大口井在解決山丘區(qū)農(nóng)田節(jié)水灌溉工作中的推廣應(yīng)用

郭紀堂

目前，我國正在加大水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資力度，為提高水的利用率，著力解決高效節(jié)水灌溉問題，大口井因具有投資少、施工簡便及運行成本低等特點，在適宜地區(qū)，作為一種重要的水源工程，被廣泛推廣和應(yīng)用。

1. 大口井具有的優(yōu)點

大口井是井徑大于2米，井深一般不超過15m的水井，井徑根據(jù)水量、抽水設(shè)備布置和施工條件等因素確定，一般為5～8m，不宜超過10m。地下水埋藏一般在10m內(nèi)，含水層厚度一般在5～15m，適用于任何砂、卵、礫石層，滲透系數(shù)最好在20m/d以上，單井出水量一般500～10000m3/d，最大為20000～30000m3/d。

大口井雖然在開挖深度和開口直徑上，因地理位置和地質(zhì)結(jié)構(gòu)的不同，有一定的局限性，但在淺層地下水水量較足，能夠滿足100畝左右的農(nóng)田得到有效灌溉的情況下，與其它水源工程相比具有較大的優(yōu)越性：一是工程投資低。因可就地取材，能降低部分成本，在魯東南平原及丘陵區(qū)，建設(shè)一個日供水能力500立方米的水源地，需鉆深井（井深100-150米）4～5眼，一般需投資12萬元左右，而可供同樣水量的大口井，工程投資僅需3萬元左右，此外，深井提水設(shè)備一般配套投資需1.0萬多元，而大口井提水設(shè)備僅需投資2～3千元。二是運行成本低。同深機井供水相比，大口井由于設(shè)備投資少，提水動力小，供水成本一般低于深井供水成本的1/3。三是施工工藝簡單，易于群眾掌握。與深井相比，大口井施工無需專用機具和復(fù)雜工藝，可就地露天開挖，施工簡單。四是水質(zhì)有保證。一般采用封閉式供水，不易被污染，水質(zhì)可靠。

2、大口井的應(yīng)用條件與設(shè)計要點

2.1 大口井的應(yīng)用條件

2.1.1大口井適用于地下水埋藏較淺、含水層較薄且滲透性較強的地層取水，比較適合我縣西部山丘區(qū)。

2.1.2地下水補給豐富，含水層滲透性良好的地段，對地下水水量、含水層滲透性要求相對較強。

2.2 大口井的設(shè)計要點

2.2.1開工前，前期水文地質(zhì)勘察要做細，利用物探找水、抽水試驗和水質(zhì)化驗等方法，測定所選井址的地下水水質(zhì)及出水量，并通過觀測井觀測或依照有關(guān)水文地質(zhì)資料推算出井址所在地的水位變幅和最大水位降深，以確定合理的結(jié)構(gòu)尺寸。

2.2.2 井址的選擇，既要考慮水文地質(zhì)條件，又要考慮其應(yīng)用環(huán)境。從經(jīng)濟角度考慮以既可節(jié)省供水管線投資，又可節(jié)省供電配套投資的地點為宜，同時要遠離污染源，以免造成水質(zhì)污染。

2.2.3大口井的幾何形狀應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件、施工條件、施工方法和材料等因素確定。按幾何形狀可分為圓形和截頭圓錐形兩種。圓筒形大口井制作簡單，下沉?xí)r受力均勻，不易發(fā)生傾斜，即使傾斜后也易校正，圓錐截頭圓錐形大口井具有下沉?xí)r摩擦力小、易于下沉、但下沉后受力情況復(fù)雜、容易傾斜、傾斜后不易校正的特點。一般來說，在地層較穩(wěn)定的地區(qū)，應(yīng)盡量選用圓筒形大口井。

2.2.4 大口井的井徑、井深、井壁厚度等尺寸，應(yīng)符合農(nóng)用機井的技術(shù)規(guī)范。井徑應(yīng)綜合考慮用水量、施工方法、施工條件、工程造價等因素確定。井深要考慮地下水質(zhì)、含水層厚度、地層巖性、水位埋深、水位變幅和施工因素確定。以灌溉為主的大口井，應(yīng)著重考慮水位埋深和水位變幅兩個因素。

3、大口井的施工與配套應(yīng)用

3.1大口井的施工方法

在魯東南低山丘陵區(qū)，一般采用大開槽人工開挖法和沉井法。近年來，隨著挖掘機械的普及，利用挖掘機開挖大口井的施工方法已取得廣泛普及和應(yīng)用。

3.2挖掘機開挖大口井施工工藝

利用挖掘機開挖大口井宜配合集水井降水或井點降水一起進行施工，以提高施工工效，確保施工安全。

集水井降水法適用于粗粒土層或滲水量小的粘土層，在大口井開挖過程中，在井底設(shè)置集水井，沿井底周圍或中央開挖排水溝，使水流入集水坑，然后用水泵抽走，所用水泵主要有離心泵、潛水泵和軟抽水泵。集水坑應(yīng)設(shè)置在地下水流向的上游，其深度要低于挖土面0.7～1.0米，并隨挖土隨挖隨加深。

井點排水法適用于細砂或粉砂土層，在大口井開挖之前，預(yù)先在井基四周埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管（井），利用抽水設(shè)備抽水，使地下水位降到開挖面以下，并在大口井開挖過程中仍不斷抽水，這樣，可使所挖的土始終保持干燥狀態(tài)，也可防止流砂發(fā)生。井點降水法有：輕型井點、電滲井點、噴射井點、管井井點及深井井點等。井點降水法由于設(shè)備要求高、工藝較復(fù)雜、費用高等特點，一般較少采用，在此土層條件下，多采用落盤井施工法。

挖掘機開挖大口井施工工藝及流程如下：

井址選定→場地整理→集水井降水→井筒底座澆砌→井筒砌筑→井壁進水濾料或土方回填→設(shè)置井底集水坑→鋪設(shè)井底濾料→停止降水→蓄水→抽水試驗→井口封蓋→洗井→配套設(shè)備→投入運行。

3.3配套應(yīng)用

大口井在解決農(nóng)田灌溉工程中的配套應(yīng)用，應(yīng)視設(shè)計用水量、設(shè)計供水壓力、井內(nèi)動水位等因素確定。農(nóng)田灌溉工程用水量大，供水壓力較高，提水設(shè)備可選用功率高的普通Q型潛水泵，為管理方便，可選用投資較大的變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備;在井型結(jié)構(gòu)上，井底可設(shè)集水坑，以提高井筒的蓄水空間，減小井深，降低工程造價，并為排水維修提供方便;井口應(yīng)高出周圍地面，在砂層和地面之間應(yīng)鋪設(shè)粘土或素砼井圈，近井口地面環(huán)井圈以外做1.5～3.0米的散水坡，以防表層地下水和地面污水侵入井內(nèi)造成水質(zhì)污染;井蓋宜采用梁板式鋼筋砼結(jié)構(gòu)，出水口和維修口可設(shè)置在管理房內(nèi)，以利于管理。

4、大口井的推廣應(yīng)用

目前，在解決我鎮(zhèn)山丘區(qū)農(nóng)田灌溉工作中，大口井作為一種重要的供水水源，得到了廣泛推廣和應(yīng)用，從已經(jīng)配套實施的16處工程看，取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益，具有較高的推廣應(yīng)用價值。

（作者單位;276312 山東省沂南縣雙堠鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心）