故障供水井的檢測(cè)及處理方法

王博　楊嘉凱　荊宇

【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，城市的用水問題日益突出，井齡在10年以上的舊井，經(jīng)常出現(xiàn)井管破裂、水垢?jìng)?、雜物堵塞等井內(nèi)問題，采用電視檢查系統(tǒng)能有效判斷供水井的漏點(diǎn)及使用情況，對(duì)供水井采用洗井與補(bǔ)井相結(jié)合的辦法，進(jìn)行綜合治理，有效的降低了工程造價(jià)，大大延長(zhǎng)了供水井的使用壽命。

【關(guān)鍵詞】供水井；檢測(cè)；處理お

Fault detection and processing method of water supply well

Wang Bo，Yang Jia—kai，Jing Yu

（Henan province Earth physics engineering investigate researchinstituteZhengzhouHenan450053）

【Abstract】With the development of economy and society， the problems of CityWater have become increasingly prominent， the problem Frequently happens such as well pipe rupture， Scale damage， scale blockage of the well which more than 10 years old. using television inspection system can effectively judge water supply well leakage and the use of water supply wells， On water supply wells using well washing and well repairing combined approach， comprehensive management， reduce project cost， prolongs the service life of the water supply well.

【Key words】Water supply well；TESTING；Processingお

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，城市的用水問題日益突出，對(duì)地下水的開發(fā)和利用成為了保障城市用水的重要方面，近年來，井齡在10年以上的舊井，經(jīng)常出現(xiàn)井管破裂、水垢?jìng)Α㈦s物堵塞等井內(nèi)問題，使舊井的檢測(cè)及處理日益突出和復(fù)雜。

1. 項(xiàng)目概況

鄭州某大酒店深水井位于河南省鄭州市福壽街以西、興隆街以北，主要功能為供水。由于長(zhǎng)時(shí)間滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，2009年9月出現(xiàn)井內(nèi)涌沙、出水渾濁，無法正常使用，其成井資料保管不善，丟失，給該井的修復(fù)工作造成障礙。

2. 檢測(cè)技術(shù)方法

采用SJ—2型井下電視檢查系統(tǒng)（最大檢測(cè)深度1500），該系統(tǒng)包括井下攝像探頭，系統(tǒng)控制器、專用電纜、絞車、錄像機(jī)和彩色監(jiān)視器等。檢查系統(tǒng)采用固體CCD攝像技術(shù)、微機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)，大規(guī)模集成電路等系列，及20世紀(jì)80年代后期國(guó)際先進(jìn)的電子技術(shù)和高壓密封技術(shù)。它是把一自帶光源的防水?dāng)z像探頭致入地下水井中，水井中的水必須是清晰透明，在地面彩色監(jiān)視器上可直接觀測(cè)地下水井的情況。根據(jù)圖像形態(tài)顏色及光亮度等信息，判斷井的情況。技術(shù)關(guān)鍵主要是：供水井出砂點(diǎn)及水質(zhì)變化原因的確定。

3. 供水井現(xiàn)狀：

目前供水井主要存在問題是：井壁腐蝕嚴(yán)重、170.5米處井管破損穿孔，而導(dǎo)致供水井不能正常使用。其檢測(cè)結(jié)果及成因主要有以下幾方面：

（1）供水井井徑為273，137米處變徑為159。經(jīng)井下電視檢測(cè)現(xiàn)，靜水位68.2m，473～477 m為第一層取水段；516.5～520.6 m為第二層取水段；528～532m為第三層取水段；544～548 m為第四層取水段；572～576 m為第五層取水段；583.5～587.5 m為第六層取水段；597～601 m為第七層取水段；605～613.5 m為第八層取水段（檢測(cè)至濾水管位置613.5米處，井管有大塊銹瘤，銹蝕嚴(yán)重，無法繼續(xù)檢測(cè)）。

（2）供水井井壁腐蝕嚴(yán)重，使井壁顯現(xiàn)凸凹不平的銹瘤，有在不同位置再次破損的隱患。

（3）水井一直使用未進(jìn)行清洗。井內(nèi)存在大量腐蝕產(chǎn)物和地下水中的有機(jī)物分解氧化后產(chǎn)物并堵塞濾水管，使供水井水質(zhì)惡化（發(fā)黃、產(chǎn)生絮狀物），水量減少或水溫降低。

（4）地下水中含有大量的Ca2+和Ma2+等，這些陽歷子與水中的碳酸根和硫酸根等陰離子反應(yīng)生成沉淀物充填到裂隙，造成含水層堵塞使水量減小或降低水溫度。

（5）地下水中的鐵離子在缺氧情況下主要以Fe2+（無色）形成存在，當(dāng)抽水過程中或在靜水管和動(dòng)水管之間水與空氣接觸時(shí)，水中的Fe2+立即轉(zhuǎn)化為Fe3+，主要以Fe（OH）3黃色沉淀物出現(xiàn)，常年累計(jì)則可產(chǎn)生大量的Fe（OH）3沉淀物與沉積物一起形成化學(xué)淤泥面沉積在井內(nèi)，逐步減少水井的有效深度，井掩埋部分濾水管（進(jìn)水通道），從而造成水量逐年減小和水溫下降。

（6）井內(nèi)堵塞的另一種原因還有微生物粘泥。在井內(nèi)產(chǎn)生這種堵塞物的微生物主要是微細(xì)菌（好氧菌）和硫酸鹽還原菌（厭氧菌），這些微生物一方面因?yàn)樽陨泶罅糠敝钞a(chǎn)生結(jié)垢，另一方面其分泌物產(chǎn)生“微生物粘泥”與其它固體物混合粘附在井壁上面形成膠結(jié)物。井管中上部最常見的桔黃色“凸?fàn)钿P瘤”則是由于鐵細(xì)菌大量生長(zhǎng)繁殖而引起。

另外，由于鐵細(xì)的大量繁殖，產(chǎn)生“銹瘤”堵塞井管的同時(shí)，也容易使井管出現(xiàn)許多溶解氧濃差電池，而造成井管的局部腐蝕穿孔。還有外力的推力和震力，如地震的受力破壞，很容易造成井管局部的擠扁和錯(cuò)位裂縫。

表1出砂漏礫治理技術(shù)方案

出砂位置 治理方法 特點(diǎn)

井口下部附近 井口懸掛法 難度小，安全可靠

變徑下部附近 變徑懸掛法 井斜時(shí)難度大，安全可靠

變徑上部附近 變徑坐底法 難度小，安全可靠

井底上部附近 井底坐底法 井斜時(shí)難度大，安全可靠

井內(nèi)任何位置 局部處理法 成本低，技術(shù)含量一般

井底井管錯(cuò)位 井內(nèi)投礫法 簡(jiǎn)易，效率高

實(shí)管任何位置 高壓注漿法 不改變井結(jié)構(gòu)

4. 處理方法

（1）供水井井底清淤，利用大型卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行供水井打撈探測(cè)和疏通。選用撈渣桶和必要的設(shè)備，對(duì)井內(nèi)腐蝕沉淀的淤積物進(jìn)行處理和打撈。ィ2）鋼絲刷洗井，即下入鋼絲刷在井內(nèi)反復(fù)上下拉動(dòng)。其目的充分破壞井壁結(jié)垢強(qiáng)度，并使井壁上的疏松膠結(jié)物徹底脫落，以保證井壁光滑干凈。ィ3）機(jī)械活塞洗井，利用大型卷揚(yáng)機(jī)下入活塞在井內(nèi)反復(fù)上下拉動(dòng)。其目的主要使井壁上的疏松膠結(jié)物徹底脫落，及充分疏通含水層出水通道，使地下水補(bǔ)充及時(shí)順暢。ィ4）二次井底淤積物處理，選用撈渣桶和必要的設(shè)備，對(duì)洗井后井內(nèi)所產(chǎn)生的淤積物進(jìn)行清理，清出供水井所埋濾水管，使供水井深度基本恢復(fù)原始深度。

圖1補(bǔ)管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖

圖2補(bǔ)下井管示意圖

（5）大降深振蕩洗井，經(jīng)過上述方法洗井以后，井內(nèi)將會(huì)出現(xiàn)很多松散的沉積物。所以必須選用水泵對(duì)井內(nèi)進(jìn)行分段振蕩洗井和排渣，以達(dá)到徹底疏通含水層和清洗水井之目的。

通過洗井和排渣，使井內(nèi)的“銹渣”、“反應(yīng)產(chǎn)物”和淤泥、砂排出井外。

（6）抽水試驗(yàn)，上述工序進(jìn)行完畢后，下泵進(jìn)行抽水試驗(yàn)，主要檢測(cè)水井的水文地質(zhì)參數(shù)，如靜水位、動(dòng)水位、水溫、水量等。

5. 補(bǔ)井處理方案

結(jié)合原井結(jié)構(gòu)按表1方案進(jìn)行合理選擇，一般實(shí)管破裂可用于小一級(jí)或二級(jí)的實(shí)管進(jìn)行修補(bǔ)?？蛇x擇貼礫管和新型T型絲濾水管包網(wǎng)進(jìn)行修補(bǔ)，具體方案根據(jù)井的實(shí)際情況，考慮成本、井斜、錯(cuò)位、安全、管徑等因素選擇最佳方案和設(shè)計(jì)，該井情況比較復(fù)雜，設(shè)計(jì)加工止水密封盤是一個(gè)關(guān)鍵，在補(bǔ)下管前，要進(jìn)行探井，探井裝置的外徑應(yīng)比補(bǔ)井管材的最大外徑大10～20mm，長(zhǎng)度選擇在6～10m。

5.1該井補(bǔ)管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

補(bǔ)管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，原則是安全、可靠、順暢。其主要組成有管體，馬蹄口，變徑和止水盤，如圖1所示，管體選擇鋼管，馬蹄口和喇叭口是保證下管和起下泵暢順，變徑位于補(bǔ)管最上部，主要用于提掛和安裝止水盤（長(zhǎng)度0.5～1m），有時(shí)用于變徑外，止水盤由環(huán)形鋼板、螺孔，橡膠組成，密封鋼板環(huán)中間的橡膠分于5層，必要時(shí)可在補(bǔ)管區(qū)間增加止水盤數(shù)量。補(bǔ)管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖見圖1。

5.2補(bǔ)井施工工序。

該井出現(xiàn)涌砂，其主要原因?yàn)?70.5米處井管破損穿孔，結(jié)合洗井，具體施工工序如下：

起泵 測(cè)井判斷 提交報(bào)告

議定方案 用井方選案 用井方?jīng)Q定預(yù)案補(bǔ)井

探孔補(bǔ)井 補(bǔ)井后抽水試驗(yàn)竣工驗(yàn)收

5.3補(bǔ)下井管示意圖（見圖2）。

6. 結(jié)束語

該井通過清淤、洗井、修補(bǔ)170.5米處剖損、抽水實(shí)驗(yàn)，2009年10月13日，達(dá)到了水清砂凈、水量25T/h左右，基本恢復(fù)了使用功能。從兩年來使用情況來看，效果較好。因此，采用電視檢查系統(tǒng)能有效判斷供水井的漏點(diǎn)及使用情況，對(duì)供水井采用洗井與補(bǔ)井相結(jié)合的辦法，進(jìn)行綜合治理，有效的降低了工程造價(jià)，大大延長(zhǎng)了供水井的使用壽命，為類似工程的處理，提供了有益經(jīng)驗(yàn)。