遼寧省大小凌河沿岸面沙淤井問題產(chǎn)生原因及應(yīng)對措施

李玉占

（凌海市水利事務(wù)服務(wù)中心凌海市雙羊鎮(zhèn)水利辦，遼寧 錦州 121213）

前言

遼寧省大小凌河沿岸淤井問題的存在，直接關(guān)乎周邊農(nóng)業(yè)灌溉發(fā)展，影響農(nóng)民生活質(zhì)量水平提升，而并非如部分人所認為的“從高科技角度來講淤井是個小問題”。因此，關(guān)于面沙淤井的形成與應(yīng)對，值得大家廣泛的重視與研究。以此為基礎(chǔ)，予以解決現(xiàn)實問題而展開《遼寧省大小凌河沿岸面沙淤井問題產(chǎn)生原因及應(yīng)對措施》極具現(xiàn)實價值。

1.大小凌河沿岸面沙淤井研究的前提和必要性

為了進一步推動農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展，實現(xiàn)社會主義新農(nóng)村的全面建設(shè)與完善，近些年，國家先后提出了各種鄉(xiāng)村發(fā)展規(guī)劃，擴大了農(nóng)業(yè)水利工程項目申報的規(guī)模與數(shù)量，其中包括農(nóng)業(yè)發(fā)展項目、節(jié)水增糧項目、農(nóng)業(yè)示范基地項目等。同時，為了讓研究項目數(shù)量與研究成果盡可能匹配，國家及各級政府部門都投入了大量人力、物力、技術(shù)等，這在很大程度上促進了農(nóng)村發(fā)展，推動了我國的新農(nóng)村建設(shè)。但是并非所有投入都能夠與回報成正比。在我國的遼寧省大小凌河沿岸，就存在水利工程項目無法達到預(yù)期效果的現(xiàn)象，因為該地區(qū)近些年出現(xiàn)了許多的面沙淤井。面沙淤井的大規(guī)模出現(xiàn)，造成大小凌河周邊農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)施處于半癱瘓狀態(tài)，這一現(xiàn)狀嚴重影響大小凌河附近農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)與發(fā)展，而大小凌河沿岸的面沙淤井問題，引起了遼寧省水利廳的重視，推動了相關(guān)農(nóng)業(yè)發(fā)展的研究。

筆者在多年前就已發(fā)現(xiàn)這個問題，也做了長時間的調(diào)查研究、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和實驗實踐，基于最終的結(jié)果，個人并不贊同很多人認為的“從高科技角度來講淤井是個小問題”的觀點。在筆者看來，這是一個涉及大小凌河周邊千家萬戶生活質(zhì)量保障的、涉及整個工程項目是否能夠持續(xù)利用的、涉及國家大量人物力投入的、涉及遼寧地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟巨大成效的重大問題，所以筆者認為自身所申報的關(guān)于“發(fā)展新農(nóng)村建設(shè)，農(nóng)業(yè)水利工程中水井灌溉問題”以及“如何解決遼寧省大小凌河沿岸眾多面沙淤井問題”的課題研究項目，應(yīng)該引起農(nóng)業(yè)水利部門及專家的重視，并呼吁大家重視水利工程建設(shè)問題，及時解決威脅群眾生存的問題。

為了進一步確保研究的有效性，筆者還對本次研究的最終目標(biāo)進行了充分的明確：解決遼寧省大小凌河沿岸眾多面沙淤井問題的成因，通過以“砂”養(yǎng)“沙”的方法，減少大小凌河沿岸砂石的流動性，從根本上緩解該區(qū)域的面沙淤井問題，推動周邊農(nóng)業(yè)發(fā)展。

2.大小凌河沿岸面沙淤井問題產(chǎn)生原因

2.1 大小凌河概況簡述

大小凌河主貫遼西，然后匯入渤海，流域面積廣闊，流經(jīng)碎屑巖、火山巖和黃土地區(qū)，含沙量達57kg/m3，水土流失嚴重，由于第四紀覆蓋層在10m左右，多為壤土和沙土，一般沿岸或井深度約20m，含水層厚度3—5m，多為卵石，粗砂及粉砂，且細沙層較厚（也俗稱流沙層），這就造成大小凌河沿岸大規(guī)模淤井出現(xiàn)，嚴重阻礙周邊區(qū)域農(nóng)業(yè)灌溉的發(fā)展。

2.2 當(dāng)前大小凌河農(nóng)業(yè)灌溉的現(xiàn)狀

大小凌河沿岸土地平整，土壤肥沃，河水資源豐富，然而遼西卻連續(xù)出現(xiàn)多年干旱，為了解決干旱問題，推動周邊地區(qū)灌溉農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，沿岸屬地紛紛申報了各類農(nóng)業(yè)灌溉水利工程項目，初時這些項目的價值性是相對突出的，也起到了一定的解決作用。但此后的很短時間內(nèi)，很多項目的弊端開始顯現(xiàn)。筆者個人在此期間經(jīng)多地走訪研究，發(fā)現(xiàn)大小凌河沿岸陸續(xù)出現(xiàn)了眾多的灌溉井無法使用（目前遼寧省朝陽市也發(fā)現(xiàn)了此種問題，引起了水利部門的重視）的現(xiàn)象，致使大量沿岸農(nóng)田水利工程處于半癱瘓狀態(tài)，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟遭受較為嚴重的損失，國家巨額投資損失嚴重。

2.3 大小凌河面沙淤井的形成原因

2.3.1 自然原因

大小凌河沿岸地下沙層厚，水中含沙量較大，即使用橋式濾水管過濾，依然擋不住面沙侵入，造成灌溉水井淤沙嚴重，而這樣的自然環(huán)境是長久以來大自然作用下形成的，在短時間內(nèi)是難以從人為的角度突破大自然這一層屏障來確保灌溉淤井問題不出現(xiàn)的。因此，有效的治理淤井的方法，就是盡可能降低面沙的流動性，減少水中沙的含量，提升濾水管的過濾功能。

2.3.2 人為原因

一方面，管理不到位，人為破壞，造成灌溉井無法使用，成為廢井。大小凌河流域的農(nóng)田種植既有一定規(guī)模的承包合作性種植，也有大量的個體農(nóng)民種植，而不同種植方式對于灌溉水資源的需求量不同，對水井的維護也不同。規(guī)模性灌溉需水量更大，對于水井的需求程度更高，在相關(guān)的維護方面更積極、投入更多，也有專門的人負責(zé)維護和通淤。而個體種植者對水資源的需求量相對較少，日常的相關(guān)維護也不重視，甚至由于其他原因出現(xiàn)人為破壞現(xiàn)象，造成淤井嚴重。另外，對于灌溉用水井的管理并不到位，或相應(yīng)的管理體系并不完善，這也導(dǎo)致很多出現(xiàn)淤堵的水井無法及時除淤并投入使用，廢井?dāng)?shù)量逐年增加，可用資源浪費嚴重，國家大量的人、財、物投入流失。

另一方面，雨量充足的年份，灌溉井長期不使用，導(dǎo)致井內(nèi)作淤嚴重，因此，一旦出現(xiàn)干旱年份時，只能通過洗井“激活”淤井。而這個過程中需要農(nóng)民來承擔(dān)費用，但農(nóng)民并不愿承擔(dān)這些費用，洗井落不到實處，日久天長，水井徹底淤死。在通常情況下，大小凌河流域雨量是較為充足的，這讓周邊很多農(nóng)業(yè)種植用地?zé)o需用井水灌溉也會保證豐收，極易造成水井作淤后不進行清理的“不顧長遠利益”行為意識產(chǎn)生。因為此時的水井，在農(nóng)民看來是不具備使用價值的，人們不會花費時間和費用對淤堵進行及時的清理，淤沙不斷積累。但遇到某一年或連續(xù)幾年干旱氣候時，水井的作用有所體現(xiàn)，需要借助洗井保證水井正常出水，而洗井維護需要承擔(dān)費用，農(nóng)民無甚意愿，造成水井最終成為廢井，無法再投入使用。

2.3.3 施工原因

無論農(nóng)發(fā)項目，還是節(jié)水增糧，以及當(dāng)前農(nóng)業(yè)示范基地項目，對應(yīng)的灌溉用井都要求出水量20—40噸/每小時，才能驗收合格。為了達到驗收標(biāo)準，滿足灌溉需求，很多水井中往往會填充大量的砂礫料，但往往在填充中以礫料為主，輔以少量砂料，這樣做會增強灌溉水井的透水性，確保灌溉水量充足，這對于地下水少、沙少的農(nóng)田來說，非常不錯，然而針對大小凌河沿岸系細沙層較厚，流沙較多的因素，采用礫多砂少的辦法卻并不可行，因為礫石表面光滑，縫隙大，隨著大量面沙侵入，沉淀管積滿，作淤如果短時間內(nèi)不清理，仍舊會成為淤井。

總之，由于面沙淤井，僅是所造成的整個國家和地方政府工程項目相關(guān)的投入損失就是難以計數(shù)的。由面沙淤井問題而導(dǎo)致的農(nóng)業(yè)水利項目不能正常使用，最終所造成的大小凌河周邊地區(qū)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟損失也是巨大的。

3.大小凌河沿岸面沙淤井問題應(yīng)對措施

3.1 應(yīng)對措施理論基礎(chǔ)

3.1.1 地址基本構(gòu)圖

大小凌河流域打造機井所適合的地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，可劃分為六層，最上層為土層，依次朝下分別是黃黏土層、泥層、碎石層、粗砂層、粉砂層、面沙層、巖石層。

3.1.2 灌溉井

就普通灌溉機井而言，包括兩個組成部分，即：①沖擊鉆機②潛孔鉆機。

就灌溉井的一般結(jié)構(gòu)而言：井頭在井管的上端，用磚石混凝土澆筑成臺，以便安裝抽水設(shè)備和保護井口，井頭出口處的井管應(yīng)與水泵或泵管連接緊密，以防污水和雜物進入井管，井壁管為了避免透水，實管安裝在隔水層，濾水管為透水的花管，是井管的進水部分，安裝在取水的含水層，起濾水作用，沉沙管又稱沉淀管，為實管，安裝在井管的最下部。一般為5m左右，用于沉淀，以便定期清理抽水時從含水層中帶來的泥沙，防止井淤。井底則在井管與鉆孔之間的環(huán)狀空隙中，分別填入不同的填充料：①在濾水管外圍填規(guī)格礫料，以便攔沙濾水和增加出水量。②在井壁管和沉淀管外圍填黏土球封閉，以免咸水、污水進入井中。

3.1.3 濾水管

其一，分類圖解。隨著社會的發(fā)展，濾水管也經(jīng)歷了由早期的水泥制人工鉆孔濾水管、水泥機械制濾水管、金屬制人工割孔濾水管向現(xiàn)今的金屬機械制濾水管的發(fā)展變遷，無論是濾水管的外形特征，還是對應(yīng)的功能，都越來越完備。

其二，濾水管作用。濾水管起阻砂濾水作用。濾水管能夠有效防止水井壁周圍的沙進入內(nèi)淤塞井管，也能支撐與保護井壁，讓抽水孔正常使用。大小凌河流域的水井沙土疏松極易出現(xiàn)裂縫，溶隙含水層井壁既不穩(wěn)定，疏松充填物較多，濾水管的置入極有必要。

其三，橋式濾水管優(yōu)點。橋式濾水管為橋形孔眼濾水器材，在發(fā)達國家應(yīng)用較為廣泛，20世紀80年代左右由于地質(zhì)礦產(chǎn)需要的原因，開始引進并推廣應(yīng)用，成效較為顯著。因此，這種濾水管被譽為“理想的水井過濾器”，主要應(yīng)用于水文地質(zhì)勘探、鉆井、礦泉水開發(fā)利用、地溫空調(diào)、壞井修復(fù)、地下水源地取水等領(lǐng)域具有其他形式的濾水管難以替代的優(yōu)勢：①堅固，涂由不同防腐層，使用壽命延長。②操作方便。③透水性鞥強，空心結(jié)構(gòu)讓濾水機械強度增加④橋狀間隙小，阻砂效果好。

3.1.4 “砂”與“沙”

“砂”通常分為天然砂和機制砂，多青色，質(zhì)地比較粗糙。機制砂是指通過砂機器設(shè)備把磚頭經(jīng)過加工打碎過程而形成的顆粒，多有角，較粗糙，透水性差，多應(yīng)用于建筑、市政。交通等領(lǐng)域。天然砂是自然條件作用（主要是巖石風(fēng)化或雨水沖擊）而形式的較大顆粒，俗稱水砂，不規(guī)則，堅固且透水性強?！吧场眲t通常指自然形成的非常細小的顆粒，直徑約0.1—0.5mm，在風(fēng)化后，受到風(fēng)力和水流的運輸?shù)礁鞯?，與自然、天氣、海洋有關(guān)。如沙塵暴、沙漠、沙灘，我們俗稱為面沙。天然砂（水砂）與沙雖然同一屬性，然而在課題當(dāng)中天然砂為解題的關(guān)鍵材料而面沙卻是造成淤井課題的罪魁禍首。

3.1.5 水利工程造價

水利工程造價是指投資整個水利工程（包括材料費、安裝費等）的全部費用，每個工程項目都有設(shè)計預(yù)案，甚至都會細微到一顆螺絲，此處不再進一步細致強調(diào)，就以當(dāng)?shù)毓喔裙こ虨槔?，灌溉中的管灌每個中小型農(nóng)田水利項目都約500萬左右。

3.2 應(yīng)對措施實踐方法

3.2.1 學(xué)習(xí)專業(yè)知識

其一，通過網(wǎng)絡(luò)渠道、地方水利治理相關(guān)書籍、大小凌河沿岸地質(zhì)地理環(huán)境等相關(guān)的數(shù)據(jù)資料等了解當(dāng)前大小凌河沿岸農(nóng)業(yè)發(fā)展、水利灌溉的現(xiàn)狀、存在問題、問題成因等，提出個人的意見建議，并就其中的疑問和計劃等向水利專家發(fā)出解答請求。

其二，將個人逐漸成形的設(shè)計方案投遞到相關(guān)的水利項目設(shè)計部門，確定相關(guān)方案的不完善性，予以不斷地糾正和完善后，確定方案的可行。

其三，搜集整理關(guān)于灌溉水井相關(guān)項目建設(shè)的質(zhì)量驗收標(biāo)準情況，明確灌溉井項目建設(shè)的質(zhì)量要求，避免后續(xù)出現(xiàn)相關(guān)問題。

其四，走進當(dāng)?shù)匾恍╉椖渴┕せ虺邪?，與專業(yè)人士進行施工流程及材料等相關(guān)的經(jīng)驗。

3.2.2 實踐檢驗

首先，購入研究所需材料。包括礫石10車、水砂（河砂）10車、篩片、運輸工具、填充使用工具。其次，借助于各類不同的水井，進行免費的濾料提供。再者，根據(jù)施工方或者個人要求按比例填充濾料并記錄各種數(shù)據(jù)。例如勘查井、個人用戶井等，分別在凌海市雙羊鎮(zhèn)、建業(yè)鄉(xiāng)、金城街道、大有經(jīng)濟開發(fā)區(qū)（5支路—12閘）、錦州濱海新區(qū)進行多眼井實驗。最后，研究數(shù)據(jù)結(jié)果統(tǒng)計表明礫料與砂料投入比例1:5時，緩解面沙流動，減少水中面沙含量的效果最佳。

3.2.3 技術(shù)經(jīng)驗總結(jié)

筆者最終根據(jù)多年實驗與研究總結(jié)出解決大小凌河沿岸眾多淤井一個切實有效的技術(shù)方法——以“砂”養(yǎng)“沙”。

何為以“砂”養(yǎng)“沙”？筆者做如下解釋：因為“砂”與“沙”同性，所以宜合，減少流動性，而且透水，滲水性能好，當(dāng)水井打成之后，井管壁與土壤之間距離10—20cm間隙，底部超過20cm，在這里填加濾料，以“砂”養(yǎng)“沙”法，需要先填加0.5—2cm水砂料（成本稍高一些）要求超過濾水管或水層，之上可填加部分礫料，這樣就能成功阻擋面沙，經(jīng)過連續(xù)抽水以后水線打開，對出水量無任何影響，而且能夠長時間保持灌溉井質(zhì)量，保證正常農(nóng)業(yè)作物的正常灌溉需求，保證立項的水利工程項目發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

4.結(jié)語

古人云：“千里之堤，潰于蟻穴”，雖然這個問題在高科技人員及專家的眼里是夠不上“大問題”的標(biāo)準，但在基層水利工作人員的眼里，在千萬關(guān)乎自身生計與發(fā)展的農(nóng)民眼里，都是極具困擾性的問題，應(yīng)該得到大家廣泛的關(guān)注、重視與研究。