浅谈濉溪县谢店水厂深井设计

2020-09-09王爱英

四川水泥 2020年9期

王爱英

（濉溪县水规费征收所，安徽濉溪 235100 ）

双堆集镇共23 个行政村，现状规模水厂1 座—座双堆水厂，覆盖范围为6 个行政村32741 人，根据现状双堆水厂的覆盖范围，《濉溪县饮水型氟超标地方病防治工作实施方案》和《濉溪县 2019-2020年农村饮水安全应急工程规划》均规划在双堆南部新建 1 座水厂—谢店水厂，供水范围为双堆集镇南部17 个行政村77436 人，并将现状的单村供水厂进行并网联网。

1 水源选择

1.1 选择原则

（1）满足区域水资源规划及相关要求。

（2）原水水质符合国家有关现行标准。

（3）尽量优先选择地表水，其次选用地下水。

1.2 选择要求

（1）水源水量充足。地表水作水源枯水期的流量保证率应不低于 95%；以地下水作水源时，其取水量应小于可开采量。

（2）水源水质满足要求。地下水水源水质应符合《地下水质量标准》（GB/T14848-2017）的要求；地表水水源水质应符合《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）或《生活饮用水水源水质标准》（CJ3020-93）。

1.3 水源论证

1.3.1 地表水源

根据《淮北水资源公报》（2018年）双堆集镇澥河李大桥上水质为Ⅳ类，地表水主要用于农田浇灌。流域降水量小、变率大，河川径流量小，年际变化大，年内分配极其不均。其蓄水的丰盈程度与大气的降水、蒸发密切相关，干旱时澥河往往干枯见底，水源保障率低。因此地表水不适合作为自来水水源。

1.3.2 地下水源

拟建水源井场地处在淮北的黄淮冲积平原区，地面平坦、开阔，第四纪土层非常发育，厚度达 150～200m 以上，层状沉积韵律清晰。根据本项目《水文物探勘察报告》显示：拟建水厂及周围附近，第四纪土层土质以粉质粘土为主夹厚度不等的粉砂、细沙、粉土和粉质粘土含（夹）钙质结核层和泥钙质胶结层。粉质粘土中的钙质结核层、泥钙质胶结层和粉砂、粉土层为土层中的主要含水地层。其厚度越大、颗粒越大给水度也越大。在埋深 100m 范围内，有厚度不同、分布层段因地而异的数层含水层，含水层性质为有一定承压性。

参考项目区附近的深水井数据显示：本区域埋150m 以上地层，含水层厚度一般3～10m，部分37m，且具有弱承压、承压性，单井抽水量30～40m3/d。

1.3.3 水源确定

根据以上水源分析，以及项目区内刘楼水厂、马沟水厂等水厂水源井《生活饮用水质检测报告》，项目区地下水除了氟化物超过国家饮用水卫生标准，其余各项指标基本符合Ⅱ类水质标准。经过合适的处理之后，完全可以达到《生活饮用水卫生标准》规定的供水水质要求，因此本工程选取中深层地下水作为取水水源是可行的。通过实地踏勘，在水文勘探报告的基础上，结合现场外电接入情况，本工程确定 1、2、3、5、6、7、8、9 号宜井为水源井，其中4 号宜井作为应急备用水源井。

1.4 水源井位确定

谢店水厂水源井拟定位置位于谢店村前杨村，目前拟定水源点周边500m范围内无中深层地下水机井取水工程，本工程在此取水，对周边的用水户基本无影响。

2 机井设计

2.1 水源井设计

2.1.1 水源井出水量以及数量确定

从水文地质条件分析，谢店水厂水源地应以开发深层水为主，主要考虑深层水单井出水量大，不易污染，不与农业灌溉用水发生矛盾等因素。谢店水厂设计供水规模为 4700m3/d，属于Ⅲ型供水工程，备用水量按10%计算，设计水源井井群开采量 5170m3/d。根据《双堆集镇谢店水厂水源井勘探报告》及项目区内范围的其他成井资料，工程水源为第四系孔隙水，当井深 150m 时，Q=35m3/h，谢店水厂总设计取水规模计算结果为4700m3/d（水厂自用水按 5%技术），按每天机泵抽水时间按20 小时计算，则谢店水厂水源井设计供水量应≥246.75m3/h，规划新建9 眼水源井（8 用1 备），设计每眼管井出水量35m3/h。全部机井位于厂区周边，井位相距≥500m。

2.1.2 水源井设计

参照双堆水厂水源井，本工程水源井井深150m。井型与结构：均采用管井。水源井影响半径计算，厂外南侧间隔 500 米布置 1 眼。另外，经现场调查，拟建水源井周边 500m（大于影响半径）之内无其它机井。水源井出水量基本不受影响。

井管埋深在50～150m 时，采用直径325×8mm 钢管滤水管，滤网采用70 目双层尼龙纱滤网，滤料选用粒径2～4mm 水洗级配砂砾。井管埋深在0～50m 之间时，井管采用内径325×8mm 钢管沉淀管，采用粘土封土固井。为防止抽水后砾料下沉和最大限度地提高管井出水量，砾料应沿透水管周围全部填砾。反滤层填料3 层，每层300mm，自管井外壁向外每层填料厚度分别为 8mm，4mm，2mm。为防止污水入井，井口以下 50m 采用粘土球回填固井。根据计算设计井孔 D=1250mm。

表1 设计参数表

2.2 深井泵设计

每眼水源井配套深井泵一台，井管出口依次设有软连接、止回阀、闸阀、远传压力表、液位传感器等设备。输水管道管材选用PE 管，通过输水干管输送到水厂清水池。

2.2.1 泵设计扬程

通过计算水泵到清水池的水头损失，加上水泵抽水时的井内动水位与井口地面之间的高差和进出水管路局部水头损失，算出水泵设计扬程为63.55m。

2.2.2 泵设计流量

根据计算水源井设计取水流量为30.84m3/h。

2.2.3 泵选型

根据扬程和流量，选用的泵型号为200QJ20-81/6 深水泵5 台，电机功率7.5kw；200QJ32-78/6 深水泵4 台，电机功率11kw。

2.2.4 泵房设计

泵房设计尺寸为：L×B×H=4.0m×4.00m×3.45m，砖混结构，井室上设吊装孔。每井占永久征地0.042 亩，共计需征地0.5 亩。

3 机井施工

施工前，应进行现场踏勘，了解施工条件、地下水开采情况等，现场踏勘后，应编制管井施工组织设计。钻井选用冲击钻进行施工，钻进过程中小于或等于100m 的井段，其顶角的偏斜不得超过 1.0°，大于 100 米的井段，每百米顶角偏斜的递增速度不得超过 1.5°。井段的顶角和方位角不得有突变。下置井管时，井管必须直立于井口中心，上端口应保持水平。井管的偏斜度，应符合井身要求。过滤器安装深度的允许偏差为+300mm。填砾时，滤料应沿井管四周均匀连续填入，随填随测。井管外围用粘土封闭时，应选用优质粘土做成球（块）状，大小宜为20～30mm，并应在半干（硬塑或可塑）状态下缓慢填入。成井结束进行洗井和抽水试验，检查出水量和含沙量，并取水进行化验。