以單位涌水量評(píng)價(jià)水源井產(chǎn)水能力的方法研究

魏 力

（洛陽(yáng)北控水務(wù)集團(tuán)有限公司，河南 洛陽(yáng) 471003）

地下水資源既是一種寶貴的自然資源，也是自然環(huán)境的重要組成部分[1]。從人們的日常生活到發(fā)展工業(yè)、農(nóng)業(yè)，以至國(guó)防建設(shè)都需要地下水[2]。合理開(kāi)發(fā)利用地下水資源是經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的必然要求，也是供水企業(yè)成本控制的重要舉措。

洛南水源是洛陽(yáng)北控水務(wù)集團(tuán)有限公司重要的地下水源地，位于洛南南岸，伊、洛河之間的一級(jí)階地上，含水層厚而連續(xù)，為第四系孔隙砂卵石層?，F(xiàn)有水源井27眼，其中+7#、+19#、+22#、+23#為正副雙井。為了查明正副井產(chǎn)水能力大小，對(duì)正副井進(jìn)行了超聲波流量測(cè)試。

1 正副井產(chǎn)水能力分析

考察水井產(chǎn)水能力不僅要看流量，還要考慮水位降深這一因素。單位涌水量為抽水試驗(yàn)時(shí)井管內(nèi)水位每下降1米時(shí)的產(chǎn)水量，即單位涌水量=，單位涌水量越大說(shuō)明水井出水能力越強(qiáng)。本次試驗(yàn)各井單位涌水量計(jì)算結(jié)果如表1所示。

表1 測(cè)試井動(dòng)靜水位降深及單位涌水量計(jì)算結(jié)果

根據(jù)此次測(cè)試及副井成井時(shí)計(jì)算所得單位涌水量結(jié)果，對(duì)正副井產(chǎn)水能力分析如下：

1.1 7#裝泵流量200m3/h，測(cè)試流量203m3/h，單位涌水量248m3/h·m；-7#裝泵流量 300m3/h，測(cè)試流量 329m3/h，單位涌水量235m3/h·m。因所用水泵額定流量差距較大，造成兩井流量差別較大，但其流量都接近其水泵額定流量，且兩井單位涌水量接近，說(shuō)明兩井產(chǎn)水能力接近。

1.2 19#裝泵流量 300m3/h，此次測(cè)試流量325m3/h，單位涌水量304m3/h·m；-19#裝泵流量300m3/h，測(cè)試流量295m3/h，單位涌水量295m3/h·m。兩井單位涌水量接近，產(chǎn)水能力接近。

1.3 22#裝泵流量 210m3/h，此次測(cè)試流量280m3/h，單位涌水量133m3/h.m，-22#裝泵流量300m3/h，測(cè)試流量286m3/h，單位涌水量168m3/h·m。對(duì)比副井產(chǎn)水量較好，但差別不大。

1.4 23#裝泵流量 300m3/h，此次測(cè)試流量330m3/h，單位涌水量150m3/h·m；-23#裝泵流量200m3/h，測(cè)試流量250m3/h，單位涌水量62.5m3/h·m。兩井對(duì)比正井產(chǎn)水能力較好。

1.5 此次測(cè)試各正井單位涌水量最大的為19#，單位涌水量 304m3/h·m，最小的為 22#，單位涌水量 133m3/h·m，按單井設(shè)計(jì)需水量200m3/h計(jì)算，單井動(dòng)靜水位最大降深1.5m即可達(dá)到，而洛南水源單井動(dòng)靜水位降深在1.08～5.4米之間，各井動(dòng)靜水位降深較大反映出洛南水源各井單位涌水量大小存在差異，產(chǎn)水能力存在差異。

1.6 此次測(cè)試各單井流量接近裝泵額定流量，且均大于200m3/h，說(shuō)明各井產(chǎn)水量在額定流量附近，也反映出洛南水源地區(qū)地層含水性?xún)?yōu)良，含水層水量豐富。

2 單井產(chǎn)水能力分析

此次測(cè)試，19#測(cè)試條件最符合校測(cè)條件，故對(duì)19#產(chǎn)水情況進(jìn)行分析。19#為2007年成井，成井時(shí)流量295m3/h，為水表測(cè)量，此次測(cè)試流量為325m3/h，比成井時(shí)大，分析造成這種結(jié)果的原因有以下幾點(diǎn)：

2.1 水井長(zhǎng)期使用后，將井壁周?chē)鸀V料中粘結(jié)的粘土充分清洗干凈，增大了濾料間的孔隙率，使水流可以順暢通過(guò)濾料進(jìn)入井內(nèi)。

2.2 濾料經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期水流沖刷，沉降均勻形成了穩(wěn)定的孔隙結(jié)構(gòu)，使水流運(yùn)行穩(wěn)定。

2.3 19#井深80米，花管長(zhǎng)度60米，這就使得井管進(jìn)水面積較大，相比井深小、花管長(zhǎng)度小的井，相同時(shí)間井管內(nèi)更易進(jìn)水，在同等產(chǎn)水量情況下，動(dòng)、靜水位較淺、水位降深較小，從以上各井動(dòng)、靜水位及水位降深可以看出這點(diǎn)，19#動(dòng)、靜水位最淺，水位降深也最小為1.07米，計(jì)算所得單位涌水量最大。

3 結(jié)論

通過(guò)此次測(cè)試分析，結(jié)合洛南水源地層情況可以得出以下結(jié)論：

3.1 洛南水源由于處在伊洛河階地，含水層主要為沉積的砂卵石，且厚度較大，可以有效接受降雨、河流補(bǔ)給，適宜儲(chǔ)存地下水，而洛南水源又靠近伊洛河，特別是洛河橡膠壩修建以后，在洛河瀛洲橋至洛陽(yáng)橋之間形成常年較高的水位，對(duì)沿岸地下水進(jìn)行了穩(wěn)定的補(bǔ)給，故該地區(qū)地層含水量豐富。

3.2 通過(guò)以上各井產(chǎn)水量及單位涌水量可以看出：+7#、+19#、+22#相比，正、副井單位涌水量均較大，且副井單位涌水量與其正井接近，說(shuō)明正、副井產(chǎn)水能力相當(dāng)；+23#相比，23#比-23#單位用水量大出很多，說(shuō)明其正井產(chǎn)水效果優(yōu)于副井。

3.3 根據(jù)單井裝泵電機(jī)、流量的大小，單井小時(shí)產(chǎn)水量在200m3～300m3較可靠，但考慮到洛南水源為上世紀(jì)70年代初建設(shè)，井管為水泥管，經(jīng)過(guò)近40年的使用，井管存在老化現(xiàn)象，為延長(zhǎng)水井開(kāi)采年限，在現(xiàn)有開(kāi)采需求滿(mǎn)足供水能力的前提下不易增大單井開(kāi)采量。

3.4 在含水層連續(xù)、厚度較大情況下，井深越深，花管數(shù)量越多，進(jìn)水能力越強(qiáng)，動(dòng)、靜水位越淺，動(dòng)靜水位降深也越小。

3.5 此次評(píng)價(jià)分析采用單位涌水量作為水井產(chǎn)水能力的指標(biāo)是建立在洛陽(yáng)北控水務(wù)集團(tuán)有限公司水源井使用的基礎(chǔ)之上，所采用的計(jì)算方法已廣泛應(yīng)用于水文地質(zhì)調(diào)查工作中，通過(guò)分析水井單位涌水量可以確定水井產(chǎn)水能力大小，對(duì)供水企業(yè)開(kāi)經(jīng)濟(jì)井，有效控制產(chǎn)水成本有切實(shí)的指導(dǎo)意義。

[1] 周維博、施垌林、楊路華.地下水利用[M].中國(guó)水利水電出版社，2006.

[2] 薛禹群.地下水動(dòng)力學(xué)[M].地質(zhì)出版社，1997.9.