第一篇:機井工藝流程
機井工藝流程
1、施工要求
1.1 水文水井鉆機安裝
S系列水文水井鉆機大多為車載鉆機或移動式鉆機,此類鉆機的安裝工作較為方便。在預(yù)定的孔位旁平整一塊較堅實的場地,將鉆機開進或拖進平整好的現(xiàn)場,使轉(zhuǎn)盤通孔中心(或動力頭中心)對準(zhǔn)孔位,在支承千斤頂下墊好機臺木,并用支承千斤頂將鉆機調(diào)整水平,調(diào)好水平的鉆機應(yīng)使汽車懸掛鋼板彈簧不受較大負(fù)荷。另外,轉(zhuǎn)盤(或桅桿)的兩個小千斤頂下面也應(yīng)墊上機臺木,要特別注意不應(yīng)使這兩個千斤頂受過大負(fù)荷,使其能起到將鉆具放到支承板(孔口板)上時,轉(zhuǎn)盤無大的變形即可。在鉆進過程中還應(yīng)隨時注意地基由于泥漿及水的浸泡作用變軟,而使鉆機水平發(fā)生變化的情況,此時應(yīng)重新調(diào)整好鉆機水平。
鉆機安裝注意事項如下:
1.鉆機安裝必須保證主軸中心與鉆孔中心(井口管)及天車中心(前緣切點)同在一條中心線上。
2.鉆機安裝好后要仔細(xì)檢查,必須達到周正、水平、穩(wěn)固。3.固定鉆機底座的螺桿必須符合規(guī)格,其上端應(yīng)帶墊片和防松螺帽擰緊,以防止其松動。1.2、SPJ-300型鉆機的安裝操作
一、平地基鋪地梁
在預(yù)定的孔口周圍平整一塊堅實的場地,其面積不小于54m2。然后根據(jù)各地梁上所標(biāo)印記,鋪設(shè)底座各梁。鋪設(shè)時,先鋪縱梁后鋪橫梁,先鋪大梁后鋪小梁。鋪好后,應(yīng)檢查整個底座框架與孔口相互位置是否正確,底梁與地面之間是否有間隙,如有應(yīng)填實,檢查底梁是 否水平,并進行調(diào)平。
二、塔身安裝
上述工作完畢后,即開始塔身的地面安裝工作。安裝時,先將馬蹄座用螺釘固定在底梁上,而后將塔身銷牢在馬蹄座上,再將塔身與
另一節(jié)塔身依次銷牢,最后將兩條塔腿與天車梁連在一起。進行上述安裝時,應(yīng)將塔身各段墊平墊齊,使之成直線。然后,將天車、掛輪 分別用螺栓固定在天車架上,并將二層平臺安裝在塔腿上。如孔淺,鉆具重量不大,可應(yīng)用2×3滑輪系,天車上只用三個滑輪,留一個滑輪以作備用。
三、地面設(shè)備安裝
安裝起塔架,將起塔架支座固定于底座上,并將其臥放,安裝完畢,即可旋入地錨,安裝繃?yán)K。旋入地錨一般的深度為2m左右,遇砂土地層可更深一些,如遇特硬地層也應(yīng)旋入1.5m以上。用于起塔架的地錨可略淺一些??`于塔身的四根繃?yán)K中,前面兩根既縛于地錨又縛于塔身,后面兩根只縛于塔身,待塔立起后再系于地錨,三根用于起塔架的繃?yán)K,也是前面一根兩端系牢,而后面兩根只縛于起塔架。此后,即可安裝泥漿泵、柴油機及升降機。將柴油機、升降機在鉆塔底座上固定好,泥漿泵安裝于地面上,其位置以三角皮帶張緊適當(dāng)為限度,然后豎起塔架??嚲o起塔架的繃?yán)K,將升降機鋼絲繩繞于卷筒,鋼絲繩的一端固定于滾筒上,另一端先穿過起塔架,而后繞過天車,并穿過游動滑車,最后用鋼絲繩卡固定于塔腳下面的基梁上,而后將游動滑車的U型環(huán)掛在起塔架的吊環(huán)上。
四、整體立塔
起立鉆塔之前,必須檢查鉆機、動力機是否正常;地錨、繩卡、銷釘、螺釘?shù)仁欠窨煽浚豢嚴(yán)K有無損壞,檢查完畢,即可發(fā)動柴油機,開動升降機,以低速立塔。立塔過程中,隨著塔身的升起,應(yīng)注意讓螺母在塔身支撐滑道中滑行,至塔完全立直,滑行即終止。然后用螺釘及夾板將該螺母固定于滑道終點,并將塔身繃?yán)K初步繃緊。此時,即可檢驗塔身的垂直度。如塔不垂直,可整體移動底座,或在馬蹄座與底座間加墊片。如有扭曲,可以在塔的腿上加補繃?yán)K調(diào)節(jié)。最后將繃?yán)K繃緊,摘下游動滑車,卸掉起塔架及繃?yán)K,進行纏繞副升降機鋼絲繩、安裝轉(zhuǎn)盤、鋪設(shè)臺板,安裝防護罩等。上述工作完成后,即可準(zhǔn)備開鉆。
五、泥漿泵的安裝
安裝泥漿泵時,首先要做到地基平整,確保泥漿泵水平安裝,然后將泥漿泵皮帶輪與動力機皮帶輪對正,用螺栓或扒釘將其固定在基臺木上即可。目前生產(chǎn)的泥漿泵采用電動機直接傳動,泵與電動機同裝在一個機座上,構(gòu)成一個單獨機組,這種泥漿泵安裝只需確定位置,用扒釘將其固定在基臺板上即可。安裝完畢后應(yīng)注意檢查動力機座螺栓是否擰緊,皮帶的松緊程度與油泵皮帶要求一致。
六、沖洗液循環(huán)系統(tǒng)的安裝
沖洗液循環(huán)系統(tǒng)包括水源池、泥漿池、沉淀池、循環(huán)槽(鐵皮、塑料或木板)。
循環(huán)系統(tǒng)的安裝應(yīng)按規(guī)定的長度、坡度和規(guī)格安裝。布置方式可因地制宜以管理方便、節(jié)省場地為原則。一般是距井口3~5m處安第一沉淀池,8~l0m處安裝第二沉淀池,最后安裝兩個泥漿池;總長不得少于15m,鉆孔深則應(yīng)適當(dāng)增大泥漿池容量。
循環(huán)系統(tǒng)坡度安裝方法是:先制一坡度板(如1/100的坡度板為板長lm厚度前后相差lcm)。安裝時,將坡度板放在循環(huán)槽底,厚端向去水方向,用水平尺檢查水平;如已水平則符合1/100要求。用1/80的坡度,循環(huán)槽只需改換坡度板,安裝方法相同。
3、鉆探設(shè)備的使用
正確地操作鉆探機械設(shè)備,是減少機械設(shè)備故障,延長機械設(shè)備壽命,提高鉆機效率,保證鉆探工程質(zhì)量和安全文明生產(chǎn)的重要因素之一。因此,鉆探施工人員必須正確了解和掌握所用鉆探施工設(shè)備的性能、構(gòu)造、操作方法和維護保養(yǎng)技術(shù)。
3.1 鉆機的使用
一、開車前的檢查
1.檢查鉆機安裝情況,鉆機應(yīng)安裝牢固、平穩(wěn); 2.鉆機各部連接螺栓是否緊固;
3.鉆機各傳動部件有無卡阻現(xiàn)象、安裝是否正確; 4.鉆機各部位潤滑情況是否良好;
5.液壓系統(tǒng)連接處是否漏油及油箱內(nèi)油量是否合適; 6.將離合器脫開,待啟動后運轉(zhuǎn)正常,方可合上離合器。
二、離合器操作
操作鉆機離合器分為正常操作和點動操作。
1.正常操作
首先輕輕地扳動離合器手柄,使離合器磨擦片接觸,待機器開始運轉(zhuǎn)后再用力把離合器手柄推上,使離合器完全結(jié)合。注意操作時要用力均勻,平穩(wěn)接合,無沖擊,無異常響聲。如發(fā)現(xiàn)異常響聲時要及時斷開離合器。分離離合器時應(yīng)動作干脆,迅速地將離合器斷開。
2.點動操作
點動操作一般是在變速、分動或回轉(zhuǎn)器短時間工作時進行。操作時輕合離合器,只要離合器被動盤轉(zhuǎn)動或回轉(zhuǎn)器開始轉(zhuǎn)動即可切斷離合器。點動的作用是將齒輪改變其徑向位置,以便掛檔或回轉(zhuǎn)器短時間回轉(zhuǎn)。
三、變速與分動操作
由于鉆進工作的需要,在鉆進中經(jīng)常要變換立軸轉(zhuǎn)速,以適應(yīng)鉆進不同巖層的要求;而在提升鉆具時,又需要將回轉(zhuǎn)器停轉(zhuǎn)而卷筒旋轉(zhuǎn),完成提升鉆具的工序;在進行某些特殊操作時,還需要回轉(zhuǎn)與卷揚能同時進行工作,也即是聯(lián)動。
1.變速
按機架上的檔位標(biāo)牌操作變速手把進行變速。如檔掛不上時可點動操作,變速后合上離合器。
2.分動
分動是切斷離合器的動力傳遞,可分為三種狀態(tài):(1)升降機轉(zhuǎn)而回轉(zhuǎn)器不轉(zhuǎn);(2)升降機不轉(zhuǎn)而回轉(zhuǎn)器轉(zhuǎn);(3)升降機和回轉(zhuǎn)器同時轉(zhuǎn)。
四、升降鉆具操作
升降鉆具的操作包括提升鉆具、制動和微動操作。
1.提升鉆具
壓下提升手把,同時放松制動手把,即可實現(xiàn)提升。提升時應(yīng)注意:如果是提升孔內(nèi)鉆具,操作者應(yīng)主要注意孔口,一旦發(fā)現(xiàn)所需提升的鉆桿底端接頭出露孔口應(yīng)立即剎車。同時適當(dāng)兼顧提
引器上升情況,防止意外碰撞架上物件。如果是提升空提引器,則視力應(yīng)跟緊提引器上移,當(dāng)提升到所需高度立即剎車。同時要防止提引器碰撞掛架上欄桿和翻過天車。
2.下降鉆具
同時放松提升和制動兩個手把,此時下放速度最快。一般操作是松開提升手把,微控(微剎)制動手把,即可放慢下降速度。當(dāng)下降到所需要的高度時即可剎車。當(dāng)鉆具較輕時,開始下降可以松開兩把,當(dāng)下降至一定的高度后開始慢慢剎車,直溜到井口再剎死。鉆具下降時,操作者視線應(yīng)隨提引器下移。
3.制動
松開提升手把,扳下(剎?。┲苿邮职鸭纯蓜x車,除緊急情況外,剎車一般不要猛剎;下壓制動手把要提前進行,用力要緩慢地逐漸加大。
4.微動操作
微動是一項技術(shù)性要求很強的操作,必須通過刻苦訓(xùn)練方能做到。包括提升和下降兩種過程中的操作。即提升和下降距離很小或提升和下降速度較慢的操作。
(1)鉆具較重,下降距離又小,速度難控制時,可同時輕壓提升手把,但不能剎死,這樣較易控制下降速度及下降距離。
(2)鉆具較輕,上升距離又小,速度難控制時,可同時微壓制動手把,但不能剎死,這樣比較容易控制上升速度及上升距離。
(3)一般情況下不得同時壓緊兩個手把。
五、升降機制帶間隙調(diào)整
調(diào)整升降機的主要目的是調(diào)整制帶的位置和調(diào)整制帶與制圈的間隙。可參照圖7-18進行調(diào)整,其調(diào)整方法是:
1.調(diào)整拉桿下部的螺母,可改變制帶與制圈的間隙;
2.調(diào)整定位螺桿可改變拉桿的上、下位置,即上下制帶的位置; 3.調(diào)整制帶前后位置固定螺桿,可調(diào)整其前后位置,使上、下制帶與制圈的間隙和橢圓度一致,使剎車圈完全接觸,而松開時能完全脫離。
六、操作升降機注意事項
1.操作升降機時,嚴(yán)禁將提升手把與制動手把同時閘緊,以免損
壞機件。
2.操作升降機時,注意力應(yīng)高度集中,視線始終隨升降鉆具移動,同時應(yīng)注意四周情況,如有異常時,應(yīng)緊急制動。
3.操作升降機時,應(yīng)穩(wěn)提穩(wěn)放,嚴(yán)禁猛拉、猛放。
4.操作升降機時要注意潤滑各部軸承,要防止水、油及其他雜物進入制帶,以防止制帶失靈。
5.操作升降機時,在升降鉆具中不得用手扶摸鋼絲繩。
3.2 動力機的使用
水文水井鉆機的動力機有柴油機和電動機兩種。
一、柴油機啟動前檢查
1.檢查燃油系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等是否齊全、正常。
2.檢查油箱內(nèi)柴油和曲軸箱內(nèi)機油是否適量。
3.冬季或寒冷天氣啟動前須向水箱(套)內(nèi)加注熱水,使機身溫度預(yù)熱到30℃以上,0℃以下的氣溫時,還應(yīng)將曲軸箱內(nèi)的機油放出,預(yù)熱到60~70℃后,再注入曲軸箱內(nèi)。
4.啟動前,須用搖手柄搖動曲軸數(shù)圈,以便使機油能分布至各個需要的部位。
5.檢查各部件轉(zhuǎn)動是否靈活,有無異常,發(fā)現(xiàn)問題,及時排除。6.檢查冷卻循環(huán)水量是否加足,不得用混濁水作為冷卻水。
二、啟動柴油機
1.用人力啟動時,應(yīng)緊握搖把,不得中途松手,啟動后,應(yīng)立即抽出搖把,嚴(yán)禁多人同握搖把啟動。
2.用啟動電機(馬達)啟動時,一次連續(xù)啟動時間不得超過5s,若啟動多次無效時,應(yīng)找出原因,排除后再行啟動;嚴(yán)禁用馬達長時間啟動,以免造成過量放電,損壞電瓶。
3.柴油機啟動后應(yīng)空車低速運轉(zhuǎn)幾分鐘,待機身溫度升至40℃左右,再逐漸提高轉(zhuǎn)速和帶負(fù)荷。
4.運轉(zhuǎn)中,應(yīng)觀察機油壓力保持在0.15~0.3MPa、冷卻水箱內(nèi)的水溫保持在50~60℃、出水溫度保持在70~80℃左右,當(dāng)機身溫度超過規(guī)定時,嚴(yán)禁驟加冷水,以防炸裂。
5.精心聽察柴油機在運轉(zhuǎn)中各部有無雜音,隨時注意各儀表工作是否正常及有無漏油、漏氣現(xiàn)象,如有異常時,應(yīng)立即停車檢查,排除故障,三、柴油機停車
1.停柴油機時,應(yīng)先將離合器分離卸去負(fù)荷后再停車; 2.寒冷天氣停車時,應(yīng)待機身溫度適當(dāng)降低后,再將冷卻系統(tǒng)內(nèi)的水放凈,如果停車時間很長時(長期停放),則應(yīng)將曲軸箱內(nèi)的機油放凈;
3.用抹布擦拭機身上的油污,保持機器的清潔。
四、電動機啟動前檢查
1.檢查測量電機的接地電阻和絕緣電阻是否符合要求,一般接地電阻應(yīng)小于15Ω,絕緣電阻不低于0.5MΩ;
2.檢查電機的額定電壓與電源電壓是否相符,電動機和啟動裝置的接線是否正確,接線端頭是否牢固;
3.補償器內(nèi)油面高度是否適當(dāng),調(diào)節(jié)裝置是否正常; 4.檢查軸承部位的潤滑情況是否良好;
5.保險絲的規(guī)格型號必須按電機容量規(guī)定使用,不得用銅、鋁、鐵絲代替;
6.保持電動機的干燥與清潔,防止水分、泥漿、油污的侵入。
五、電動機啟動
常用的鼠籠式異步電動機有兩種啟動方式:
1.直接啟動(也稱為全壓啟動)即電動機直接接入電網(wǎng)啟動。直接啟動用開關(guān)直接控制,常用閘刀開關(guān)、鐵殼開關(guān)與磁力啟動器。采用直接啟動的電動機容量較小,一般功率在l0kW以下的電動機,均可采用直接啟動。此方法簡單、啟動可靠、迅速,當(dāng)電源容量足夠
時應(yīng)盡量采用。
2.降壓啟動(也稱減壓啟動)其目的是限制啟動電流和提高啟動轉(zhuǎn)矩。因為啟動時的瞬間電流很大,為額定電流的4~7倍,使得線路電壓增大,不僅使電機本身啟動轉(zhuǎn)矩減小,而且影響同一電網(wǎng)上的其他用電設(shè)備的正常運行,大電流會使電機繞組發(fā)熱,也會影響電機壽命。
比較簡單而經(jīng)常使用的降壓方法有兩種:自耦補償降壓啟動(啟動補償器、自耦補償器)和Y-Δ變換啟動。自耦補償?shù)闹饕糠譃樽儔浩?、低壓啟動,輸入電流及消耗功率小,但補償器觸點閉合,故障較多,使用時應(yīng)注意,因補償器是按短時工作設(shè)計的,因而不能頻繁連續(xù)地啟動。Y-Δ變換啟動的時間繼電器可調(diào),到時可自動切換。采用Y-Δ啟動必須是Δ接法的電動機(380V電源、220V啟動由于啟動轉(zhuǎn)矩小,只能用于空載或輕載啟動)。
六、電動機運轉(zhuǎn)中操作
1.合上啟動開關(guān)(或啟動器)后,如果電動機不轉(zhuǎn)動,應(yīng)立即切斷電源;
2.隨時注意電動機的負(fù)荷情況,不得超載運行。嚴(yán)禁將啟動手把用繩子栓綁在“運行”位置和用木塊塞緊交流接觸器的吸合裝置;
3.隨時監(jiān)視儀表的工作狀態(tài),經(jīng)常檢查三相電流是否平衡,三相電機嚴(yán)禁用兩相運轉(zhuǎn);4.保險絲熔斷后,必須查明原因,消除故障后方可重新搭接,嚴(yán)禁使用銅絲和鐵絲代替保險絲;
5.隨時注意電動機和啟動裝置工作是否正常,如發(fā)生火花、冒煙、過度發(fā)熱或轉(zhuǎn)速急劇下降等情況,應(yīng)立即斷開電源,檢查修理;
6.檢修電器設(shè)備時,應(yīng)先斷開電源或拉下閘刀,在無電的情況下進行修理,嚴(yán)禁帶電作業(yè);
7.停電時,應(yīng)立即斷開電源電路。3.3 泥漿泵的使用
一、泥漿泵開動前的檢查
開動泥漿泵前,應(yīng)對泵的連接緊固及密封情況、運動部件的工作
情況、曲軸箱、變速箱內(nèi)的機油量、吸水管路、壓力表、安全閥等進行檢查,確認(rèn)各部分正常后方能啟動泥漿泵。
二、啟動泥漿泵
1.首先打開卸荷閥或用三通把水全部放出,使泵處于空載狀態(tài)。2.將變速手柄置于空檔處,啟動泥漿泵。
3.按排量由小到大,依次檢查各檔流量是否正常。4.變換檔位時,應(yīng)將離合器分離后待轉(zhuǎn)動停止時再掛檔。
三、泥漿泵運轉(zhuǎn)中
1.注意泵壓表工作情況,不得超泵壓使用。2.安全閥始終保持有效狀態(tài)。
3.蓮蓬頭保持清潔,距箱底(沉沒水池底距離)0.2~0.3m。4.軸承孔每班加油1~3次,溫度不超過60℃,如過高時要停泵檢查。
5.不泄漏,特別是泥漿不得進入曲軸箱或軸承。
四、停止泥漿泵
1.卸荷后再停泵(即打開卸荷閥或排水三通閥)。2 冬季或寒冷地區(qū),停泵超過1h應(yīng)放凈泵內(nèi)沖洗液。3.長期停泵時,應(yīng)將油、水全部放凈,并進行保養(yǎng)。
五、泥漿泵的管理與維護
1.保持沖洗液清潔。沖洗液應(yīng)無雜質(zhì)、無腐蝕性。泥漿鉆進時泥漿粘度、含砂量要合適,砂粒不能太大,不得有泥團、樹葉、草根等雜物。
2.濾水器不能沉底,也不能距水面太近,經(jīng)常保持暢通。3.泵在使用時要注意壓力表指針,適量調(diào)節(jié),使指針擺動在±49kPa范圍。
4.離合器打滑,應(yīng)重新調(diào)整間隙;皮帶打滑也應(yīng)重新調(diào)節(jié)皮帶松緊。
5.按時完成班、周、日保養(yǎng)。
6.定期檢查運動件的密封,保證潤滑油充足,潤滑良好。
7.定期檢查安全閥。
8.長時間停泵時應(yīng)將離合器處于結(jié)合狀態(tài),避免彈簧長期受壓變形失效。其他按規(guī)定保養(yǎng)。
3.4 空壓機的使用
空壓機由于在高溫、高壓下工作,其運行過程中稍有不慎時就會發(fā)生機械故障及造成事故。因此,操作空壓機時,除必須具有較強的工作責(zé)任心外,還應(yīng)嚴(yán)格遵守空壓機的操作規(guī)程,精心進行操作。
一、開啟前的檢查準(zhǔn)備工作
1.檢查各連接部位是否緊固,各種操作手柄應(yīng)放至在“啟動”或安全位置。
2.檢查水箱內(nèi)的冷卻水量,不足時加足水量。
3.檢查空壓機潤滑油的油質(zhì)和油量,不足時按規(guī)定加足。4.搬動離合器手柄使柴油機與空壓機脫開并將儲氣罐放氣閥門打開,作好無負(fù)荷啟動的準(zhǔn)備工作。
5.按操作規(guī)定作好動力機(柴油機或電動機)啟動前的準(zhǔn)備工作。
二、空壓機的啟動
1.首先按啟動柴油機或電動機的方法啟動柴油機或電動機。2.待動力機啟動運轉(zhuǎn)正常后,接合離合器使空壓機無負(fù)荷運轉(zhuǎn)。3.待空壓機運轉(zhuǎn)一段時間(約5~10min,冬季運轉(zhuǎn)時間稍長一些)后,將柴油機速度控制手柄移至工作位置,此時柴油機及空壓機即以中等轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)。
4.關(guān)閉儲氣罐上的放氣閘閥,觀察空壓機一級壓力應(yīng)保持在0.2~0.22MPa左右。
5.當(dāng)柴油機轉(zhuǎn)速增加達到額定轉(zhuǎn)速時,空壓機處于最高轉(zhuǎn)速工作狀態(tài)時,二級壓力應(yīng)保持在0.7MPa左右。
6.觀察各種監(jiān)控儀表的靈敏度和工作情況,等一切正常后,空壓機即可投入正常運行階段。
三、空壓機的運行
1.運行中,應(yīng)經(jīng)常定期和巡回檢查空壓機各部位的工作情況,發(fā)現(xiàn)問題時及時進行排除,必要時可停機進行檢修。
2.隨時注意觀察機組各處有無三漏現(xiàn)象(漏油、漏水、漏氣),用手觸摸空壓機閥蓋溫度是否過高,以確定其工作是否正常。
3.密切注意安全閥在壓力超過其規(guī)定值時的開啟,關(guān)閉的靈敏度及可靠性。
4.隨時注意觀察負(fù)荷調(diào)節(jié)器的工作是否正常可靠,必要時進行調(diào)整。調(diào)整時的操作方法如下(以W-9/7型空壓機為例):
(1)分別松開第一、二輔助閥的鎖母,將調(diào)整螺絲分別旋進關(guān)閉輔助閥。然后開動空壓機,使儲氣罐氣壓上升至0.63MPa,并利用改變排氣閘閥的開啟度使儲氣罐內(nèi)保持此氣壓不變。然后將第一輔助閥的調(diào)整螺絲慢慢旋起,使第一閥打開后將螺母鎖緊。再關(guān)小排氣閘閥 使儲氣罐氣壓上升至0.72MPa,并保持此氣壓不變。將第一輔助閥調(diào)整螺絲慢慢旋出,使第二輔助閥打開后,將鎖母鎖緊。注意,第二輔助閥開放時的氣壓必須比第一輔助閥開放時的氣壓高出0.095MPa。
(2)中等負(fù)荷轉(zhuǎn)速的調(diào)整:將儲氣罐的氣壓控制在0.63MPa時,第一輔助閥開放,并保持氣壓不變。測量柴油機的轉(zhuǎn)速。如不符合規(guī)定的轉(zhuǎn)速范圍時,則通過改變調(diào)整桿的長度使之達到規(guī)定的轉(zhuǎn)速為止。調(diào)整桿向外旋出(長度增加)則柴油機轉(zhuǎn)速降低,旋進(長度減少)則轉(zhuǎn)速增加。
(3)最快轉(zhuǎn)速的調(diào)整:將排氣閘閥全部打開使儲氣罐的氣壓降低,兩個輔助閥均處于關(guān)閉狀態(tài)。松開鎖母,轉(zhuǎn)動高速調(diào)整螺釘,使柴油機達到規(guī)定的最高額定轉(zhuǎn)速,將鎖母擰緊即可。調(diào)整螺釘旋進時,可使柴油機轉(zhuǎn)速降低,調(diào)整螺釘旋出時柴油機轉(zhuǎn)速增加。
(4)最低轉(zhuǎn)速的調(diào)整:關(guān)閉排氣閘閥使儲氣罐氣壓升高,并讓第二輔助閥打開,空壓機減荷處于空載狀態(tài),此時柱塞閥抵在低速調(diào)整螺絲上,旋松連接管及鎖母,轉(zhuǎn)動低速調(diào)整螺絲,向里旋進柴油機轉(zhuǎn)速增加,即最低轉(zhuǎn)速高;向外旋出則柴油機轉(zhuǎn)速下降,即最低轉(zhuǎn)速低;調(diào)整達到符合規(guī)定的轉(zhuǎn)速時,將鎖母及連接管擰緊。
(5)運行中,嚴(yán)禁使空壓機在超負(fù)荷的情況下長期連續(xù)的運轉(zhuǎn)和帶病運行。
四、空壓機的停機
空壓機停機分為正常停機和緊急停機兩種情況。
1.正常停機 正常停機一般是指用氣點工作結(jié)束,換機或設(shè)備發(fā)生一般故障需檢修時的停機??諌簷C正常停機時,應(yīng)做到:
(1)及時通知用氣點,準(zhǔn)備停機。
(2)對空壓機進行卸壓,使空壓機處于無負(fù)荷的空轉(zhuǎn)狀態(tài)。(3)分離離合器,使空壓機停止運轉(zhuǎn)。
(4)將柴油機停車或斷開電動機電源,使動力機停止輸送動力。(5)在對空壓機卸壓時,應(yīng)注意不論壓力高低,都不能把放空閥門開得過大,以避免發(fā)生管道劇烈震動或其他事故。
(6)作好停車后的日常維護保養(yǎng)工作,以及本班設(shè)備運行維修等工作日志。
(7)停車后空壓機須長期停放時,應(yīng)將冷卻系統(tǒng)內(nèi)的水全部放凈。2.緊急停機 是指空壓機在帶負(fù)荷運轉(zhuǎn)中的人工或自動停機。一般有以下幾種情況:
(1)空壓機重要部件發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞,如十字頭、連桿、活塞桿、曲軸等斷裂時。
(2)正常運行中機組發(fā)生突然聲響,振動或油壓突然降低時。(3)任何一級排氣壓力超過規(guī)定值,安全閥雖已動作排氣,但調(diào)節(jié)器失控,壓力降不下來時。
(4)柴油機發(fā)生“飛車”故障或電動機電流值超過額定電流25%以上,或缺相致使電機溫升過高時。
(5)當(dāng)空壓機發(fā)生緊急停機情況后,應(yīng)立即脫開離合器或按下停機按鈕,并進行卸壓。然后應(yīng)盡快查明原因,及時予以排除或通知維修人員及時進行故障修理。
鉆進工序操作技能
4.1 提升工序操作
提升工序的操作,主要是指摘、掛提引器和抽、插墊叉的操作。
一、提升、下降鉆具時抽插墊叉 1.操作升、降鉆具
當(dāng)鉆桿接頭部分快要提出或接近孔口時,即應(yīng)提前準(zhǔn)備好墊叉,并注意鉆桿接頭出露高度及切口方向,當(dāng)鉆桿提出孔口暫停時,即迅速將墊叉叉入接頭切口,要注意將墊叉叉在接頭的最下一個切口上,叉上后,立即搬動墊叉作適當(dāng)轉(zhuǎn)動,使墊叉緊靠在擰管機或孔口板(或 轉(zhuǎn)盤)的凸塊上(以免擰卸管時,下部鉆桿隨著一起轉(zhuǎn)動),便于快速卸開或擰緊鉆桿。
2.注意事項
(1)抽、插墊叉時,嚴(yán)禁將手放在墊叉下部,以防壓傷手指。(2)上、下墊叉要叉牢。上墊叉要有防脫裝置,插完墊叉后,手未離開墊叉前,不得開動擰管機或轉(zhuǎn)盤。
(3)在鉆具未停穩(wěn)時或發(fā)生跑鉆時,嚴(yán)禁搶插墊叉(插飛叉)。(4)嚴(yán)禁用腳去蹬墊叉,以防腳被砸傷。
二、升降鉆具時摘掛提引器 1.普通切口式提引器
升降鉆具時,待提引器到孔口停住后,用右手將提引器鎖環(huán)托起后握住提籃,并使提引器切口對準(zhǔn)鉆桿接頭切口,將提引器掛上鉆桿,松右手后使鎖環(huán)下落而鎖住鉆桿;摘提引器時,用右手將提引器鎖環(huán)托起,用手一拉即將提引器摘離鉆桿。
2.摘掛提引器的注意事項
(1)摘掛提引器時,不得用手扶提引器底部。
(2)鉆具未停穩(wěn)時,嚴(yán)禁摘掛提引器,以防跑鉆事故和其他事故的發(fā)生。
(3)使用普通提引器時,必須確認(rèn)鎖環(huán)已鎖住鉆桿時,方可進行鉆具升降。
(4)下放鉆具時,普通提引器的缺口應(yīng)朝下。
(5)注意檢查接頭是否松動,尤其是下降鉆具,升降機不回繩時
更易引起回扣、拉脫。
(6)如遇鋼繩回勁時要防止打手,此種情況下,可向回勁的反方向扳動一點,抖動墊叉迅速抽出。
(7)從地面上拉鉆具或下放鉆具至地面。
上拉或下放鉆具時,升降機操作者要控制好升降速度,觀察提引器切口是否朝下,如不對應(yīng)示意孔口操作者糾正。嚴(yán)禁用手托住鉆具底部。工作人員應(yīng)分別注意塔上、塔下,不讓提引器碰掛他物,并注意行走路線與下放及上升速度。發(fā)現(xiàn)危險應(yīng)及時糾正或呼叫放慢速度或剎車,重新調(diào)整后繼續(xù)工作。下粗徑鉆具入孔時要扶正,以免傷鉆頭。
4.2 開孔、換徑、擴孔操作
一、開孔鉆進
從地表開始鉆進到下入井口管的這段鉆進過程稱為開孔鉆進。1.開孔前準(zhǔn)備工作
(1)開孔前應(yīng)再次校正立軸角度,如系斜孔、定位孔應(yīng)復(fù)測鉆機安裝方向是否正確。
(2)配備開孔鉆具,其長度一般為0.5m左右。(3)配制好開孔用沖洗液及其他鉆進所需材料。
(4)將開孔鉆具直接連于主動鉆桿上,丈量尺寸后填于班報表上。2.開孔鉆進
開孔時,可以根據(jù)施工地層情況,進行人工挖坑(孔)或直接用開孔短管鉆進。開孔鉆進時應(yīng)輕壓慢轉(zhuǎn),每一回次進尺不宜太長,經(jīng)幾個回次鉆進達到一定深度后可視地層情況決定是否下入孔口管。
3.開孔注意事項
(1)鉆進中應(yīng)及時更換加長粗徑鉆具,以防止鉆孔偏斜。(2)應(yīng)選用小鉆進規(guī)程參數(shù),泵量不宜過大,以防孔壁坍塌。(3)開孔鉆進中,特別應(yīng)注意不能采用大壓力(大鉆壓)鉆進。4.不同地層時開孔方法
(1)在沖積層、堆積層或松散的砂土層開孔時,可使用肋骨鉆頭、刮刀鉆頭,也可用合金鉆頭開鉆。如使用泥漿沖洗液坍塌嚴(yán)重時,可從孔口灌注稠泥漿或投入粘土球,搗實后再鉆進,直到鉆入預(yù)定深度及時下入套管(井口管)為止。
(2)在卵石層開孔時,可用沖擊鉆頭鉆進;也可在孔口先挖坑,灌注水泥后直接鉆進;還可采用跟管鉆進等。
(3)金剛石鉆進在硬盤開孔時,可先用合金鉆頭鉆進一段孔深約0.3~0.5m孔段,再換用金剛石鉆頭鉆進。
(4)開孔時,若采用泥漿護壁無效時,可采用水泥漿護壁,水泥漿用于砂層和礫徑不大(10~15mm)的砂礫石層效果較好。
5.沖擊鉆進開孔注意事項
(1)為了保護孔口免遭沖洗液振蕩、沖刷和鉆具碰撞破壞,能很好地起到導(dǎo)正鉆具作用,一般在開孔前挖一個深坑埋入孔口管;孔口管周圍必須用粘土搗實固定牢靠。孔口管盡可能下到堅實的土層上??卓诠艿母叨?,要求保持與水源坑相通,以防孔內(nèi)水位下降時能及時得到補充。
(2)提鉆時,發(fā)覺孔內(nèi)阻力較大,則不能強行提拉,應(yīng)將鉆具上下活動或邊沖擊邊提拉鉆具,以防將鉆具拉死造成事故。
(3)每次提升鉆具時,必須認(rèn)真檢查鋼絲繩,絲扣的連接情況以及鉆具有無損壞,活門是否靈活嚴(yán)密等。如果鉆刃磨損超過4~6mm應(yīng)及時補焊,活門不靈活應(yīng)及時修復(fù)。
二、換徑
換徑即改變鉆孔直徑。在鉆探施工中,除一般淺孔外、中深孔和深孔的鉆探施工,都是采用多徑成孔的井身結(jié)構(gòu),由開孔孔徑大、中部孔徑小逐級縮小到終孔孔徑最小。當(dāng)鉆進到某一深度(或下入套管)時,由大直徑鉆具變?yōu)樾≈睆姐@具的施工就稱為換徑。
1.換徑前準(zhǔn)備工作
(1)換徑前應(yīng)撈盡孔底巖心、巖屑等。
(2)配備好換徑鉆具,換徑鉆具由大徑導(dǎo)正管、異徑接頭及小徑鈷具組成。導(dǎo)正管長不得小于4m,小徑鉆具長度不得大于1m;換徑
鉆具配好后,其同心度應(yīng)保持上下一致。
2.換徑鉆進注意事項
(1)換徑鉆進開始時,應(yīng)采用輕壓慢轉(zhuǎn)法鉆進,以防止換徑中造成孔斜或孔偏。
(2)隨小徑孔加深,及時加長小徑巖心管,待鉆進至5m以上時,方可取掉大徑導(dǎo)正管。
(3)換徑后如采用金剛石鉆進,應(yīng)用錐形鉆頭將變徑后形成的臺階修成錐形,以防下鉆時在臺階處躓壞金剛石鉆頭。
三、擴孔鉆進
在大口徑鉆探施工中,由于受施工設(shè)備、機具、地層等因素的影響以及從施工難易程序考慮,采用一徑到底施工大口徑鉆孔難度較大時,通常采用的辦法是先按設(shè)計孔深鉆一小徑鉆孔,然后再從孔口用大徑鉆頭擴孔到設(shè)計孔深。這種將小口徑鉆孔擴大為大口徑鉆孔的鉆進方法稱為擴孔鉆進。擴孔鉆進方法在供水井工程中用得較為廣泛。擴孔鉆進方法分為鉆一擴一(即先用小徑鉆到預(yù)定孔深后,按要求的孔徑一徑擴到孔底)和鉆一擴二(即在小徑上,先采用比小徑大一些的鉆頭擴孔到孔底,最后再用更大一些的擴孔鉆頭將鉆孔擴大到要求的孔徑)。
1.對擴孔鉆具的要求(1)有足夠的連接強度。(2)有導(dǎo)正裝置。(3)帶小徑導(dǎo)向鉆具。2.?dāng)U孔鉆具的配裝 擴孔鉆具的連接順序是
鉆桿→導(dǎo)正裝置→擴孔鉆頭→小徑導(dǎo)向鉆具 3.?dāng)U孔鉆進操作注意事項
(1)擴孔鉆進時轉(zhuǎn)速應(yīng)適當(dāng)(不能用高轉(zhuǎn)速),應(yīng)保證鉆具回轉(zhuǎn)穩(wěn)定。
(2)鉆壓均勻且不宜過大,過大時易將鉆孔擴偏甚至擴出新孔。
(3)在保證孔壁穩(wěn)定的前提下,可采用大泵量循環(huán),以利于排出孔內(nèi)巖屑和巖粉。
(4)如發(fā)現(xiàn)小眼堵塞,應(yīng)透開小眼后再擴。
(5)擴孔鉆進中,如出現(xiàn)擴孔速度突然減慢或擴不走時,應(yīng)及時提鉆進行檢查。
(6)提鉆前,應(yīng)進行較長時間大泵量沖孔。4.?dāng)U孔鉆進常用鉆頭
擴擴孔鉆頭一般均為自制。常用的種類有:肋骨鉆頭、階梯式鉆頭、翼片式鉆頭、簡式鉆頭、牙輪鉆頭等。
第二篇:機井工程
4.5農(nóng)用井工程施工方案
本工程是地下水源取水管井工程,包括鉆孔施工準(zhǔn)備、鉆孔工藝、井管外觀質(zhì)量檢查及過濾器制作,井管安裝、填礫及管外封閉,洗井和抽水試驗等。4.5.1 管井施工準(zhǔn)備
管井施工的所需管材、濾料、粘土(球)及其他物料,必須按設(shè)計要求在開鉆前準(zhǔn)備好,并及時運到現(xiàn)場。1)鉆機安裝
本工程區(qū)地層一般為松散層構(gòu)造,鉆機類型宜采用回轉(zhuǎn)式正循環(huán)鉆機。根據(jù)設(shè)計井孔位置,安裝鉆機時,井孔中心距電話線至少10m:距地面電力線路及松散層舊井孔邊線的距離至少5m(基巖石鉆孔不受此限制);距地下通信電纜、構(gòu)筑物、管道及其他地下設(shè)施邊線的水平距離至少2m;距高壓電線的距離,一般為塔高的兩倍:與地面高層樓房及重要建筑物應(yīng)保持足夠的安全距離,并應(yīng)遵守有關(guān)行業(yè)施工現(xiàn)場的規(guī)定。
鉆機及附屬配套設(shè)備的安裝,必須基礎(chǔ)堅實,安裝平穩(wěn),布局合理,便于操作:回轉(zhuǎn)鉆機轉(zhuǎn)盤要水平,天車、轉(zhuǎn)盤及井孔中心必須在一條鉛直線上;沖擊鉆機必須保證連接牢固,鉆具總重不得超過鉆機說明書規(guī)定的重量,活芯應(yīng)靈活,鋼絲繩與活套的,上線應(yīng)保持一致;在鉆進過程中不得位移。2)鉆塔的安裝
①安裝鉆塔前,必須對升降系統(tǒng)、鉆塔各部件及有關(guān)輔助工具進行認(rèn)真檢查符合要
求后方可進行安裝。
②安裝鉆塔前,任何人不得在鉆塔超落范圍內(nèi)通過并停留。安裝多層鉆塔時,不得上
下兩層同時作業(yè),應(yīng)自下而上逐層進行。
③起鉆塔時,卷揚或絞車應(yīng)低速運轉(zhuǎn),保持平穩(wěn)。當(dāng)起塔接近垂直時,操作必須緩慢、準(zhǔn)確,防止鉆塔傾倒、碰壞。
④塔腿接觸地面處,應(yīng)以墊木墊牢或置于基臺木上,以保持穩(wěn)定。⑤繃?yán)K位置必須安設(shè)勻稱,繃?yán)K地錨必須埋設(shè)牢固,并用緊繩器繃緊,繃?yán)K與地面所
成夾角,一般不大于45°。
⑥鉆機無輪中心(前緣切點)轉(zhuǎn)盤(或立軸)中心與井孔中心必須保持在一條鉛直線上。
3)鉆井工藝
鉆井工藝應(yīng)包括鉆進方法、沖洗介質(zhì)、泥漿質(zhì)量、井孔防斜及事故預(yù)防。(1)鉆進方法與護壁應(yīng)符合下列規(guī)定:
①松散層或基巖層,可采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)式鉆進;碎石土類及砂土類松散層,可采用沖擊式鉆進:無大塊碎石卵石的松散層,可采用反循環(huán)回轉(zhuǎn)式鉆進;
②沖洗介質(zhì),應(yīng)根據(jù)水文地制裁條件和施工情況等因素合理選用。一般在粘土或穩(wěn)定
地層,采用清水;在松散、破碎地層,采用泥漿。
③松散層鉆進時,應(yīng)根據(jù)鉆進機具和地層巖性采取水壓護壁或泥漿擴壁。采用水壓護
壁時,孔內(nèi)一般應(yīng)有3m以上的水頭壓力:采用泥漿擴壁時,孔內(nèi)泥漿面距地面應(yīng)小于0.5m。
④基巖頂部的松散覆蓋層或破碎巖層,宜采用套管護壁。
⑤成井過程中設(shè)置的護口管,應(yīng)保證在管井施工過程中不松動,井口不坍塌。(2)鉆孔用的泥漿,質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)符合下列規(guī)定:
①一般地層泥漿密度應(yīng)為1.1~1.2,遇高壓含水層或易塌地層,泥漿密度可酌情加大。
②礫石、粗砂、中砂含水層泥漿粘度應(yīng)為18~22s;細(xì)砂、粉砂含水層應(yīng)為16~18s。
③回轉(zhuǎn)鉆進時,孔內(nèi)泥漿含沙量應(yīng)不大于12%。
④沖擊鉆進時,膠體率應(yīng)不低于70%;回轉(zhuǎn)鉆進時,應(yīng)不低于80%。井孔較深時,膠體率應(yīng)適當(dāng)提高。
(3)停鉆期間,應(yīng)將鉆具提至安全孔段位置并定時循環(huán)或攪動孔內(nèi)泥漿;泥漿漏失必須隨時補充;如孔內(nèi)發(fā)生故障,應(yīng)視具體情況調(diào)整泥漿指標(biāo)或提出鉆具。
(4)井孔傾斜度應(yīng)符合《機井技術(shù)規(guī)范》3.3.2規(guī)定。鉆進時要合理選用鉆進參數(shù),必要時應(yīng)安裝鉆鋌和導(dǎo)正器。如發(fā)現(xiàn)孔斜征兆,必須及時糾正。鉆具的彎曲、磨損Ⅲ須定
時檢查,不合格者不得使用。4.5.2 井管安裝
1)井管安裝前必須按照鉆孔的實際地層資料校正設(shè)計,然后進行井管組合、排列、測量長度,并按井管排列順序編號。
2)下管方法應(yīng)根據(jù)管材強度、下置深度和起重設(shè)備能力等因素選定,應(yīng)符合下列要求:
①懸吊下管法,宜用于井管自重(或浮重)小于井管允許抗拉力和起重的安全負(fù)荷。
②托盤(或浮板)下管法,宜用于井管自重超過井管允許抗拉力和起重的安全負(fù)荷。
③多級下管法,宜用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜和下置深度過大的井管。各類井壁管及過濾器允許一次安裝長度可按表2.2的規(guī)定選用。
3)井管的連接必須做到對正接直、封閉嚴(yán)密,接頭處的強度應(yīng)滿足下管安全和成井質(zhì)量的要求。
4)過濾器安裝位置的上下偏差不得超過300mm。
5)采用填礫過濾器的管井,井管應(yīng)位于井孔中心。下井管時要安裝井管扶正器,其外徑比井孔直徑小30~50mm。根據(jù)井深和井管類型確定扶正器的數(shù)量,一般間隔3~20m 安裝一組,每井至少安裝2組。無砂混凝土管與混凝土管井,扶正器的數(shù)量應(yīng)適當(dāng)增加。
6)井管底部一般應(yīng)座落在堅實的基礎(chǔ)上,若下部孔段廢棄不用時,必須用卵石或碎石填實。4.5.3 填礫和管外封閉 1)濾料級配
填礫(本工程要求為石英砂,下同)過濾器的管井、并管安裝后,應(yīng)根據(jù)以下要求及時進行填礫。濾料高度應(yīng)超過過濾器的管井、井管安裝后,應(yīng)根據(jù)以下要求及時進行填礫。
濾料高度應(yīng)超過過濾器的管井,井管安裝后應(yīng)根據(jù)以下要求及時進行填礫。濾料高度應(yīng)超過過濾器的上端;濾料宜用磨圓度較好的硅質(zhì)礫石;不應(yīng)含土和雜物,嚴(yán)禁使用棱角碎石;
濾料的不均勻系數(shù)應(yīng)小于2,濾料規(guī)格可按下列要求確定:
砂土類含水層:D50=(6~8)d50 碎石土類含水層:當(dāng)d20<2mm時 D50=(6~8)d20 當(dāng)d20≥2mm時,可不填礫或充填10—20mm的填料:
(注:D50為濾料篩分樣顆粒組成中),過篩重量累計為50%時的最大顆粒直徑)。
填礫時,濾料應(yīng)沿井管四周均勻連續(xù)填入,隨填隨測。當(dāng)發(fā)現(xiàn)填入數(shù)量及深度與計算有較大出入時,應(yīng)及時報出原因并排除。
2)檢查濾料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
(1)回填濾料的規(guī)格,是根據(jù)井孔中含水層顆粒大小而決定的,必須符合《機井技術(shù)規(guī)范》的設(shè)計要求。
(2)檢查濾料的形狀是否圓滑,一般不應(yīng)用碎石做濾料。(3)檢查濾料質(zhì)地是否堅硬,與水是否起化學(xué)變化。
(4)檢查篩選的濾料粒徑是否符合設(shè)計要求,粒徑大小是否均勻,不合格的濾料顆粒不得超過15%。
(5)檢查濾料數(shù)量是否與計劃數(shù)量相符,一般是要比計劃數(shù)量多備足20%。3)回填濾料方法和注意問題
(1)回填濾料方法
①一般采用循環(huán)水填濾料或靜水填濾料,以循環(huán)水填濾料為好。②無論采用哪種方法回填濾料,均應(yīng)沿并管周圍連續(xù)的均勻緩慢的填入,速度不宜太快。若濾料中途受阻,不許搖動或強力提動井管,可用小掏筒或活塞下入井管內(nèi)慢慢上下提動,直至濾料下沉為止。
③回填濾料要用一定的計量容器,便于及時的與計劃數(shù)量校對。當(dāng)濾料填入到一定數(shù)量時,可等濾料下沉,用測棒測量填濾料高度,邊填邊測,直到計劃位置為止。測棒是用圓鐵棍制成,長0.5-lm,兩端呈圓尖形,其重量一般須超過所用測繩總重量的一倍。
(2)回填濾料應(yīng)注意的問題
①采用循環(huán)水填濾料,中途不許停泵,填濾料也不許間歇,要一氣呵成。②嚴(yán)禁一側(cè)集中填濾料,不可快速猛倒沖擊井管或造成堵塞。
③必須按管井設(shè)計的位置回填濾料及高度不許馬虎從事,以防濾料下沉而失去攔砂濾水作用,而影響成井質(zhì)量。
④所填濾料應(yīng)留樣備查。4)管外封閉
井口周圍應(yīng)用不透水材料封閉,封閉深度位為60m。(1)封閉材料
①粘土塊。宜采用天然雜質(zhì)少的優(yōu)質(zhì)粘土,其含砂量(粒徑大于0.05am)不應(yīng)大于5%,含水量約18%~20%左右,粘土塊最大直徑不應(yīng)大于50rm。它適用于要求封閉程度不高的孔段使用。
②粘土球。采用上述的優(yōu)質(zhì)粘土,經(jīng)人工浸泡拌和,制成直徑25~30mm粘土球。粘上球必須揉實風(fēng)干,風(fēng)干后表面無裂紋、內(nèi)部濕潤,含水量約為20%左右。它適用于要求封閉程度較高的孔段使用。
③水泥砂漿和水泥漿。一般采用325—425號普通硅酸鹽水泥或其他水泥。
它適用于
封閉程度要求高的孔段使用,如嚴(yán)格封閉一良含水層段或有特殊要求處理的孔段使用。
(2)封閉前的準(zhǔn)備
封閉前,應(yīng)按照管井施工狀圖所要封閉的深度,計算出需要填入的粘土球的數(shù)量。粘土球?qū)嶋H準(zhǔn)備的數(shù)量,應(yīng)比計劃數(shù)量多25%~30%;粘土塊實際準(zhǔn)備的數(shù)量應(yīng)比計劃數(shù)量多10%~15%;有特殊要求時,還可準(zhǔn)備棕頭、干海帶等其他封閉材料。
(3)封閉方法
管井封閉材料的填入方法與填濾料方法相同。為了保證將粘土球填至計劃位置,必須弄清粘土球在泥漿中的崩解時間。投入前,先取孔內(nèi)泥漿進行崩解時間試驗,一般要求粘土球的崩解時間等于粘土球下沉至預(yù)定位置所需時間再加0.5h。
①當(dāng)管井開采一個厚層含水層組,按規(guī)定將濾料填至含水層頂板以上日m時,其上部到井口段若沒有需要嚴(yán)密封閉的地層。在這種情況下,采用優(yōu)質(zhì)粘土塊封閉到井口,即可達到要求。
②當(dāng)管井開采的含水層組在兩個或兩個以上,且層間相隔距離較大,兩個含水層的顆粒直徑又有較大差別,則兩個含水層所填濾料直徑也不同。在兩種濾料之間,一般都充填粘土球或粘土塊,以節(jié)省濾料及投資。在上層濾料層頂上,再填入粘土球或粘土塊封閉到井口。
③當(dāng)管井揭穿被污染的含水層,或苦咸澀色的不良含水層以及非計劃開采的含水層,對于這樣不良的含水層,必須用粘土球進行嚴(yán)格的封閉,其封閉位置應(yīng)超過不良含水層頂?shù)装甯鞑簧儆?m。對于人畜飲水井,有條件時可用水泥砂漿嚴(yán)密封閉。
④在特殊高壓含水層地區(qū)建井,尤其是水壓較高,常采用速凝水泥砂漿封閉。其配方是,水泥:砂為1:4,再加入相當(dāng)于水泥重量的2%的氯化鈣。先將水泥與砂摻勻,加水?dāng)嚢瑁谷肷钣谒穆然},攪拌均勻,即可用泥漿泵注入封閉或用提筒注入封閉。封閉段的高度應(yīng)大于15m。有的單位在最上部的含水層頂上放置1~3個棕頭或壓入干海帶 然后再灌水泥砂漿,其封閉效果更好。
⑤井口封閉,在井管周圍開挖深度1.5m的坑,填入粘土球或優(yōu)質(zhì)粘土塊,邊填邊夯實,直至井口。上部最好鋪用20cm厚的混凝土護面。
(4)管外封閉位置,上下偏差不得超過300mm。
4.5.4 洗井和試驗抽水
1)填礫完畢后應(yīng)及時進行洗井并補填濾料。
2)洗井方法和工具,可按井的結(jié)構(gòu)、管材、鉆井工藝及含水層特征選擇,應(yīng)盡量采用不同的洗井工具交錯使用或聯(lián)合使用。必要時,可根據(jù)井管類型選擇適宜的化學(xué)藥劑(如二氧化碳、鹽酸等)配合洗井。
松散層的管井在井管強度允許時,宜采用活塞與壓縮空氣聯(lián)合洗井;泥漿護壁的管井,當(dāng)井壁泥皮不易排除時,宜采用化學(xué)洗井與其他洗井方法聯(lián)合進行。洗井過程中應(yīng)及時觀測出水量和含砂量,當(dāng)出水量達到設(shè)計要求或連續(xù)兩次單位出水量之差小于10%且出水含砂量小于l/200000(體積比)時,方可結(jié)束洗井。
3)洗井和試驗抽水的質(zhì)量應(yīng)符合下列要求:
⑴洗井完畢后,井底沉淀物厚度應(yīng)小于井深的5/1000。
⑵洗井完畢后,進行試驗抽水,水泵出水后30分鐘采取水樣。用容積法測定的含砂量:中、細(xì)砂含水層不得超過1/20000;粗砂、礫石、卵石含水層不得超過1/50000。
⑶試驗抽水時,一般只做一次大降深抽水,水位穩(wěn)定延續(xù)時間:松散層地區(qū)不少于8小時;基巖地區(qū)、貧水區(qū)和水文地質(zhì)條件不清楚的地區(qū),水位穩(wěn)定延續(xù)時間應(yīng)適當(dāng)延長。有特殊要求的管井,應(yīng)做三次降深抽水。
⑷試驗抽水應(yīng)達到設(shè)計出水量,如限于設(shè)備條件不能滿足要求時,亦應(yīng)不低于設(shè)計出水量的75%。
⑸試驗抽水終止前,應(yīng)采取水樣,進行水質(zhì)分析。
第三篇:論文機井
綜合勘測技術(shù)在井位選定中的實踐和應(yīng)用
摘要:水井鉆探是開發(fā)利用地下水資源的一項技術(shù)手段,本文針對中西部地區(qū)地形地貌實際,在勘測井位時采取“地質(zhì)+地面物探+鉆探”的綜合勘測方法,準(zhǔn)確探測各區(qū)域地下水賦存狀況,提高機井成孔率,為開發(fā)利用地下水資源提供依據(jù)和保障。
主題詞:綜合勘測 井位 方法 應(yīng)用推廣
一、概述
機井工程是開發(fā)利用地下水資源的主要建筑物,水井鉆探是開發(fā)利用地下水資源所采取的一項技術(shù)手段,在干旱半干旱的中西部地區(qū),機井工程不僅是農(nóng)田灌溉的主要水利設(shè)施,也是城鄉(xiāng)供水的主體水源工程。
自二十世紀(jì)六、七十年代始,西部地區(qū)結(jié)合人飲解困、節(jié)水灌溉等工程項目打鑿機井,積極開發(fā)利用地下水資源,取得了一定的成效。但在實施過程中,由于缺乏科學(xué)的找水方法,僅憑經(jīng)驗盲目選擇井址,成孔率差,易打干孔、廢孔,造成很大的人力、財力浪費,也使一些項目無法按計劃實施,給區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平提高帶來負(fù)面影響。因此,探索適宜的物探方法,準(zhǔn)確探測各區(qū)域地下水賦存狀況,提高機井成孔率,是開發(fā)利用地下水資源亟待解決的先決問題。
二、綜合井位勘測方法及創(chuàng)新點 2.1工作方法
針對區(qū)域地貌實際,經(jīng)過實踐摸索,在勘測井位時采取“地質(zhì)+地面物探+鉆探”的綜合勘測方法,即在充分調(diào)查區(qū)域水井、地層、巖性、地形、地貌、地質(zhì)構(gòu)造及地下水的儲藏、運移規(guī)律的基礎(chǔ)上,根據(jù)水文地質(zhì)條件布置物探工作。地球物理勘探優(yōu)化組合了激發(fā)極化法和電測深法兩種物探技術(shù)。激發(fā)極化法測量地層的富水性,在面上初選井位,電測深法了解不同地層的巖性,由此確定含水層及埋深,從而達到選定富水井位的目的。鉆探根據(jù)視電阻率值確定含水層位置及厚度,估計單井出水量,正確指導(dǎo)下管成井。
2.2找水原理
(1)激發(fā)極化法:是以巖、礦石的激電效應(yīng)差異為基礎(chǔ),通過觀測和研究地質(zhì)體在人工電場激發(fā)作用下產(chǎn)生的極化電場(又稱二次電場)的變化規(guī)律,測定地下不同土層或巖層的視電阻率、極化率、激發(fā)比、衰減度、半衰時來研究地層的性質(zhì)、厚度、富水地段。供電電極采取等比對稱四極布置,AB:MN=3:1。
(2)電測深法:根據(jù)視電阻率不同了解不同地層的巖性、厚度、地下水質(zhì)等情況,由此確定含水層及埋深。
(3)井孔電測法:采用底部梯度電極系A(chǔ)2.0M0.25N電測深。供電電極A和測量電極構(gòu)成電極系,下入井孔中,供電電極B放入泥漿池,由于B極距離MN相當(dāng)遠,可看成無窮遠,接通電源后,B電極所形成的電場對MN電極沒什么影響,而井中A電極所形成電場,在MN間產(chǎn)生電位差,即可得視電阻率值。根據(jù)視電阻率確定各含水層位置及厚度,劃分咸淡水層,估計單井出水量,正確指導(dǎo)下管成井工作。
2.3主要技術(shù)創(chuàng)新點
(1)以水文地質(zhì)調(diào)查為基礎(chǔ),地球物理勘探為手段,使井位勘測取得了事半功倍的效果。在每選一處井位之前,首先詳細(xì)查閱該區(qū)的水文、地質(zhì)資料及以往成井資料,充分了解該區(qū)域地形、地貌、地層、巖性、地質(zhì)構(gòu)造及地下水的賦存、運移規(guī)律,根據(jù)水文地質(zhì)條件初選成井區(qū)域,定量在富水帶布置井位物探工作,減少了盲目取點物探的工作量,節(jié)省了人力、財力,取得了事半功倍的效果。
(2)采用綜合物探方法,提高了物探資料的解釋精度和可靠性。由于各種物探方法的應(yīng)用都依據(jù)一定的物理前提,且地質(zhì)、地球物理條件和邊界特征對測試成果具有較大的影響,使得這些方法技術(shù)存在一定的條件性和局限性。因此我們優(yōu)化組合了激發(fā)極化法和電測深法兩種物探技術(shù),相互佐證,取長補短,提高了物探資料解釋精度和可靠性。
(3)輔以鉆探方法補充論證,提高了成井率和成井質(zhì)量。在選定井位上完成第一鉆后,即進行井孔電測,繪制電測曲線進行分析,以劃分地層,確定含水層和相對隔水層的位置和厚度,估算鉆孔涌水量,以確定鉆孔是否能下管及測定濾水管的有效長度,正確指導(dǎo)下管成井工作,保證了成井率及成井質(zhì)量。
三、項目實施成果及應(yīng)用實例
自2002年施測以來,我們應(yīng)用此方法已成功探測井位72 眼,其中農(nóng)業(yè)灌溉井57眼,人飲解困水源井12眼,工業(yè)用井3眼,成孔率達到95.7%,大大降低了廢孔損失,也為改善農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施、促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮了重要作用。
以岐山縣青化鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)項目涉及的機井井位勘測為例進行
分析解釋。
3.1項目區(qū)水文地質(zhì)條件及找水規(guī)律
岐山縣青化鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)項目區(qū)位于黃土塬與洪積扇交界處,潛水位埋深15—45米,部分地區(qū)有較好的上層滯水,單井出水量30—60立方米/小時,地下水主要受大氣降水及地表水灌溉回歸補給,深部承受上游渭河、千河河流補給,地層描述為砂、礫石、黃土及古土壤,主要含水層為砂、礫石類。
3.2井位勘測
青化鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)項目共涉及6個村10個村民小組的12眼機井勘測任務(wù),現(xiàn)選取青化鎮(zhèn)南武村中東組機井勘測為例進行分析解釋。
3.2.1工作布置
在南武村中東組村東300米處布點進行地面物探,供電電極距AB/2與測量電極距MN/2之間采用三比一溫納爾等比裝置,最大供電極距AB/2為180米,在同一供電電極上一次供電30s,測量視電阻率ρs、極化率ηs、激發(fā)比Js、衰減度Ds等多項參數(shù)。
3.2.2資料解釋
根據(jù)所測數(shù)據(jù)繪制各參數(shù)曲線,如下圖:
***51050ρs050100150200AB/2250 4
1.81.61.41.210.80.60.40.20η050100150200AB/22501.41.210.80.60.40.20Js。050100150200AB/***50403020100Ds050100150200AB/2250
(南武村中東組物探點視電阻率、極化率、激發(fā)比、衰減度曲線圖)
井孔電測曲線:
0020406080Ω.m***40160180m
由地面物探曲線分析看:潛水18米處,視電阻率ρs曲線有轉(zhuǎn)折,對應(yīng)的富水曲線極化率ηs、激發(fā)比Js、衰減度Ds突變,極化率ηs最大值為1.24、激發(fā)比Js最大值為1.08、衰減度Ds最大值為87。110—150米ρs又發(fā)生轉(zhuǎn)折,相應(yīng)的極化率ηs、激發(fā)比Js、衰減度Ds也有轉(zhuǎn)折,極化率ηs最大值為1.57、激發(fā)比Js最大值為1.22、衰減度Ds最大值為77.7,說明此時地層發(fā)生變化。從而表明,該物探點從18米處進入潛水,主要含水層在110—150米之間,而且富水程度較強,井位選在此處比較合理可靠。
對應(yīng)的再看井孔電測曲線:從20米開始電測,視電阻率ρs大,表明此處地層巖性顆粒大,有一定含水,但含水量不大,因為曲線沒有很大突變,直到110米,地層沒有大的變化,說明巖性主要為粘土、結(jié)核交替出現(xiàn),沒有主要含水層。但從110—150米處曲線出現(xiàn)四次大的改變,分析表明主要含水層就在此處,厚度大約為11米。根據(jù)掌握的含水層位置,合理排管,以充分利用含水層,達到最佳出水效果。
由以上分析看出,地面物探與井孔電測結(jié)論基本吻合,說明此井選址科學(xué)合理,技術(shù)可靠。
采用“地質(zhì)+地面物探+鉆探”的井位勘測方法,在岐山先后成功探測井位72眼,科學(xué)指導(dǎo)鉆井成井工作。結(jié)合這些新打成的機井,先后建成了青化、益店、鳳鳴、北郭等多處高效農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉示范園區(qū),發(fā)展節(jié)水灌溉面積2.5萬畝,使高效農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)在縣域農(nóng)業(yè)中迅速推廣應(yīng)用,推動了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整。同時,新增的人飲解困項目水源井,解決了2.73萬人的飲水安全問題,為建設(shè)新農(nóng)村、發(fā)展區(qū)域性集中供水打好了基礎(chǔ),也促進了經(jīng)濟、社會穩(wěn)定和諧發(fā)展。
四、技術(shù)推廣前景
找水是永恒的課題。水資源短缺已成為我國經(jīng)濟社會發(fā)展的主要制約因素之一。開發(fā)利用地下水是解決水資源短缺的主要途徑之一,我國地下水資源可開采量為2900億立方米,已開采1000多億立方米,占可開采量的三分之一左右,還有一定的開發(fā)潛力。長期以來,西北地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展速度較慢,人民生活相對落后,干旱缺水是主要原因。西北地區(qū)缺水但不少水,地下水的可開采量450億立方米/年,開采量僅為128億立方米/年,在相當(dāng)長的一個時期,充分合理利用地下水資源,對緩解西北地區(qū)水資源供需矛盾有不可替代的作用。我們推行的“地質(zhì)+地面物探+鉆探”找水方法,主要針對西部地區(qū)地形、地貌復(fù)雜,山川、溝壑較多的實際探索提出,經(jīng)過多年實踐表明:該方法受地形起伏干擾和圍巖電性不均勻的影響較小,對含水層分辨能力強,測井找水準(zhǔn)確率高,易于操作,適合在山區(qū)乃至整個西部地區(qū)大力推廣應(yīng)用。
第四篇:機井施工
機井施工標(biāo)準(zhǔn)
1、規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn):新打機井要與原有機井統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局,必須保證每個50畝以上的方塊田有1眼井,一般井與井之間的距離不小于150米。井位離新規(guī)劃的路、溝外邊5米(治理達到標(biāo)準(zhǔn)后的路、溝),同一條路、溝邊的機井位置在一條線上,原則不建“對子井”,溝、路兩側(cè)確需同時打機井的間距不小于100米。
2、打井質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):按照中華人民共和國水利電力部《農(nóng)用機井技術(shù)規(guī)范》即SD88—86。
3、鉆機要求:打井必須使用機鉆,井管內(nèi)徑400mm,井管外徑500mm,擴孔大于750mm(鉆頭直徑不小于720 mm)。
4、設(shè)計井深:成井深度不小于設(shè)計井深的20cm,傾斜度不超過2cm。
5、井管質(zhì)量:無彎曲、無殘缺、無斷裂、內(nèi)壁平滑、園直、接口平整、吻合嚴(yán)密。具有一定強度,以承受土壓力、自重壓力。濾水管除滿足上述要求外,還要有一定的孔隙率,以起到良好的攔沙濾水作用。
6、濾料標(biāo)準(zhǔn):濾料的粒徑0.5-1 cm,濾料選用堅固、圓滑的天然石子,從上到下全填濾料,50米機井濾料12.3立方米, 55米機井濾料13.5立方米,60米機井濾料14.7立方米,。
7、防沙標(biāo)準(zhǔn):有沙層的必須用閉沙網(wǎng),下井管時必須用毛竹固定。
8、井臺尺寸:1.2米*1.2米*0.35米,井蓋六棱臺。
9、施工程序:隨打井、隨下管、隨填濾料、隨洗井、隨座井臺、井蓋,要求整體下管,保證井管上下一致,井臺與井管結(jié)合牢固。
10、洗井標(biāo)準(zhǔn):洗井應(yīng)達到規(guī)定時間,以洗清為準(zhǔn)。
11、成井標(biāo)準(zhǔn):有井臺、井蓋、井管、底盤、濾料、永久標(biāo)志,井臺用200#混凝土、透水管用150#無砂混凝土,實管用200#混凝土,井蓋用200#鋼筋混凝土。
第五篇:機井規(guī)范
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農(nóng)用機井技術(shù)規(guī)范
時間: 2004-02-14 10:41:18 | [<<] [>>]
【題
名】:農(nóng)用機井技術(shù)規(guī)范
【副 題 名】:
【起草單位】:水利電力部農(nóng)田水利司主編
【標(biāo) 準(zhǔn) 號】:SD 188-86 【代替標(biāo)準(zhǔn)】:被《機井技術(shù)規(guī)范》 SL256-2000 代替。
【頒布部門】:水利電力部批準(zhǔn)
【發(fā)布日期】:
【實施日期】:1987年2月1日施行
【標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)】:水利電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
【批準(zhǔn)文號】:
【批準(zhǔn)文件】:
水 利 電 力 部 文 件
關(guān)于頒發(fā)《農(nóng)用機井技術(shù)規(guī)范》的通知
(86)水電農(nóng)水字第30號
各省、自治區(qū)、直轄市水利(水電)廳(局):
根據(jù)我部農(nóng)田水利司(83)農(nóng)水機字第51號通知的要求,由該司組織北方十六個省、自治區(qū)、直轄市及有關(guān)院校、科研單位共同編制的《農(nóng)用機井技術(shù)規(guī)范》,已經(jīng)有關(guān)部門
審查,現(xiàn)批準(zhǔn)為部標(biāo)(規(guī)范編號為SD188—86),自一九八七年二月一日起施行。
在執(zhí)行本規(guī)范過程中,希各單位注意總結(jié)經(jīng)驗,積累資料,發(fā)現(xiàn)有需要修改和補充之處,請告部農(nóng)田水利司。
一九八六年九月二十五日 【全
文】:
第一章
總
則
第1.0.1條 本規(guī)范適用于農(nóng)田灌溉機井的建設(shè)與管理。人畜飲水和林牧副漁供水機
井,可參照執(zhí)行。
第1.0.2條 農(nóng)用機井建設(shè)與管理,除按本規(guī)范執(zhí)行外,并應(yīng)遵守國家的有關(guān)規(guī)定。
第1.0.3條 農(nóng)用機井應(yīng)在具有必要的水文地質(zhì)資料和地下水資源評價的基礎(chǔ)上,進行
規(guī)劃與設(shè)計。
第1.0.4條 各級水利部門,必須按本規(guī)范進行農(nóng)用機井建設(shè)與管理。
第1.0.5條 機井建設(shè)所用的材料和設(shè)備,應(yīng)符合國家、部或?qū)I(yè)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的要求。選
用新材料和新設(shè)備時,應(yīng)經(jīng)試驗符合質(zhì)量要求。
第二章
井 灌 區(qū) 規(guī) 劃
第一節(jié)
規(guī) 劃 原 則
第2.1.1條 井灌區(qū)應(yīng)在農(nóng)業(yè)區(qū)劃和水利規(guī)劃的基礎(chǔ)上,以合理開發(fā)和綜合用水資源、保護生態(tài)環(huán)境為原則進行規(guī)劃。
第2.1.2條 規(guī)劃時,應(yīng)做出不同方案,進行經(jīng)濟效益分析,選定最優(yōu)方案。
第2.1.3條 規(guī)劃時,應(yīng)統(tǒng)籌考慮近期和遠景開發(fā)的需要,兼顧流域與地區(qū)之間的關(guān)系,合理進行井、渠、溝、路、林、電的總體布置和旱、澇、堿的綜合治理。
第2.1.4條 開發(fā)利用地下水,應(yīng)優(yōu)先開采淺層水,嚴(yán)格控 制開采深層水。
第2.1.5條 在有良好含 水層和補給來源充沛的地區(qū),可集中開采;補給來源有限的 地區(qū),宜分散開采。
第2.1.6條 灌溉用水應(yīng)符合《農(nóng)田灌溉水質(zhì) 標(biāo)準(zhǔn)》TJ24—79;人畜飲水應(yīng)符合《生
活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》TJ20—76。
第2.1.7條 在長期超采引起地下水位持續(xù)下降的地區(qū),應(yīng)停止開采。濱海平原地區(qū),應(yīng)注意防止海水入侵。
第2.1.8條 規(guī)劃時,應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)條件,考慮地下水監(jiān)測站網(wǎng)的布設(shè)。
第二節(jié)
基 本 資 料
第2.2.1條 自然地理和水文氣象概況。
規(guī)劃區(qū)的地理位置,地貌類型及特征,表層土壤類別與分布情況。
規(guī)劃區(qū)的面積,包括山丘、平原、耕地、林業(yè)、草原、沙漠等面積。
降水量,蒸發(fā)量,地表徑流量;氣溫,無霜期;水、旱災(zāi)情況。
第2.2.2條 地質(zhì)與水文地質(zhì)條件。包括地層巖性、構(gòu)造分布及其特征。含水層(組)
的分布,地下水類型、埋藏和開采條件、富水性,地下水補給、徑流、排泄條件;地下水動
態(tài)、化學(xué)類型、礦化度及有關(guān)參數(shù)等。
第2.2.3條 農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活用水情況和水利工程現(xiàn)狀。
作物種類,種植面積,復(fù)種指數(shù)和單位面積產(chǎn)量;灌溉制度及效益,農(nóng)、林、牧、副、漁業(yè)、工業(yè)、人畜用水量,水源及污染情況。
已建成機井?dāng)?shù),配套機井眼數(shù),逐年機井利用率,實際開采地下水量,灌溉面積,以及
各種水利工程設(shè)施的數(shù)量、效益和利用情況。
第2.2.4條 社會經(jīng)濟情況和技術(shù)經(jīng)濟條件。包括規(guī)劃區(qū)內(nèi)的人口、勞力、畜力、農(nóng)機
數(shù)量,農(nóng)業(yè)及工礦企業(yè)生產(chǎn)狀況、發(fā)展計劃、歷年產(chǎn)值、人均收入,打井專業(yè)組織、裝備和
技術(shù)狀況;能源、建材、交通和環(huán)保等情況。
第三節(jié)
地下水資源評價
第2.3.1條 進行井灌區(qū)規(guī)劃,首先應(yīng)對地下水資源作出評價,分析地下水資源的數(shù)量、質(zhì)量及其時空分布特點。
地下水資源評價的主要對象是礦化度小于2g/ L的淺層地下水。必要時對2~5g/L的微咸
水也應(yīng)做出評價。
地下水資源評價,宜采用水均衡法計算,應(yīng)提交不同典型年和多年平均地下水的補給量
和可開采量。
第2.3.2條 參數(shù)的確定。包括對給水度(μ)、降水入滲補給系數(shù)(α)、灌溉入滲補
給系數(shù)(β)、渠系滲漏補給系數(shù)(m1)、潛水蒸發(fā)系數(shù)(C)、滲透系數(shù)(K)、導(dǎo)水系數(shù)(T)、壓力傳導(dǎo)系數(shù)(α1)越流系數(shù)(Ke)等的分析和確定。
第2.3.3條 地下水補給量計算。
2.3.3.1條 降水入滲補給量:
一、地下水動態(tài)法,計算公式為
W1=μFΣ△h
(2-1)
式中
W1——降水入滲補給量,μ——給水度;
F——計算區(qū)面積,㎡;
Σ△h——計算時段內(nèi),各次降水后地下水位升幅之和,m。
二、降水入滲補給系數(shù)法,計算公式為
W1=αP1F
(2-2)
式中 α——降水入滲補給系數(shù);
p1——降水量,m。
降水入滲補給量的計算時段,可以是次、季或年。區(qū)域平均降水入滲補給量,可取區(qū)內(nèi)
各計算點的補給量用算術(shù)平均法或面積加權(quán)平均法求得。
2.3.3.2 河渠湖庫滲漏補給量。
一、當(dāng)河渠水位穩(wěn)定時,單側(cè)滲漏補給量計算公式為
W2=KIA0LT1
(2-3)
式中
W2——單側(cè)河渠滲漏補給量,K——滲透系數(shù),m/d;
; ;
I——垂直于部面的水力坡度;
A0——單位長度河道垂直于地下水流向的剖面面積,㎡/m。
L——計算河渠長度,m;
T1——滲漏時間,d。
二、當(dāng)河渠水位急劇上升時,單側(cè)滲漏補給量計算公式為
式中 h0——t時段內(nèi)河渠水位上升高出地下水位值,m;
a1——壓力傳導(dǎo)系數(shù),㎡/d;
t1——水位起漲持續(xù)的天數(shù),d。
三、渠系滲漏補給量,其計算公式為
(2-4)
W3=m1Wn
(2-5)
式中
W3——渠系滲漏補給量,m1——渠系滲漏補給系數(shù)
Wn——渠首引水量。
;
2.3.3.3 側(cè)向補給量,其計算公式參見2-3式。如水力坡度I值小于1/5000,可不計
算側(cè)向補給量。
2.3.3.4 渠灌田間入滲補給量:
W4=β1Wy
(2-6)
式中
W4——渠灌田間入滲補給量,β1——渠灌田間入滲補給系數(shù);
Wy——渠灌進入田間的水量,2.3.35 井灌回歸補給量:
W5=β2Wd
(2-7)
。;
式中 W5——井灌回歸補給量,β2——井灌回歸系數(shù);
;
Wd——井灌抽取地下水的量,2.3.3.6 越流補給量:。
式中 W6——越流補給量,;
(2-8)
F1——計算越流區(qū)面積,m2 ;
t2——計算越流時段,d;
Ke——越流系數(shù),即Ke=K'/M'(其中K'為弱透水層滲透系數(shù),m/d;M'為弱
透水層厚度,m)
△H——深淺含水層的壓力水頭差,m。
2.3.3.7 人工回灌補給量一般采用實測統(tǒng)計方法,可按可灌工程的類型選定有關(guān)計算
公式,確定人工補給量或直接采用試驗成果。
2.3.4條 地下水排泄量計算。
2.3.4.1 潛水蒸發(fā)量。計算方法有:
一、由均衡試驗場地中滲透儀實測潛水蒸發(fā)資料計算。
二、由潛水蒸發(fā)系數(shù)計算,其計算公式:
E1=cE0F2
(2-9)
式中
E1——潛水蒸發(fā)量,c——潛水蒸發(fā)系數(shù);
;
E0——水面蒸發(fā)深度,m;
F2 ——計算面積。
2.3.4.2 河道排泄量。計算方法同2.3.3.2。
2.3.4.3 側(cè)向流出量。計算方法同2.3.3.2。
2.3.4.4 淺層地下水實際開采量。采用開采量調(diào)查統(tǒng)計方法或?qū)崪y開采量方法確定。
2.3.4.5 越流排泄量。計算方法同2.3.3.6。
2.3.5.1 實際開采量調(diào)查法。地下水開發(fā)利用程度較高。開采量調(diào)查統(tǒng)計較難、開采
后未造成水位持續(xù)下降和水質(zhì)惡化等不良后果的地區(qū),可根據(jù)歷年實際開采量的調(diào)查統(tǒng)計確
定可開采量。
2.3.5.2 開采系數(shù)法。實際開采系數(shù)為實際開采模數(shù)與補給模數(shù)的比值。
2.3.5.3 多年調(diào)節(jié)計算法。具有包括豐、平、枯水年份的較長系列(不少于15年)資
料時,根據(jù)一定的開采水平、用水要求以及地下水補給量,通過多年均衡計算,分析地下水
多年的補給與消耗均衡關(guān)系和地下水的逐年變化,從而確定可開采深度及可開采量。
2.3.5.4 類比法。對缺乏地下水實際開采量和地下水位動態(tài)資料的地區(qū),可根據(jù)水文
及水文地質(zhì)條件相類似地區(qū)的或開采模數(shù),類比估算可開采量。
第2.3.6條 地下水量的均衡計算
一定時段內(nèi)的水均衡方程式:
Wa-Wb=μF3△h
(2-10)
式中
Wa——地下水各項補給量的總和,Wb——地下水各項排泄量的總和,; ;
△h——計算時段始末地下水埋深差值,m;
F3——均衡區(qū)的面積,m2。
在多年平均情況下,總補給量應(yīng)等于總排泄量。
第2.3.7條 評價內(nèi)容。
2.3.7.1 提供不同典型年與多年平均的補給量。
2.3.7.2 提供不同典型年與多年平均的可開采量及其相應(yīng)的水位降深。
2.3.7.3 提供地下水質(zhì)評價成果 及污染情況。
第四節(jié)
井 灌 區(qū) 規(guī) 劃
第2.4.1條 規(guī)劃分區(qū)。
按規(guī)劃區(qū)的規(guī)模大小、地形、地貌、水文地質(zhì)條件的復(fù)雜程度,可分為大、亞、小三級,大、亞兩級或一級。
第2.4.2條 供需水量平衡計算。
2.4.2.1 需水量的計算。需水量包括不同灌水技術(shù)條件下的作物灌水量,林牧副漁、工業(yè)及生活等近期和遠景的需水量。
灌水量可根據(jù)井灌區(qū)內(nèi)作物組成、復(fù)種指數(shù)、作物需水量、降水可利用量,不同灌水技
術(shù)等,按不同灌溉用水保證率相應(yīng)的典型 年P(即豐水年P=20%、平水年P=50%、偏旱年
P=75%、干旱年P=95%)分別計算。
其他需水量可根據(jù)發(fā)展規(guī)劃和調(diào)查統(tǒng)計資料計算。
2.4.2.2 供水量計算。根據(jù)本章第三節(jié)地水資源計算成果及水資源利用規(guī)劃,確定規(guī)
劃區(qū)地下水的供水量。
2.4.2.3 采用典型年或多年調(diào)節(jié)法,進行供需水量平衡計算。
第2.4.3條 供需水量平衡計算后的情況分析。
2.4.3.1 需水量小于或等于供水量時,其多余的水量可供調(diào)整使用。
2.4.3.2 需水量大于供水量時,應(yīng)根據(jù)缺水程度采用節(jié)水灌溉技術(shù);調(diào)整作物種植比
例;有條件時,可調(diào)入水源。
第2.4.4條 地下水開采深度的確定。
根據(jù)第2.3.7條提供的成果和需水量,確定規(guī)劃區(qū)內(nèi)地下水的開采深度。
第2.4.5條 井型選擇。根據(jù)水文地質(zhì)條件,經(jīng)濟合理的選擇管井、大口井、輻射井和
其他井型。
第2.4.6 條 單井控制灌溉面積按下試計算:
Q2t32T22η2(1-η1)
F0=───────────────
(2-11)
m2
式中
F0——單井控制灌溉面積,畝;
Q——單井出水量,/h;
t3——灌溉期間每天開機時間,h;
T2——每次輪灌期的天數(shù),d;
η——灌溉水利用系數(shù);
η1——干擾抽水的水量削減系數(shù);
m2——每畝每次綜合平均灌水定額,第2.4.7條 井距與井?dāng)?shù)的確定。
2.4.7.1 井距的初選。按下列方法計算;方形排列布井時
____
ι0=25.8√F0
(2-12)
梅花形網(wǎng)狀布井時
___
ι0=27.8√F0
(2-13)
式中
ι0——井距,m;
F0——單井控制灌溉面積,畝。
2.4.7.2 井距的校核。根據(jù)具體條件選用干擾抽水法或類比法。
2.4.7.3 井?dāng)?shù)的確定。
一、需水量小于或等于可開采量時,采用單井控制灌溉面積法:
F4
N=───
(2-14)
F0。
式中 N——規(guī)劃區(qū)需打井眼數(shù);
F4——規(guī)劃區(qū)內(nèi)的灌溉面積,畝;
F0——單井控制灌溉面積,畝。
當(dāng)規(guī)劃區(qū)內(nèi)井型不同時,應(yīng)分別計算匯總。
二、需水量大于可開采時時,采用開采模數(shù)法:
(2-15)
式中
M—— 一年內(nèi)可開采模數(shù),㎡/km;
F5—— 規(guī)劃區(qū)內(nèi)的灌溉面積,k㎡;
Ta—— 一年內(nèi)灌溉的天數(shù),d;
Q——單井出水量,/h。
第2.4.8條 典型井的選定。根據(jù)開采深度、結(jié)構(gòu)、管材、出水量、施工方法等,選
定不同井型的典型井及初選配套設(shè)備。
第2.4.9條 井網(wǎng)和井群的布置。
2.4.9.1 井位應(yīng)根據(jù)具體條件選定,水力坡度較大的地區(qū),沿等水位線交錯布井;
水力坡度平緩區(qū),應(yīng)采用梅花形或網(wǎng)格形布井。富水區(qū)應(yīng)集中布井。
2.4.9.2 地面坡度大或起伏不平,井位應(yīng)布在高處;地勢平緩時,井位宜居中;沿河
地帶,平行河流布井。
2.4.9.3 布井應(yīng)與輸電線路、道路、林帶、灌排渠系的布設(shè)統(tǒng)籌安排。
第2.4.10條 分區(qū)典型井灌溉渠系的布置。典型井的灌溉渠系應(yīng)根據(jù)出水量、地面坡
度、土質(zhì)、種植計劃等因素布置,一般為兩級渠道。按地形可采用單向或雙向灌水。
第2.4.11條 電網(wǎng)布設(shè)。
2.4.11.1 低壓線路走向,應(yīng)避免迂回曲折。參照水利電力部《農(nóng)村低壓電力技術(shù)規(guī)程》
附錄四,選擇導(dǎo)線型號。
2.4.11.2 變壓器容量應(yīng)根據(jù)負(fù)荷確定,其位置應(yīng)放在負(fù)荷中心。
第2.4.12條 規(guī)劃成果的整編。
2.4.12.1規(guī)劃報告內(nèi)容及附件。
一、序言
二、基本情況
三、地下水資源計算及評價
四、供需水量平衡量計算
五、井灌工程規(guī)劃
(一)開采深度的確定
(二)單井灌溉面積的計算
(三)井?dāng)?shù)、井距的確定
(四)渠系及田間工程
(五)電網(wǎng)及機電配套
六、投資概算
七、經(jīng)濟效益分析及實施方案
八、附件及圖表
2.4.12.2 圖件:
一、水文地質(zhì)圖。內(nèi)容主要包括含水層組、巖性、富水性等。圖幅比例為1/10000~
1/50000。
二、水利設(shè)施現(xiàn)狀圖。內(nèi)容應(yīng)有各類水利工程(包括機井)灌溉范圍、高壓線路、變壓
器位置、道路、林網(wǎng)等。圖幅比例:規(guī)劃面積小于5萬畝者,以1/10000為宜;大于5萬畝
者,可采用1/50000。
三、開采條件分區(qū)圖。內(nèi)容應(yīng)包括多年平均地下水埋深、富水性、含水層厚度以及開發(fā)
利用措施等。
四、地下水可開采模數(shù)分區(qū)圖。根據(jù)第2.3.5條可開采量計算成果編繪。
五、井灌區(qū)規(guī)劃圖。內(nèi)容應(yīng)有灌區(qū)范圍、井位、高壓線和變壓器位置,固定渠系、道路、林帶等,圖幅比例同前。
六、分區(qū)典型地塊井灌規(guī)劃圖。在規(guī)劃區(qū)內(nèi)分區(qū)選擇典型地塊,將機井、灌溉范圍、渠系及其建筑物、高低壓輸電線路及變壓器等繪入圖內(nèi)。圖幅比例根據(jù)典型地塊面積大小,選取1/20000~1/10000。
七、其他圖件。根據(jù)需要可編制規(guī)劃區(qū)的地下水位等值線圖、地下水埋深等值線圖、礦
化度分區(qū)圖等。
第五節(jié)
井灌區(qū)改建規(guī)劃
井灌區(qū)由于機井布局不合理,經(jīng)濟效益低,造成不良后果者,應(yīng)作改建規(guī)劃。規(guī)劃時既
要照顧到現(xiàn)狀,又要盡可能的做到經(jīng)濟合理。
第2.5.1條 改建規(guī)劃需要的資料
除具備第二節(jié)及第三節(jié)所列資料外,還應(yīng)搜集:機井完好情況,井網(wǎng)和井群布置、機井
配套設(shè)備、田間工程情況、能源單耗、渠系輸水損失、灌溉成本以及地下水動態(tài)資料等。
第2.5.2條 改建規(guī)劃內(nèi)容。
2.5.2.1 進行地下水采補平衡計算,調(diào)整開采深度。
2.5.2.2 調(diào)整現(xiàn)有機井布局。包括調(diào)整井距和井深,確定保留井、新打井(包括更新
井)、備用井的眼數(shù),提出機井布局方案。
2.5.2.3 調(diào)整提水設(shè)備。在機井調(diào)查、測試的基礎(chǔ)上,提出各類提水設(shè)備改造措施或
更新設(shè)備。通過調(diào)整改造,達到井、泵、機配套安裝合理。
2.5.2.4 調(diào)整改造供電線路。根據(jù)調(diào)整后的機井布局,提出合理的輸 電線路和變壓器
布設(shè)方案。
2.5.2.5 調(diào)整改造田間工程。提出渠道防滲、配水建筑物和田間溝畦改建方案。
2.5.2.6 提出技術(shù)經(jīng)濟分析成果和分期實施計劃。
第2.5.3條 改建規(guī)劃報告。除按2.4.12.1及2.4.12.2要求外,尚需增加井灌區(qū)改造
前后的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)和改建規(guī)劃圖。
第六節(jié)
井渠結(jié)合灌區(qū)規(guī)劃
第2.6.1條 井渠結(jié)合灌區(qū)適用條件。當(dāng)?shù)乇硭床蛔?,而有地下水可利用的;已建?的渠灌區(qū),地下水位上升到臨界水位以上,且水質(zhì)符合灌溉標(biāo)準(zhǔn)的;井灌區(qū)已形成區(qū)域降落
漏斗,但有引用地表水灌溉條件的地區(qū),皆可興建井渠結(jié)合灌區(qū)。
第2.6.2條 水資源重新分配。
2.6.2.1 供需水量平衡計算 應(yīng)按豐水年、平水年、偏旱年、干旱年分別計算。
一、供水量的計算:
Qg=Q1+Q2+Q3
(2-16)
式中 Qg——規(guī)劃區(qū)內(nèi)一年可供利用的水資源量,;
; ;
Q1——規(guī)劃區(qū)內(nèi)一年可供利用的地表水徑流量,Q2——規(guī)劃區(qū)內(nèi)一年可供利用的過境地表水量,Q3——規(guī)劃區(qū)內(nèi)一年可開采的地下水量,㎡。
二、需水量計算:
Qs= Q4+Q5+Q6
(2-17)
式中 Qs——規(guī)劃區(qū)內(nèi)一年需要水資源量,Q4——規(guī)劃區(qū)內(nèi)一年農(nóng)業(yè)需要的水量;
Q5——規(guī)劃區(qū)內(nèi)一年工業(yè)需要的水量,; ; 。
Q6——規(guī)劃區(qū)內(nèi)一年其他方面需要的水量,2.6.2.2 水資源重新分配時,應(yīng)考慮供需水量平衡及經(jīng)濟上的合理性和技術(shù)上的可能性。
第2.6.3條 井、渠的布置。
2.6.3.1 渠灌區(qū)地表水源不足時,宜沿末級渠道布井;在渠灌區(qū)低洼易澇、次生鹽堿
化地段,可集中布井。渠井結(jié)合灌區(qū),應(yīng)盡量利用一套渠系輸水灌溉。
2.6.3.2 對已形成區(qū)域降落漏斗的井灌區(qū),需引地表水灌溉時,應(yīng)考慮有利于地下水
加補,并結(jié)合地形條件和水利現(xiàn)狀布設(shè)渠道。
第2.6.4條 井?dāng)?shù)的確定。
2.6.4.1 在地表水源不足的渠灌區(qū),應(yīng)根據(jù)需要和可供開采的地下水量,確定井?dāng)?shù)。
2.6.4.2 在渠灌區(qū)低洼易澇、次生鹽堿化地段,應(yīng)根據(jù)需要開采的地下水量和時限,確定井?dāng)?shù)。
第七節(jié)
井灌經(jīng)濟效益分析
第2.7.1條 投資
2.7.1.1 井灌區(qū)的投資是指達到設(shè)計效益所需的全部工程建設(shè)費用。包括機井工程、設(shè)備、物料、勞務(wù)等費用。
2.7.1.2 與其他部門共同使用的井灌設(shè)施,按規(guī)劃用水量比例分?jǐn)偼顿Y。
2.7.1.3 規(guī)劃時應(yīng)作概算,可利用分區(qū)典型井的分析資料,采用擴大指標(biāo)計算。
第2.7.2第 年費用
2.7.2.1 井灌年費用包括年管理運行費和折舊費兩部分。年管理運行費是指井灌設(shè)施,在正常運行中的各項費用;折舊費是指井灌設(shè)施在經(jīng)濟壽命期內(nèi)每年應(yīng)攤還的費用。
2.7.2.2 年管理運行費用包括如下三項。
一、能源消耗費??捎孟率接嬎悖?/p>
式中
C——年能源消耗費,元;
(2-18)
N
1、N2——灌溉和非灌溉部門動力機額定功率,kW;
t
4、t5——灌溉和非灌溉部門動力機運行小時數(shù),h;
f
1、f2——灌溉和非灌溉部門耗能電價,元/(kW2h)或煅油價,元/kg;
GT
g1——單位功率耗能量,kg/kW。電動機g1≈1;柴油機g1=1.362─────
Ne
(GT 為柴油機的小時耗油量:Ne 為有效功率。)
如采用電動機配套,還應(yīng)計入電損(變損、線損)費用(電價:元(kW2h)。
二、維修費。包括日常養(yǎng)護 和定期大修費用,可根據(jù)井灌設(shè)施實際使用情況分析確定。
如缺乏實際資料,可參照表2.7.2-1選用。
表 2.7.2-1 井溉設(shè)施年維修費率表
┌───────────┬───────────┬───────────┐
│
工程類別
│
日常養(yǎng)護費率
│
定期大修費率
│
│
│(占投資百分?jǐn)?shù))(%)│(占投資百分?jǐn)?shù))(%)│
├───────────┼───────────┼───────────┤
│井房、井口工程
│0.5~1.0
│0.5~1.0
│
├───────────┼───────────┼───────────┤
│機井、渠系
│1.0~1.5
│1.0~1.5
│
├───────────┼───────────┼───────────┤
│電機、水泵、輸變電設(shè)備│1.0~2.0
│1.0~2.0
│
├───────────┼───────────┼───────────┤
│柴油機
│2.0~3.0
│2.0~3.0
│
└───────────┴───────────┴───────────┘
三、管理費。包括人員工資、行政管理費以及觀測、試驗等
費用??筛鶕?jù)井灌區(qū)規(guī)模大小、管理形式和有關(guān)規(guī)定確定。
2.7.2.3 折舊費的計算,可采用靜態(tài)折舊法或動態(tài)折舊法。
靜態(tài)折舊法按下列公式計算:
K1
D=───
(2-19)
n
動態(tài)折舊法可根據(jù)投資類別,分別按下列公式計算。
1.償還基金法(投資不計利息):
2.資金回收法(投資需計利息):
(2-20)
式中
K1——井灌設(shè)施投資,元;
n——井灌設(shè)施經(jīng)濟壽命年限,a;
d1 ——年折舊費,元;
i——年利率,%。
(2-21)
2.7.2.4 井灌設(shè)施經(jīng)濟壽命年限,可參照表2.7.2-2所列數(shù)值。
┌───────────────────┬─────────┐
│
項
目
│經(jīng)濟壽命年限(a)│
├───────────────────┼─────────┤
│機井:多孔混凝土井管(包括混凝土井管)│
10~15
│
│
鋼筋混凝土井管
│
15~20
│
│
鋼管
│
15~20
│
│
鑄鐵管
│
20~25
│
├───────────────────┼─────────┤
│渠道、井口工程及井房
│
10~15
│
├───────────────────┼─────────┤
│機電設(shè)備:電動機
│
8~10
│
│
柴油機
│
5~8
│
├───────────────────┼─────────┤
│水泵:深井泵
│
4~6
│
│
潛水泵
│
6~8
│
│
離心泵
│
8~10
│
├───────────────────┼─────────┤
│輸變電設(shè)備
│
15~20
│
└───────────────────┴─────────┘
第2.7.3 條效益計算。
2.7.3.1 井灌效益主要是灌溉后作物的產(chǎn)量和質(zhì)量的提高而增加的產(chǎn)值,應(yīng)以灌
區(qū)產(chǎn)量統(tǒng)計資料或灌與不灌對比試驗資料確定。在計算時,可按多年系列的平均增產(chǎn)
值,也可按典型年加權(quán)平均增產(chǎn)值計算。農(nóng)產(chǎn)品價格按《水利經(jīng)濟計算規(guī)范》SDJ39—85
第37條計算。
如增產(chǎn)值為井灌和其它農(nóng)業(yè)技術(shù)措施的綜合效益,應(yīng)由農(nóng)業(yè)、井灌合理分?jǐn)?,?/p>
值應(yīng)根據(jù)調(diào)查資料和灌溉實驗資料分析確定。如無資料時,可將增產(chǎn)值乘以井灌效益
系數(shù)0.2~0.6。
2.7.3.2 因機井建設(shè)同時解決人畜飲水、鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水、改善生產(chǎn)條件、發(fā)展多種經(jīng)營以
及給其他部門帶來綜合效益的,除收取水費外,還應(yīng)考慮社會經(jīng)濟效益。
第2.7.4條 經(jīng)濟效果分析。
2.7.4.1 編制井灌區(qū)規(guī)劃時,必須進行經(jīng)濟效果分析。方案比較時,其分析基礎(chǔ)和精
度應(yīng)一致。井灌設(shè)施投資、費用和效益均以貨幣形式計算。灌溉面積在萬畝以下或投資還
本年限不超過5年者,采用靜態(tài)分析法,大于以上標(biāo)準(zhǔn)者采用動態(tài)分析法。
2.7.4.2 采用靜態(tài)分析法時,主要以還本年限或投資效益系數(shù)表示,計算公式如下:
(2-22)
(2-23)
式中
Tb——還本年限,按年計;
e1——投資效益系數(shù);
K1——井灌設(shè)施投資,元;
B——多年平均年收益,包括增產(chǎn)值及其他收取的收益,或稱毛效益,元;
C2——多年平均的年管理運行費(不包括折舊費),元;
B0——多年平均的年凈效益,元;
d1——年折舊費,元。
還本年限不宜大于5年。
2.7.4.3 采用動態(tài)分析法時,主要以效益費用比和內(nèi)部回收率表示。分析期內(nèi)各年的井
灌費用和效益用現(xiàn)值率折算成基準(zhǔn)年的現(xiàn)值。參與比較規(guī)劃方案的基準(zhǔn)年應(yīng)一致。分析期(按
經(jīng)濟壽命取用)應(yīng)相同。折算時各年的井灌設(shè)施投資均按每年年初一次投入,當(dāng)年付息,各年
的運行費和效益均按每年末一次結(jié)算,當(dāng)年不計利息。計算方法如下。
一、效益費用比(R)指折算到基準(zhǔn)年的分析期內(nèi)總效益與總費用的比值,或折算年效益
與折算年費用的比值。根據(jù)R的大小評定井灌的合理性。計算公式如下。
償還基金法:
資金回收法:
(2-24)
效益費用比R必須大于1。
(2-25)
二、內(nèi)部回收率(I1)指效益費用比R這1時,或凈效益現(xiàn)值等于零時,井灌各項設(shè)施
可承擔(dān)的利率。
R=1時,按下計算:
(2-26)
凈效益現(xiàn)值等于零時,按下式試算之值,即為內(nèi)部回收率(I1):
(2-27)
式中 Bt、Ct——為相應(yīng)第t年的效益與費用(或投資)。
在計算時,可假定一個利率i進行試算,使等試兩邊相等時的利率i,即為內(nèi)部回收率
(I1)。當(dāng)內(nèi)部回收率不少于貸款利率時,認(rèn)為方案是可行的。
第三章 機 井 設(shè) 計
第一節(jié) 一 般 規(guī) 定
第3.1.1條 根據(jù)建井處的水文地質(zhì)資料和規(guī)劃要求進行機井設(shè)計。
第3.1.2條 濾水結(jié)構(gòu)必須有效的防止涌砂。機泵正常運轉(zhuǎn)后15min采取水樣,用容積法
測定的含砂量:中、細(xì)砂含水層不得超過1/10000;粗砂、卵、礫石含水層不得超過1/50000。
第3.1.3條 濾水結(jié)構(gòu)應(yīng)避免堵塞和防止腐蝕。
第3.1.4條 井壁管(井筒)和濾水結(jié)構(gòu)必須有足夠的強度,以防止施工或運行中損壞。
第3.1.5條 濾水結(jié)構(gòu)必須有足夠的進水面積。在允許流速條件下,能達到設(shè)計出水量。
第二節(jié)
機井設(shè)計出水量的確定
應(yīng)采用抽水試驗資料確定,或選用理論公式計算。不論采用何種方法,成井后均應(yīng)進行試
驗抽水,予以校核。
第三節(jié) 管 井 設(shè) 計
第3.3.1條 管井結(jié)構(gòu)。管井結(jié)構(gòu)包括井口、井壁管、過濾器和沉淀管。
第3.3.2條 井孔和井管軸線垂直度。井孔必須保證井管的安裝;井管必須保證抽水設(shè)備
的正常工作。泵段以內(nèi)項角傾斜:安裝長軸深井泵時,不得超過1°;安裝潛水電泵時,不得
超過2°。泵段以下每百米項角傾斜不得超過2°。
第3.3.3條 井孔和井管直徑的確定。
3.3.3.1 過濾器外徑應(yīng)滿足下式要求:
Qt
D≥───────
(3-1)
πL1Pυ
式中
D——過濾器外徑(纏絲過濾器算至纏絲外表面;填礫過濾
器算至骨架管表面;非填礫過濾器算至穿孔過濾器
表面),m;
Qt——管井的設(shè)計出水量,/s;
L1——過濾器長度(當(dāng)含水層厚度不超過30m時,可與含
水層厚度一致;如超過30m,直通過試驗確定),m;
P——過濾器表面進水有效孔隙率(一般按過濾器表面孔隙率的50%考慮);
υ——允許入管流速,參考表3.3.3確定。當(dāng)?shù)叵滤畬^濾
器有可能產(chǎn)生結(jié)垢或腐蝕時,允許入管流速在計算
時應(yīng)減少1/3~1/2,m/s。
表3.3.3 允許入管流速表
┌────────────┬──────────┐
│含水層滲透系數(shù)K(m/d)│允許入管流速(m/s)│
├────────────┼──────────┤
│
>120
│
0.030
│
├────────────┼──────────┤
│
81~120
│
0.025
│
├────────────┼──────────┤
│
41~80
│
0.020
│
├────────────┼──────────┤
│
21~40
│
0.015
│
├────────────┼──────────┤
│
<20
│
0.010
│
└────────────┴──────────┘
3.3.3.2 井孔直徑除應(yīng)能下入井壁管和過濾器,還應(yīng)滿足圍
填濾料的要求,一般井孔終孔直徑較井管外徑大:采用非填礫過
濾器時,不應(yīng)小于100mm;采用填礫過濾器時,粗、中砂層中應(yīng)
不小于200mm,細(xì)、砂粒層中應(yīng)不小于300mm。
3.3.3.3 井孔直徑采用下式校核:
Qt
D1≥─────
(3-2)
πL1υ1
式中 D1——井孔直徑,m;
Qt——管井的設(shè)計出水量,L1——過濾器長度,m;
υ1——允許滲透流速,m/s。
允許滲透流速可根據(jù)阿勃拉莫夫修正式確定:
/s;
式中 υ1——允許滲透流速,m/d;
K——含水層滲透系數(shù),m/d。
第3.3.4條 井管。
3.3.4.1 井壁管和過濾器一般根據(jù)井深、水質(zhì)、技術(shù)和經(jīng)濟條件等,選用鋼管、鑄鐵管、鋼筋混凝土管、多孔混凝土管、混凝土管等管材。各種管材的適宜深度見表3.3.4-1。
表3.3.4.1 各種管材適宜深度表
┌────┬───┬────┬──────┬────────┐
│管材類型│鋼 管 │鑄鐵管 │鋼筋混凝土管│ 多孔混凝土管 │
│
│
│
│
│(包括混凝土管)│
├────┼───┼────┼──────┼────────┤
│適宜深度│>400 │200~400│ 100~200 │
≤100
│
│(m)│
│
│
│
│
└────┴───┴────┴──────┴────────┘
3.3.4.2 鋼筋混凝土井管的技術(shù)要求,可參考表3.3.4-2。
表3.3.4-2 鋼筋混凝土井管的技術(shù)要求表
┌────┬─────┬──────────┬─────────┬─────┐
│適用井深│混凝土
│
規(guī)格(mm)
│
鋼 筋
│備
│
│(m)│ 標(biāo)號
├───┬───┬──┼────┬────┤注
│
│
│(MPa)│內(nèi)徑 │外徑 │壁厚│ 縱筋
│環(huán)筋φ4 │
│
│
│
│
│
│
│φ5~6 │ 的螺距 │
│
│
│
│
│
│
│(根)│(mm)│
│
├────┼─────┼───┼───┼──┼────┼────┼─────┤
│ 100 │ 15
│250~ │310~ │30 │ │120~
│ 鋼筋交叉│
│ 200 │ 25
│ 280 │ 340 │35 │ │ 150 │點應(yīng)點焊 │
│
│
│250~ │310~ │
│
│120~
│
│
│
│
│ 280 │ 340 │
│
│ 150 │
│
└────┴─────┴───┴───┴──┴────┴────┴─────┘
* MPa 為應(yīng)力單位符號,單位名稱為兆帕斯卡,其中文符號為兆帕。與過去慣用的工程
單位換算關(guān)系為:1kgf/c㎡=9.806653
Pa≈0.1 MPa。
表中所列15號、25號,分別相當(dāng)于過去以kgf/cm2為單位時的150號、250號。
3.3.4.3 井管聯(lián)接。金屬井管宜用焊接或管箍絲扣聯(lián)接;非金屬井管多采用粘接,鋼筋
混凝土井管也可采用焊接。
第3.3.5條 過濾器選擇。根據(jù)過濾器的適用條件進行選擇,見表3.3.5。
表3.3.5 各種過濾器的適用條件及管材適用表
┌─────────┬────────┬───────────┐
│
過濾器類型
│適用的含水層巖性│
管
材
│
├───┬─────┼────────┼───────────┤
│非填礫│穿孔過濾器│
卵、礫石
│鋼管
│
│過濾器├─────┼────────┤鑄鐵管
│
│
│纏絲過濾器│粗砂、卵石、礫石│鋼筋混凝土管
│
├───┴─────┼────────┼───────────┤
│填礫過濾器
│ 各 種 巖 性
│ 鋼管、鑄鐵管、鋼筋混│
│
│
│凝土管、多孔混凝土管 │
└─────────┴────────┴───────────┘
第3.3.6條 過濾器設(shè)計。
3.3.6.1 非填礫過濾器,其過濾器與含水層直接接觸,過濾器外徑可根據(jù)設(shè)計出水量和
含水層允許滲透流速按公式(3-2)計算確定。
一、穿孔過濾器。圓孔直徑或條孔寬度,取決于含水層顆粒的大小及其均勻度,其規(guī)格按
下式計算:
d ≤(3~4)d50
(3-3)
式中 d——圓孔直徑,mm,如計算所得d值較大時,可減小取值,一般d值不大于21mm;
d50——過篩累計重量為50%時的顆粒粒徑,mm。
圓孔多呈梅花形排列(圖3.3.6),如行距為b,列距為a時,其開孔率P1;
按下式計算:
條孔寬度:
(3-4)
t6=(1.5~2.0)d50
(3-5)
條孔長度:
L2=(8~10)t6
(3-6)
圖3.3.6 圓孔布置示意圖
條孔間距:
b1=(3~5)t6
(3-7)
根據(jù)式(3-5)計算得到的t6值較大時,也可減小取值,一般t6值不大于10mm。
條孔可呈帶狀或交錯帶狀排列。條孔形狀應(yīng)為外窄內(nèi)寬。
二、纏絲過濾器。
(一)鋼筋骨架纏絲過濾器,纏絲間隙t6按下式計算:
1.均勻砂質(zhì)含水層:
t6=(1.0~1.6)d50
(3-8)
2.不均勻砂質(zhì)含水層:
t6=d30~d40
(3-9)
式中
d30、d40——過篩累計重量為30%、40%時的顆粒粒徑,mm。
(二)穿孔管纏絲過濾器。對骨架管圓孔直徑一般為15~20mm;條孔寬度為10~30mm,長度為100~300mm。具體規(guī)格根據(jù)管材選定。開孔率按表3.3.6-1確定。纏絲間隙按式(3-
8)或式(3-9)確定。
表3.3.6-1 不同管材的開孔率表*
┌───┬───┬───┬────┬──────────┐
│管材 │鋼管 │鑄鐵管│鋼筋混凝│
多孔混凝土管
│
│
│
│
│ 土管 │
│
├───┼───┼───┼────┼──────────┤
│開孔率│30~35│20~25│12~15 │滲透系數(shù)≥400(m/d)│
│(%)│
│
│
├──────────┤
│
│
│
│
│孔隙年≥15%
│
└───┴───┴───┴────┴──────────┘
* 開孔率為管材開孔面積與表面積的比值,以百分比表示(不包括多孔混凝土)。
3.3.6.2 填礫過濾器,其過濾器外徑按式(3-1)計算確定。
一、纏絲過濾器。過濾器骨架管的開孔率按表3.3.6-1確定。過濾器骨架管的孔眼尺寸,按3.3.6-1確定。纏絲間隙應(yīng)等于或略小于填礫粒徑的下限,最大不大于5mm。
二、竹籠過濾器。竹籠過濾器骨架管的開孔率和外徑的確定與穿孔管纏絲過濾器相同。
為了防止濾料入井,在竹籠外表面應(yīng)包扎尼龍網(wǎng)。
竹籠縱條為15mm32mm(寬3厚),每兩個條孔之間設(shè)縱條1~2條。橫蓖為6mm32mm(寬
3厚),竹墊條為30mm320mm,其間距應(yīng)大于縱條間距。
竹籠包網(wǎng)所采用的尼龍網(wǎng),其規(guī)格按濾料粒徑下限選用。
三、多孔混凝土過濾器。
(一)骨料粒徑按表3.3.6-2選用。
表3.3.6-2 骨 料 粒 徑 表
┌───────┬────┬───┬───┐
│含水層巖性
│粉、細(xì)砂│中 砂│粗 砂│
├───────┼────┼───┼───┤
│骨料粒徑(mm)│ 3~8 │5~10 │8~12 │
└───────┴────┴───┴───┘
(二)配制原料和配方。
水泥:普通硅酸鹽水泥,標(biāo)號不低于425號;
骨料:宜用硅質(zhì)礫石;
灰骨比:1:4.5(重量比);
水灰比:0.28~0.30。
(三)技術(shù)要求。
1.極限抗壓強度不應(yīng)低于15MPa;
2.滲透系數(shù)≥400m/d;
3.孔隙率≥15%。
3.3.6.3 填礫設(shè)計應(yīng)符合下列技術(shù)要求。
一、濾料粒徑D50按下式確定:
D50=(8~10)d50
(3-10)
用上式計算時,含水層顆粒均勻系數(shù)η2<3時,倍比系數(shù)取小值;η2>3時,倍比系數(shù)
取大值。
二、中、粗砂含水層,填礫厚度不小于100mm;細(xì)砂以下含水層,填礫厚度不小于150mm。
三、填礫高度應(yīng)根據(jù)過濾器的位置確定,底部宜低于過濾器下端2m以上,上部宜高出過
濾器上端8m以上。
四、濾料應(yīng)選用磨圓度好的硅質(zhì)礫石。
第3.3.7條 沉淀管(孔)設(shè)計。沉淀管(孔)長度,根據(jù)井深和含水層巖性確定。松
散地層中的管井,一般為4~8m;基巖中的管井,一般為2~4m。
第3.3.8條 井管外部封閉。包括濾料頂部的封閉、不良含水層或非計劃開采段的封閉
和井口的封閉。封閉材料用含砂量不大于5%的半干粘土球或粘土塊;或用1:1~1:2的水泥
砂漿或水泥漿。
3.3.8.1 濾料頂部至井口段,應(yīng)先用粘土球或粘土塊封閉5~10m,剩余部分可用一般
粘土填實。
3.3.8.2 對不良含水層或非計劃開采段的封閉,一般采用粘土球封閉。如水壓較大或要
求較高時,用水泥漿或水泥砂漿封閉。封閉時,選用的隔水層單層厚度應(yīng)不小于5m。封閉位
置應(yīng)超過擬封閉含水層上、下各5m以上。
3.3.8.3 井口周圍用粘土球或水泥漿封閉,深度一般不應(yīng)小于3m。自流井應(yīng)根據(jù)水頭
大小確定封閉深度,并應(yīng)增設(shè)閘閥控制,同時在井口周圍澆注一層厚度不小于25cm的混凝土。
第四節(jié) 基 巖 管 井 設(shè) 計
第3.4.1條 基巖管井上部的安泵段,除完整和穩(wěn)定的基巖可保留裸眼外,均應(yīng)安裝井
管。下部井段可根據(jù)巖石穩(wěn)定情況,確定是否安裝井管。
第3.4.2條 在基巖破碎或有溶洞(充砂或不充砂)發(fā)育等巖石中成井時,其井身結(jié)構(gòu)
應(yīng)根據(jù)巖石具體情況確定。
第3.4.3條 當(dāng)上部安裝井管時,井管下端應(yīng)嵌入完整基巖內(nèi)1~2m,并用止水材料在 管外封閉2~2.5m。當(dāng)上、下段均需安裝井管時,在其變徑處,應(yīng)重合2~3m,并在重合部位
進行封閉。
第五節(jié) 大 口 井 設(shè) 計
第3.5.1條 大口井的適用條件。
一、地下水補給豐富,含水層滲透性良好,地下水埋藏淺的山前洪積扇、河漫灘及一級
階地、干枯河床和古河道地段。
二、基巖裂隙或喀斯特發(fā)育,地下水埋藏淺,且補給豐富的地段。
三、淺層地下水中,鐵、錳和侵蝕性二氧化碳的含量較高時,一般采用大口井取水較為
適宜。
第3.5.2條 大口井的構(gòu)型。構(gòu)型有圓筒形、階梯形和縮徑形??筛鶕?jù)水文地質(zhì)和工程
地質(zhì)條件、施工條件、施工方法和建材等因素選型。
第3.5.3條 結(jié)構(gòu)設(shè)計。
3.5.3.1 大口井井徑、井深的確定。
一、井徑。一般按設(shè)計出水量、施工條件、施工方法和造價等因素,進行技術(shù)經(jīng)濟比較
確定,通常為2~8m。
二、井深。松散地層中的大口井,其井深應(yīng)根據(jù)含水層厚度、巖性、地下水埋深、水位
變幅和施工條件等因素確定,一般不超過20m。基巖中的大口井,應(yīng)盡量將井底設(shè)在富水帶
下部。
3.5.3.2 井筒壁厚的確定。
一、大開槽法施工,其井筒直徑,一般不大于4m。可按經(jīng)驗公式初步確定井筒壁厚。
(一)磚石砌井筒壁厚,按下式確定:
δ=0.1D2+C3
(3-11)
式中
δ——井筒壁厚,m;
D2——進水部分的井筒直徑,m;
C3——經(jīng)驗系數(shù),磚砌為0.1;石砌為0.18。
(二)混凝土井筒壁厚,按下式計算:
δ=0.06D2+C4(3-12)
式中
C4——經(jīng)驗系數(shù),為0.08~0.10;
其他符號同式(3-11)。
二、沉井法施工,在加重下沉的條件下,井筒壁厚可按經(jīng)驗數(shù)值選用。
(一)鋼筋混凝土井筒。井徑不大于4m時,其壁厚一般上部25cm,下部35~40cm;井
徑大于4m時,上部25~30cm,下部40~50cm。多孔鋼筋混凝土井筒,井深不得超過14m,其壁厚可取鋼筋混凝土井筒的最大值。
(二)磚石加鋼筋砌筑的大口井。井深一般不超過14m,井徑一般不大于6m。其井筒壁
厚,一般上部為24~37cm,下部為49cm。
3.5.3.3 刃腳和底盤。
一、刃腳。一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。其底部根據(jù)巖土堅硬程度加設(shè)切刀。刃腳規(guī)格:
(一)刃腳踏面寬度。鋼筋混凝土井筒,一般為100~200mmm,松軟地層取大值;磚石
井筒采用150~250mm。
(二)刃腳寬度和高度。當(dāng)井徑為2~6m時,凸出井筒外壁寬度為50~100mm,井徑較
大時,可加大到150mm。凸出高度,鋼筋混凝土井筒一般為1.0~1.5m;磚石井筒為1.2~1.5m。
(三)刃腳斜面與水平面夾角可采用50°~65°。
二、大開槽法施工使用的底盤規(guī)格。高為0.3~0.4m,內(nèi)徑與井筒內(nèi)徑相同,外徑略大
于井筒的外徑。一般為鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件,每塊重量可根據(jù)施工條件選定。
第3.5.4條 大口井進水結(jié)構(gòu)設(shè)計。
大口井的進水結(jié)構(gòu)設(shè)在動水位以下,其進水方式,有井底進水、井壁進水和井底井壁同
時進水。進水結(jié)構(gòu)可根據(jù)設(shè)計出水量和水文地質(zhì)條件確定。
3.5.4.1 井底進水結(jié)構(gòu)設(shè)計。
一、井底反濾層。除卵石層不設(shè)外,一般設(shè)2~5層。每層厚200~300mm。總厚度為0.7~
1.2m??咳心_處加厚20%~30%。
二、與含水層相鄰的第一層的濾料粒徑,按下式計算:
DI=(7~8)db
(3-13)
式中 DI——與含水層相鄰的第一層的反濾層濾料的粒徑,mm;
db——含水層的標(biāo)準(zhǔn)顆粒直徑,mm。按表3.5.4-1選用。
表3.5.4-1 含水層標(biāo)準(zhǔn)粒徑db值表
┌─────┬───────┐
│含水層巖性│ db值
│
├─────┼───────┤
│細(xì)砂或粉砂│
d40
│
├─────┼───────┤
│中
砂│
d30
│
├─────┼───────┤
│粗
砂│
d20
│
├─────┼───────┤
│礫石、卵石│ d10~15 │
└─────┴───────┘
其他相鄰反濾層的粒徑,可按上層為下層濾料粒徑的3~5倍選定。
三、設(shè)計滲透流速的校核,應(yīng)滿足下式要求:
υa≤υ2
(3-14)
式中 υa——上層濾料的設(shè)計滲透流速,m/s;
υ2——上層濾料的允許滲透流速,m/s;
允許滲透流速υ2可按下列經(jīng)驗公式計算:
υ2=α1KD
(3-15)
式中
α1——安全系數(shù),一般取0.5~0.7;
KD——上層濾料的滲透系數(shù),無試驗資料時,可參考表3.5.4-2選取。
表3.5.4-2 各種粒徑人工濾料滲透系數(shù)參考值
┌─────────┬───┬───┬───┬──┬───┬───┐
│濾料粒徑D(mm)|0.5~1 | 1~2 | 2~3 |3~5 | 5~7 | 7~10 |
├─────────┼───┼───┼───┼──┼───┼───┤
│滲透系數(shù)KD(D/s)│0.002 │0.008 │0.02 │0.03│0.039 │0.062 │
└─────────┴───┴───┴───┴──┴───┴───┘
3.5.4.2 井壁進水結(jié)構(gòu)設(shè)計。井壁的進水孔應(yīng)設(shè)在動水位以下,并應(yīng)交錯布置。磚石砌
的進水井筒,可每高1~2m加高為0.1~0.2m的鋼筋混凝土或混凝土圈梁。
一、進水孔的形式。對直徑較小,大開槽施工的磚石砌井筒,如系干砌可利用砌縫進水,筒外填以適宜濾料。如系漿砌磚石井筒,則可插入進水短管。對鋼筋混凝土井筒,應(yīng)在預(yù)制
或現(xiàn)澆時,按含水層的粒徑大小,留出不同形狀和規(guī)格的進水孔。
一般當(dāng)含水層顆粒適中(粗砂或粗砂含礫石),且厚度較大時,可采用水平孔或斜孔;當(dāng)
含水層顆粒較細(xì)或厚度較薄時,必須采用斜孔;當(dāng)含水層為卵礫石層時,可采用φ25~50mm 的不填濾料的水平的圓形或圓錐形(里大外?。┑倪M水孔。
二、設(shè)計濾水面積的校核。必須滿足下式要求:
Q0
F≥────
(3-16)
υ3
式中
F——簡壁進水面積,㎡;
Q0——大口井設(shè)計出水量,則為井壁分?jǐn)偹浚?/p>
υ3——含水層的允許滲透流速,m/h。
對于未填濾料的進水孔,其允許進水流速可按表3.3.3選用;對于填濾料者,則按下式
估算:
υ2≤α1β3KD
(3-17)
式中 β3——考慮進水方向與筒壁的交角的系數(shù)。當(dāng)交角為45°時,β3=0.53;50°時,β3=0.38;90°時,β3=0.2;
/h,如為井底井壁同時進水,KD——進水孔出口濾料的滲透系數(shù),m/h。
三、進水孔內(nèi)充填的濾料一般為兩層,總厚度與井壁厚度相適應(yīng)。其粒徑的選擇方法與
井底反濾層相同。大開槽法施工的進水井筒,其外圍充填的濾料,應(yīng)滿足如下要求。
(一)濾料高度應(yīng)高于進水井筒頂部0.5m;
(二)濾料厚度一般為20~30cm;
(三)濾料規(guī)格按管井的有關(guān)規(guī)定確定。
第3.5.5條 沉井設(shè)計。
主要包括井筒下沉、井筒強度和刃腳強度的計算??蓞㈤啞洞罂诰c泵井》和《給水排
水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》。
第六節(jié)
輻 射 井 設(shè) 計
第3.6.1條 輻射井適用條件。
3.6.1.1 含水層埋藏淺、厚度薄、透水性強、有補給水源的砂礫石含水層。
3.6.1.2 裂隙發(fā)育、厚度大(大于20m)的黃土含水層。
3.6.1.3 富水性弱、厚度不大(10m以內(nèi))的砂層及粘土裂隙含水層。
第3.6.2條 集水井設(shè)計。
3.6.2.1 集水井井徑和井深的確定。
一、井徑。根據(jù)含水層巖性、施工機具、安裝要求等因素確定。一般不小于2m。
二、井深。取決于水文地質(zhì)條件和設(shè)計出水量。井底應(yīng)比最低一排輻射孔底低1~2m。
黃土塬區(qū),塬下河谷階地應(yīng)保持水下深度10~15m;塬區(qū)應(yīng)保持水下深度15~20m。
3.6.2.2 集水井的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
一、深井施工法井筒的設(shè)計。可參照第五節(jié)大口井設(shè)計的有關(guān)條款。
二、分節(jié)下管法的井筒結(jié)構(gòu)。當(dāng)井深小于20m,可采用壁厚為12cm水泥砂漿砌磚預(yù)制井
筒,且內(nèi)外壁均用水泥砂漿抹面;井深20~50m時,磚砌預(yù)制井筒還需要用φ4.0mm的鐵絲
加固。也可采用預(yù)制的鋼筋混凝土井筒。
三、漂浮下管法的井筒結(jié)構(gòu),當(dāng)用150號混凝土預(yù)制井筒時.井深小于20m時,壁厚12~
15cm;井深20~50m時,壁厚15~20cm;井深50~80m時,壁厚20~25cm。配筋可按構(gòu)造筋
配置,一般40m以內(nèi)的井可以不配筋或按施工需要配筋。
3.6.2.3 封底。集水井一般應(yīng)封底。但在黃土和粘土裂隙含水層中也可不封底。
第3.6.3條 輻射孔設(shè)計。
3.6.3.1 輻射孔的布置。
一、集取河流滲漏水時,集水井應(yīng)設(shè)在岸邊,輻射孔伸入河床底部。
二、集水井遠離地下水補給源時,迎地下水流方向的輻射孔宜長且密。
三、在均質(zhì)、透水性差、水力坡度小的地區(qū),宜均勻水平對稱布置。
四、含水層厚度大、透水性較強的地區(qū),可設(shè)多層輻射孔。
3.6.3.2 輻射管(孔)的結(jié)構(gòu)。
一、砂礫層輻射管(孔)的直徑,根據(jù)施工方法、含水層巖性和設(shè)計出水量選定。錘擊
法,宜用φ50mm、壁厚6mm的鋼管;頂管法,宜用φ75~200mm、壁厚7~10mm的鋼管;套管
水沖鉆進法,宜用φ89~108mm、壁厚4~6mm的鋼管。輻射管(孔)一般布設(shè)8~10條,管
(孔)長10~20m。輻射管皆應(yīng)按管井的濾水結(jié)構(gòu)設(shè)計。
二、黃土含水層中輻射孔多為裸眼,一般布設(shè)6~8條,多為一層,孔長80~120m,孔
徑120~150mm。當(dāng)含水層厚度大于20m,且補給水源豐富或有相對隔水夾層時,也可布設(shè)兩
層。粘土裂隙含水層中輻射孔也多為裸眼,可布設(shè)3~4條,孔徑110~130mm,孔長25~35m。
如含水層為砂粘互層時,一般布設(shè)3~4條,孔徑100~150mm,孔長40~50m。
黃土及粘土含水層中的輻射孔,可不安裝輻射管,但應(yīng)安裝護口管,長度不應(yīng)小于5m。
3.6.3.3 輻射管(孔)允許最大進管流速按下列經(jīng)驗值選?。荷暗[含水層3cm/s;細(xì)
砂層1cm/s。黃土孔防沖流速為0.7~0.8cm/s;粘土層防沖流速0.7m/s。
第七節(jié) 設(shè) 計 成 果
第3.7.1條 提交設(shè)計文件。主要包括:機井結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)和成果;機井設(shè)計出水量
和相應(yīng)的水位降;對井水含砂量的要求;對施工的要求;對配套設(shè)備選擇的建議。
第3.7.2條 提交機井井位處預(yù)測的地層柱狀圖和可供施工的機井結(jié)構(gòu)設(shè)計圖。
第四章
機 井 施 工
第一節(jié)
一 般 規(guī) 定
第4.1.1條 新建機井,必須滿足規(guī)劃、設(shè)計要求組織施工。
第4.1.2條
第4.1.2條 機井施工必須確保安全,嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)操作規(guī)程,嚴(yán)防各種事故發(fā)生。
第二節(jié) 管 井 施 工
第4.2.1條 施工前的準(zhǔn)備。
4.2.1.1 鉆機選擇,應(yīng)根據(jù)管井設(shè)計的孔深、孔徑、地質(zhì)及水文地質(zhì)條件,并考慮道路、橋涵等運輸因素,參照表4.2.1合理選用。
表4.2.1 常用鉆機主要技術(shù)性能表
┌────┬─────┬──┬────┬────┬─────────┐
│鉆機類型│鉆機型號 │產(chǎn)地│鉆孔深度│開孔直徑│
適應(yīng)地層
│
│
│
│
│(m)│(mm)│
│
├────┼─────┼──┼────┼────┼─────────┤
│
│SPC-500 │上海│ 600 │ 500 │
│
│
├─────┼──┼────┼────┤
│
│
│SPJ-300 │上海│ 300 │ 500 │
│
│
├─────┼──┼────┼────┤
松散層和基巖層 │
│
│紅星-300 │河南│ 300 │ 560 │
│
│
回
├─────┼──┼────┼────┤
│
│
轉(zhuǎn)
│8J—300 │河北│ 300 │ 500 │
│
│
式
├─────┼──┼────┼────┼─────────┤
│
│濟寧—150 │山東│ 150 │ 650 │
│
│
├─────┼──┼────┼────┤ 粘性土和砂土類 │
│
│ 鍋錐
│河南│ 50 │ 1100 │
│
│
├─────┼──┼────┼────┼─────────┤
│
│CZ-200 │吉林│ 200 │ 600 │粘土、砂、卵礫石層│
│
│(反循環(huán))│
│
│
│
│
├────┼─────┼──┼────┼────┼─────────┤
│
│CZ-22 │山西│ 200 │ 550 │
│
│ 沖
├─────┼──┼────┼────┤
│
│ 擊
│NJ—150 │河北│ 150 │ 500 │ 碎石土類和砂土類│
│ 式
├─────┼──┼────┼────┤松散層
│
│
│CZZ-90 │河南│ 50 │ 1000 │
│
│
│(沖抓錐)│
│
│
│
│
└────┴─────┴──┴────┴────┴─────────┘
4.2.1.2 鉆機及附屬設(shè)備的安裝,必須基礎(chǔ)堅實,安裝平穩(wěn),各部件連接緊固;回轉(zhuǎn)鉆
機轉(zhuǎn)盤要水平;天車、轉(zhuǎn)盤及井孔中心必須在一條鉛直線上,在鉆進過程中不得位移;鉆塔
應(yīng)與高壓電線保持安全距離,一般為塔高的2倍,必要時采取其他安全措施。
4.2.1.3 試鉆前應(yīng)按質(zhì)量要求,檢查鉆井設(shè)備各零部件,不合格的不得使用。
4.2.1.4 泥漿循環(huán)系統(tǒng)的泥漿池和沉砂池的容積,必須滿足施工儲漿和沉砂的要求。泥
漿槽的長度一般應(yīng)在15m以上。
4.2.1.5 管井施工所需管材、濾料、粘土(球)及其他物料,必須按設(shè)計要求在開鉆前
備好,并及時運到井場。
第4.2.2條 鉆進。
4.2.2.1 鉆進方法與護壁。
一、松散層或基巖層,可采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進;碎石士類及砂土類松散層,可采用沖擊
(抓)鉆進;無大塊碎石、卵石的松散層,可采用反循環(huán)鉆進;巖層嚴(yán)重漏水或供水困難時,宜采用空氣鉆進;富水性差的堅硬基巖,可采用潛孔錘鉆進。
二、沖洗介質(zhì)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)特點和施工條件等因素合理選用。一般在粘土或穩(wěn)定地層,采
用清水;在松散、破碎地層,采用泥漿;在嚴(yán)重漏失地層或缺水地區(qū),采用空氣。
三、在松散層鉆進時,應(yīng)采取水壓護壁。一般應(yīng)有超過靜水位3m以上的水頭壓力。
四、基巖頂部的松散覆蓋層或破碎巖層,宜采用套管護壁。
4.2.2.2 鉆孔用的泥漿,質(zhì)量指標(biāo)規(guī)定如下:
一、相對密度(即過去傳統(tǒng)用的比重)。一般地層為1.1~1.2,遇高壓含水層或易塌地
層,泥漿相對密度可酌情加大。
二、泥漿粘度。礫石、粗砂、中砂層為18~22s;細(xì)砂、粉砂層為16~18s
三、含砂量。沖擊鉆進時,孔內(nèi)泥漿含砂量不大于8%;回轉(zhuǎn)鉆進時,入孔泥漿含砂量
不大于12%。
四、膠體率。沖擊鉆進時,不低于70%;回轉(zhuǎn)鉆進時,不低于80%。若井孔較深時,膠
體率應(yīng)適當(dāng)提高。
4.2.2.3 停鉆期間,應(yīng)將鉆具提至安全位置或繼續(xù)空鉆,并適時攪動孔內(nèi)泥漿;泥漿漏
失,必須隨時補充;如孔內(nèi)發(fā)生故障,應(yīng)視具體情況,調(diào)整泥漿指標(biāo)。
4.2.2.4 井孔垂直度偏差,應(yīng)符合設(shè)計要求。鉆進時,應(yīng)預(yù)防井孔發(fā)生傾斜或彎曲。鉆
具的彎曲磨損必須定時檢查,鉆進參數(shù)要選用合理,必要時應(yīng)安裝鉆鋌和導(dǎo)正器,如發(fā)現(xiàn)孔
斜征兆,必須及時糾正。
第4.2.3條 地層采樣與編錄。
4.2.3.1 松散層鉆進時,應(yīng)采取巖土樣,規(guī)定如下: 一、一般只采鑒別樣,所采巖土樣,應(yīng)盡量符合原地層的顆粒組成。
二、鑒別樣的數(shù)量,每層至少有一個。含水層2~3m采一個,非含水層3~5m采一個,變層處加采一個。對不宜利用的含水層,可按非含水層的規(guī)定采樣。當(dāng)有較多鉆孔資料或進
行井孔電測時,鑒別樣的數(shù)量可適當(dāng)減少。
三、探采結(jié)合井、試驗井等應(yīng)采顆粒分析樣,在厚度大于4m的含水層中,宜每4~6m
取一個;當(dāng)含水層厚度小于4m時,應(yīng)取一個。巖土樣重量(干重)不得少于:砂1kg,圓(角)
礫3kg,卵(碎)石5kg。
4.2.3.2 基巖巖芯采取率,完整基巖為70%以上;構(gòu)造破碎帶、巖溶帶和風(fēng)化帶30%
以上。
4.2.3.3 土樣和巖樣(巖芯)必須按地層順序存放,及時編錄和描述。土樣和巖樣(巖
芯)一般保存至工程驗收,必要時可延長存放時間。
4.2.3.4 土的分類和定名標(biāo)準(zhǔn),按照附錄一執(zhí)行,土的野外定名可參照附錄二。
4.2.3.5 土樣和巖樣(巖芯)的描述,按表4.2.3的內(nèi)容進行。
4.2.3.6 土樣和巖樣(巖芯)的編錄,內(nèi)容包括采樣時間、地點、名稱、編號、深度、采樣方法和巖性描述,以及分析結(jié)果。
表4.2.3 土樣和巖樣(巖芯)描述內(nèi)容
┌────┬──────────────────────────────┐
│ 類別 │
描 述 內(nèi) 容
│
├────┼──────────────────────────────┤
│碎石土類│ 名稱、巖性、磨圓度、分選性、粒度、膠結(jié)情況和充填物(砂、粘│
│
│性土的含量)
│
├────┼──────────────────────────────┤
│砂土類 │ 名稱、顏色、分選性、礦物成分、膠結(jié)情況和包含物(粘性土、動│
│
│植物殘骸、卵礫石的含量)
│
├────┼──────────────────────────────┤
│粘性土類│名稱、顏色、濕度、有機物含量、可塑性和包含物
│
├────┼──────────────────────────────┤
│巖石類 │ 名稱、顏色、礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、膠結(jié)物、化石、巖脈、包裹│
│
│物、風(fēng)化程度、裂隙性質(zhì)、裂隙和巖溶發(fā)育程度及其充填情況
│
└────┴──────────────────────────────┘
4.2.3.7 松散層中的深井、水質(zhì)和地層復(fù)雜的井、全面鉆進的基巖井,應(yīng)進行井孔電測。
第4.2.4條 疏孔、換漿和試孔。
4.2.4.1 松散層中的井孔,終孔后應(yīng)用與設(shè)計并孔規(guī)格相適應(yīng)的疏孔器流孔,達到上下
暢通。
4.2.4.2 泥漿護壁的井孔,除高壓自流水層外,應(yīng)破除附著在開采層孔壁上的泥皮???/p>
底沉淀物排凈后,再逐漸稀釋孔內(nèi)泥漿濃度。一般要求達到出孔泥漿與入孔泥漿性能接近一
致。
4.2.4.3 下井管前,應(yīng)校正孔徑、孔深和測斜。井孔直徑不得小于設(shè)計孔徑2cm;孔深
小于100m,其偏差不得超過設(shè)計孔深的±20cm;井深等于或大于100m時,其偏差不超過設(shè)
計孔深的±2?;孔斜必須滿足設(shè)計要求。
第4.2.5條 井管安裝。
4.2.5.1 常用井管的質(zhì)量檢查,規(guī)定如下。
一、井管應(yīng)無殘缺、斷裂和彎曲等缺陷。金屬井管管端和管箍的螺紋必須完整、吻合。
二、井管每米彎曲度不得超過:鋼管1mm;鑄鐵管2mm;鋼筋混凝土管3mm。
三、井管的上下口平面應(yīng)垂直于井管軸線。
四、井管外徑偏差不得超過:無縫鋼管外徑±(1~1.5)%;焊接鋼管外徑±2%;多孔
混凝土管(包括混凝土管)和鋼筋混凝土管±5mm。鑄鐵管內(nèi)外徑偏差不得超過±3mm。
五、管壁厚度偏差不得超過:鋼管和鑄鐵井管±1mm;鋼筋混凝土、多孔混凝土(包括混
凝土)井管±2mm。
六、過濾器開孔率偏差不得超過設(shè)計開孔率的±10%。絲距偏差不得超過設(shè)計絲距的
±20%,纏絲至管壁的最小距離必須大于3mm。
4.2.5.2 井管安裝前,必須按照鉆孔的實際地層資料校正管井設(shè)計,然后進行井管組合、排列、測量長度、并編號記錄。
4.2.5.3 井管的下入方法,應(yīng)根據(jù)井深、管材的類型、強度、重量(指重力)及起吊設(shè)
備條件等,進行選樣。井管允許一次安裝長度參見表4.2.5。
表4.2.5 井管允許一次安裝長度表
┌──────┬─────┬────┬─────┬─────┬──────┐
│井壁管和過 │鋼制井壁管│鋼筋骨架│鑄鐵井壁管│鋼筋混凝 │多孔混凝土井│
│ 濾器種類
│或過濾器 │ 過濾器 │ 或過濾器 │土井壁管 │管(包括混凝│
│
│
│
│
│或過濾器 │ 土井管)│
├──────┼─────┼────┼─────┼─────┼──────┤
│允許一次
│
│
│
│
│
│
│吊裝長度
│ 250~500 │ 200 │ 200~250 │ 100~150 │
│
│(m)
│
│
│
│
│
│
├──────┼─────┼────┼─────┼─────┼──────┤
│托盤下管允許│
│
│
│
│
│
│一次安裝長度│
│
│
│ 150~200 │ 50~100 │
│
(m)
│
│
│
│
│
│
└──────┴─────┴────┴─────┴─────┴──────┘
一、井管在井孔中的重量(指重力),小于井管允許抗拉力和鉆機安全負(fù)荷時,可用提吊
法下管;當(dāng)井管重量(指重力)大于鉆機安全負(fù)荷時,可采用提吊加浮板法或多級下管法。
二、井管在井孔中的重量(指重力),超過管材允許抗拉力時,可采用鋼絲繩托盤法下管。
當(dāng)小于鉆機安全負(fù)荷時,可用鉆桿托盤法。
4.2.5.4 井管的連接,必須做到對正接直,封閉嚴(yán)密,接頭處的強度,必須滿足下管安
全和成井質(zhì)量的要求。
4.2.5.5 過濾器安裝位置的上下偏差不得超過30cm。
4.2.5.6 采用填礫過濾器的管井,井管必須位于井孔中心。下井管時,要安裝井管找中
器,其外徑比井孔直徑小3~5cm。根據(jù)井深和井管類型,適當(dāng)確定找中器的數(shù)量。每井至少
安裝2組。多孔混凝土(包括混凝土)管井,找中器的數(shù)量應(yīng)適當(dāng)增加。
4.2.5.7 井管一般應(yīng)座落在堅實的基礎(chǔ)上。若下部孔段廢棄不用時,必須用卵石或卵石
混碎石填實,卵石、碎石直徑以5~10cm為宜。
第4.2.6條 填礫和管外封閉。
4.2.6.1 濾料必須按標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格篩選,不合格的顆粒含量不得超過15%。濾料除按
設(shè)計備妥外,還要準(zhǔn)備一定的余量。
4.2.6.2 填礫的方法,一般采用循環(huán)水或靜水鎮(zhèn)礫。填礫時必須連續(xù)、均勻、速度適宜,嚴(yán)防棚堵,及時測量填礫高度,核對數(shù)量,所填濾料應(yīng)留樣備查。填礫時,如發(fā)現(xiàn)濾料填入
數(shù)量和高度同計劃值出入較大時,應(yīng)即查明原因,妥善處理,并記錄填入結(jié)果。
4.2.6.3 不良含水層一般用粘土球封閉,要求較高時用水泥漿封閉。人畜飲水井井口段
用粘土球封閉,其他井一般用粘土封閉。粘土球應(yīng)用優(yōu)質(zhì)粘土制成,直徑25~30mm,以半干
為宜。投入前,應(yīng)取井孔內(nèi)的泥漿做浸泡試驗。粘土球的投入速度要適當(dāng)。
4.2.6.4 管外封閉位置,上下偏差不得超過30cm。
第4.2.7條 洗井和試驗抽水。
4.2.7.1 填礫結(jié)束后,應(yīng)進行洗井。按井的結(jié)構(gòu)、管材、鉆井工藝及含水層特征選擇洗
井方法和機具,盡量采用不同機具交錯或聯(lián)合的洗井方法,有條件時,可采用化學(xué)藥劑配合 洗井。
4.2.7.2 洗井的質(zhì)量規(guī)定如下。
一、洗井時抽水應(yīng)達到設(shè)計降深。
二、洗井完畢后,井水含砂量應(yīng)符合設(shè)計要求。
4.2.7.3 試驗抽水時,一般只做一次大降深抽水,水位穩(wěn)定延續(xù)時間,松散層地區(qū)不少
于8h?;鶐r地區(qū)、貧水區(qū)和水文地質(zhì)條件不清楚的地區(qū),穩(wěn)定延續(xù)時間應(yīng)適當(dāng)延長。如限于
設(shè)備條件不能滿足水量要求時,亦不應(yīng)低于設(shè)計出水量的75%。
4.2.7.4 試驗抽水終止前,應(yīng)采取水樣,進行水質(zhì)分析。采樣的方法和數(shù)量,參照有關(guān)
規(guī)定辦理。
第4.2.8條 成井驗收。
4.2.8.1 成井驗收時,施工單位應(yīng)提交下列資料。
一、管井結(jié)構(gòu)和地質(zhì)柱狀圖,內(nèi)容包括巖層的名稱、巖性描述、厚度和埋藏深度;鉆孔
及下管深度;井管和過濾器的規(guī)格及其組合;填礫及封閉的位置;靜水位和動水位;電測井
資料。
二、含水層巖樣及濾料的顆粒分析成果,水質(zhì)分析報告。
三、試驗抽水成果。
四、管井配套和使用注意事項。
4.2.8.2 管井竣工后,應(yīng)根據(jù)管井設(shè)計要求,由設(shè)計、施工及使用單位在現(xiàn)場進行驗收,驗收項目及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定如下。
一、井位、井深和井徑符合規(guī)劃設(shè)計要求。
二、試驗抽水時,管井出水量應(yīng)與設(shè)計基本相符。如水文地質(zhì)條件與原設(shè)計不符時,可
按修改后的設(shè)計驗收。
三、井水含砂量符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn);水質(zhì)符合用水標(biāo)準(zhǔn)。
四、井底沉淀物厚度,應(yīng)小于井深的5?。
五、管井的垂直度,應(yīng)在本規(guī)范第三章3.3.2條規(guī)定的允許值之內(nèi)。
第三節(jié) 大 口 井 施 工
第4.3.1條 施工方法與機具準(zhǔn)備。
根據(jù)大口井設(shè)計的要求,參照表4.3.1合理選用。
表4.3.1 施工方法選擇表
┌───────┬─────────────────┬───────────┐
│ 施工方法
│
施 工 機 具
│
適 宜 地 層
│
├─┬─────┼─────────────────┼───────────┤
│大│人工開挖 │ 起吊牽引運輸機械、排水設(shè)備、混 │ 第四系松散層:含水層│
│開│
│凝土攪拌、震搗機具
│較薄、埋藏淺
│
│槽├─────┼─────────────────┼───────────┤
│法│爆破施工 │ 爆破器材、運輸機械、排水設(shè)備、護│ 基巖風(fēng)化層
│
│ │
│砌工具
│
│
├─┼─────┼─────────────────┼───────────┤
│沉│排水施工 │ 取土、運輸和排水機具以及加壓、防│ 第四系松散層:涌水量│
│井│
│斜設(shè)備
│不大、流砂層較薄
│
│法├─────┼─────────────────┼───────────┤
│ │不排水施工│ 水沖排砂施工機械、沖抓錐和加壓 │ 第四系松散層:涌水量│
│ │
│防斜設(shè)備
│較大、有厚流砂層
│
└─┴─────┴─────────────────┴───────────┘
第4.3.2條 大開槽法施工。
4.3.2.1 大開槽法施工應(yīng)盡量避免在雨季進行。施工場地要保證排水暢通。
4.3.2.2 挖土邊坡應(yīng)根據(jù)土層的物理力學(xué)性質(zhì)確定。棄土坡腳至挖方上口要有一定的距
離。
4.3.2.3 含水層部位的濾料圍填應(yīng)符合設(shè)計要求?;靥钔烈幸欢ǔ撸净靥钔林?/p>
的凍土含量不得超過15%。
4.3.2.4 爆破施工時,必須嚴(yán)格執(zhí)行《土方和爆破工程施工及驗收規(guī)范》。
第4.3.3條 沉井法施工。
4.3.3.1 基槽應(yīng)按穩(wěn)定邊坡開挖,易坍塌地層須挖成階梯形?;鄣讘?yīng)挖至地下水位以
上0.5~1.0m,槽壁與井筒外壁的間距,一般為0.6~0.8m。
4.3.3.2 澆注刃腳應(yīng)選擇在堅實土層上,否則要進行夯實或輔砂夯實處理。混凝土刃
腳
強度達到設(shè)計強度的70%時,方可在刃腳上澆砌井筒。
4.3.3.3 井壁厚度允許偏差。鋼筋混凝土和混凝土±15mm、砌石±30mm。
4.3.3.4 井筒下沉?xí)r,應(yīng)保持平穩(wěn),隨時觀測,當(dāng)發(fā)現(xiàn)位移或傾斜時,必須及時糾正,并在下沉過程中填寫記錄。
4.3.3.5 對鋼筋混凝土和混凝土的施工要求,均參照《水工鋼筋混凝土工程施工規(guī)范》
的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
4.3.3.6 采取排水法人工施工時,沉井內(nèi)的水位應(yīng)隨井筒下沉而下降,一般控制在開挖
面以下0.3m。
井下挖土每次開挖深度以0.3m為宜。
4.3.3.7 采取不排水法施工時,在布設(shè)取土機械時,應(yīng)注意防止井口地面的沉陷。
采用水力沖土機械時,應(yīng)注意均衡對稱。并將泥漿及時排出,同時回注清水,以保持水
頭壓力。
第4.3.4條 井壁進水孔和井底反濾層。
4.3.4.1 井壁進水孔和濾層,必須按設(shè)計要求進行布設(shè)。在施工中要防止堵塞。
4.3.4.2 井底進水的大口井,其反濾層的層厚和濾料粒徑,均應(yīng)按照設(shè)計要求施工。濾
層鋪設(shè)前,必須將泥漿及沉淀物清除。
第4.3.5條 試驗抽水??⒐ず髴?yīng)進行試驗抽水,一般只做一次大降深抽水,穩(wěn)定延續(xù)
時間不少于8h。
第4.3.6條 成井驗收。
4.3.6.1 井位、井深、井徑及出水量應(yīng)符合規(guī)劃、設(shè)計要求。水質(zhì)應(yīng)符合用水標(biāo)準(zhǔn)。刃
腳沉落在規(guī)定的土層上。
4.3.6.2 井底反濾層、井壁濾水結(jié)構(gòu)等隱蔽部位應(yīng)進行中間驗收。
4.3.6.3 施工單位應(yīng)提交成井結(jié)構(gòu)圖、地層柱狀圖、下沉、事故處理及隱蔽部位的驗收
記錄,以及大口井配套和使用注意事項。
第四節(jié) 輻 射 井 施 工
第4.4.1條 施工機具與方法。集水井和輻射孔的施工方法,主要依據(jù)地質(zhì)及水文地質(zhì)
條件、施工安全和經(jīng)濟合理等因素,參照表4.4.1選定。
表4.4.1 施工方法選擇表
┌────┬───────┬───────────────┐
│結(jié)構(gòu)部位│ 施工方法
│
適用條件
│
├────┼─┬─────┼───────────────┤
│
│ │人工沉井法│穩(wěn)定土層或薄層夾砂井深小于15m |
│
│ ├─────┼───────────────┤
│
│ │沖擊鉆進 │黃土、砂、砂卵石
│
│
│成├─────┼───────────────┤
│
│孔│沖抓錐鉆進│黃土、砂卵石
│
│
集
│ ├─────┼───────────────┤
│
水
│ │回轉(zhuǎn)鉆進 │土層、砂
│
│
井
│ ├─────┼───────────────┤
│
│ │泵吸錐鉆進│粘土、砂、砂卵石
│
│
├─┼─────┼───────────────┤
│
│ │分節(jié)下管 │井深40m以內(nèi)為宜
│
│
│下├─────┼───────────────┤
│
│管│井盤下管 │井深10~20m
|
│
│ ├─────┼───────────────┤
│
│ │漂浮下管 │井深可達80m
|
├────┼─┴─────┼───────────────┤
│
│水平鉆鉆進
│黃土、粘土
│
│
輻
├───────┼───────────────┤
│
射
│水平鉆套管鉆進│砂層、下入濾水管
│
│
孔
├───────┼───────────────┤
│
│頂進法
│砂礫卵石層
│
└────┴───────┴───────────────┘
第4.4.2條 集水井施工。
4.4.2.1 根據(jù)集水井的設(shè)計要求,參照表4.4.1選擇施工方法:
一、有機械施工條件的,應(yīng)采用機械施工,井深小于15m時,也可采用人工沉井法施工。
二、集水井可采用分節(jié)下管或漂浮下管法。當(dāng)井深大于30m時,應(yīng)采用漂浮下管法。
4.4.2.2 人工沉井法施工,應(yīng)參照4.3.3條的有關(guān)規(guī)定施工。
4.4.2.3 預(yù)制井管必須嚴(yán)格掌握成型尺寸,壁厚偏差不應(yīng)超過上15mm,內(nèi)、外徑偏差
不應(yīng)超過±30mm,預(yù)留輻射孔眼數(shù),應(yīng)多于設(shè)計數(shù)1~2個。
4.4.2.4 孔口段必須砌護,直徑應(yīng)大于鈷頭直徑0.3~0.4m;沖擊、沖抓成孔時,對松
散土層應(yīng)在井水位波動面上下孔段,各砌護1m井筒,以防塌孔。
4.4.2.5 在易塌孔的砂性土層鉆進時,應(yīng)保持壓水水頭1.5~2.0m,并適當(dāng)加大泥漿濃
度。當(dāng)采用沖擊鉆進時,泥漿相對密度應(yīng)在1.1~1.15之間;當(dāng)采用泵吸錐鉆進時,泥漿相
對密度應(yīng)在1.04~1.08之間。
4.4.2.6 分節(jié)下管時,下管器應(yīng)和井管尺寸配合適當(dāng),保證下入的井管接口吻合。
4.4.2.7 漂浮下管必須將井管接牢、封閉嚴(yán)密,井管對接面可用瀝青水泥砂漿或1:5
水泥、粘土條粘接,接口外圍應(yīng)用熱瀝青粘貼玻璃絲布2~3層,粘接的井管,在管外20m
水頭壓力下,接口應(yīng)無明顯滲水現(xiàn)象。
4.4.2.8 漂浮下管完畢,應(yīng)向井管內(nèi)繼續(xù)注水,待井管沉實后,再進行管外回填?;靥?/p>
段高度一般自井底以上不少于井深1/3,同時必須用粗砂、卵石混合料沿井管周圍均勻填入,回填密實。
第4.4.3條 輻射孔施工。
4.4.3.1 黃土、粘土層輻射孔施工。
一、用電動水平鉆鉆進,一般配5~7kW電動機,工作轉(zhuǎn)速80~100r/min①,鉆頭直徑
100~120mm,一般泵壓應(yīng)大于0.5MPa。
(注① r/min為轉(zhuǎn)速單位符號,單位名稱為轉(zhuǎn)每分,其中文符號為轉(zhuǎn)/分。)
二、在井壁輻射孔開口處,應(yīng)打入1~1.5m護口鋼管,防止孔口坍塌和集水井壁外的流
泥入井;終孔后,孔口段應(yīng)進行加固處理。
三、水平鉆機機架轉(zhuǎn)動中心應(yīng)與豎井圓心一致,并安裝穩(wěn)固。
四、開始鉆進同,應(yīng)使鉆頭向下傾斜3°~5°,以防鉆孔向上偏移。
4.4.3.2 砂層中輻射孔施工。
一、粉、細(xì)砂層中,用液壓式水平鉆機、套管鉆進,鉆機工作轉(zhuǎn)速20~30r/min,油缸
頂拔力應(yīng)根據(jù)套管摩阻力選用,一般推力0.3~0.35MN ①、拉力0.15~0.2MN。
二、粉、細(xì)砂層中,套管鉆進應(yīng)采用可控制排砂的密封裝置。
三、粉、細(xì)砂層中,濾水管下入和套管拔出過程中,應(yīng)保持套管的封閉止砂。
四、中、細(xì)砂或中、粗砂含水層,應(yīng)采用適宜管徑的焊接管作濾水管,直接頂進含水層。
第4.4.4條 試驗抽水。施工完畢后,應(yīng)進行試驗抽水,一般只進行一次大降深抽水,黃土層輻射井,降深應(yīng)控制在輻射孔以上0.2~0.5m,粘土、砂層輻射井,降深應(yīng)控制在輻
射孔位置,水位穩(wěn)定延續(xù)時間,一般不少于8h。水質(zhì)分析取樣的要求同4.2.7.4。
第4.4.5條 成井驗收。
4.4.5.1 井位、成井結(jié)構(gòu)符合規(guī)劃設(shè)計要求,輻射孔位置與設(shè)計地層相符。
4.4.5.2 試驗抽水出水量和井水含砂量應(yīng)符合設(shè)計要求;水質(zhì)符合用水標(biāo)準(zhǔn)。
4.4.5.3 提交成井結(jié)構(gòu)圖、地層柱狀圖和配套、管理使用注意事項。
(注:① MN為力的單位符號,單位名稱為兆牛頓,中文符號為兆牛。與過去慣用的工程
單位的換算關(guān)系為:1tf= kgf=9.806653N≈N=0.01MN
第五章 機井配套與管理
第一節(jié)
一 般 規(guī) 定
第5.1.1條 機井配套應(yīng)包括機井工程、輸水工程和田間工程的配套。
第5.1.2條 機井配套應(yīng)符合井灌規(guī)劃設(shè)計要求。
第5.1.3條 機井管理應(yīng)包括機務(wù)管理、工程管理、用水管理、財務(wù)管理和井灌區(qū)水源
監(jiān)測。
第二節(jié)
機 井 配 套
第5.2.1條 機井工程。機井工程包括水井、抽水機具、輸變電設(shè)備、井臺、井房和出
水池。
5.2.1.1 抽水機具配套。
一、井泵配套。
(一)井用水泵類型選擇,一般應(yīng)按地下水位的埋深選擇水泵類型。當(dāng)機井動水位埋深
在允許吸程范圍內(nèi)時,宜選用臥式離心泵或下臥安裝;動水位埋深大于10m時,宜選用長軸
深井泵、潛水電泵等。
(二)井泵配合間隙,應(yīng)根據(jù)泵體入井部分的最大外經(jīng)與井管的最小內(nèi)徑之差,合理選
定。對金屬井管,其差不得小于50mm,非金屬井管,其差不得小于100mm。
(三)水泵流量應(yīng)根據(jù)試驗抽水確定井的出水量進行選配。
(四)水泵揚程應(yīng)根據(jù)水井設(shè)計動水位的埋深和輸水要求選定。應(yīng)使流量、揚程在水泵
高效區(qū)對應(yīng)的范圍之內(nèi);安裝深度必須滿足水泵的最小淹沒深度,不發(fā)生氣蝕和超載運行。
二、動力機配套。
(一)機型應(yīng)根據(jù)能源條件合理選配。有電地區(qū)宜選用電動機,無電地區(qū)可選用柴油機
或其他動力機。
(二)動力機的功率,應(yīng)根據(jù)水泵的軸功率,且在動力機的額定功率之內(nèi)合理選配。動
力配用系數(shù),電動機可采用1.1~1.3,柴油機可采用1.2~1.4。
(三)動力機和水泵的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速應(yīng)相互適應(yīng)。當(dāng)其額定轉(zhuǎn)速相差不超過2%時,可采
用直接傳動。否則,應(yīng)采用間接傳動。
三、管路、附件的選配。
(一)管路、附件應(yīng)按水泵的規(guī)格合理選配,管道聯(lián)接要方便可靠。
(二)管路直徑的大小要合理,管內(nèi)水流速度不宜過大,以免增大水頭損失。一般進水
管內(nèi)流速為0.5~1m/s,出水管內(nèi)流速不應(yīng)大于2.5m/s。管路應(yīng)盡量避免迂回彎轉(zhuǎn)。
5.2.1.2 輸變電設(shè)備配套。低壓線路和電氣設(shè)備,應(yīng)符合規(guī)劃設(shè)計要求。
5.2.1.3 井臺、井房和出水池。
一、井臺應(yīng)高出井口地面,其高度應(yīng)能防止雨水、污水流入井內(nèi);泵座尺寸應(yīng)根據(jù)選配
的水泵類型確定,嚴(yán)禁將泵座直接座落在井壁管上。
二、井房及機并保護設(shè)施。
(一)井房的結(jié)構(gòu)尺寸,應(yīng)便于機泵安裝、管理和維修,并考慮通風(fēng)采光。戶外機井的 保護設(shè)施,應(yīng)能避風(fēng)擋雨,保護機泵設(shè)備。
(二)大口井、輻射井的井口,均應(yīng)設(shè)置井蓋、防護柵欄或圍墻。
三、出水池。
(一)出水池應(yīng)根據(jù)水泵流量、池水出口流速和配水要求,合理確定其尺寸,一般宜采
用矩形正向出流的形式。要求堅固不漏水,并在出水口安裝量水設(shè)施。
(二)水泵出水管管口,一般應(yīng)采用淹沒式出流。有特殊要求時,出水管口的下緣也不
得離開出水池水面。
(三)出水池底應(yīng)稍低于輸水渠道渠底,以便水中的泥砂沉淀。
第5.2.2條 輸水工程。
5.2.2.1 輸水渠道。
一、固定渠道應(yīng)襯砌,力求經(jīng)濟耐用,減少滲漏。
二、渠道斷面形式可采用矩形、梯形和U形等,其斷面尺寸須經(jīng)水力計算確定。
三、渠道建筑物,應(yīng)做到結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟實用。
5.2.2.2 輸水管道。
一、管徑和壁厚的尺寸,應(yīng)根據(jù)流量、流速、水壓、管材和使用條件等,通過計算確定。
二、輸水管道的布設(shè)應(yīng)進行方案優(yōu)選,分水口處要布置配水設(shè)施。管道聯(lián)接應(yīng)牢固嚴(yán)密,不得漏水。
三、暗管埋深,應(yīng)根據(jù)耕作和防凍要求確定。
第5.2.3條 田間工程。
5.2.3.1 根據(jù)灌溉方法,合理布設(shè)灌水渠道。
5.2.3.2 田間溝、畦規(guī)格,應(yīng)根據(jù)單寬流量、土壤性質(zhì)、地面坡度、作物種類等因素確
定。田塊應(yīng)做到平整。
第5.2.4條 機井配套驗收。
5.2.4.1 機井裝置效率,電動機配套應(yīng)不低于45%,柴油機配套應(yīng)達到40%。
5.2.4.2 低壓線路和電氣設(shè)備,必須符合《電器裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范》GBJ232
-82中有關(guān)規(guī)定。
5.2.4.3 井房、井臺、出水池均應(yīng)配套齊全,符合設(shè)計要求。
5.2.4.4 渠道水的有效利用系數(shù)不低于0.9,輸水管道不低于0.95。
第三節(jié) 機 井 管 理
第5.3.1條 機務(wù)管理。
5.3.1.1 必須由具有機泵管理基本知識,經(jīng)考試合格的人員管理。對管理人員,要定期
組織培訓(xùn)。
5.3.1.2 必須嚴(yán)格執(zhí)行機泵安全運行操作規(guī)程。
第5.3.2條 工程管理。
5.3.2.1 機井工程應(yīng)完整,且配套齊全,保證機泵設(shè)備正常運行,渠道、管路暢通。
5.3.2.2 定期(每輪灌期的始末各一次)監(jiān)測井水含砂量。
5.3.2.3 機井在停灌期間,應(yīng)定期(1~2個月)進行一次養(yǎng)護性抽水,每次歷時不得
少于4h。
第5.3.3條 用水管理。
5.3.3.1 井灌區(qū)用水管理應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、土壤性質(zhì)、作物種類、復(fù)種指數(shù)以及
作物布局等因素,選擇適宜的灌水方法,制定合理的灌溉制度。
5.3.3.2 必須實行計劃用水、節(jié)約用水。
5.3.3.3 應(yīng)作好量水工作,嚴(yán)禁長期超量開采地下水。
5.3.3.4 采用地面灌溉時,應(yīng)實行小畦、短溝灌。有條件的地區(qū),應(yīng)采用其他先進的灌
水技術(shù)。
第5.3.4條 財務(wù)管理。
5.3.4.1 必須實行灌溉成本核算。
5.3.4.2 水費實行按量計征,超量累進收費。
第5.3.5條 水源監(jiān)測。
5.3.5.1 必須按照水利電力部頒發(fā)的《地下水動態(tài)觀測暫行規(guī)定》的要求,對井灌區(qū)地
下水動態(tài)進行觀測。
5.3.5.2 井灌區(qū)應(yīng)根據(jù)《工業(yè)廢水最高允許排放濃度標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的項目,進行水質(zhì)監(jiān)測。
第四節(jié)
井灌區(qū)管理的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)
第5.4.1條 機井完好率。
5.4.1.1 機井完好率系指完好井?dāng)?shù)與總成井?dāng)?shù)的百分比。