管井出水量减少的原因和应对措施(徐江海) Word 文档.doc

6管井出水量减少原因和应对措施管井出水量减少原因和对应措施徐江海，0908070026，给水排水工程 摘要：管井出水量减少在生活中屡见不鲜，如何妥善处理好这一问题日渐重要。本文从地质、化学、取水工程等方面分析其原因，探讨处理措施，如何恢复管井出水量。对于节约水资源有着重要意义。关键词：出水量减少：对应措施：节约水资源。 随着社会的进步，工业及人畜用水不断增加，水井在国民经济的建设中有着举足轻重的作用。但很多水井在施工和使用过程中（一般正常供水水井在使用36年的时间后），常常出现水量减少、水质变差和管井无法使用等问题，尤其是水量减少发生的最为频繁，因此，给人们的生产，生活带来很多的困难。下面就供水井水量减少、水质变坏的原因进行分析：影响出水量减少的因素1、 地质、水文地质条件 观景大多分布在第四冲击、山前冲洪积、湖积及河道一、二阶级地的松散沉积层。其含水层岩性主要为中粗砾、砾沙、卵石、粉细砾，结局为沙质粉土，结构松散、厚度不一；隔水层多为粘土，粉质粘土或粉质土、淤泥等，并与含水层互层，造成层位不稳定，容易曾透镜体状。管井在长期使用或超量开采条件下，含水层结构易遭受破坏，导致沙粒混杂，细颗粒大量涌入管井外围含水层颗粒空隙内和井内，使得水中含沙量过多，经长时间沉淀后下部滤水管淤积掩埋，造成滤水管堵塞，阻碍了地下水的畅通，出水量减少。而天气干旱降雨量减少，管井持续超量开采或采用大泵量、大降深开采，就会破坏滤网未产生出砂现象或者沙层与填砾不实的地方坍塌混合，导致出现地下水漏斗扩大或区域地下水水位下降而造成地下水资源枯竭。2、 水化学环境由于第四系地层结构松散，透水性强，管井上部水汽交替剧烈，在长期开采条件下，水动力条件变化打乱，可形成较深氧化带，在这种情况下，不管是酸性、中性或弱碱性的水都会生成较强的腐蚀作用；而地下水中游离的二氧化碳在金属氧化过程中起催化作用，游离二氧化碳含量越高，腐蚀性越强；再者，地下水含有硫化氢和二氧化硫、铁以及硫酸盐和有机酸时，腐腐蚀会加快，因此，对管井的保护和利用非常不利。然而，腐蚀与结垢是相互伴生的，在钙质结构较多，可溶性物质比例较大，含Fe、Mn、Ca、Mg较高的地层，含氧地下水可分离出可溶性离子，并在一定的自然环境下沉淀胶结，对过滤器形成化学堵塞。而腐蚀过程中产生的沉淀堆积于缝隙处，堆积物加速了缝隙腐蚀，也就造成空隙堵塞。又根据地下水中常含有各种溶解盐类和气体，特别是高矿化度地下水，从电化学的角度分析，俨然是一种天然的电解液。井管材料一般是钢管或铸铁管，滤水管中的铜网、铁网在地下水中，铜为阴极，铁为阳极。便可在铜、铁间产生电解电场，铁离子则被吸附在铜滤网上，形成胶结造成滤网堵塞和钢管被腐蚀破坏。在地下水尚未开采时，地下水的运动趋于平衡，含水层的各种因素都保持着天然的状态。一旦开采，便侵犯了它自身既定的法则，而且，人们在这方面热衷的是长期的利用，那么地下动力条件发生了变化，天然状态的含水层被破坏，细颗粒成分发生运移和累积形成阻水屏障。当细颗粒进入管井随水被抽出地表，长此以往，使得地下水水位下降和管井周围形成空洞，甚至出现管颈断裂等，以致于管井不能使用。3、 原井成井工艺原井成井工艺直接影响管井的出水量和使用寿命，就好比做衣服要保证一定的做工方式与所用的材质一样。在管井的建造过程中必须保证钻孔质量、记录好钻孔的岩性垂直分布和厚度、正确设计井壁管和过滤器的位置和长度、准确计算填砾粒径级配和厚度及封井部位、合理选择洗井方法并严格洗井程序等。总言之，在施工过程中，必须严格按照设计的方案进行，不能有半点的含糊。4、 取水井变化 抽水设备损坏，或者是系统因素造成的影响。取水井本身的生命期限一定，超越其使用期限，会造成过滤器及其周围滤层堵塞、漏砂。近年来，非金属过滤器的使用有了发展，尤其是钢筋混凝土过滤器在农灌中取得很好的效果。虽然其抗腐蚀性大大的加强，不过还是存在很多缺陷：环向耐压强度低、热稳定性差等。从而造成设备的损坏，造成管井出水量减少。5、 井径对出水量的影响由井的理论公式可知，井径r0对井的出水量Q有一定影响。在一定范围内，水流趋近井壁，进水断面缩小，流速变大，水流由层流转变为混合流或者紊流状态，且过滤器周围水流为三围流。由实验可知：管井在500mm以内时，井出水量收到紊流和三围流影响而下降，管径越小，则影响越大。6、 管井的使用与管理 能否正确使用和科学管理管井，将直接影响管井的质量和使用寿命。特别在严重干旱地区或是在缺水季节，往往所配水泵的额定流量大于水井的用水量，强抽将会造成过大的水力坡度、流速和水跃值，而超过了当初设计、建造是的上限，造成含水层坍塌、管井涌砂和过滤器堵塞，使出水量在短期内急剧下降。还有，无论什么物质，都拥有一个使用寿命，一般管井的使用期限是36年，当管井的使用时间达到这一规定的时间后，就应及时跟换，免得出现故障，措手不及。 而相应的应对措施则可归纳如下：1、 管井清淤的常用方式 对于管井的清淤，主要方法有以下几种： A、掏沙洗井清淤发 掏沙管类似冲击钻机所配置的掏沙筒，又钢板卷或钢管制成，直径100mm、长约1.52m，上部连接提引环或钻杆接头，底部金沙口有活门挡沙板，适用于深井； B、单泵清淤法 先用一台较大流量的清水泵，安放在水池旁，水泵吸水管放入池内，被水淹没，然后水泵出水口连接胶管，胶管最前端安装一部水枪并放入井内，水枪嘴接触管井淤泥面积，再开泵抽水压入井内，喷枪射出的高速水流将淤积物冲起，随着上涌的水流排入池内，沉于池底，由于清水不断压入井内，喷枪也不断下落，井底终将被洗净，该法适用于五六十米深的管井； C、双泵清淤法 一台泵供清水并搅冲井底淤积层，另一台泵抽沙排水，冲沙泵可选用高扬程清水泵，冲压大于搅冲淤泥层，抽沙的水泵应选用泥浆泵或砂石泵，易于将粗的颗粒物抽出，抽沙泵进水口应考经冲沙泵出水口，此方法适用于较大直径和较深的管井。2、对管井设施的要求 管井建造过程中的设备必须严格按照国家制定的标准来执行，不可偷工减料，在特别重要的器件上，还不得不使用最优原则，在条件允许范围内，尽可能的使用最好的材料，从长远来看，这样带来的利益远比使用劣质材料不断修葺多得多。3、 针对性的处理方法通过长期的实验与工作经验的积累，得出了一下的处理方法：a) 井内淤积与沉淀 通常使用高压机振荡洗井，主要作用是排渣疏通含水层，有点在于效率高、成本低。b) 井壁结构与腐蚀 通常使用钢刷刷洗井壁法，主要起到清除的作用，有点事成本低、处理干净。c) 结垢与砾料胶结严重 通常使用控制爆破二氧化碳洗井法，主要作用是波坏其强度，优点在于效率高、成本低。d) 淤积与轻度结垢 通常使用二氧化碳洗井法，主要作用是排渣、形成负压，优点在于效率高、成本低。e) 碳酸岩地层及除锈 主要使用盐酸洗井法，主要作用是产生化学反应，其特点为工艺复杂、效果好。f) 轻度结垢 主要用活塞拉孔法，其作用是重新排列砾料，优点在于效率高、成本低。4、从预防方面来分析l 有计划高速度的在管井分布区域及周边种植根系发达的树木，以涵养水源；l 合理调整管井分布地区及周边的软、硬覆盖比例，保护现有树木及绿地，减少雨水的流失和蒸发；l 加强宣传力度，提高城市居民及各建设部门的“保护地下水资源从身边做起“的意识，提倡全民一起节约用水，并且多做一些可以彰显水资源逐渐匮乏的公益活动，让市民有一定的危机意识，以及让市民领悟到一定的责任感；l 加强地下水资源管理，杜绝无序地、无限度地开采，倡导可持续发展方针政策；l 合理分配好生活用水与工业用水的供给，对排水管道做系统而科学的设计，降低对优质地下水的污染。结束语通过对管井周围的地质环境、化学环境和管井自身的组成成分的分析，以及从管井管理方面进行探讨。