□王 欣(永城市水利局)
永城市位于河南省的最東部,處于豫、魯、蘇、皖4省的交界地帶,屬淮河流域,地勢(shì)平坦,土質(zhì)以粘土為主,砂壤土、砂土分布其間,部分有黑土,土壤肥沃,適宜農(nóng)作物生長(zhǎng)。永城市南北長(zhǎng)72 km,東西寬62.25 km,總面積1994.40 km2,共有耕地面積11.90萬hm2,其中小麥播種面積9.33萬hm2,是全國(guó)重要的商品糧基地。近年來,永城市打井?dāng)?shù)量日益增多,但是隨著全球氣候變化異常,旱災(zāi)頻發(fā)且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),給農(nóng)作物的生長(zhǎng)帶來嚴(yán)重影響,甚至造成部分糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物絕收。農(nóng)田水利基本建設(shè)投入逐年加大,新打農(nóng)用灌溉機(jī)井的數(shù)量不斷增加,病壞井?dāng)?shù)量也在逐年增加。究其原因:從大的方面看,一是長(zhǎng)期以來形成的重建輕管;二是成井質(zhì)量欠佳,綜合來看主要在以下方面:
永城市出現(xiàn)淤井、壞井的原因是多方面的:一是井型設(shè)計(jì)不合理;二是成井工藝要求不嚴(yán);三是工程不配套;四是管理工作跟不上,以致出現(xiàn)大量病井、壞井。
井淤就是指井管沒有出現(xiàn)爛管、漏洞,而井內(nèi)有大量的泥沙、碎磚及其他雜物。這些淤積物從井口落入、從井壁涌入、從井底翻入或井水超過規(guī)定含沙量長(zhǎng)期淤積的,堵塞了濾水管,影響了出水量。
井淤的原因一是成井后長(zhǎng)期不修井臺(tái)、井池、井房、井蓋,刮風(fēng)下雨攜帶大量泥沙沖進(jìn)井內(nèi),或因管理不善拋物入井致淤。二是機(jī)泵下沉無襯砌工程:由于地下水過量開采,再加天氣干旱,地下水位下降,離心泵抽水出水量減少或抽不出水來,為了解決這一矛盾,采用機(jī)泵下沉的辦法。但是,泵坑既不用磚襯砌,又不修蓋泵房,只將井管砸爛,刮風(fēng)下雨造成井外坍陷,泥沙從爛管處流入井內(nèi),造成機(jī)井淤積。三是濾料未填好:濾料被群眾稱為“機(jī)井的命根子”,濾料填不好,就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重井淤。因?yàn)闉V料每個(gè)顆粒之間都有一定的孔隙,如果含水層的砂粒徑與濾料孔隙大小相等,砂就不會(huì)從過濾層涌入井中;如果含水層的砂粒徑小于濾料顆粒間的孔隙,就會(huì)通過濾層進(jìn)入井中,造成淤積。濾料投放在井管外圍如果填得太薄仍然起不到應(yīng)有的作用,所以填濾料厚度≥100mm。濾料的填筑過程要求“緩慢、均勻、連續(xù)”撒入、一次填完,以避免濾料的離析。四是井孔打得不圓、不直,井管與井孔不同心,在井管上下四周會(huì)出現(xiàn)填濾料厚薄不均,在濾料厚度不足之處,會(huì)發(fā)生涌沙淤井現(xiàn)象。五是未設(shè)沉沙管:機(jī)井在長(zhǎng)期的運(yùn)用中,不可能一點(diǎn)不落淤,淤沙落入沉沙管,不致堵塞濾水管影響進(jìn)水。因此機(jī)井必須設(shè)置沉沙管。30~50m的淺井要有3~5m的沉沙管;百米左右的深井要有10m的沉沙管。六是井底未下到隔水層,致使泥沙從井底涌入,造成淤積。七是井成后沒有進(jìn)行洗井:在打井施工中,用泥漿護(hù)壁,如不及時(shí)洗井,大量泥沙就會(huì)沉淀,淤積井底。八是配套不合理,使用機(jī)泵過大,抽水過于強(qiáng)烈,滲流速度快,超出了濾水結(jié)構(gòu)的濾水能力,以致發(fā)生涌沙。
2.1.1 大井筒管清淤
可用沖擊式鉆機(jī)的抽筒或用“56”型人力打井工具的空錐將淤沙掏出井外;用小鍋錐推,挖出井外,以達(dá)到清淤的目的。這三種方法使用工具簡(jiǎn)單,但操作時(shí)應(yīng)注意穩(wěn)妥,猛打猛沖容易碰壞井管。
2.1.2 單泵清淤法
是用一臺(tái)離心泵,將水泵壓力水通過送水膠管沖入井中,使井中淤積泥砂借水沖擊力,隨水?dāng)y出井外,經(jīng)過沉淀池,將泥沙沉淀后再將清水通過離心泵打入井中,如此循環(huán),以達(dá)到清淤洗井的目的。若井中有磚頭或其它雜物,可配合大、小沖抓錐和其它打撈工具進(jìn)行。
2.1.3 雙泵清淤法
此法清淤應(yīng)選用兩臺(tái)3吋或4吋揚(yáng)程較大的離心泵,一臺(tái)作為送水泵,把高壓清水送往井中,由于水頭壓力和噴槍的沖擊作用,在噴槍出口形成急速水流,沖起井內(nèi)淤積的泥砂,然后隨水被抽水泵排出井外,注入地面上的沉淀池,將泥沙沉淀后,澄清的水可由送水泵再行打入井中,如此循環(huán),達(dá)到清淤洗井的目的。如果井中有磚渣等雜物需配合沖抓錐進(jìn)行。
2.1.4 水沖鉆清淤法
此法的工作原理是離心泵送水時(shí),在輸水空心鉆桿內(nèi)形成高速水流,通過噴槍沖洗泥砂,并用人工(或動(dòng)力)推轉(zhuǎn)鉆桿帶動(dòng)鉆頭,切削泥砂,隨水排出井外。若井中有磚頭或其它雜物,可配合大、小沖抓錐等進(jìn)行。
2.1.5 活塞配合水泵抽水,沖抓錐打撈清淤法
活塞洗井對(duì)于用泥漿鉆進(jìn),采取金屬管材機(jī)井的洗井是較簡(jiǎn)易而效果較好的方法。用于清淤工作配合水泵抽水和沖抓錐打撈雜物,同樣效果好,尤其是用于原來成井時(shí)洗井不徹底的機(jī)井效果比較顯著。
2.1.6 空壓機(jī)清淤
空壓機(jī)是常用的清淤洗井機(jī)具。這種機(jī)具使用可靠,洗井徹底,能適應(yīng)多種井型,但是安裝維修復(fù)雜,洗井清淤成本高,一般淺井不宜使用??諌簷C(jī)洗井清淤原理:通過送氣管將壓縮空氣送往井底,送氣管下端有一水、氣混合器,在混合器附近形成比重較水為小的水氣混合體,順著出水管上浮排出井外,井底泥砂隨著水氣混合體向井外排泄。隨著洗井時(shí)間的延續(xù)和水管的加長(zhǎng),可將全部濾管部分進(jìn)行吹洗,并抽出井底的沉積物。
在一般淺井中,井盤坐在砂層中,井底未經(jīng)過處理,抽水時(shí)井底的砂會(huì)隨水翻起,造成井淤。如翻砂嚴(yán)重就會(huì)使井盤下沉,井管脫節(jié),使機(jī)井報(bào)廢。這種情況處理比較容易。首先進(jìn)行清淤,清淤至原井深后,可在井底作反濾層,反濾層用砂或礫石,不可采取代用品,反濾層至少作3層,每層厚度≥200mm。最下層可用原來打井時(shí)所選用的濾料,中層的平均應(yīng)為下層的平均粒徑的5倍;上層的平均粒徑應(yīng)為中層的平均粒徑的5倍。但注意要投放均勻,如每層厚簿不能懸殊太大,否則可能失掉反濾作用。
建議在以后的機(jī)井建設(shè)中,要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),確保在使用壽命內(nèi)正常工作。同時(shí)加強(qiáng)機(jī)井管理工作,及時(shí)清淤,做到建設(shè)與管理并重。