盲管取水理论的拓展及应用

海南铁路总公司
徐大能 宋晓燕

一 概论

　　随着海南经济的多元发展，高位养殖作为一项高科技项目异军突起，它以投资省、见效快、经济效益高等优势，引来许多投资者，为海南创造了巨大的财富。高位养殖需要大量的优质海水，而传统做法是直接取海水和海滩大口井因其水质差和水量小，已无法满足规模化高位养殖的需求。水质和水量直接影响养殖业的产量和经济效益，一直制约着高住养殖业的发展。我们在龙沐湾铁路海洋养殖基地供水工程设计施工中，大胆采用盲管集水理论，使该地多家养殖场喜获丰收，得到海南省省长的肯定，在海南得到推广运用，为海南高位养殖业作出了积极的贡献。

二 盲管取水的优点

　　目前，海南高位养殖取海水的办法大体可分为二种：第一种是直接抽取海水，其优点是施工简单，投资省，缺点是水质不能保证，容易把鱼卵和病菌带入养殖场，如遇赤潮和海水污染时，就会导致全面失败。第二种方法是在海滩上打大口井，其优点是水质好，缺点是因有效的进水面积小，加上海滩表面都有一层渗水软弱的粉细砂，所以单井涌水量小，一般每小时只有100立方米的涌水量；我们分析多家养殖场的优缺点，提出在海滩埋设盲管集水的方案，不仅投资省，水质好，而且水量充沛，使铁路400亩养虾池喜获大丰收。周边虾场纷纷效仿，均得到好收成。

三 集水井与盲管布置的几种形式

四 集水井有效容积与盲管长度的确定

　　1、集水井有效容积
　　计算公式：V=0.1Q（米³）
　　式中：V——集水井有效容积
　　　　　Q——最大时抽水量（米³/时）
　　2、集水管长度的确定

　　计算公式：L=Q/KW
　　式中：L——集水管长度（米）
　　　　　K——渗透系数（米³/日）
　　　　　Q——日取水量（米³/日）

　　W=(H₁²-h²/21)+S₁q_r1+(H₂²-h²)/2R+S₂q_r2

　　H₁——海洋方面集水管底至海水位的距离（米）
　　h——动水位至集水管底的距离（米）
　　S₁——海洋方面的水位降落（米），可按下式计算：S₁=H₁-h
　　H₂——海洋方面集水管底至静水位的距离（米）
　　S₂——海洋方面的水位降值（米），可按下式计算：

　　S₂=H₂-h

　　qrl——海洋方面的相应引用流量，为α₁、β₁的函数，由下式确定，然后由图3确定。

　　α₁=1/(1+C)　　 β₁=1/T

　　T——集水管底至不透水底板的距离（米）；
　　C——集水管直径的一半
　　qr2——海洋方面的相应引用流量，为α₁、β₁的函数，由图4求得，图中α₂下列公式计算：

　　α=1/（1+(h/1)A）　　　 A=1.47·lg[1/sin(πd/2h)]

　　当β_1、β₂大于3时，qr1、qr2按下式计算：

　　qr1=q_r'/[(β₁-3)q_r'+1]
　　qr2=q_r'/[(β₁-3)q_r'+1]

　　q_r'——按曲线图5求得。

　　3、 K值的现场确定法

　　K值的计算公式：

　　K=（Q/ω）.（1/h）

　　式中：Q——渗流量
　　　　　h——水位差
　　　　　ω——渗流截面的总面积
　　　　　l——试样的长度

五 集水井和盲管位置的选择

　　1、集水井。
　　海南每年都有台风季节，选井位置首先应考虑安全可靠，我们认为选在最高海水位以上比较理想。
理由有二：
　　（1）安全可靠
　　（2）集水井可集部分由岸边渗下的淡水，以减小淡水的补给量。

　　2、盲管位置
　　因为海滩受季节风浪的影响，每年都有增砂期和减砂期之分。也即海滩在一年某个阶段出现增砂现象，砂层加厚。反之，在减砂期砂层相应减薄。而增减之差小则几十厘米，多的可达数米。也就是说海滩表层是处于动态状，为保证盲管安全取水，必须保证有盲管保护层在减砂期不受破坏。同时，为保证取水量，应将盲管埋在最低海水位之下。

六 盲管滤层

　　常用盲管滤层有二种：一种是在多孔管表层包三层普遍的塑料纱网后直接埋设，另一种是用碎石和中粗砂做反滤层。从我们的运用比较情况，包塑料网虽然施工方便面，但容易堵塞进水会明显下降，只适用于小型养殖场，在养殖面积超过100亩以上，我们建议应首选反滤层。

七 选择取水点应注意的几个问题

　　1、避开或远离污染源。
　　2、应昼选择潮流的上游方。
　　3、如遇地下淡水很丰富，而且有较大潜流向大海的地方，应先考虑其含盐量。
　　4、因地区之差，海水的含盐量也有异，选地时也应充分考虑。