水源井设备的选配与运行

□ 李雪莹 王丽萍 冯艳华

水源井设备的选配与运行

□ 李雪莹 王丽萍 冯艳华

发挥水源井作用的关键在于其配套设备选置的合理性。通过多年农田水利建设实践，正确的选配机、泵、管、带，特别是机泵，不仅直接关系到井灌的效益和成本，也影响到设备的使用年限。如选配不当，会造成不应有的浪费和损失。例如：给出水量大的水井选配了流量相对小的水泵，就不能充分发挥水井的作用；给出水量小或者出砂的水井选配了大流量的水泵，非但不能充分发挥机泵的作用，反而还可能由于采水量过大造成水井大量出砂，导致水井淤堵坍塌而报废；还有个别农户在进行水源井配套设备选配时，出现了所选配的水泵的吸水管或泵体外径大于井管内径而造成浪费；更有的是把水泵配上了大机或者把大泵配上了小机，那就更不合理了。所以，必须正确的给予水源井选配机泵，以便经济合理地开采、利用地下水。

水源井配套设备的选置必须要综合考虑各个方面的因素。要整理、准备好有关井的技术资料，包括井筒直径、井筒倾斜度、井深与静、动水位埋深，井的最大出水量以及泵、管性能资料和市场行情。从技术要求上来讲，选配时必须要遵循以下原则：

一、井泵配套应遵循的原则

（一）井用水泵应按地下水位的埋深选择水泵类型。当机井动水位埋深在允许范围内时，宜选用卧式离心泵；当机井动水位埋深大于8m时宜选用潜水电泵。

（二）泵流量可根据试验抽水时测定的机井出水量选定，所选水泵的流量不得大于井的最大涌水量。

（三）水泵扬程应根据机井动水位的埋深和输水要求选定，应使流量、扬程在水泵高效区对应的范围之内。安装深度必须满足水泵的取水淹没深度，不发生气蚀和超载运行。

（四）井泵配合间隙应根据泵体的最大外径与泵体入井部分的井管最小内径之差来选取。对金属井管其差值不得小于50mm，非金属井管其差值不得小于100mm。

二、泵机配套应遵循的原则

（一）动力机功率应根据水泵轴功率，且大动力机额定功率之内合理选配。动力备用系数：电动机可采用1.1～1.3，柴油机可采用 1.2～1.4。

（二）动力机和水泵的转向、转速应相互适应，当其额定转速之差值不超过2%时可直接传动，否则应采取间接传动。

三、管、带选配的原则

（一）管、带应按水泵的类型和规格合理选配。

（二）正确地选择管材，合理地确定管径。管内流速不宜过大，管路应尽量避免迂回弯曲，联接要方便可靠。

（三）配套要经济合理。

在上述原则基础上，水源井配套时还应考虑到哪种机泵和零件货源充足，价格便宜，坚固耐用，维修保养方便和操作简单等因素。在以上原则规定的基础上进行水源井配套设备的选置主要分以下三步：

第一步是以井定泵。根据水井的出水量和井中的水位变化幅度等条件确定泵型。所选水泵的流量Q泵应等于或小于水井的出水量Q井，如Q泵＞Q井。运行中井中水位将大于幅度下降井壁内外压差显著增大，井壁进水流速加快，可能导致大量涌砂而报废。因此，科学地确定水井最优出水量是选泵的关键。潜水和承压水最优出水量分析由下列公式计算：

式中Q潜井—潜水井最优出水量（m3/时）

H—井中水深（静水位定井底距离）（m）

Q—抽水试验在地下水位稳定时的出水量（m3/时）

S—对应于Q的抽水降深（m）；一般要求S=6m

Smax—对应于Q潜井的降深，即最大允许降深

对潜水井：Smax≦1/2H

式中：Q承井—承压水井最优出水量（m3/时）

Q—抽水试验,在地下水位稳定水位时,水井的出水量（m3/时）

S—相应于Q的抽水降深（m）一般要求S=5～6m 小于3m。

Smax—相应于Q井的降深，一般要求Smax≦1.5S

水井深度最优出水量确定,就可依据此数据确定所需水泵的性能，使泵的流量和井的最优出水量基本一致。然后再选择水泵的型号。同时要注意，要使水泵达到最大出水量时降深小于水井达到最大出水时的降深，因为应该考虑区域水位下降和水井正常减产等情况，将降深留有余地。此外，还要注意到水源井的灌溉方式如水源井配备喷灌设备时，就应优先确定所需水泵的扬程大小，以满足喷灌设备的使用压力要求，还应考虑需水量的大小选配水泵。虽然水井具备选取配大流量泵条件，但不需要那么多水，选用机泵不经济而且泵开停频繁，容易损坏还浪费油和电。

第二步是以泵配机。根据水泵和配套功率确定所需动力和机械的功率，合理配套动力机。水泵的配套功率可按下列公式计算：

式中：N配—水泵的配套功率（kw）

H——水泵的总扬程（m）

Q——水泵的流量（l/s）

N——水泵的效率（%）

K——备用功率系数。电动机配套的机井K会选用1.1～1.3，柴油机配套的K值可选用1.2～1.4。一般44千瓦以下时可选用1.1～1.4。44千瓦以上可选用1.05～1.08。

首先依据此公式计算出水泵的配套功率，确定机器的功率。然后依据当地的电网分布、经济收入、地理位置、交通环境等因素确定配套机是采用电机，还是采用柴油机。在供电条件较好地区，可选择电动机。因为电动机启动容易、操作简单、运行可靠、运行成本较低。在无电或供电比较困难的地区，应选用柴油机。柴油机具有机动灵活、适应性强的优点。

第三步是以泵配管。应根据水泵的类型和规格合理选配管、带。管径与长度要与泵体和扬程相适应。根据实际需要合理地确定管道长度。避免增长管路阻力损失，以减少设备投资，降低灌溉成本。从运用效果上看，采用高压聚乙烯管做潜水泵的扬水管造价低、适用性强、效益可观。

与水泵配套的管径D由下式确定：

式中:Q—为水泵流量，m3/s，可从水泵铭牌或说明书中查到；

V—为管中水的流带，m/s，进水管内水的流速应在0.5m～1m/s扬程小取小值，扬程大取大值。

根据上式计算管径后，可由各种管材标准中查找统一标准管径的管路。

只要考虑全面，给水源井选配合适的水泵并不难，可以做到充分发挥水井、泵、机的作用，经济合理地开发利用地下水。如果疏忽大意，选配不当，将造成很大的浪费和损失。

杜尔伯特蒙古族自治县水务局 邮编：162200）