含水层与机井
农田灌溉中的井型选择与机井设计.doc
农田灌溉中的井型选择与机井设计农田灌溉中的井型选择与机井设计是非常重要的，每个设计细节都要落实才能解决实际问题，不忘初心方得始终。
下面就农田灌溉中的井型选择与机井设计和大家说明一下。
1井型选择1.1管井对于井径较小、井深较大，以混凝土管、石棉水泥管、钢管、铸铁管等为管材的水井，一般统称为管井。
由于它是用钻机凿成和机械提水，故又称为机井。
管井是使用最广泛的井型，不论是开采深层压水或是开采浅潜水均宜采用。
当含水层埋深大于30米时，采用管进更为适宜。
管井采用钻机施工，成井快，质量好，成本低。
随着工农业生产的发展及钻井机械和提水设备的改进，管井将会有更大的发展。
1.2筒井筒井是一种井径较大、井深较小的井型，因形似圆筒而得名。
筒井由井头、旱筒、进水部分和泥沙部分组成。
筒井可分为小口筒井和大口筒井。
凿井时常用人工开挖和机械排水相结合的施工方法。
井壁多用砖石等材料衬砌，或用混凝土预制管。
筒井具有结构简单，维修容易，取材方便等优点，是农田灌溉开采潜水的主要井型。
筒井适用于潜水丰富，埋深较浅，补给充沛，含水层透水性较差或良好的地区。
另外，筒井是历史上延续下来的一个名称，我国在1986年以后已不再使用筒井这一名称。
1.3筒管井筒管井是筒井和管井结合使用的井型。
它适用于上层潜水含水层厚度小，出水量不大，而下层又有埋藏较浅，富水性较好的承压水地区。
筒管井易于施工，投资较少取水方便，在下列情况下采用：一是用人工开挖筒井深达地下水位，继续开挖有困难时，可改用钻机向下施工，打成管井；二是旧筒井由于地下水位下降，出水量减少，可在旧筒井的底部打管井增加井深，以恢复或增大出水量。
1.4辐射井由垂直的大口径集水井和辐射状分布的集水管组成。
它具有取水范围大，单位降深的出水量大等优点。
辐射井适用于：埋藏浅、厚度薄、富水性强、有补级来源的砂砾含水层；裂隙发育、厚度大的黄土含水层；富水性弱的砂层或粘土裂隙含水层。
集水井的井壁和井底一般都是封闭的，它本身并不直接从含水层中进水，以便于施工、维修和防止井淤。
机井抽水试验方案
机井抽水试验方案目录1、试验目的 (1)1.1概述 (1)1.2基本规定 (1)1.3试验基本技术要求 (1)2、试验仪器和设备 (3)2.1过滤器 (3)2.2抽水设备 (3)2.3量测器具 (3)3、抽水试验 (4)3.1稳定流抽水试验 (4)3.2试验现场记录 (5)3.3试验资料整理 (6)1、试验目的1.1概述确认是否达到设计流量，从而确定井深度，管井结构和地层柱状图，包括岩层的名称岩性描述厚度和埋藏深度，钻孔及下管深度、壁管和过滤器的规格及其组合填砾及封闭的位置，地下水静水位和动水位，电测井资料等。
1.2基本规定1.2.1完整孔：进水部分揭穿整个含水层厚度的抽水孔；1.2.2非完整孔：未揭穿整个含水层或进水部分仅揭穿部分含水层的抽水孔。
1.2.3稳定流抽水试验：在抽水过程中，要求抽水量和动水位同时相对稳定，并有一定延续时间的抽水试验。
1.2.4非稳定流抽水试验：在抽水过程中，保持抽水流量固定而观测地下水位随时间的变化，或保持水位降深固定而观测抽水流量随时变化的抽水试验。
当含水层厚度不大于15m时，宜采用完整孔抽水；当含水层厚度大于15m时，可采用非完整孔抽水。
根据设计资料显示，本项目机井含水层厚度大于15m，本次抽水试验采用单孔抽水，方式采用非完整孔抽水。
1.3试验基本技术要求1.3.1松散含水层抽水孔中的过滤器外壁应设置测压管，其有眼部分长度应与抽水孔过滤器一致。
1.3.2在试验各次降深中，抽水吸水管口均应放在同一深度。
从承压含水层中抽水，吸水管口宜放在含水层顶板以上适当位置；从潜水含水层中抽水，吸水管口宜放在最大降深动水位以下0.5~1.0m 处。
1.3.3抽水孔的静水位和动水位、动水位和出水量均应同步进行观测。
1.3.4试验停止后，应立即进行恢复水位观测，并应在抽水停止后第1min、2min、3min、4min、6min、8min、10min、15min、20min、25min、30min、40min、50min、60min、80min、100min、120min各观测一次，以后可每隔 30min 观测一次。
北京市水务局关于印发《进一步加强机井管理的暂行规定》的通知
北京市水务局关于印发《进一步加强机井管理的暂行规定》的通知文章属性•【制定机关】北京市水务局•【公布日期】2022.03.28•【字号】京水务地〔2022〕8号•【施行日期】2022.03.28•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】水资源正文北京市水务局关于印发《进一步加强机井管理的暂行规定》的通知京水务地〔2022〕8 号各区人民政府、北京经济技术开发区管委会，市各有关委办局，各有关单位：为全面贯彻落实《地下水管理条例》，进一步推进地下水精细化管理，落实机井建管用责任，我局制定了《进一步加强机井管理的暂行规定》，经市政府同意，现印发给你们，请遵照执行。
特此通知。
北京市水务局2022年3月28日进一步加强机井管理的暂行规定第一条为进一步加强本市机井管理，推进地下水资源精细化管控，保障地下水资源可持续利用，依据《中华人民共和国水法》《地下水管理条例》《取水许可和水资源费征收管理条例》《北京市实施〈中华人民共和国水法〉办法》《北京市水污染防治条例》等法律法规，结合本市实际，制定本规定。
第二条本规定所称机井，是指本市行政区域内利用动力机械驱动水泵抽取地下水用于城乡生活、工业生产、农业生产、园林绿化等的水井，含取用地热水、矿泉水的水井。
第三条市水行政主管部门负责全市机井管理的统一监督管理工作，负责拟订、编制机井管理政策、标准并监督、组织实施。
区水行政主管部门按照规定的权限，负责本行政区域内的机井监督管理工作。
第四条机井所有权人或者管理单位为机井运行管理的第一责任人，应当按照有关要求做好所属机井建设、运行管理、取水计量、污染防控、数据报送、报废处置等工作。
第五条开凿机井应当经水行政主管部门批准。
开凿机井的，申请人应当自行或者委托有关单位编制建设项目水影响评价报告书（表）或者填写登记表。
（一）年取水量大于或者等于 5 万立方米的新凿机井建设项目应当编制水影响评价报告书；（二）年取水量小于 5 万立方米的新凿机井或者取水许可量需增加的更新机井建设项目应当编制水影响评价报告表；（三）取水许可水量不需增加的更新机井应当填写水影响评价登记表。
水井的各项技术标准
水井的各项技术标准
一、农业用井
1、机井位置：甲方根据总体施工设计安排，确定选择机井座落位置。
2、机井深度：深水井暂定50 米，施工中可根据井内实际的含水砂层来确定成井深度。
3、机井结构：铸铁管，1-2米砾料填埋.
4、机井质量:机井质量及施工过程符合《机井技术规范》(SL256—2000）相关规范要求,出水量不小于每小时60—80 m3，含沙量不超过万分之一.
5、水质符合《农田灌溉水质标准》（GB5084-92）。
二、生活用井
1、机井位置：甲方根据总体施工设计安排,确定选择机井座落位置。
机井位置须远离高低压电线及电缆、管道等设施，保证有足够的施工场地堆放物料等。
2、机井深度:深水井暂定300 米，施工中可根据井内实际的含水砂层来确定成井深度。
3、机井结构：此井选用螺旋钢管；1—2cm砾料填埋.
4、机井质量：机井质量及施工过程符合《机井技术规范》（SL256-2000)相关规范要求，出水量每小时不少于80 m3,含砂量不超过十万分之一。
5、水质要求符合生活饮用水卫生标准(ＧＢ5749－85），需经有
资质部门检验合格后方可交付使用。
井灌节水工程常识
井灌节水工程常识井灌节水工程管理常识包括机井种类，机井性能，影响机井出水量的因素，成井与验收，井灌节水线程特点，管灌系统组成与类型等。
本章将分别予以介绍。
一、机井的种类机井是开发提取地下水进行农田灌溉的一种建筑互程，由动力机械、水泵和井体三部分构成。
机井的井体结构型式较多，在我市主要有四种。
1、水泥管井在山前平原第四系冲洪积扇群分布区，适宜水泥管井和砖石筒井。
滕西平原属第四系冲洪积扇分布区，第四系存度至东向西逐渐加厚，由10余米至100米不等，主要岩性为亚粘砂土，亚砂土和砂层各种砂层特别是中粗砂层是良好的含水层。
利用人力钻或动力由旋钻机打水泥管效果很好。
井深一般30米左右，使用方便，效果很好。
这种井的主要特点是易淤积或因管壁破碎而报废。
2、平塘或长条井在山前坡地冲积物分布共，适宜大型平塘或横向取水建筑物（俗物长条井或千米井）。
在山并地带第四系地层多由冲积、坡积物所组成，岩性多粘土，亚粘土、亚砂土，并夹有姜结石层。
一般没有良好的含水层，这种地带下水位一般3至5米，常形成偎山涝，不适合水泥管井或砖石筒井，大型平塘或“千米井”是较合适的井型。
兼有蓄水作用，对解决山前坡地的抗旱有较重要的作用。
其缺点是投互、占地多，且管理不方便。
3、基层大口井或钻孔深井在下古生代以石灰岩为主的地层分布区，适宜基岩大口井或钻孔深井。
我市东部及北部山地丘陵地区，广泛地分布着寒武奥陶系地层。
基岩性以各种石灰岩为主，夹有泥灰岩及砂页岩，各种石灰岩层为该区的主含水层。
依据其裂隙、岩溶发有条件及地上水位埋深情况，在有利部门选择基岩大口井或钻孔深井，效果较好。
这种井的特点是施工难度大，互期较长，但机井寿命长，配套作用、管理方便，很受群众欢迎。
4、大口井或截潜工程在前震旦系变质岩及岩浆岩地层分布区，适宜大型大口井或截潜流互程。
我市北部一带分布着前震旦系变质岩，并有部分岩浆岩侵入体分布。
主要岩性为混合花岗岩及花岗片麻岩等，主要含水层为基层的全风化带及现代河床的冲积砂层。
机井工程封填方案
机井工程封填方案一、工程概述机井工程封填是指在取水井使用寿命结束或者以后不再使用的情况下，对取水井进行封堵处理，以防止地下水的二次污染和水资源的浪费。
封填工程是保护地下水资源和维护环境的重要措施，因此在进行封填工程时需要慎重考虑各种因素，采取科学合理的封填方案进行实施。
二、封填方案设计1. 封填范围确定在进行机井工程封填前，首先需要确定封填范围。
一般来说，封填范围应包括取水井的井筒及周围地下水含水层的一定范围。
通过对该范围内地下水流动情况的分析，而决定封填材料的选择和封填的方式。
2. 封填材料选择封填材料的选择是封填工程设计的关键环节之一。
一般采用的封填材料包括水泥浆、黏土、沙土等。
在选择封填材料时，需要考虑材料的堵漏性能、固结强度、对地下水的影响等因素，以确保封填效果和环境保护。
3. 封填方式确定封填方式主要分为封堵和填埋两种。
封堵是指将封填材料直接注入井筒或井口进行封堵，填埋是指将取水井及其周围地下水含水层进行填埋处理。
在确定封填方式时，需要考虑地下水流动情况、封填材料的性能以及工程实施的难易程度等因素，以选择合适的封填方式。
4. 施工工艺设计封填工程的施工工艺设计包括封填材料的搅拌、输送和注入等环节。
在进行施工工艺设计时，需要考虑施工设备的选择、材料的调配比例、施工环境的要求等因素，以确保施工的顺利进行。
5. 工程监测与评估在封填工程实施过程中，需要对施工过程进行实时监测，以确保封填工程的质量和安全。
同时，还需要对封填后的地下水环境进行定期监测与评估，以判断封填效果和环境保护情况。
三、封填工程实施1. 前期准备在进行封填工程之前，需要进行现场调查和勘察，了解取水井的具体情况，确定封填范围和施工方式。
同时，还需要进行施工材料的准备和施工设备的调试，以确保施工的顺利进行。
2. 施工实施封填工程的施工实施包括搅拌、输送和注入封填材料等环节。
在进行施工实施时，需要严格按照设计要求和施工工艺进行，确保施工质量和安全。
井田含水层及隔水层简介
一、井田主要含水层；依据井田内分布含水层的时代、岩性、地下水类型等，井田内主要有4个含水层（组），现由新到老分述如下：1第四系松散沉积物孔隙含水层第四系松散沉积物主要为分布于各较大沟谷、河床及两侧一级阶地的冲击、洪积层，其砂土、砂砾层中多含有不同程度的潜水，据水井检查资料，水位埋深一般为0.6~3.4m，水位高度受季节影响大，且水量因埋藏、补给条件不同而变化较大。
富水段涌水量最大可达13.3L/S。
为当地村名重要的用水水源之一。
2、二叠系上、下石盒子组、山西组砂岩裂隙含水层组该含水层组包括6个含水层，含多层中细粒砂岩，一般厚度2.00~5.00m，局部裂隙较发育，主要接受上部相邻含水层渗透补给，向3号煤层矿坑内排泄，个别钻孔钻至该层段冲洗液消耗量达5m3/h以上，但总体富水性不强。
地下水的埋藏条件在长期开采3号煤疏排矿坑水的影响下，目前主要以潜水形式赋存。
地下水动态变化较大。
水质类型为HCO3·SO4-CaMg型水。
上、下石盒子组在井田的中部和西部广泛出露，风化、剥蚀严重，含水层主要为各粒级砂岩，含水空间以构造裂隙为主，直接接受大气降水补给。
其中下石盒子组仅在S-6及111孔中全部揭露，厚约99m。
上石盒子组最大残留厚度110m（S-6）。
3、石炭系上统**组石灰岩岩溶裂隙含水层组该含水层组包括4个含水层，在部分地段埋藏较深。
含水层以K2、K3、K4、K5等几层灰岩为主，其中K2、K3、K5灰岩较稳定，K4灰岩局部有缺失现象。
K2灰岩发育最好平均厚度为9.39m，为深灰色生物碎屑灰岩，是本组最主要的含水层;K3灰岩次之，平均厚度4.91m，为灰色生物碎屑灰岩，含泥质;K4灰岩较稳定，平均厚度1.59m，为深灰色泥晶灰岩；K5灰岩不稳定，局部有相变现象，平均厚度 1.02m，为深灰色泥晶灰岩。
各含水层呈层状分布且被泥岩隔水层分隔，地层垂直渗透性差，各层之间联通性差。
据长河详查区102水文孔资料，钻孔单位涌水量为0.0013~0.021L/s·m，富水性弱，渗透系数为0.051~0.096m/d，水质类型为HCO3·SO4—CA·MG或SO4·HCO3—CA·MG型水。
机井工程施工方案及方法
机井工程施工方案及方法机井工程施工方案及方法本工程的安全重点在于新打机井的施工，同时也必须保证成孔质量和出水量符合设计要求，确保含水层出水通畅。
在施工过程中，主要进行以下测量工作：1.开工前，应对原设控制点，中心线复测，布设施工控制网，并定期检测；2.建筑物及附属工程的点位放样；3.建筑物的外部变形观测点的埋设和定期观测；4.放样前，对已有数据、资料和施工图中的几何尺寸，必须检核。
严禁凭口头通知或无签字的草图放样。
5.发现控制点有位移迹象时，应进行检，其精度应不低于测设时的精度。
一、成井工艺要求⑴打地质孔：深井钻孔要求垂直度偏斜不大于1%，摸清含水层的埋藏深度和含水砂层的粒径，合理配置滤水管的位置，选择合适的滤料，保证水质量和出水量。
成孔孔径应按设计图纸确保成孔孔径，应按尺寸选用合适的钻头进行施工。
⑵下管方法：宜提掉下管。
为减轻钻塔负荷，考虑井管的抗拉强度，钢丝绳抗拉强度和卷扬机的提升能力，井管接头处应分段放置浮托板，增加浮力。
⑶填滤料：回填滤料是增大过滤器及周围有效孔隙滤，减小地下水流入滤管的阻力，增大出水量，防止涌沙，延长水井使用寿命的重要措施。
回填滤料时，应在井内送水，以冲掉滤料的杂质和粉砂。
滤料的主要材料为颗粒饱满，级配适当的石子。
⑷滤料的要求：滤料的形状应以均质圆形颗粒为宜，采用石子，应无杂质。
根据含水层本身颗粒级配情况，选择相适应的滤料规格。
⑸洗井：洗井的目的是要彻底清除井内泥浆，破坏井壁泥皮，抽出渗入含水层中的泥浆和细小颗粒，使过滤器周围形成一个良好的人工过滤层，以增加井孔的出水量，为防止泥皮硬化，在下管填料后立即洗井。
为节省洗井时间，建议采用化学剂分解稀温泥浆，然后利用活塞抽拉洗井法，在管内反复提位，造成瞬时局部填空，破坏泥臂进行选井。
最后用空气压缩抽水，清出井内沉淀泥浆，至水清砂净，取后含砂量不超过1/1000时结束洗井。
二、管井结构⑴管井由井口、井管实段、进水滤管段、沉砂管以及井外回填滤料和井外填堵封段等组成。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
jingguan
井灌
well irrigation
从水井中汲取地下水以浇灌作物的灌溉方式。
是合理利用地下水、补充地面水不足的重要措施，大多应用于干旱、半干旱地区。
地面水较多的渠灌区也可发展井灌，实行井灌与渠灌相结合。
在低洼易涝易碱地区，井灌可降低地下水位，以防治土壤盐渍化、沼泽化。
在中国北方，发展井灌能充分利用降雨和径流，以减少水量损失，扩大水源。
井灌系统渠系短、输水时间短，输水损失小，灌溉效益高，能适时适量给作物供水。
地下水也是发展喷、滴、渗灌较好的水源，水质洁净，不堵塞管道孔眼。
但井灌需消耗较多的能量和使用较多的机电设备。
概况在中国浙江省余姚河姆渡遗址第二文化层有木结构水井，是已发现的最原始的水井，距今约5700余年。
春秋时期已用桔槔提取地下水灌溉园。
在战国遗址中也曾发现用于农田灌溉的水井，瓦圈水井就是当时打井技术进步的一个标志。
唐代开始应用水车提取井水。
明代徐光启在《农政全书》的《旱田用水疏》中，根据不同的砌护材料将水井分为石井、砖井、苇井、竹井和木井等，并明确提出井以深、大为佳。
20世纪50年代初期，研制成的解放式水车，在华北平原广为普及，推动了井灌事业的发展。
60年代大锅锥的研制成功，为在砂类地层进行人工快速打井提供了工具。
70年代，又根据转盘钻机冲洗原理发展而成为水冲钻，提高了钻进速度，减轻了劳动强度。
深井灌区还广泛采用各种钻机如冲击式钻机、回转式钻机、转盘回转钻机和立轴回转钻机等。
现代化探测技术，如电测井、钻孔照相及井下电视等在钻孔中也已开始应用，以获取重要的水文地质资料。
辐射井成井工艺的研究和推广，为在含水层水平导水差的黄土或其他类型地层的地区开采地下水创造了条件。
井型选择井型按开采含水层的程度可分为完整井和非完整井两大类。
前者是井筒穿过取水的一个或几个含水层的整个厚度，井底直接承托在不透水层上，水由井壁进入井筒；后者是井筒没有穿透最下含水层的整个厚度,水可由井底、井壁进入井筒(图1[井型示
意])。
应根据水文地质条件、打井机械、提水机具等因素选择井型。
一般情况下多用完整井，以取得较多水量，其井底座落在隔水层上也较为稳定。
但深层取水，或含水层厚度较大时，也可采用非完整井。
水井按结构主要可分为下列几种。
筒井又称大口井。
其直径大于0.5米，一般0.7～2米。
井壁可用砖石砌护或下混凝土管，取水部分采用滤水井壁，也可由井底进水。
非完整井为防止泥沙入井，在井底须设置滤水层（图2[筒
井]）。
筒井结构简单,检修容易，能就地取材，适用于地下水埋深较浅的非承压水或埋深不大、水头不高的浅层承压水。
井深一般小于30米。
管井又称机井。
可用混凝土管、铸铁管、钢管或塑料管等作为井壁管。
取水部分须用滤水管；滤水管与井孔的环状间隙中填充滤料，起滤水拦沙作用。
非取水部分须用实管；在实管与井孔的环状间隙中填充粘土球，起封闭作用，防止上下含水层的水串通或劣质水入井。
下部3～8米为沉淀管,以沉淀流入井中的泥
沙（图3[管井]）。
管井适用于承压水或埋深较大的非承压水。
井径一般小于500毫米。
井深由几十米到几百米不等。
辐射井在大口井动水位以下，穿透井壁沿径向四周含水层安装水平集水管道──辐射管(图4[辐射
井])。
大口井的主要用途为安装辐射管提供施工场地，并集存辐射管的来水，本身不要求透水。
辐射管均匀分布在井筒周围，一般为3～8条，长度视水量和土质而定。
在黄土类地区，辐射孔不易坍塌，可不安装滤水管，只钻辐射孔即可。
大骨料井通过加大井管骨料粒径(5～20毫米)与滤料粒径（填充料粒径大到5～25毫米）,加大了孔隙，提高了渗透性，抽除大量粉细砂，使井的出水量大大增加（图5[大骨料
井]）。
大骨料井适用于含水层颗粒较细，透水性较差，但其上部具有较坚固的地层的地区。
联井又称群井。
由两个以上的筒井以虹吸管连接起来。
联井适用于利用浅层水而浅层水不丰富的地区。
插管井又称对口抽井。
井管与水系进水管密封连接而成。
适用于浅层水较丰富，水质为淡水的地区。
井灌工程建设一般按下述步骤进行：①水文地质勘探。
可采用物理勘探或钻探，或两相结合的方法，以查明水文地质条件,并进行地下水资源评价,提出相应的地下水开采利用方案。
②规划设计。
根据拟定的地下水开采方案和农业生产要求进行井型结构设计、井群布局以及田间工程的规划设计。
③凿井。
根据井型结构，选择打井机械，制定凿井工艺。
具体施工步骤包括选定井位、钻井孔、安装井管和滤水结构、洗井、抽水试验和水井验收等。
④井灌配套。
要严格按照抽水试验成果选配水泵和动力机械。
成井后要盖井房、修井台和井池等附属建筑物。
田间工程要达到渠系及其建筑物配套齐全，土地平整，小畦灌溉。
在有条件的地区，尽可能改明渠为暗渠。
井灌管理包括机泵和水井管理、用水管理以及田间工程管理。
目的在于提高井灌效益,降低井灌成本,促进农业增产。
其中最重要的环节是实行人员岗位责任制和逐井安装量水设备，实行计量征收水费的制度（见灌排管理）。
由于全球性的水资源日趋紧张，井灌在水资源开发利用中起着越来越重要的作用。
但过量开采地下水，
会导致地下水位下降,水质变坏，地面下沉，水源枯竭,泉水断流,在滨海地区发生海水入侵等严重后果。
因此,应加强地面水和地下水合理开发利用的研究，探索地面水与地下水相互转化的规律及其与水文地质条件、气候因素之间的内在联系。
同时还应对水井的滤水结构、打井工艺和提水机具配套系列进行系统研究，以求成井造价低，使用寿命长，出水量大，耗能少，逐步形成系统的水井建设新工艺。
参考书目
西北农学院、华北水利水电学院编：《地下水利用》，水利出版社，北京，1981。
吉光泽
潜水井承压井隔水层
含水层含水层。