《城市水工程运行与管理 教学课件 ppt 作者 肖利萍 于洋第2章 水源取水工程的运行与管理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《城市水工程运行与管理 教学课件 ppt 作者 肖利萍 于洋第2章 水源取水工程的运行与管理（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、城市水工程运行与管理 电子教案,第 2 章 水源取水工程的运行与管理,2.1给水水源的分类及特点 2.1.1 给水水源的分类 2.1.2 各类水源优缺点 2.2 水源地选取的前期工作 2.2.1 选择水源地的前期准备工作 2.2.2 对水源地水补给进行斟察 2.2.3 结合城市发展规划对水源地进行选择 2.3 水源地选取的基本原则 2.4 水源地的保护 2.4.1 造成水源水质恶化的原因 2.4.2 保护水源地的措施 2.4.3 防止水源水质恶化的管理办法,2.4.4 给水水源的卫生防护 2.4.5 水源保护区的划分与防护 2.5 取水水源的运行与管理 2.5.1 地表水源的管理 2.5.2
2、地下水源的管理 2.6 取水构筑物的运行与管理 2.6.1 地下水取水构筑物分类 2.6.2 地下水取水构筑物的运行与管理 2.6.3 地表水取水构筑物分类 2.6.4 地表水取水构筑物的运行与管理,2.1给水水源的分类及特点 2.1.1 给水水源的分类,（1）地下水源,上层滞水,是存在于包气带中局部隔水层之上的地下水，它的特 征是分布范围有限，补给区与分布区一致水量随季 节变化，旱季甚至干枯。因此，只宜做少数居民或临 时供水水源，例如我国西北黄土高原某些地区，埋藏 有上层滞水，成为该区宝贵水源。,潜水,是埋藏在第隔水层上，具有自由表面的重力水，它 多存在于第四纪沉积层的孔隙及裸露于地表基岩裂
3、缝 和孔洞之中。潜水主要特征是有隔水底板而无隔水顶 扳，具有自由表面的无压水。它的分布区和补给区往 往一致，水位及水量变化较大。我国潜水分布较广， 储量丰富，常用作给水水源。但由于易被污染，须注 意卫生防护。,承压水,是充满于两隔水层间有压的地下水。当用钻孔凿穿地 层时，承压水就会上升到含水层顶板以上，如有足够 压力，则水能喷出地表，称为自流井。其主要特征是 含水层上下都有隔水层，承受压力，有明显的补给区、 承压区和排泄区，补给区和排泄区往往相隔很远，一 般埋藏较深，不易被污染。,裂隙水,是埋藏在基岩裂隙中的地下水。大部分基岩出露在山 区，因此裂隙水主要在山区出现。,岩溶水,通常在石灰岩、泥灰
4、岩、白云岩、石膏等可溶岩石分 布地区，由于水流作用形成溶洞、落水洞、地下暗河 等岩溶现象，贮存和运动于岩溶层中的地下水称为岩 溶水或喀斯特水。其特征是为低矿化度的重碳酸盐水， 涌水量在一年内变化较大。我国石灰岩分布甚广，特 别是广西、云南、贵州等地，水量丰富，可作为给水 水源。 涌出地表的地下水露头称为泉，有包气带泉、 潜水泉和自流泉等。,岩 溶 水,我国大部分地下水水质澄清，水温稳定，埋藏条件好，易于开发，缺点是矿化度高。我国大多数城市地下水受到污染，1992年，调查47个城市，43个受污染但污染不严重，个别指标超标，但易于处理。 （2）地表水源： 目前中国主要河流有机污染普遍，面源污染日益
5、严重。七大水系污染程度由重到轻依次为：海河、辽河、黄河、淮河、松花江、珠江、长江，主要污染指标是石油类、生化需氧量、氨氮、高锰酸盐指数、挥发酚和汞等。,我国湖泊水库水质，氮磷污染严重，富营养化问题突出。主要由于集水区域化肥使用超标，水土流失严重。部分水库湖泊亦受到工业污染，如太湖、滇池和巢湖。 由于沿海城市淡水资源短缺，海水的资源化利用成为许多城市的选择。如利用海水做冷却水，卫生冲厕水，天津、青岛等城市采用海水淡化，用做城市生活和工业用水成为另一个重要发展方向。,2.1.2 各类水源优缺点 （1）地表水 地表水作为水源，有以下优点： 1）水源水量充沛，满足大量用水需要； 2）水的矿化度低（含盐
6、量一般在50500mg/L）， 硬度一般在1530mg/L（以CaO计）； 3）水中铁、锰含量低； 4）地表水取水构筑物简单方便； 5）前期勘察容易、费用较低。,但地表水作为水源也存在如下缺点： 1）易受地面各种因素影响； 2）易受污染而丧失水源地功能； 3）具有明显季节性 变化，丰水期、枯水期水量水质波动大； 4）浊度高，汛期尤为严重； 5）水温变化辐度大； 6）有机物、细菌含量高； 7）色度较高； 8）水处理构筑物复杂、造价高； 9）水处理工艺复杂，运行费用高，管理工作复杂； 10）地形、地质、水文、环保、卫生等防护工作复杂。,地 表 水,（2）地下水 地下水作为给水水源，有以下优点： 1
7、）水质好、水质澄清； 2）水温恒定； 3）不易受到污染（一旦受污染后治理起来更加困 难），卫生条件好； 4）取水条件及取水构筑物构造简单，便于施工和运 行管理； 5）水处理工艺简单，无需澄清，构筑物投资、水处 理运行费用低； 6）便于靠近用户建立水源，给水系统（特别是管网）投资少，给水输水运行费用低，给水系统的安全 可靠性高； 7）便于分区分期建水厂； 8）易于卫生防护等环境保护措施。,但地下水作为水源也存在如下缺点： 1）开发地下水源前期斟察投入大，工作复杂； 2）取水量受地下水贮量和地下水补给量限制； 3）矿化度、硬度高，常含有铁、锰、氟、氯化物， 硫酸盐及重金属； 4）地下水开发不当会造
8、成当地地下水位严重下降。 2.2 水源地选取的前期工作 2.2.1 选择水源地的前期准备工作,2.2.2 对水源地水补给进行斟察 不论是地表水还是地下水，都要对水源地水补给条件进行详细勘察。 （1）对水源地现储量进行斟察研究； （2）对水源地可补给水量进行研究分析； （3）对水源地现储量可能变化进行预测； （4）对补给水量变化趋势进行分析预测。 2.2.3 结合城市发展规划对水源地进行选择,2.3 水源地选取的基本原则 水源地的选择应遵循以下原则： （1）取水点选择原则 （2）水质原则 （3）水量原则 （4）优先性原则 （5）成本核算原则 （6）综合开发利用原则 （7）相辅相成原则,2.4 水
9、源地的保护 2.4.1 造成水源水质恶化的原因 （1）未经处理，或处理不完全的污水排入水源水体造 成水源水质恶化； （2）农药化肥过量使用，造成水源水体富营养化污 染； （3）汇水区域的水土流失造成水源水体水质下降； （4）水源地周围不合理的开发利用，如旅游设施的建 设，水产养殖不适当的发展，都会造成水源地水 质的恶化； （5）对水源地水体长期超量开采会造成水源地水质恶 化。,2.4.2 保护水源地的措施 （1）合理开发利用； （2）加强水源的观测和预报； （3）加强流域内水土保持工作。 2.4.3 防止水源水质恶化的管理办法 （1）合理规划居住区和工业区； （2）加强水源水质监督管理； （3
10、）配合环保部门建立水体污染监测网； （4）沿海地区水源地应密切注意咸水的入侵； （5）水源地周围严禁修建任何旅游设施； （6）水源地（地表水）应严格控制各类水产养殖业的发展； （7）航运业主航线应避开水源地水体。,2.4.4 给水水源的卫生防护 自来水厂的水源必须设置卫生防护地带，并应符合生活饮用水水源水质标准 (CJ3020-93)规定。 （1）集中式地表水源卫生防护 （2）集中式地下水源的卫生防护 （3）分散式给水水源卫生防护 （4）卫生防护法规的建立与监督,2.4.5 水源保护区的划分与防护 根据饮用水水源保护区污染防治管理规定中的要求，应在饮用水水源周围划定一定的水域和陆域作为水源保护
11、区，并按其中有关水源保护规定执行。,2.5 取水水源的运行与管理 2.5.1 地表水源的管理 （1）水量管理 （2）水质管理 2.5.2 地下水源的管理 地下水源的管理基本同地表水源的管理，但尚有其特殊性。 （1）水量管理 （2）水质管理同地表水源水质管理。,2.6 取水构筑物的运行与管理 取水构筑物是给水工程的重要组成部分之一。它的任务是从水源取水并送至水厂或用户。取水构筑物又分为地下水取水构筑物和地表水取水构筑物。 2.6.1 地下水取水构筑物分类 由于地下水类型、埋藏深度、含水层性质等各不相同，开采和取集地下水的方法和取水构筑物型式也各不相同。常见的取水构筑物有管井、大口井、辐射井、复合
12、井及渗渠等，其中以管井和大口井最为常见大口井。,2.6.2 地下水取水构筑物的运行与管理 1.管井 （1）管井的运行与管理 管井使用的合理与否，将影响其使用年限。生 产实践表明，很多管井由于使用不当，出现出 水量衰减、涌砂、甚至导致早期报废。 管井使用应注意下列问题： 1) 抽水设备的出水量应小于管井的出水能力，并 使管井过滤器表面进水流速小于允许进水流 速，否则，有可能产生出水含砂量增加，破坏 含水层渗透稳定性。,2) 建立管井使用卡制度： 3) 严格执行必要的管井、机泵的操作规程和维修制度： 4) 对于季节性供水的管井，在停运期间，应定期抽 水，以防长期停用使电机受潮和加速井管腐蚀与沉 积
13、。对于地下式井室的管井和高矿化度地下水的地 区，更应注意这一情况。 5) 管井周围应按卫生防护要求，保持良好的卫生环境 和进行绿化。,（2）管井出水量减少原因及其恢复措施 管井在使用过程中，往往会有出水量减少现象，通常有管井本身和水源两方面的原因。 属于管井原因，除抽水设备故障外，一般多为过滤器或其周围填砾、含水层填塞造成的，主要有以下4种情况： 过滤器进水孔尺寸选择不当、缠丝或滤网腐蚀破 裂、井管接头不严或错位、井断裂等原因，使砂 粒、砾石大量涌入井内，造成堵塞； 过滤器表面及周围填砾、含水层被细小泥砂堵 塞； 过滤器及周围填砾、含水层被腐蚀胶结物和地下 水中析出的盐类沉淀物填塞； 因细菌繁
14、殖造成堵塞。属于的堵塞，应更换过 滤器、或修补封闭漏砂部位。弹力套筒补井是一,种较好补井方法。此法是将2mm厚钢板卷成长 度35m(视补井需要)的开口套筒，然后将套筒 卷紧，安置在特制的紧固器上，送入井下预定位 置，最后松开紧固器，套筒则借自身弹力张开， 紧紧贴在井管上，达到封闭目的。属于的堵塞 可用下列方法： a.用安装在钻杆上的钢丝刷，在过滤器内上下拉 动，清除过滤器表面上的泥砂； b.活塞洗井； c.压缩空气洗井。 属于的情况系化学性的堵塞。地下水含有盐 类，是天然的电解质，浸在其中的金属过滤器 必然产生程度不同的电化学腐蚀。此外，地下 水溶解有钙、镁等盐类，也会沉积于过滤器及 其周围的
15、含水层，形成不透水的胶结层。上述,化学性堵塞，除在设计管井时考虑相应的措施 外，在维护中可用酸洗法来清除。常用浓度为18 35的工业盐酸清洗。为防止酸液侵蚀过滤 器及注酸设备，应加入缓蚀剂(甲醛的水溶液)。 洗毕，应立即抽水，防止酸洗剂的扩散，以保证 出水水质。 应该注意，注酸洗井必须严格按操作规程进行， 以保证安全。属于的情况，可用氯化法或酸洗 法使其缓解。属于水源方面引起管井出水量减少 的原因有： a.地下水位区域性下降，使管井出水量减少。应 调整现有抽水设备的安装高度，必要时需改建 取水井，使之适应新的水文地质情况。,b.含水层中地下水的流失。地下水流失可能是地震、 矿坑开采或其他自然与
16、人类活动的结果，使地下 水流入其他透水层、矿坑或其他地点。 （3）增加管井出水量的措施 1）真空井法 在井孔抽水时，将管井的全部或部分 密闭，使管井处于负压下进水（实质上是增加水 位降落值），以达到增加出水量的目的。 2）爆破法 在坚硬裂隙岩溶含水层中取水时，常因 孔隙、裂隙、溶洞发育不均匀，影响地下水的流 动，从而影响水井的出水量。在这种情况下，采 用井中爆破法处理，能增强含水层的透水性。 这种方法通常是将炸药和雷管封置在专用的 爆破器内，用钢丝绳悬吊在井中预定位置，用电 起爆。当含水层很厚时，可以自下而上分段进行 爆破。爆破的岩石、碎片用抽筒或压缩空气清理,出井外。 应该指出，爆破法不是对所有含水层都有效。 如在松软岩层中
