薄含水層黃河谷地地下水高效取水方式研究.pdf

1、綏德縣是陜北能源化工基地重要區(qū)域,近年來水資源短缺已成為制約當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和能源化工基地建設(shè)的主要因素。棗林坪河谷區(qū)位于綏德縣黃河右岸,含水層以第四系松散層和下伏基巖風(fēng)化裂隙為主,透水性強(qiáng),地下水補(bǔ)給條件優(yōu)越,具有供水意義,然而棗林坪河谷區(qū)第四系含水層厚度較薄,為了給綏德工業(yè)園提供有保障的供水量,在傍河開采地下水時(shí),選擇合適的集水建筑物合理、有效的開采地下水是非常重要的。
　　地下水取水建筑物最常見是傳統(tǒng)管井、大口井以及廊道(又

2、叫滲渠)、輻射井和滲流井等取水建筑物。本文在充分了解研究區(qū)自然地理、地質(zhì)條件和水文地質(zhì)概況的基礎(chǔ)上,建立了管井取水工程的二維有限差分?jǐn)?shù)值模型,同時(shí)以“滲流—管流耦合模型”理論為基礎(chǔ),建立廊道、輻射井和滲流井取水工程的三維有限差分?jǐn)?shù)值模型,通過對(duì)各取水建筑物不同方案下出水量計(jì)算結(jié)果的對(duì)比分析,根據(jù)取水效率的高低和取水量的大小,確定各個(gè)開采方式的最佳開采方案。然后通過對(duì)比各取水建筑物最佳開采方案下出水量的計(jì)算結(jié)果,最終確定研究區(qū)內(nèi)最佳取水方

3、式開采區(qū)內(nèi)地下水及其允許開采量。在此基礎(chǔ)上,通過研究分析推薦的取水方式取水效果的影響因素,對(duì)推薦取水方式的結(jié)構(gòu)、布局進(jìn)行優(yōu)化。
　　通過建立研究區(qū)管井、廊道、輻射井和滲流井取水工程的數(shù)值模型,分別計(jì)算了各方案下的地下水允許開采量,最終得出結(jié)論:廊道、輻射井和滲流井非管井取水工程在取水效率和取水量方面都明顯優(yōu)于傳統(tǒng)管井;滲流井取水工程為研究區(qū)內(nèi)最佳的取水方式,當(dāng)采用滲流井取水是,平水期允許開采量為66115.32m3/d,枯水期允許

4、開采量為49131.57m3/d,經(jīng)過保證程度論證,所得到的地下水允許開采量是有補(bǔ)給保證的;滲流井硐室沿枯水期水邊線布設(shè)可以明顯增加滲流井總出水量,這種優(yōu)勢(shì)在枯水期更加明顯;滲流井出水量隨著滲流孔伸入第四系長(zhǎng)度和滲流孔直徑的增加而增加,但是增幅越來越小;硐室總個(gè)數(shù)相同的情況下,井?dāng)?shù)較多的方案出水量稍大于井?dāng)?shù)較少的滲流井方案,但井?dāng)?shù)少便于取水和管理;優(yōu)化后滲流井方案平水期出水量為102660.51m3/d,枯水期出水量為78122.28m