核桃壳贴砾滤水管及其在土壤改良水平定向孔中的应用研究

发布时间：2017-06-19 09:04

  本文关键词：核桃壳贴砾滤水管及其在土壤改良水平定向孔中的应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：土壤盐碱化已严重制约着经济的发展。以往的盐碱地改良多用明渠、暗管排水,开挖铺管对地表的破坏性极大,暗管排水适用深度有限,其他改良方式如种植耐盐碱性植物,改良周期长费时费力。本文依托中国地质调查局水文地质环境地质调查中心冀中平原典型盐碱化地区水文地质调查项目,探索长距离水平井增大出水量,降低地下水位,减小地下水蒸发,改良盐碱地的方法。在以往贴砾滤水管研究的基础上,探索研究密度更低、更价廉的核桃壳贴砾滤水管。选定无毒无害的粘合剂根据正交试验4因素3水平试验,制作试件小样,测定其抗压、抗剪强度。模拟核桃壳贴砾滤水管制作小型滤水管观察其抗剪强度以及在恶劣环境条件下的抗裂程度。本次工程选用PVC-U管道及核桃壳贴砾滤水管。在吸收前人研究的基础上,全面分析非开挖水平定向钻进技术回拖管道复杂受力模型,并结合沧州盐碱地实际施工参数对两者受力进行计算,并校核应力,提出切实可行的改进方案。基于沧州地层含水层较浅的特点,考虑利用更加节能的射流-虹吸取水方式抽取地下水,利用大气压将水井中地下水抽取到集水井中,实现自动控制。最后依据实际野外工程施工情况,得出以下结论:1、核桃壳贴砾滤水管在弯曲段受到极大的弯曲应力,而PVC-U滤水管则在回拖接近尾段时受较大应力,可以采取减小滤水管直径或增大弯曲段曲率半径方法来顺利回拖管道。2、核桃壳贴砾较以往贴砾密度更低,更容易实现回拖。核桃壳贴砾滤水管与包网滤水管在竖井中做对比抽水试验,其出水量接近包网滤水管的1.5倍,出水效果明显。3、射流-虹吸抽水系统在浅含水地层中效果良好,节能环保,利于大规模抽水。4、水平井抽水形成盆状流场,其降水范围比竖井大,更易降低区域范围地下水位,从而更好的改良盐碱地。
【关键词】：盐碱地改良 水平井 核桃壳贴砾 射流-虹吸
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S156
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-21
• 1.1 选题背景与项目依托9-13
• 1.2 研究现状与关键问题13-18
• 1.3 研究目的与研究意义18
• 1.4 研究内容18-19
• 1.5 技术路线与研究方案19-21
• 第2章 水平井核桃壳贴砾滤水管试验研究21-38
• 2.1 材料与试验方法选择21-22
• 2.2 配方优选22-29
• 2.3 核桃壳贴砾滤水管参数测定29-36
• 2.4 结论及验证36-38
• 第3章 水平井PVC-U管道核桃壳贴砾滤水管回拖受力分析38-53
• 3.1 管道选择38
• 3.2 回拖管道受力计算模型分析38-44
• 3.3 核桃壳贴砾滤水管回拖受力分析计算44-52
• 3.4 管道变形率计算52
• 3.5 结论52-53
• 第4章 射流-虹吸取水方式研究53-60
• 4.1 射流-泵虹吸工作原理及理论推导53-56
• 4.2 射流-虹吸取水方式的优缺点56-57
• 4.3 射流泵多井联通抽水试验57-58
• 4.4 水平井射流-虹吸取水装置58-60
• 第5章 沧州盐碱地野外试验60-71
• 5.1 场地详勘60-62
• 5.2 水平井施工62-63
• 5.3 扩孔63-64
• 5.4 回拖铺管64-65
• 5.5 水平井喷射洗井65-66
• 5.6 水平井成井轨迹及管路连接66-67
• 5.7 抽水试验及结论67-71
• 第6章 结论及展望71-73
• 6.1 结论71
• 6.2 展望71-73
• 致谢73-74
• 参考文献74-76

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