淺談濉溪縣謝店水廠深井設計

王愛英

（濉溪縣水規費征收所， 安徽 濉溪 235100 ）

雙堆集鎮共23 個行政村，現狀規模水廠1 座—座雙堆水廠，覆蓋范圍為6 個行政村32741 人，根據現狀雙堆水廠的覆蓋范圍，《濉溪縣飲水型氟超標地方病防治工作實施方案》和《濉溪縣 2019-2020年農村飲水安全應急工程規劃》均規劃在雙堆南部新建 1 座水廠—謝店水廠，供水范圍為雙堆集鎮南部17 個行政村77436 人，并將現狀的單村供水廠進行并網聯網。

1 水源選擇

1.1 選擇原則

（1）滿足區域水資源規劃及相關要求。

（2）原水水質符合國家有關現行標準。

（3）盡量優先選擇地表水，其次選用地下水。

1.2 選擇要求

（1）水源水量充足。地表水作水源枯水期的流量保證率應不低于 95%；以地下水作水源時，其取水量應小于可開采量。

（2）水源水質滿足要求。地下水水源水質應符合《地下水質量標準》（GB/T14848-2017）的要求；地表水水源水質應符合《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）或《生活飲用水水源水質標準》（CJ3020-93）。

1.3 水源論證

1.3.1 地表水源

根據《淮北水資源公報》（2018年）雙堆集鎮澥河李大橋上水質為Ⅳ類，地表水主要用于農田澆灌。流域降水量小、變率大，河川徑流量小，年際變化大，年內分配極其不均。其蓄水的豐盈程度與大氣的降水、蒸發密切相關，干旱時澥河往往干枯見底，水源保障率低。因此地表水不適合作為自來水水源。

1.3.2 地下水源

擬建水源井場地處在淮北的黃淮沖積平原區，地面平坦、開闊，第四紀土層非常發育，厚度達 150～200m 以上，層狀沉積韻律清晰。根據本項目《水文物探勘察報告》顯示：擬建水廠及周圍附近，第四紀土層土質以粉質粘土為主夾厚度不等的粉砂、細沙、粉土和粉質粘土含（夾）鈣質結核層和泥鈣質膠結層。粉質粘土中的鈣質結核層、泥鈣質膠結層和粉砂、粉土層為土層中的主要含水地層。其厚度越大、顆粒越大給水度也越大。在埋深 100m 范圍內，有厚度不同、分布層段因地而異的數層含水層，含水層性質為有一定承壓性。

參考項目區附近的深水井數據顯示：本區域埋150m 以上地層，含水層厚度一般3～10m，部分37m，且具有弱承壓、承壓性，單井抽水量30～40m3/d。

1.3.3 水源確定

根據以上水源分析，以及項目區內劉樓水廠、馬溝水廠等水廠水源井《生活飲用水質檢測報告》，項目區地下水除了氟化物超過國家飲用水衛生標準，其余各項指標基本符合Ⅱ類水質標準。經過合適的處理之后，完全可以達到《生活飲用水衛生標準》規定的供水水質要求，因此本工程選取中深層地下水作為取水水源是可行的。通過實地踏勘，在水文勘探報告的基礎上，結合現場外電接入情況， 本工程確定 1、2、3、5、6、7、8、9 號宜井為水源井，其中4 號宜井作為應急備用水源井。

1.4 水源井位確定

謝店水廠水源井擬定位置位于謝店村前楊村，目前擬定水源點周邊500m范圍內無中深層地下水機井取水工程，本工程在此取水，對周邊的用水戶基本無影響。

2 機井設計

2.1 水源井設計

2.1.1 水源井出水量以及數量確定

從水文地質條件分析，謝店水廠水源地應以開發深層水為主，主要考慮深層水單井出水量大，不易污染，不與農業灌溉用水發生矛盾等因素。謝店水廠設計供水規模為 4700m3/d，屬于Ⅲ型供水工程，備用水量按10%計算，設計水源井井群開采量 5170m3/d。根據《雙堆集鎮謝店水廠水源井勘探報告》及項目區內范圍的其他成井資料，工程水源為第四系孔隙水，當井深 150m 時，Q=35m3/h，謝店水廠總設計取水規模計算結果為4700m3/d（水廠自用水按 5%技術），按每天機泵抽水時間按20 小時計算，則謝店水廠水源井設計供水量應≥246.75m3/h，規劃新建9 眼水源井（8 用1 備），設計每眼管井出水量35m3/h。全部機井位于廠區周邊，井位相距≥500m。

2.1.2 水源井設計

參照雙堆水廠水源井，本工程水源井井深150m。井型與結構：均采用管井。水源井影響半徑計算，廠外南側間隔 500 米布置 1 眼。另外，經現場調查，擬建水源井周邊 500m（大于影響半徑）之內無其它機井。水源井出水量基本不受影響。

井管埋深在50～150m 時，采用直徑325×8mm 鋼管濾水管，濾網采用70 目雙層尼龍紗濾網，濾料選用粒徑2～4mm 水洗級配砂礫。井管埋深在0～50m 之間時，井管采用內徑325×8mm 鋼管沉淀管，采用粘土封土固井。為防止抽水后礫料下沉和最大限度地提高管井出水量，礫料應沿透水管周圍全部填礫。反濾層填料3 層，每層300mm，自管井外壁向外每層填料厚度分別為 8mm，4mm，2mm。為防止污水入井，井口以下 50m 采用粘土球回填固井。根據計算設計井孔 D=1250mm。

表1 設計參數表

2.2 深井泵設計

每眼水源井配套深井泵一臺，井管出口依次設有軟連接、止回閥、閘閥、遠傳壓力表、液位傳感器等設備。輸水管道管材選用PE 管，通過輸水干管輸送到水廠清水池。

2.2.1 泵設計揚程

通過計算水泵到清水池的水頭損失，加上水泵抽水時的井內動水位與井口地面之間的高差和進出水管路局部水頭損失，算出水泵設計揚程為63.55m。

2.2.2 泵設計流量

根據計算水源井設計取水流量為30.84m3/h。

2.2.3 泵選型

根據揚程和流量，選用的泵型號為200QJ20-81/6 深水泵5 臺，電機功率7.5kw；200QJ32-78/6 深水泵4 臺，電機功率11kw。

2.2.4 泵房設計

泵房設計尺寸為：L×B×H=4.0m×4.00m×3.45m，磚混結構，井室上設吊裝孔。每井占永久征地0.042 畝，共計需征地0.5 畝。

3 機井施工

施工前，應進行現場踏勘，了解施工條件、地下水開采情況等，現場踏勘后，應編制管井施工組織設計。鉆井選用沖擊鉆進行施工，鉆進過程中小于或等于100m 的井段，其頂角的偏斜不得超過 1.0°，大于 100 米的井段， 每百米頂角偏斜的遞增速度不得超過 1.5°。井段的頂角和方位角不得有突變。下置井管時，井管必須直立于井口中心，上端口應保持水平。井管的偏斜度，應符合井身要求。過濾器安裝深度的允許偏差為+300mm。填礫時，濾料應沿井管四周均勻連續填入，隨填隨測。井管外圍用粘土封閉時，應選用優質粘土做成球（塊）狀，大小宜為20～30mm，并應在半干（硬塑或可塑）狀態下緩慢填入。成井結束進行洗井和抽水試驗，檢查出水量和含沙量，并取水進行化驗。

4 機井預算

水源井定額采用 2002年水利部水總（2002）116 號文頒發的《水利建筑工程概算定額》，缺項子目采用 2008年安徽省頒布的《安徽省水利水電建筑工程概算補充定額》。

5 結語

謝店水廠水源地應以開發深層水為主，主要考慮深層水單井出水量大，不易污染，不與農業灌溉用水發生矛盾。本文從水源、出水量、井管、井泵、機井施工各方面詳細闡述了謝店水廠深井設計的要點，為類似工程設計提供參考。