防止管井過早報(bào)廢的幾點(diǎn)技術(shù)措施

靳志華，崔會(huì)娟

(齊齊哈爾市水資源管理處，黑龍江 齊齊哈爾161005)

為科學(xué)開發(fā)、合理利用并有效保護(hù)地下水資源，齊齊哈爾市水資源管理部門堅(jiān)持開源節(jié)流并重的方針，對(duì)我市的管井實(shí)行了統(tǒng)一管理，科學(xué)規(guī)劃，合理布局，有計(jì)劃地開采利用，有效地改變了過去那種隨意鑿井、盲目開采地下水的狀況。但由于管井在設(shè)計(jì)、施工、使用等過程中，都存在著問題，如出水含沙過多，出水量減少，使用不當(dāng)，甚至有的井管折斷等，使管井過早報(bào)廢。這些現(xiàn)象直接影響了生產(chǎn)生活，增加了企業(yè)的供水成本。僅我市每年報(bào)廢補(bǔ)建井占審批井的50%左右，這些都直接影響著國(guó)計(jì)民生事業(yè)。如何解決管井過早報(bào)廢或水量減少的問題顯然已是取水管理的當(dāng)務(wù)之急。本文對(duì)此問題做以粗淺的分析。

1 管井報(bào)廢(損壞)的原因

在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，管井損壞的原因是諸多方面的。人們往往把井損壞的原因只歸之于施工問題，其實(shí)不盡然。施工環(huán)節(jié)故然重要，但設(shè)計(jì)不當(dāng)，使用缺乏管理，不按要求定時(shí)進(jìn)行維護(hù)，也是管井過早報(bào)廢的因素。經(jīng)分析，找出損壞原因所在，就可防患于未然，找出解決問題的辦法，達(dá)到延長(zhǎng)井的使用期限的目的。

1.1 管井設(shè)計(jì)方面原因

在我市的水井建設(shè)中，普遍存在著設(shè)計(jì)依據(jù)不足，不掌握水文地質(zhì)資料，只憑經(jīng)驗(yàn)隨意設(shè)計(jì)鑿井的情況，致使管井的結(jié)構(gòu)不合理，質(zhì)量差，不耐用，最終導(dǎo)致管井過早報(bào)廢的情況。

1.2 管井施工方面的原因

1) 成井護(hù)壁的不合適。我市在鉆鑿井孔施工中多數(shù)采用了泥漿護(hù)壁法。此方法雖簡(jiǎn)單易行，但必須洗井。護(hù)壁注漿易使含水層堵塞，尤其個(gè)別井隊(duì)，技術(shù)力量差，施工事故多，工期長(zhǎng)，泥漿護(hù)壁時(shí)間過長(zhǎng)，使井壁上形成的泥漿壁硬化，洗井不徹底而影響井的出水量，同時(shí)，洗井強(qiáng)度過大會(huì)損壞過濾器，影響了井的壽命。

2) 過濾器結(jié)構(gòu)不合理。過濾器是管井最重要的組成部分，它的結(jié)構(gòu)形式和材質(zhì)的選擇對(duì)管井的出水量、含沙量和壽命有很大的影響。由于缺乏設(shè)計(jì)資料及含水層、水質(zhì)情況，隨意選擇過濾器，使過濾器的結(jié)構(gòu)及材質(zhì)不適宜，也有的為增大井出水量盲目加大過濾器長(zhǎng)度，增加了造價(jià)，未達(dá)到預(yù)想效果，導(dǎo)致管井使用壽命縮短。

3) 填礫的不合理。填礫的科學(xué)性，直接影響著井的使用壽命，它也是成井的關(guān)鍵，而人們往往沒有認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)。不按要求沖洗，任意確定粒徑及填礫的厚度及高度。施工中有的用推土機(jī)快速地填礫，或隨意填充，結(jié)果造成填礫不均勻，不連續(xù)而造成堵塞現(xiàn)象，時(shí)間一長(zhǎng)，局部隕落，使填礫高度達(dá)不到要求，出現(xiàn)漏砂，影響管井質(zhì)量，直致報(bào)廢。

4) 井管安裝及外封閉施工中存在著一定質(zhì)量問題。施工中，由于鉆孔偏斜，致使井管安裝也偏斜或變曲超過標(biāo)準(zhǔn)，影響了填礫質(zhì)量和抽水設(shè)備的安裝及正常運(yùn)行，出現(xiàn)了抽水時(shí)抽水設(shè)備撞擊井壁管，使井管破損而報(bào)廢。

1.3 管井使用與維護(hù)方面的原因

管井使用維護(hù)方法是否合理，對(duì)井的壽命關(guān)系極大，將影響其使用年限。但許多單位管理人員沒有認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，成井后，只要出水就完事大吉，使用管理不善，出現(xiàn)水量衰減、漏沙，導(dǎo)致早期報(bào)廢。

1) 抽水設(shè)備選擇不合適。一些單位由于沒有設(shè)計(jì)資料，只憑經(jīng)驗(yàn)鑿井，隨意確定井徑，使井的出水達(dá)不到實(shí)際需水量。為盲目開采較大水量，安裝較大抽水設(shè)備，造成超強(qiáng)度開采，導(dǎo)致過濾器表面進(jìn)水流速大于允許水流速，因而帶動(dòng)泥砂顆粒逐漸堆積壓縮堵塞過濾器。這種現(xiàn)象在細(xì)顆粒含水層( 如我市含水層) 比較多，特別是采用包網(wǎng)和包棕皮的管井尤其顯著。

2) 我市季節(jié)性供水管井很多，如富拉爾基區(qū)食品站、昂昂溪區(qū)食品廠等單位。因井長(zhǎng)期停置不用容易產(chǎn)生出水量減少現(xiàn)象，加速井管腐蝕與沉積產(chǎn)生。尤其我市地下水含鐵量很高，更容易出現(xiàn)此現(xiàn)象，最終縮短管井壽命。

3) 很多企業(yè)只顧運(yùn)行而不進(jìn)行正常維護(hù)工作，以致出現(xiàn)故障未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，而加速了損壞。

2 解決管井過早報(bào)廢的幾點(diǎn)措施

2.1 解決成井工藝問題的方法

2.1.1 首先應(yīng)保證施工前必須有管井設(shè)計(jì)資料及詳細(xì)的技術(shù)說明書

用設(shè)計(jì)水量對(duì)過濾器進(jìn)行核校計(jì)算，以保證過濾器周圍含水層的滲透穩(wěn)定性。同時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)水量確定井徑尺寸，選定合理的抽水設(shè)備，以保證井的正常運(yùn)行，延長(zhǎng)使用壽命。

2.1.2 在過濾器設(shè)計(jì)與施工上

1) 過濾器骨架周圍的填礫很重要。要填充與含水層顆粒組成有一定級(jí)配關(guān)系的礫石層—人工反濾層。它對(duì)含水層的滲透穩(wěn)定性，提高過濾器的透水性，改善管井的工作性能( 如擴(kuò)大實(shí)際進(jìn)水面積，減少水頭損失) ，提高管井單位出水量，延長(zhǎng)使用年限都有巨大的作用。所以必須嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)粒徑填礫，從設(shè)計(jì)、施工角度看一眼管井質(zhì)量的好壞、井的壽命的長(zhǎng)短，填礫起著至關(guān)重要的作用。填礫的粒徑標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足D 50/ d 60 =6－8 這個(gè)要求，否則D 50/ d 60 ＜6 易堵，D 50/ d 60 ＞8 漏砂。填礫中粒徑＜D 50 值的砂礫石占總量的5%。含水層粒徑＜d 50 的占重量的50%。填礫粒徑和含水層粒徑之比如能在6 ～8，能使含水層保持穩(wěn)定，具有較好的滲水能力，可延長(zhǎng)井的使用壽命。

2) 在施工允許的情況下，應(yīng)盡量加大填礫層厚度，對(duì)改善管井工作條件十分有利。因?yàn)樘畹[厚度加大，進(jìn)水?dāng)嗝娣e增加，使進(jìn)水流速降低，從而改善了滲透穩(wěn)定性，同時(shí)也降低進(jìn)口水頭損失，能夠提高井的單位出水量。

3) 為防止管井運(yùn)行后可能出現(xiàn)下沉現(xiàn)象，填礫層超過過濾器頂6 ～8 m。井外封閉要用優(yōu)質(zhì)黏土，下沉?xí)r黏土球不化解，當(dāng)填至井口時(shí)應(yīng)進(jìn)行夯實(shí)。施工填礫時(shí)，要隨時(shí)測(cè)量礫面高度，以了解填入的礫料是否有堵塞現(xiàn)象。填礫一定要均勻，連續(xù)進(jìn)行，以防止顆粒大小分層及堵塞。

4) 過濾器的構(gòu)造上，必須選取有足夠強(qiáng)度的材料。其孔眼直徑的確定要由含水層粒徑來決定。在較厚含水層中，要合理確定含水層厚度。并不是說過濾器越長(zhǎng)，進(jìn)水量越大，而是要在有效長(zhǎng)度內(nèi)。當(dāng)超過有效長(zhǎng)度后，進(jìn)水量將無明顯增加。

2.1.3 為防止填礫過濾器的纏絲及包網(wǎng)被腐蝕或沉積而導(dǎo)致管井早期報(bào)廢

應(yīng)大膽采用新工藝，就是取消易腐蝕易結(jié)垢的纏絲或包網(wǎng)，直接以穿孔管代替，用多層均勻顆粒填礫或單層填礫作人工反濾層可取得良好效果。此法特別適用于中、細(xì)、粉砂層中的管井，不僅能增大水井的出水量，而且能降低出水的含砂量，延長(zhǎng)水井壽命。

2.2 在使用和維護(hù)方面的解決途徑

1) 不得違反設(shè)計(jì)要求，任意更換大泵，嚴(yán)格控制井的出水量，保證出水的流速在限額以下。

2) 定期觀測(cè)水質(zhì)變化，當(dāng)出水含砂量超過標(biāo)準(zhǔn)時(shí)考慮不采用深井泵，改用其它抽水設(shè)備取水或停止生產(chǎn)進(jìn)行維修，直到滿足要求為止。

3) 對(duì)于季節(jié)性供水，就在不同期間定期抽水，以防止井管腐蝕與沉積，如經(jīng)常使用，因抽水沖刷力作用能將新沉淀物沖刷掉一部分，以致緩慢各種化學(xué)作用造成的堵塞速度，可有效防止管井過早報(bào)廢。

以上是從技術(shù)角度論證解決管井過早報(bào)廢的方法，這因然是關(guān)鍵，然而造成這一切后果的關(guān)鍵是缺乏管理或管理措施不健全。

2.3 加強(qiáng)管井管理延長(zhǎng)使用期限

2.3.1 取水單位要建立健全管理部門，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，它是解決管井過早報(bào)廢的一個(gè)關(guān)鍵因素

管理人員必須掌握井群設(shè)計(jì)、鉆探施工、成井工藝等全套工藝，以較強(qiáng)的責(zé)任心對(duì)成井工藝進(jìn)行全程監(jiān)督，使用過程中進(jìn)行必要的維護(hù)，這對(duì)延長(zhǎng)管井的使用壽命有重要意義。

2.3.2 科學(xué)管理深井，應(yīng)配備一些必要的技術(shù)設(shè)備

如井下電視等，這樣管井一旦出現(xiàn)故障可查找出病因所在，提供合理維修方法，對(duì)井的壽命延長(zhǎng)是非常重要的。

2.3.3 健全科學(xué)管理手段

1) 驗(yàn)收時(shí)使用單位必須要求施工單位提交必要的技術(shù)資料。如施工說明書、或井柱狀圖、抽水試驗(yàn)圖表、水質(zhì)分析資料、過濾器安裝、填礫、封閉時(shí)的記錄資料等。

2)日常管理中，每口管井都應(yīng)建有使用卡，逐日按時(shí)記錄井的出水量、水位、出水壓力等，據(jù)此檢查、研究出現(xiàn)異?，F(xiàn)象的問題，以便及時(shí)科學(xué)處理。

由此看來，只有從設(shè)計(jì)、施工、管理、維護(hù)等多方面建立起健全的規(guī)章制度，實(shí)事求是勘察、分析，科學(xué)地設(shè)計(jì)，精心地施工，規(guī)范的日常管理，才能真正有效地防止深井過早報(bào)廢。