第七章渗渠与坎儿井ppt课件

第七章第七章 渗渠与坎儿井渗渠与坎儿井第七章 渗渠与坎儿井地下水取水构筑物分类地下水取水构筑物分类包括水平集水管地下水取水构筑物分类包括水平集水管2第一节第一节 渗渠渗渠第二节第二节 坎儿井坎儿井思考题思考题 本章内容本章内容 第一节 渗渠本章内容 一、渗渠的形式渗渠的形式l渗渠是水平敷设在含水层中的穿孔渗水管渠。l渗渠可分为盲沟、集水管和集水廊道集水管和集水廊道（如坎儿井）（如坎儿井）三种型式三种型式；并且有完完整式和非完整式之分整式和非完整式之分。渗 渠 施 工 图第一节第一节 渗渠渗渠一、渗渠的形式渗 渠 施 工 图第一节 渗渠二、渗渠的优缺点：二、渗渠的优缺点：缺点：缺点：1.既可截取浅层地下水，也可集取河床地下水或地表渗水。既可截取浅层地下水，也可集取河床地下水或地表渗水。2.渗渠水经过地层的渗滤作用，悬浮物和细菌含量少，硬渗渠水经过地层的渗滤作用，悬浮物和细菌含量少，硬度和矿化度低，度和矿化度低，3.渗渠可以满足北方山区季节性河段全年取水的要求。渗渠可以满足北方山区季节性河段全年取水的要求。缺点：缺点：施工条件复杂、造价高、易淤塞，常有早期报废的现象，施工条件复杂、造价高、易淤塞，常有早期报废的现象，应用受到限制。应用受到限制。二、渗渠的优缺点：三、渗渠的构造渗渠的构造 渗渠由水平集水管水平集水管（渗渠、渗渠、渗水管渠）、集水井、水泵站和检查井渗水管渠）、集水井、水泵站和检查井组成，如图所示。三、渗渠的构造 渗渠由水平集水管（渗渠、渗水管渠）、集水井、渗 渠 的 构 造三、渗渠的构造渗渠的构造 渗渠由水平集水管水平集水管（渗渠、渗渠、渗水管渠）、集水井、水泵站和检查井渗水管渠）、集水井、水泵站和检查井组成，如图所示。渗 渠 的 构 造三、渗渠的构造 渗渠由水平集水管（渗渠、渗 集水管集水管 集水井集水井渗渠渗渠 水泵站水泵站 检查井检查井 l集水管一般由穿孔钢筋混凝土管、混凝土管组成，水量较小时可用穿孔石棉水泥管、铸铁管、陶土管组成，有时也可用砖、石块、预制砌块砌筑或用木框架组合而成。l在集水管外一般须设人工反滤层（一般铺设人工反滤层（一般铺设3-43-4层）层），以保持含水层的渗透稳定性。集水管集水管一般由穿孔钢筋混凝土 设计要点：设计要点：设计要点：设计要点：1渗渠位置选择渗渠位置选择 (1)选在水流较急，有一定冲刷能力的直线或凹岸非选在水流较急，有一定冲刷能力的直线或凹岸非淤积河段，并尽可能靠近主流；淤积河段，并尽可能靠近主流；(2)选在含水层较厚、颗粒较粗、不含淤泥等不透水选在含水层较厚、颗粒较粗、不含淤泥等不透水夹层；夹层；(3)选在河水清澈、水位变化小、河床稳定的河段。选在河水清澈、水位变化小、河床稳定的河段。四、渗渠的设计要点与施工要求渗渠的设计要点与施工要求设计要点：四、渗渠的设计要点与施工要求 2.2.施工要求施工要求如：渗渠反滤层的铺设在不同条件下，对不同施工条件的要求，见下图。（b）铺设在河床下的渗渠（a）铺设在河滩下的渗渠渗渠人工反滤层的铺设方式四、渗渠的施工渗渠的施工四、渗渠的设计要点与施工要求渗渠的设计要点与施工要求 2.施工要求（b）铺设在河床下的渗渠（a）铺设在河滩 3.3.渗渠平面布置渗渠平面布置渗渠平面布置渗渠平面布置(1)平行河流布置平行河流布置 (a)平行于河流布置的渗渠；平行于河流布置的渗渠；(b)垂直于河流布置的渗渠；垂直于河流布置的渗渠；(c)集取河床地下水渗渠。集取河床地下水渗渠。(2)垂直河流布置垂直河流布置(3)平行和垂直河流组合布置平行和垂直河流组合布置垂直河流段应短于平行河流段，两者的夹角不宜小于垂直河流段应短于平行河流段，两者的夹角不宜小于1203.渗渠平面布置第七章渗渠与坎儿井ppt课件五、渗渠的水力五、渗渠的水力计算算1.渗渠的水力渗渠的水力计算算渗渠的水力计算是校核渗渠的输水能力，即确定管径、管内流速、水深和管底坡度等。计算方法：与一般重力流排水管相同。集水管较长时，应分段进行计算。渗渠出水量受地下水位和河水位变化影响，计算时应根据地下水和河水最高及最低水位的渗渠出水量校核其管径和最小流速：集水管内流速一般采用0.5-0.8m/s;管底最小坡度不小于0.2%；管内充满度采用0.4-0.8。五、渗渠的水力计算1.渗渠的水力计算2.2.渗渠出水量衰减问题渗渠出水量衰减问题渗渠出水量衰减问题渗渠出水量衰减问题 (1)(1)渗渠的淤塞渗渠的淤塞渗渠的淤塞渗渠的淤塞 设计中除了重视河段的选择和合理布置渗渠外，还应控制取水量，设计中除了重视河段的选择和合理布置渗渠外，还应控制取水量，降低水流降低水流 渗透速度，提高反滤层的施工技术水平和施工要求。渗透速度，提高反滤层的施工技术水平和施工要求。(2)(2)水源水源水源水源 设计时应全面掌握有关水文及水文地质资料，对开发地区的水资设计时应全面掌握有关水文及水文地质资料，对开发地区的水资源状况及河源状况及河 床变迁趋势等影响水源的问题有正确的评价。足够的床变迁趋势等影响水源的问题有正确的评价。足够的估计和相应的措施。如将渗渠的开发纳入区域地表水和地下水综合估计和相应的措施。如将渗渠的开发纳入区域地表水和地下水综合利用规划之中，整治所在河道，稳定河床或改善其水力状况等。利用规划之中，整治所在河道，稳定河床或改善其水力状况等。2.渗渠出水量衰减问题 坎儿井与万里长城、京杭大运河并称为中国古代三大工程，古称“井渠”。是古代吐鲁番各族劳动群众，根据盆地地理条件、太阳辐射和大气环流的特点，经过长期生产实践创造出来的，是吐鲁番盆地利用地面坡度引用地下水的一种独具特色的地下水利工程。吐鲁番坎儿井，出现在18世纪末叶。主要分布在吐鲁番盆地、哈密和禾垒地区，尤以吐鲁番地区最多，计有千余条，如果连接起来，长达5000公里，所以有人称之为“地下运河”。“坎儿坎儿”即井穴，即井穴，是当地人民吸收内地“井渠法”创造的，它是把盆地丰富的地下潜流水，通过人工开凿的地下渠道，引上地灌溉、使用。第二节第二节 坎儿井坎儿井 坎儿井与万里长城、京杭大运河并称为中国古代三大工程，干旱之地干旱之地坎儿井坎儿井水水宝地宝地绿洲农业绿洲农业丝绸之路丝绸之路干旱之地坎儿井水宝地绿洲农业丝绸之路一、什么是什么是坎儿井坎儿井 坎儿井是我国新疆地区在缺乏把各山溪地表径流由戈壁长距离引入灌区的手段以及缺乏提水机械的情况下，根据当地自然条件、水文地质特点，创造出用暗渠引取地下潜流用暗渠引取地下潜流，进行自流灌溉自流灌溉的一种特殊水利工程。坎儿井修复坎儿井修复坎儿井坎儿井第二节第二节 坎儿井坎儿井一、什么是坎儿井坎儿井修复坎儿井第二节 坎儿井坎儿井的优点：坎儿井的优点：1.处于地表下面，能减少水分蒸于地表下面，能减少水分蒸发，节约水水资源；源；2.深藏地下，避免地表深藏地下，避免地表污染，保染，保证水水质优良；良；3.没有阳光暴晒，水温没有阳光暴晒，水温较低，比低，比较清凉；清凉；4.由高向低，自流灌由高向低，自流灌溉，不需外加，不需外加动力。力。坎儿井的优点：坎儿井的局限：坎儿井的局限：近年来，随着人口增加和农业灌溉用水增大，水资源的短缺十分突出，仅靠坎儿井供水已远远不能满足需要。吐鲁番现有耕地120万亩，每年水资源补给量为11.7亿立方米，而实际耗水量已经超过12亿立方米。所以，只能不断打机井抽取地下水。目前，吐鲁番盆地的机井数目已超过了5000眼。打机井势必造成地下水位下降。机井越打越深，水位便越降越低。在这种情况下，平均深度只有两三米的坎儿井，不断干涸便成为必然。新疆农业大学水利专家郭西万教授认为：从水利角新疆农业大学水利专家郭西万教授认为：从水利角度讲，现代水利工程完全可以取代坎儿井。修一条度讲，现代水利工程完全可以取代坎儿井。修一条坎儿井的造价是打一眼机井的几倍，而且要耗费几坎儿井的造价是打一眼机井的几倍，而且要耗费几年时间。因此对坎儿井只能有选择性地加以保护，年时间。因此对坎儿井只能有选择性地加以保护，而保护一条坎儿井每年至少需要一两万元。而保护一条坎儿井每年至少需要一两万元。坎儿井的局限：新疆农业大学水利专家郭西万教授认为：从水利角度坎儿井构造图二、坎儿井的构造二、坎儿井的构造 坎儿井的布设，一般大致顺冲积扇的地面坡降，即地下潜流的流向地下潜流的流向，与之相平行或斜交。其构造由竖井、暗渠、明渠和涝坝（即小型蓄水池）竖井、暗渠、明渠和涝坝（即小型蓄水池）四部分组成四部分组成，如下图。坎儿井构造图二、坎儿井的构造坎儿井模型图坎儿井模型图三、坎儿井的施工三、坎儿井的施工坎儿井的施工要结合具体的井群形式。坎儿井的施工要结合具体的井群形式。坎儿井的类型坎儿井的类型 坎儿井按其成井的水文地质条件来划分，可分为三种类型：u 山前潜水补给型u 山溪河流河谷潜水补给型u 平原潜水补给型三、坎儿井的施工 山前潜水补给型第七章渗渠与坎儿井ppt课件第七章渗渠与坎儿井ppt课件第七章渗渠与坎儿井ppt课件第七章渗渠与坎儿井ppt课件第七章渗渠与坎儿井ppt课件1 讨论渗渠做为地下取水构筑物的优缺点。PPT 52 渗渠是渗渠是由哪几部分组成的？P1093 选择渗渠位置时应注意哪些原则位置时应注意哪些原则？P1114 如何克服渗渠出水量衰减问题出水量衰减问题？PPT 125 渗渠的运行管理主要涉及哪些方面的运行管理主要涉及哪些方面？P125思考题思考题1 讨论渗渠做为地下取水构筑物的优缺点。PPT 5思考