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海水淡化系统海滩井取水的方法有哪些?

海水淡化工程的源头是从大海中提取海水,取水位置及取水方式的选择直接影响项目投资、施工和设备的长期安全运行。

滩井取水是在海岸海滩或海床下修建一口取水井,从井中提取被砂层或海床过滤后的原海水,以这种方式获取的原海水具有浊度低、有机物含量低、微生物含量低等优良特性。该取水方式受潮汐、波浪、海啸等影响较小,能有效避免取水构筑物受海洋生物的碰撞和夹带。取水构筑物和设备大多布置在地下,可以很好地融入项目所在的自然环境,减少不和谐感。

根据不同的构造类型和应用范围,滩井可分为管井、大口井、斜井、水平定向井和辐射井等几种类型。


管井

管式井是使用钻井设备将井管从地面垂直打入地下含水层并抽取井管周围地下水的结构。一般适用于潜水、承压水、裂隙水和岩溶水。通常由井室、井壁管、过滤器和沉淀管组成。管井的设计主要包括井径、井深、井顶标高、开孔和终孔的直径、类型、规格、材料、安装位置、止水和封井等。位于阿曼的苏尔海水淡化厂,生产能力为83500m3/d,是目前最大的管井取水示范工程。

海水淡化管井取水

管井适用范围及特点:

尺寸:井径为50~1000mm,通常为200~600mm

深度:井深为8~1000m,通常为300m以内

出水量:一般为500~6000m3/d,最大为2万~3万m3/d

施工方法:冲洗介质护壁施工,套管护壁施工

施工难度:适中

施工周期:适中

施工造价:适中

环境友好性:适中


大口井

大口井是一种利用人工开挖或沉井施工将竖井埋入地下含水层以截取浅层地下水的结构。适用于地下水埋深浅、含水层薄、渗透性强的地层取水。根据取水方式的不同,大井可分为完整井和不完整井。大井通常由井筒、井口和进水口部分组成。三沙市某岛100 m3/d海水淡化装置采用大口井取水。

海水淡化大口井取水

大口井适用范围及特点:

尺寸:井径为1~12m,通常为4~8m

深度:井深一般为20m以内,通常为6~15m以内

出水量:一般为500~10000m3/d,最大为2万~3万m3/d

施工方法:大开槽法、沉井法

施工难度:低

施工周期:短

施工造价:低

环境友好性:较差


斜井

斜井是一种将管井以一定倾角打入海床下含水层,并从管井周边抽水的结构。适用于潜水、承压水、裂隙水和岩溶水;斜井的结构和功能类似于管井。除了采用与竖井相同的水泵直接安装在管道竖井中取水方法,还可以在斜井的地面端地下设置过渡池,从过渡池取水,这有利于取水设备的维护和保养。Geoscience Company公司为Monterey Peninsula海水淡化厂建造的测试井施工照片。

海水淡化斜井取水


斜井适用范围及特点:

尺寸:井径为300~1000mm

深度:井深为30~600m

出水量:一般为1000~10000m3/d,最大为3万~5万m3/d

施工方法:冲洗介质护壁施工,套管护壁施工

施工难度:高

施工周期:长

施工造价:高

环境友好性:好


水平定向钻井

利用水平定向钻井技术将多孔进水管以一定角度拉到海海床下的结构。在重力作用下,通过海床的自然过滤后的原海水进入多孔管。适用于沙土、粘土、卵石较少的地层,具有施工速度快、精度高、成本低等优点。西班牙San Pedro del Pinatar海水淡化厂采用水平定向钻井取水。

海水淡化水平定向钻井取水

水平定向钻井适用范围及特点:

尺寸:井径为350~800mm

深度:埋设深度为5~10m

出水量:一般为4000~13000m3/d,最大为3万~5万m3/d

施工方法:水平定向钻法

施工难度:适中

施工周期:适中

施工造价:适中

环境友好性:好


辐射井

辐射井是由集水井和水平或倾斜的辐射管组成的取水结构。适用于较薄(5 ~ 10 m)和厚度小、埋深大的含水层,具有集中管理、占地少、卫生防护方便等特点。辐射管通常通过手动锤打、撞锤顶进、水射法、千斤顶法、套管法和水平钻机钻进法等来建造。墨西哥Salina Cruz海水淡化厂采用辐射井取水方式。

海水淡化辐射井取水

辐射井适用范围及特点:

尺寸:集水井直径为2.5~6m,辐射管直径为50~300mm

深度:集水井深为2~12m

出水量:一般为5000~50000m3/d,最大为30万m3/d

施工方法:集水井:沉井法;辐射管:水射法、水平钻透法

施工难度:较高

施工周期:适中

施工造价:适中

环境友好性:较差

以上就是海水淡化海滩井取水的几种方法,可根据适用范围和特点选择合适的取水方法。


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