水源井設(shè)備的選配與運行

□ 李雪瑩 王麗萍 馮艷華

水源井設(shè)備的選配與運行

□ 李雪瑩 王麗萍 馮艷華

發(fā)揮水源井作用的關(guān)鍵在于其配套設(shè)備選置的合理性。通過多年農(nóng)田水利建設(shè)實踐，正確的選配機(jī)、泵、管、帶，特別是機(jī)泵，不僅直接關(guān)系到井灌的效益和成本，也影響到設(shè)備的使用年限。如選配不當(dāng)，會造成不應(yīng)有的浪費和損失。例如：給出水量大的水井選配了流量相對小的水泵，就不能充分發(fā)揮水井的作用；給出水量小或者出砂的水井選配了大流量的水泵，非但不能充分發(fā)揮機(jī)泵的作用，反而還可能由于采水量過大造成水井大量出砂，導(dǎo)致水井淤堵坍塌而報廢；還有個別農(nóng)戶在進(jìn)行水源井配套設(shè)備選配時，出現(xiàn)了所選配的水泵的吸水管或泵體外徑大于井管內(nèi)徑而造成浪費；更有的是把水泵配上了大機(jī)或者把大泵配上了小機(jī)，那就更不合理了。所以，必須正確的給予水源井選配機(jī)泵，以便經(jīng)濟(jì)合理地開采、利用地下水。

水源井配套設(shè)備的選置必須要綜合考慮各個方面的因素。要整理、準(zhǔn)備好有關(guān)井的技術(shù)資料，包括井筒直徑、井筒傾斜度、井深與靜、動水位埋深，井的最大出水量以及泵、管性能資料和市場行情。從技術(shù)要求上來講，選配時必須要遵循以下原則：

一、井泵配套應(yīng)遵循的原則

（一）井用水泵應(yīng)按地下水位的埋深選擇水泵類型。當(dāng)機(jī)井動水位埋深在允許范圍內(nèi)時，宜選用臥式離心泵；當(dāng)機(jī)井動水位埋深大于8m時宜選用潛水電泵。

（二）泵流量可根據(jù)試驗抽水時測定的機(jī)井出水量選定，所選水泵的流量不得大于井的最大涌水量。

（三）水泵揚程應(yīng)根據(jù)機(jī)井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取水淹沒深度，不發(fā)生氣蝕和超載運行。

（四）井泵配合間隙應(yīng)根據(jù)泵體的最大外徑與泵體入井部分的井管最小內(nèi)徑之差來選取。對金屬井管其差值不得小于50mm，非金屬井管其差值不得小于100mm。

二、泵機(jī)配套應(yīng)遵循的原則

（一）動力機(jī)功率應(yīng)根據(jù)水泵軸功率，且大動力機(jī)額定功率之內(nèi)合理選配。動力備用系數(shù)：電動機(jī)可采用1.1～1.3，柴油機(jī)可采用 1.2～1.4。

（二）動力機(jī)和水泵的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速應(yīng)相互適應(yīng)，當(dāng)其額定轉(zhuǎn)速之差值不超過2%時可直接傳動，否則應(yīng)采取間接傳動。

三、管、帶選配的原則

（一）管、帶應(yīng)按水泵的類型和規(guī)格合理選配。

（二）正確地選擇管材，合理地確定管徑。管內(nèi)流速不宜過大，管路應(yīng)盡量避免迂回彎曲，聯(lián)接要方便可靠。

（三）配套要經(jīng)濟(jì)合理。

在上述原則基礎(chǔ)上，水源井配套時還應(yīng)考慮到哪種機(jī)泵和零件貨源充足，價格便宜，堅固耐用，維修保養(yǎng)方便和操作簡單等因素。在以上原則規(guī)定的基礎(chǔ)上進(jìn)行水源井配套設(shè)備的選置主要分以下三步：

第一步是以井定泵。根據(jù)水井的出水量和井中的水位變化幅度等條件確定泵型。所選水泵的流量Q泵應(yīng)等于或小于水井的出水量Q井，如Q泵＞Q井。運行中井中水位將大于幅度下降井壁內(nèi)外壓差顯著增大，井壁進(jìn)水流速加快，可能導(dǎo)致大量涌砂而報廢。因此，科學(xué)地確定水井最優(yōu)出水量是選泵的關(guān)鍵。潛水和承壓水最優(yōu)出水量分析由下列公式計算：

式中Q潛井—潛水井最優(yōu)出水量（m3/時）

H—井中水深（靜水位定井底距離）（m）

Q—抽水試驗在地下水位穩(wěn)定時的出水量（m3/時）

S—對應(yīng)于Q的抽水降深（m）；一般要求S=6m

Smax—對應(yīng)于Q潛井的降深，即最大允許降深

對潛水井：Smax≦1/2H

式中：Q承井—承壓水井最優(yōu)出水量（m3/時）

Q—抽水試驗,在地下水位穩(wěn)定水位時,水井的出水量（m3/時）

S—相應(yīng)于Q的抽水降深（m）一般要求S=5～6m 小于3m。

Smax—相應(yīng)于Q井的降深，一般要求Smax≦1.5S

水井深度最優(yōu)出水量確定,就可依據(jù)此數(shù)據(jù)確定所需水泵的性能，使泵的流量和井的最優(yōu)出水量基本一致。然后再選擇水泵的型號。同時要注意，要使水泵達(dá)到最大出水量時降深小于水井達(dá)到最大出水時的降深，因為應(yīng)該考慮區(qū)域水位下降和水井正常減產(chǎn)等情況，將降深留有余地。此外，還要注意到水源井的灌溉方式如水源井配備噴灌設(shè)備時，就應(yīng)優(yōu)先確定所需水泵的揚程大小，以滿足噴灌設(shè)備的使用壓力要求，還應(yīng)考慮需水量的大小選配水泵。雖然水井具備選取配大流量泵條件，但不需要那么多水，選用機(jī)泵不經(jīng)濟(jì)而且泵開停頻繁，容易損壞還浪費油和電。

第二步是以泵配機(jī)。根據(jù)水泵和配套功率確定所需動力和機(jī)械的功率，合理配套動力機(jī)。水泵的配套功率可按下列公式計算：

式中：N配—水泵的配套功率（kw）

H——水泵的總揚程（m）

Q——水泵的流量（l/s）

N——水泵的效率（%）

K——備用功率系數(shù)。電動機(jī)配套的機(jī)井K會選用1.1～1.3，柴油機(jī)配套的K值可選用1.2～1.4。一般44千瓦以下時可選用1.1～1.4。44千瓦以上可選用1.05～1.08。

首先依據(jù)此公式計算出水泵的配套功率，確定機(jī)器的功率。然后依據(jù)當(dāng)?shù)氐碾娋W(wǎng)分布、經(jīng)濟(jì)收入、地理位置、交通環(huán)境等因素確定配套機(jī)是采用電機(jī)，還是采用柴油機(jī)。在供電條件較好地區(qū)，可選擇電動機(jī)。因為電動機(jī)啟動容易、操作簡單、運行可靠、運行成本較低。在無電或供電比較困難的地區(qū)，應(yīng)選用柴油機(jī)。柴油機(jī)具有機(jī)動靈活、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點。

第三步是以泵配管。應(yīng)根據(jù)水泵的類型和規(guī)格合理選配管、帶。管徑與長度要與泵體和揚程相適應(yīng)。根據(jù)實際需要合理地確定管道長度。避免增長管路阻力損失，以減少設(shè)備投資，降低灌溉成本。從運用效果上看，采用高壓聚乙烯管做潛水泵的揚水管造價低、適用性強(qiáng)、效益可觀。

與水泵配套的管徑D由下式確定：

式中:Q—為水泵流量，m3/s，可從水泵銘牌或說明書中查到；

V—為管中水的流帶，m/s，進(jìn)水管內(nèi)水的流速應(yīng)在0.5m～1m/s揚程小取小值，揚程大取大值。

根據(jù)上式計算管徑后，可由各種管材標(biāo)準(zhǔn)中查找統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)管徑的管路。

只要考慮全面，給水源井選配合適的水泵并不難，可以做到充分發(fā)揮水井、泵、機(jī)的作用，經(jīng)濟(jì)合理地開發(fā)利用地下水。如果疏忽大意，選配不當(dāng)，將造成很大的浪費和損失。

杜爾伯特蒙古族自治縣水務(wù)局 郵編：162200）