JP3176319U - Drainage well - Google Patents
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Abstract
【課題】多数本の集水管を帯水地層中に埋設し、この集水管の集水孔から地下水を吸入して井筒に集水し、この井筒内から揚水する集水井において、井戸範囲の拡大を図って集水能力の向上を目指すと同時に集水孔の目詰りの防止を図る集水井を提供する。
【解決手段】揚水用の井筒1に連通する複数本の集水管10を帯水地層3中に埋設し、各集水管の周面に開口された多数の集水孔4から集水管内に流入する地下水を前記井筒内に集水して井筒内から揚水する集水井であって、前記集水管の集水孔は、井筒内から揚水ポンプによる吸引力が集水管の基部10aから先端10bに至る全域において等しく作用するよう当該基部側から先端側にかけて開口面積が漸増して形成したことにある。
【選択図】図2An object of the present invention is to expand a well range in a drainage well in which a large number of drainage pipes are buried in an aquifer, groundwater is sucked from a catchment hole of the catchment pipe, collected in a well, and pumped from within the well. A drainage well that aims to improve water collection capacity while preventing clogging of the water collection hole is provided.
[MEANS FOR SOLVING PROBLEMS] A plurality of water collecting pipes (10) communicating with a well for pumping (1) are embedded in an aquifer formation (3), and flow into the water collecting pipes from a number of water collecting holes (4) opened in the peripheral surface of each water collecting pipe. The water collecting well that collects groundwater to be collected in the well and pumps the water from the well. The opening area is gradually increased from the base side to the tip side so as to work equally in the entire region.
[Selection] Figure 2
Description
本考案は地下水を取水するための集水井に関する。 The present invention relates to a well for collecting groundwater.
従来から地下水を取水する方式として、図4に示すように、竪型に作成された井筒1から多数本の集水管2、2・・・を地下帯水層3中に放射状に埋設し、この井筒1内から揚水ポンプにより吸引して集水管2、2・・・の周面に穿設された多数の集水孔4(または巻線型スクリーン等)から地下水を吸入して地上へ揚水するようになされた集水井(通称満州井戸)が知られており、井戸圏を拡大して集水効率を高めるようにされている。
Conventionally, as shown in FIG. 4, as a method of taking groundwater, a large number of water collecting
しかしてこのように集水管2、2・・・を放射状に埋設すると、集水管2、2・・・の先端2aになるにつれて隣位の集水管2、2・・・との間隔が広くなり、その間隔部aの地下水が吸水されにくくなって集水管2、2・・・の井筒1に近い基部分の集水孔から集水されて集水管2、2・・・の全域から均等に効率よく吸水することができないという問題が指摘されている。
However, when the water collecting
すなわち例えば集水管1箇所の施工長を10mとした場合、完成後の揚水試験では図5に断面を模式的に示しているように井筒1内の揚水水位6と集水管2の先端部2aの水位とに大きな損失水頭7が生じるため、実際には施工長10mとする効果は得られていない。
That is, for example, when the construction length of one water collecting pipe is 10 m, the pumping test after completion of the pumping water level 6 in the well 1 and the tip 2a of the
これらの諸点を解消する手段として、集水管の先端側の集水孔を密に開設し、先端側からも十分に吸水されるようになされたものがある(特許文献1)。 As means for solving these problems, there is one in which water collecting holes on the front end side of the water collecting pipe are closely opened so that water is sufficiently absorbed from the front end side (Patent Document 1).
しかるに上記文献に記載の手段では、集水管2、2・・・の先端間の地下水の集水を図ろうとしても、集水孔への流入地下水は揚水ポンプの吸引力が大きく作用する基部の集水孔から図5に(8)で示す領域に集中してしまい、さりとて揚水ポンプの吸引力を高めて集水管2の全域から吸水させようとすると、集水管2の基部の集水孔から速い流速で吸引されるので土砂類を吸引し、これに起因して集水孔の目詰りを起こし、集水能力を著しく低下させるという問題がある。
However, in the means described in the above-mentioned document, even if it is intended to collect groundwater between the tips of the water collecting
本考案は上記従来の技術が有する問題点、すなわち集水管への地下水の流入量が集水管の全域において均等になるようにし、これにより集水管の集水孔の目詰りを防ぎ、井筒内への地下水の流入をスムーズにし、揚水ポンプの作動効率を高め、取水能率の向上を図ることを課題とするものである。 The present invention has a problem with the above-mentioned conventional technology, that is, the amount of groundwater flowing into the water collection pipe is made uniform in the entire area of the water collection pipe, thereby preventing clogging of the water collection hole of the water collection pipe and entering the well. The purpose of this project is to make the inflow of groundwater smooth, increase the operating efficiency of the pump, and improve the water intake efficiency.
上記課題を解決する手段として本考案は、揚水用の井筒に連通する複数本の集水管を帯水地層中に埋設し、各集水管の周面に開口された多数の集水孔から集水管内に流入する地下水を前記井筒内に集水して井筒内から揚水する集水井であって、前記集水管の集水孔は、前記井筒内から揚水ポンプによる吸引力が前記集水管の基部から先端に至る全域において等しく作用するよう当該基部側から先端側にかけて開口面積が漸増するよう形成したことにある。 As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention has a structure in which a plurality of water collecting pipes communicating with a well for pumping are embedded in an aquifer and water is collected from a number of water collecting holes opened on the peripheral surface of each water collecting pipe. A water collection well that collects groundwater flowing into the pipe into the well and pumps the water from the well. The water collection hole of the water collection pipe has a suction force from the inside of the well from the base of the water collection pipe. The opening area is formed so as to gradually increase from the base side to the tip side so as to work equally in the entire region up to the tip.
前記集水管は前記井筒から帯水地層中に放射状に埋設することが好ましい。 The water collecting pipes are preferably embedded radially from the well into the aquifer formation.
前記集水管に開設される集水孔は複数の円形孔または楕円孔で構成する手段、または集水管の周方向に開設されるスリット状の集水孔とする手段を採用することができる。 As the water collecting hole opened in the water collecting pipe, a means comprising a plurality of circular holes or elliptical holes, or a slit-shaped water collecting hole opened in the circumferential direction of the water collecting pipe can be adopted.
前記集水管の集水孔の開口面積の増減は、個々の集水孔の開口面積による手段、集水孔の数による手段を選択することができる。 The increase / decrease of the opening area of the water collecting hole of the water collecting pipe can be selected from means based on the opening area of each water collecting hole and means based on the number of water collecting holes.
本考案によれば、揚水ポンプによる吸引力が一部に集中することがなく、また土砂類を吸引したりすることを回避し、集水管の長手方向全域の集水孔から等しく吸入されるようにできるので、井筒内の揚水水位と集水管先端部の水位とが略一定のレベルになり、井戸の直径の拡大を有効に図ることができ、集水能力を大幅に増大することができる。 According to the present invention, the suction force by the pump is not concentrated on a part of the pump, and it is possible to avoid sucking earth and sand and to be sucked in equally from the water collecting holes in the entire longitudinal direction of the water collecting pipe. As a result, the pumped water level in the well and the water level at the tip of the water collection pipe are at a substantially constant level, the diameter of the well can be effectively increased, and the water collection capacity can be greatly increased.
図1は本考案による集水井に用いる集水管10の一例を示すもので、図2、図4のように井筒1から放射状に帯水地層3中に埋設したとき、井筒1側となる基端10aから先端10bにかけて周面に集水孔4、4・・・が開口されている。
FIG. 1 shows an example of a
上記集水孔4、4・・・は、前記井筒1内から揚水ポンプによる吸引力が前記基部10aから先端10bに至る全域9において等しく作用するよう当該基部10aから先端10bにかけて集水孔4、4・・・の開口面積が漸増して形成されている。
The
この集水孔4、4・・・による開口面積の漸増手段については、集水孔4、4・・・の個々の開口面積によるか、あるいは集水孔4、4・・・の設置数に基づく開口面積によるかによって定めることができる。
The means for gradually increasing the opening area by the
このように構成される集水管10を帯水地層3中に放射状に埋設して揚水ポンプにより吸引すると、図3に模式的に示すように集水管10の先端10b側の集水孔4に至る流入量がリニアになり、集水管10内において流速にむらを生じず、円滑に井筒1内に流入し、井筒1内の揚水水位6と集水管10の先端10b側の水位とが略同レベルになり、損失水頭7が著しく小さくなるので井戸径Lが大幅に拡大され、それだけ取水量を増すことができる。
When the
また、本考案においては、集水管10の集水孔4、4・・・は、井筒1内から揚水ポンプによる吸引力が集水管10の基部10aから先端10bに至る全域において等しく作用するよう基部10a側から先端10b側にかけて開口面積が漸増して形成されている。ここで、集水孔4、4・・・による開口面積が集水管10の先端10程に漸増させることの程度を決定することについては、より正確には、集水井が設置される帯水地層3の特性、例えば地下水の流速度や流方向等を考慮して行うのがよい。
Further, in the present invention, the
なお、図4のように集水管10を放射状に埋設した場合、集水管10、10同士の間隔a分だけ損失水頭7が生じることになるが、集水管10の施工本数を増すことにより損失水頭の差を小さくすることが可能である。
In addition, when the water collection pipe |
集水管10に開設する集水孔4は、図1に例示するように集水管10の全長を複数の領域A、B、C、Dに区分し、先端10b側のA領域から基部10a側のC領域にかけて開口面積が漸減するよう区分別に開口するようにすれば、各領域A〜Dを個別の部材で形成し、これを溶接等によって接続することで集水管10を構成することが製造の容易性からして好ましい。
As shown in FIG. 1, the water collecting
図1においては、例えば、先端10bの領域Aは中間部の領域Bの1.5倍の長さがあり、中間部の領域Bは基部10a側の領域Cと等しい長さを有し、基端部の領域Dは中間部の領域Bと基部10a側の領域Cの半分の長さを有する。また、例えば、集水孔4、4・・・が設けられた密度は、基部10a側の領域Cを1としたときに、中間部の領域Bでは2であり、先端10bの領域Aでは3であり、基端部の領域Dでは0である。
In FIG. 1, for example, the region A of the
次に、前記の井戸径Lの増大を図るための集水井の原理に関し例示する。
取水量をQとし、透水係数をKとし、全ての集水管10の集水孔面積の総和をΣa0とする。また、全ての集水孔が有効とは限らないので、その安全率を1.1とする。
集水孔面積Σa0は、Σa0=Q/K×1.1
となる。
Next, the principle of the drainage well for increasing the well diameter L will be exemplified.
The amount of water intake is Q, the water permeability coefficient is K, and the sum total of the water collection hole areas of all the
Water collecting hole area Σa 0 is Σa 0 = Q / K × 1.1
It becomes.
一例として日量5000m3とすると、1秒当たりの取水量は、0.05787m3/secとなる。 As an example, if the daily amount is 5000 m 3 , the water intake per second is 0.05787 m 3 / sec.
0.05787m3/secの取水量Qを取水するのに必要な集水管10の施工箇所数を次に求める。
透水係数Kの値として経験則により、例えば、透水係数K=5.0×10−3m/secとすると、集水孔面積Σa0は、
集水孔面積Σa0=0.05787÷5.0×103×1.1=12.73m2
となる。
1本の集水管10の集水孔面積a0(集水孔の合計面積)=0.3m2
とする。すなわち、図1に示す集水管10の領域A、B、C、Dの集水孔の合計面積を0.3m2とする。ここで、合計面積0.3m2が、図1に示すように、領域A、B、C、Dに渡って集水孔の個数分布が設定されている。
Next, the number of construction points of the
According to an empirical rule as the value of the water permeability coefficient K, for example, when the water permeability coefficient K = 5.0 × 10 −3 m / sec, the water collection hole area Σa 0 is
Water collecting hole area Σa 0 = 0.05787 ÷ 5.0 × 10 3 × 1.1 = 12.73 m 2
It becomes.
Water collecting hole area a 0 (total area of water collecting holes) of one
And That is, the total area of the water collecting holes in the regions A, B, C, and D of the
施工集水管の施工本数は、Σa0/a0=12.73÷0.3≒43本となる。 The number of construction water collecting pipes is Σa 0 / a 0 = 12.73 ÷ 0.3≈43.
上記計算式により求めて実施した場合は、取水量Qに対応した集水孔面積が十分に設けられているので、帯水地層3中を流動している地下水の流速と等しい値によって大量取水しても細砂等の移動もなく、井筒1の周囲に堆積したり、井筒1内に流入することがなく、故に目詰りを起こすことも解消される。
When the calculation formula is used, the water collecting hole area corresponding to the water intake Q is sufficiently provided, so that a large amount of water is taken in at a value equal to the flow velocity of groundwater flowing in the
なお、集水管としていわゆる巻線型スクリーンで構成し、集水孔として巻線型スクリーンの螺旋状の溝で構成し、集水管の基端から先端に向かって溝の幅を拡げるようにしてもよい。集水管の基端から先端に向かって溝の幅を拡げるようにすることによって、井筒1内から揚水ポンプによる吸引力が集水管の基部から先端に至る全域において等しく作用するようすることが可能になる。 The water collecting pipe may be constituted by a so-called winding screen, and the water collecting hole may be constituted by a spiral groove of the winding type screen, and the width of the groove may be increased from the base end to the tip end of the water collecting pipe. By expanding the width of the groove from the proximal end of the water collecting pipe toward the distal end, it becomes possible to cause the suction force from the well pump 1 to work equally in the entire area from the base to the distal end of the water collecting pipe. Become.
1 井筒
2、10 集水管
3 帯水層
4 集水孔
6 井筒内水位
7 損失水頭
10a 集水管の基部
10b 集水管の先端部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
前記集水管の集水孔は、前記井筒内から揚水ポンプによる吸引力が前記集水管の基部から先端に至る全域において等しく作用するよう当該基部側から先端側にかけて開口面積が漸増して形成されている
ことを特徴とする集水井。 A plurality of water collecting pipes communicating with the well for pumping are buried in the aquifer, and groundwater flowing into the water collecting pipes from the many water collecting holes opened in the peripheral surface of each water collecting pipe is collected in the well. It is a drainage well that pumps water from the inside of the well,
The water collection hole of the water collection pipe is formed with an opening area gradually increasing from the base side to the tip side so that the suction force by the pump from the inside of the well tube works equally in the entire region from the base part to the tip of the water collection pipe. A drainage well characterized by
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