CN112649251B - 一种地下水分层靶向取水方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种地下水分层靶向取水方法，该方法的步骤为，S1、根据地质检测报告确定地下水的层数以及具体位置；S2、选取合适位置从上向下依次通过打井、密封、再打井的方式，打井至各个水层进行取样分析，判断是否合适；S3、对各个水层水样的分析，选取合适的水层准备安装井壁管；S4、根据所需水层的数量制作与其数量相等且直径不同的井壁管，在与所需水层对应井壁管的位置设置为花管；S5、根据所需水层从下至上依次安装井壁管，保证所需水层底部与顶部的密封。通过上述的取水样检测的方式以及井壁管的安装方式，使得在取样过程中不会被其他水源污染，取样稳定；在后期取水过程中也不会被其他水源污染，使得取出的水源水质恒定且稳定。
Description
技术领域
本发明涉及饮用水取水技术领域，尤其是涉及一种地下水分层靶向取水方法。
背景技术
目前，人们在用水方面通常是地表水或者地下水，地表水主要有河流、湖泊、沼泽、冰川、冰盖等，是人类生活用水的重要来源；地下水是指赋存于地面以下岩石空隙中的水；地下水的贮存有如在地下形成一个巨大的水库，以其稳定的供水条件、良好的水质，而成为农业灌溉、工矿企业以及城市生活用水的重要水源，成为人类社会必不可少的重要水资源，尤其是在地表缺水的干旱、半干旱地区，地下水常常成为当地的主要供水水源。
不同的地质情况将产生不同的地下水，同一个地方地下水可能分布在不同深度，其中有的水层的地下水可以饮用有的则不适合饮用，不可饮用水多为浅层地表水，通常含有COD及氮氧化物；在进行饮用水取水时需要采集可饮用的地下水，由于可饮用的地下水会随机分布在不同层，故需要先确定可饮用水层再进行打井操作；但是目前的技术通常是打井完成之后，然后取水样进行检测，采用这种方式不可饮用水层内的水会与可饮用水层内的水混合导致检测不准确，浪费时间；在取样检测完成之后，通常安装井壁管来保证取水处直接位于可饮用水层，但是由于不可饮用水层已经被打穿，不可饮用水会顺着井壁管外壁流向可饮用水层，从而污染了水源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种取样准确且水源不会被污染的地下水分层靶向取水方法。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种地下水分层靶向取水方法，该方法的步骤为，
S1、根据地质检测报告确定地下水的层数以及具体位置；
S2、地下水取样，选取合适位置从上向下依次通过打井、密封、再打井的方式，打井至各个水层进行取样分析，判断是否合适；
S3、根据步骤S2中对各个水层水样的分析，选取合适的水层准备安装井壁管；
S4、制作井壁管，根据所需水层的数量制作与其数量相等且直径不同的井壁管，在与所需水层对应井壁管的位置设置为花管；
S5、根据所需水层从下至上依次安装井壁管，保证所需水层底部与顶部的密封，所述井壁管的直径从下至上依次变大。
进一步具体的，所述的步骤S2地下水取样的步骤为，
S21、选取合适位置向下打井，直至打井至第一水层，该井称为第一井，停止工作，采集第一水层的水样进行分析，判断是否合适；
S22、通过灌装的方式将第一井完全封闭；
S23、在第一井的中心位置向下打井，直至打井至第二水层，该井称为第二井，停止工作，采集第二水层的水样进行分析，判断是否合适，第二井的直径小于第一井的直径；
S24、通过灌装的方式将第二井完全封闭；
S25、重复步骤S23-S24打出第N井以及第N水层，对第N水层进行水样分析并对第N井进行灌装封闭，其中第N井的直径小于第N-1井的直径；将所有水层的水样均分析完毕。
进一步具体的，所述的步骤S5中安装井壁管的方法为，
S51、向所需最底部水层打井洞，插入与其对应的井壁管，之后在该井洞与该井壁管之间的水层填充渗透料，在该渗透料顶部灌装封闭材料；
S52、向倒数第二层所需水层打井洞，在该水层底部灌装封闭材料，之后插入与其对应的井壁管，在该井壁管与该井洞之间的水层填充渗透料，在该渗透料层顶部灌装封闭材料；
S53、以此类推从下至少按照步骤S52的方式依次对所需水层进行该操作，直至对所有所需水层操作完毕。
进一步具体的，在所述的步骤S7中在花管的位置处设置密封件，待井壁管安装完毕后取下密封件。
进一步具体的，在不是取水层位置的井壁管与井洞之间通过灌装密封材料进行密封。
进一步具体的，所述的步骤S5安装井壁管的位置位于步骤S2地下水取样的位置。
进一步具体的，所述所需取水层的井壁管的直径大于在地下水取样过程中该取水层打井的直径。
进一步具体的，所述的井壁管与井洞之间通过焊接的方式进行固定后再进行灌浆封闭。
本发明的有益效果是：通过上述的取水样检测的方式以及井壁管的安装方式，使得在取样过程中不会被其他水源污染，取样稳定；在后期取水过程中也不会被其他水源污染，使得取出的水源水质恒定且稳定。
附图说明
图1是本发明流程图；
图2是本发明地下水取样流程图；
图3是本发明地下水取样打井密封的结构示意图；
图4是本发明安装井壁管流程图；
图5是本发明井壁管安装的结构示意图。
图中：1、第一水层；2、第二水层；3、第三水层；4、第四水层；21、第一井；22、第二井；23、第三井；24、第四井；51、第一井壁管；52、第二井壁管。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示一种地下水分层靶向取水方法，在本方案中主要针对取饮用水进行描述，取其他类型的水与该方法一致，该方法的步骤为，
S1、根据地质检测报告确定地下水的层数以及具体位置，该报告由地勘部门提供，能够确定某地域地下水有多少层，以及每层对应的大概深度，由于每层地下水并不一定处于水平，有的地方高有的地方低，故所需取样的深度有一定的差距，故需要选取合适的位置进行打井取样；在本方案中以四层水层为例进行详细说明分别为第一水层1、第二水层2、第三水层3以及第四水层4，其他层数相类似。
S2、地下水取样，选取合适位置从上向下依次打井，打井至各个水层进行取样分析，判断是否合适；当所需水层为第二水层2与第四水层4时，即第二水层2与第四水层4为饮用水，而第一水层1与第三水层3为非饮用水，该步骤取水样的详细步骤如下(如图2与图3所示)：
S21、选取合适的位置向下打井，直至打井至第一水层1，该井对应称为第一井21，在第一井21内取得第一水层1内的水样送至检测部门进行检测，检测到的结果判断为不合格，即不适合饮用。
S22、此时为了保证在进行第二井22的打井操作时，第一水层1不会对第二水层2造成影响，故将第一井21通过灌装材料的方式完全封闭，使得第一水层1的水不会渗透进来，该材料可选取速干水泥等。
S23、之后在第一井21的中心位置向下打井，直至打井至第二水层2，该井称为第二井22，停止打井操作，在打井时需要保证第二井22的直径小于第一井21的直径，这样打下去的第二井21才不会被第一水层1污染；采集第二水层2的水样送至检测部门进行检测分析，检测到的结果判断为合格，即适合饮用。
S24、该步骤的操作方式与步骤S22一致，对第二井22进行完全封闭，在此保证第一水层1、第二水层2不会对第三水层3的水造成影响。
S25、该步骤的操作方式与步骤S23一致，即在第二井22中心位置向下打井，形成第三井23并打井至第三水层3，第三井23的直径小于第二井22的直径，取水样送至检测部门进行检测，并判断为不适合饮用。
S26、该步骤的操作方式与步骤S22、S24一致，对第三井23进行完全封闭，在此保证第一水层1、第二水层2、第三水层3不会对第四水层4的水造成影响。
S27、该步骤的操作方式与步骤S23、S25一致，即在第三井23中心位置向下打井，形成第四井24并打井至第四水层4，第四井24的直径小于第三井23的直径，取水样送至检测部门进行检测，并判断为适合饮用。
在此对四个水层的水采样完毕并得到了相应的检测结果，为后续安装井壁管做准备。
上述步骤S22～S27为重复出现的步骤，其步骤采用的操作方式基本一致，故可总结为下述操作方式：
重复步骤S23-S24打出第N井以及第N水层，对第N水层进行水样分析并对第N井进行灌装封闭，其中第N井的直径小于第N-1井的直径；依据此方式将所有水层的水样均分析完毕。
S3、根据步骤S2中对各个水层水样的分析，选取合适的水层准备安装井壁管；由于第二水层2与第四水层4为适合饮用的水层，故只需要准备两个井壁管即可。
S4、制作井壁管，根据所需水层的数量制作与其数量相等且直径不同的井壁管，在与所需水层对应井壁管的位置设置为花管，采用花管目的是方便该水层的水进入井壁管内，同时，为了保证在安装相应井壁管时防止该水层内的水流入，故在井壁管内部花管处设置密封件，以此来堵住花管的进水口。
S5、根据所需水层从下至上依次安装井壁管，所述井壁管的直径从下至上依次变大，由于在该实施方式中设置两个井壁管，故以两个井壁管的安装进行详细的描述，两个井壁管分为第一井壁管51与第二井壁管52，第一井壁管51对应第二水层2，第二井壁管52对应第四水层4，第一井壁管51的直径大于第二井壁管52的直径(如图4与图5所示)；
S51、在原来取样打井的位置的中心向下打井，形成第二井洞，该第二井洞打至第四水层4，在第二井洞内插入第二井壁管52，第二井洞的直径稍大于取样打井的第四井24的直径，保证第四水层4与第二井壁管52内连通，之后向第四水层4内填充渗透料直至填充至第四水层4的顶部，之后在渗透料的顶部灌装封闭材料，保证第三水层3内的水不会流入第四水层4内；进一步，可在第二井洞与第二井壁管52之间灌装密封材料进行固定密封，也可通过焊接的方式进行固定之后再进行灌装密封材料封闭。
S52、在第二井洞中心位置向下打井，形成第一井洞，第一井洞的直径大于第二井洞的直径，同时第一井洞的直径稍大于取样打井的第二井22的直径，该第一井洞打至第二水层2，在第二水层2底部灌装封闭材料进行封闭，同时保证第二井洞与第二井壁管之间的封闭，之后在第一井洞内插入第一井壁管51，在第二水层靠近第一井壁管51的位置处填充渗透料，直至填充至第二水层2的顶部，之后在渗透料的顶部灌装封闭材料进行封闭，保证第一水层1内的水不会流入第二水层2内；进一步，可在第一井洞与第一井壁管之间灌装密封材料进行固定密封，也可以通过焊接的方式进行固定之后再进行灌装密封材料封闭。
基于上述步骤S51、S52，当有三层、四层乃至更多层饮用水时，以此类推从下至少按照步骤S52的方式依次对所需水层进行该操作，直至对所有所需水层操作完毕，在安装完毕所有井壁管之后，将各处花管内部的密封件取下，各层饮用水可进入井壁管内。
上述安装井壁管的过程，可以在取样打井的位置进行安装，也可以在相隔取样打井位置不远的地方选择合适的位置进行安装，在安装过程中需要将不适合饮用的水层与适合饮用的水层进行隔离操作，从而保证相应水层之间不会受到影响。
综上，在进行分层靶向取水时，首先需要确定水层数与对应位置，通过从上至下依次对各层打井、取样、密封、再打井的方式进行，能够保证每层取样时均不会受到其他水层的影响；之后安装井壁管，在安装过程中需要保证饮用水层与其它水层的隔绝，从而保证饮用水层不会被污染；上述取水样以及安装井壁管的方式均可以单独使用，另外该方式也适合取单层水进行密封，例如该单层水含有某种特定元素，为了使该水层内水的特定元素浓度不会变化，通过此种安装井壁管的方式，能够杜绝其他水层对该水层的影响，适用范围较广。
需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种地下水分层靶向取水方法，其特征在于，该方法的步骤为，
S1、根据地质检测报告确定地下水的层数以及具体位置；
S2、地下水取样，选取合适位置从上向下依次通过打井、密封、再打井的方式，打井至各个水层进行取样分析，判断是否合适，在步骤S2中具体的地下水取样步骤为S21-S25：
S21、选取合适位置向下打井，直至打井至第一水层，该井称为第一井，停止工作，采集第一水层的水样进行分析，判断是否合适；
S22、通过灌装的方式将第一井完全封闭；
S23、在第一井的中心位置向下打井，直至打井至第二水层，该井称为第二井，停止工作，采集第二水层的水样进行分析，判断是否合适，第二井的直径小于第一井的直径；
S24、通过灌装的方式将第二井完全封闭；
S25、重复步骤S23-S24打出第N井以及第N水层，对第N水层进行水样分析并对第N井进行灌装封闭，其中第N井的直径小于第N-1井的直径；将所有水层的水样均分析完毕；
S3、根据步骤S2中对各个水层水样的分析，选取合适的水层准备安装井壁管；
S4、制作井壁管，根据所需水层的数量制作与其数量相等且直径不同的井壁管，在与所需水层对应井壁管的位置设置为花管；
S5、根据所需水层从下至上依次安装井壁管，保证所需水层底部与顶部的密封，所述井壁管的直径从下至上依次变大。
2.根据权利要求1所述的地下水分层靶向取水方法，其特征在于，所述的步骤S5中安装井壁管的方法为，
S51、向所需最底部水层打井洞，插入与其对应的井壁管，之后在该井洞与该井壁管之间的水层填充渗透料，在该渗透料顶部灌装封闭材料；
S52、向倒数第二层所需水层打井洞，在该水层底部灌装封闭材料，之后插入与其对应的井壁管，在该井壁管与该井洞之间的水层填充渗透料，在该渗透料层顶部灌装封闭材料；
S53、以此类推从下至少按照步骤S52的方式依次对所需水层进行该操作，直至对所有所需水层操作完毕。
3.根据权利要求1所述的地下水分层靶向取水方法，其特征在于，在所述的步骤S4中在花管的位置处设置密封件，待井壁管安装完毕后取下密封件。
4.根据权利要求2所述的地下水分层靶向取水方法，其特征在于，在不是取水层位置的井壁管与井洞之间通过灌装密封材料进行密封。
5.根据权利要求2所述的地下水分层靶向取水方法，其特征在于，所述的步骤S5安装井壁管的位置位于步骤S2地下水取样的位置。
6.根据权利要求5所述的地下水分层靶向取水方法，其特征在于，所述所需水层的井壁管的直径大于在地下水取样过程中该取水层打井的直径。
7.根据权利要求4所述的地下水分层靶向取水方法，其特征在于，所述的井壁管与井洞之间通过焊接的方式进行固定后再进行灌浆封闭。
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| PB01 | Publication | ||
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