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钻探类型
地下水回灌中井灌的简要概述
注水井(单一途径)
从表层土壤到地下水位间渗透性差、没有足够的土地供地表回灌用,或者在土壤的非饱和带存在不透水的情况下,可以采用井灌方式将再生水回灌到承压含水层。
回灌井与供水井的构造十分形似。在理想条件下,一口优质井承受的回灌水量很容易达到泵抽取的水量。不过,在实际情况下许多天然因素改变了人工注水井回灌的条件,包括回灌井水与天然水之间的物理、化学性质的差别。由于水的流向改变导致靠近井的含水层的颗粒物发生重排;在回灌作业和抽水时饱和含水层厚度改变引起含水层相应变化,常发生注水井中水位积累,引起堵塞。主要包括如下几种情况。
1)回灌井中所含的有机与无机悬浮物可沉积在井的筛网和含水层孔隙中,使网孔面积减少,含水层输水能力降低,是引起堵塞的主要原因。
2)回灌水中携带有气泡时,会堵塞含水层的孔隙空间,导致在井内产生较高的水位。
3)井中滋生微生物会产生黏泥或者其他产物堵塞井壁与含水层,其效果与悬浮物类似,降低含水层的输水能力和增加回灌井中水位积累。
4)回灌水与天然水或与含水层介质之间的化学反应可引起水中溶解性物质沉淀而堵塞井的筛网或含水层孑L隙,使含水层输水能力降低;这会在回灌井中引起比正常水位高得多的水位积累。
5)以钠吸附比(SAR)表征的离子反应会使砂和卵石含水层中的黏土颗粒分散,胶体颗粒膨胀,在井的钻孔附近形成不透水的屏障。
6)回灌水和地下水中的生物化学变化,包括还原性铁细菌或者还原性磷酸盐菌在一定条件下也会引起堵塞。
由于堵塞,井中水头积累而改变了井的水力特征。回灌期间堵塞会降低回灌速率,需定期洗井或不断提高回灌水压维持稳定的回灌速率。注水井一般在需要洗井时安装立式涡轮泵或其他形式的泵定期洗井,间隔时间一般为一年或更长。
含水层贮水取水( ASR)井
含水层贮水取水井指的是在有可利用的水时,通过井将水贮存于适当的含水层中;当需要用ASR,再从同一口井中取出水供使用。它是~种双重用途的井。
在AsR井ASR~台水泵并按回灌与取水双重用途模式运行,提升储存水不需要额外的装置与设备。ASR井应配备有永久性泵,可以周期性洗井(如每天、每周、每月、季节ASR),以维持足够的回灌水量。洗井频率高带来的问题是洗井水的出路。如果要使用的AsRASR目很大’而当地条件并不理想,洗井频度则成为确定工程成本可行性的关键。
AsR井占地面积小,成本低于注水井(约为注水井的一半),在某些场地回灌水在地THM层中储存时HAAs)得到改善[包括pH稳定或调节,降低消毒副产物三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAsASR度及其前驱物,以及减少营养物和杀灭大肠杆菌等]。在人工地下水回灌工程实践中AsR井由贮存多余的饮用水已发展到用处理的地表水和深度处理的城市污水进行回灌。
组合并
组合井’即使用~口井,在非封闭的浅含水层和较深的封闭含水层中都安装筛网;当从较深的含水层提升地下水时,水就从浅水层直接泄入较深的含水层。
采用组合井回灌产生的潜在环境影响,如应予考虑导致湿地脱水以及混合化学性质不同的地下水可能产生的后果。
从表层土壤到地下水位间渗透性差、没有足够的土地供地表回灌用,或者在土壤的非饱和带存在不透水的情况下,可以采用井灌方式将再生水回灌到承压含水层。
回灌井与供水井的构造十分形似。在理想条件下,一口优质井承受的回灌水量很容易达到泵抽取的水量。不过,在实际情况下许多天然因素改变了人工注水井回灌的条件,包括回灌井水与天然水之间的物理、化学性质的差别。由于水的流向改变导致靠近井的含水层的颗粒物发生重排;在回灌作业和抽水时饱和含水层厚度改变引起含水层相应变化,常发生注水井中水位积累,引起堵塞。主要包括如下几种情况。
1)回灌井中所含的有机与无机悬浮物可沉积在井的筛网和含水层孔隙中,使网孔面积减少,含水层输水能力降低,是引起堵塞的主要原因。
2)回灌水中携带有气泡时,会堵塞含水层的孔隙空间,导致在井内产生较高的水位。
3)井中滋生微生物会产生黏泥或者其他产物堵塞井壁与含水层,其效果与悬浮物类似,降低含水层的输水能力和增加回灌井中水位积累。
4)回灌水与天然水或与含水层介质之间的化学反应可引起水中溶解性物质沉淀而堵塞井的筛网或含水层孑L隙,使含水层输水能力降低;这会在回灌井中引起比正常水位高得多的水位积累。
5)以钠吸附比(SAR)表征的离子反应会使砂和卵石含水层中的黏土颗粒分散,胶体颗粒膨胀,在井的钻孔附近形成不透水的屏障。
6)回灌水和地下水中的生物化学变化,包括还原性铁细菌或者还原性磷酸盐菌在一定条件下也会引起堵塞。
由于堵塞,井中水头积累而改变了井的水力特征。回灌期间堵塞会降低回灌速率,需定期洗井或不断提高回灌水压维持稳定的回灌速率。注水井一般在需要洗井时安装立式涡轮泵或其他形式的泵定期洗井,间隔时间一般为一年或更长。
含水层贮水取水( ASR)井
含水层贮水取水井指的是在有可利用的水时,通过井将水贮存于适当的含水层中;当需要用ASR,再从同一口井中取出水供使用。它是~种双重用途的井。
在AsR井ASR~台水泵并按回灌与取水双重用途模式运行,提升储存水不需要额外的装置与设备。ASR井应配备有永久性泵,可以周期性洗井(如每天、每周、每月、季节ASR),以维持足够的回灌水量。洗井频率高带来的问题是洗井水的出路。如果要使用的AsRASR目很大’而当地条件并不理想,洗井频度则成为确定工程成本可行性的关键。
AsR井占地面积小,成本低于注水井(约为注水井的一半),在某些场地回灌水在地THM层中储存时HAAs)得到改善[包括pH稳定或调节,降低消毒副产物三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAsASR度及其前驱物,以及减少营养物和杀灭大肠杆菌等]。在人工地下水回灌工程实践中AsR井由贮存多余的饮用水已发展到用处理的地表水和深度处理的城市污水进行回灌。
组合并
组合井’即使用~口井,在非封闭的浅含水层和较深的封闭含水层中都安装筛网;当从较深的含水层提升地下水时,水就从浅水层直接泄入较深的含水层。
采用组合井回灌产生的潜在环境影响,如应予考虑导致湿地脱水以及混合化学性质不同的地下水可能产生的后果。
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