灌溉机井病损类型成因和修复措施

□王 欣（永城市水利局）

0 引言

永城市位于河南省的最东部，处于豫、鲁、苏、皖4省的交界地带，属淮河流域，地势平坦，土质以粘土为主，砂壤土、砂土分布其间，部分有黑土，土壤肥沃，适宜农作物生长。永城市南北长72 km，东西宽62.25 km，总面积1994.40 km2，共有耕地面积11.90万hm2，其中小麦播种面积9.33万hm2，是全国重要的商品粮基地。近年来，永城市打井数量日益增多，但是随着全球气候变化异常，旱灾频发且持续时间较长，给农作物的生长带来严重影响，甚至造成部分粮食作物和经济作物绝收。农田水利基本建设投入逐年加大，新打农用灌溉机井的数量不断增加，病坏井数量也在逐年增加。究其原因：从大的方面看，一是长期以来形成的重建轻管；二是成井质量欠佳，综合来看主要在以下方面：

1 病井成因

永城市出现淤井、坏井的原因是多方面的：一是井型设计不合理；二是成井工艺要求不严；三是工程不配套；四是管理工作跟不上，以致出现大量病井、坏井。

井淤就是指井管没有出现烂管、漏洞，而井内有大量的泥沙、碎砖及其他杂物。这些淤积物从井口落入、从井壁涌入、从井底翻入或井水超过规定含沙量长期淤积的，堵塞了滤水管，影响了出水量。

井淤的原因一是成井后长期不修井台、井池、井房、井盖，刮风下雨携带大量泥沙冲进井内，或因管理不善抛物入井致淤。二是机泵下沉无衬砌工程：由于地下水过量开采，再加天气干旱，地下水位下降，离心泵抽水出水量减少或抽不出水来，为了解决这一矛盾，采用机泵下沉的办法。但是，泵坑既不用砖衬砌，又不修盖泵房，只将井管砸烂，刮风下雨造成井外坍陷，泥沙从烂管处流入井内，造成机井淤积。三是滤料未填好：滤料被群众称为“机井的命根子”，滤料填不好，就会出现严重井淤。因为滤料每个颗粒之间都有一定的孔隙，如果含水层的砂粒径与滤料孔隙大小相等，砂就不会从过滤层涌入井中；如果含水层的砂粒径小于滤料颗粒间的孔隙，就会通过滤层进入井中，造成淤积。滤料投放在井管外围如果填得太薄仍然起不到应有的作用，所以填滤料厚度≥100mm。滤料的填筑过程要求“缓慢、均匀、连续”撒入、一次填完，以避免滤料的离析。四是井孔打得不圆、不直，井管与井孔不同心，在井管上下四周会出现填滤料厚薄不均，在滤料厚度不足之处，会发生涌沙淤井现象。五是未设沉沙管：机井在长期的运用中，不可能一点不落淤，淤沙落入沉沙管，不致堵塞滤水管影响进水。因此机井必须设置沉沙管。30～50m的浅井要有3～5m的沉沙管；百米左右的深井要有10m的沉沙管。六是井底未下到隔水层，致使泥沙从井底涌入，造成淤积。七是井成后没有进行洗井：在打井施工中，用泥浆护壁，如不及时洗井，大量泥沙就会沉淀，淤积井底。八是配套不合理，使用机泵过大，抽水过于强烈，渗流速度快，超出了滤水结构的滤水能力，以致发生涌沙。

2 病井的修复

2.1 清淤的方法

2.1.1 大井筒管清淤

可用冲击式钻机的抽筒或用“56”型人力打井工具的空锥将淤沙掏出井外；用小锅锥推，挖出井外，以达到清淤的目的。这三种方法使用工具简单，但操作时应注意稳妥，猛打猛冲容易碰坏井管。

2.1.2 单泵清淤法

是用一台离心泵，将水泵压力水通过送水胶管冲入井中，使井中淤积泥砂借水冲击力，随水携出井外，经过沉淀池，将泥沙沉淀后再将清水通过离心泵打入井中，如此循环，以达到清淤洗井的目的。若井中有砖头或其它杂物，可配合大、小冲抓锥和其它打捞工具进行。

2.1.3 双泵清淤法

此法清淤应选用两台3吋或4吋扬程较大的离心泵，一台作为送水泵，把高压清水送往井中，由于水头压力和喷枪的冲击作用，在喷枪出口形成急速水流，冲起井内淤积的泥砂，然后随水被抽水泵排出井外，注入地面上的沉淀池，将泥沙沉淀后，澄清的水可由送水泵再行打入井中，如此循环，达到清淤洗井的目的。如果井中有砖渣等杂物需配合冲抓锥进行。

2.1.4 水冲钻清淤法

此法的工作原理是离心泵送水时，在输水空心钻杆内形成高速水流，通过喷枪冲洗泥砂，并用人工（或动力）推转钻杆带动钻头，切削泥砂，随水排出井外。若井中有砖头或其它杂物，可配合大、小冲抓锥等进行。

2.1.5 活塞配合水泵抽水，冲抓锥打捞清淤法

活塞洗井对于用泥浆钻进，采取金属管材机井的洗井是较简易而效果较好的方法。用于清淤工作配合水泵抽水和冲抓锥打捞杂物，同样效果好，尤其是用于原来成井时洗井不彻底的机井效果比较显著。

2.1.6 空压机清淤

空压机是常用的清淤洗井机具。这种机具使用可靠，洗井彻底，能适应多种井型，但是安装维修复杂，洗井清淤成本高，一般浅井不宜使用。空压机洗井清淤原理：通过送气管将压缩空气送往井底，送气管下端有一水、气混合器，在混合器附近形成比重较水为小的水气混合体，顺着出水管上浮排出井外，井底泥砂随着水气混合体向井外排泄。随着洗井时间的延续和水管的加长，可将全部滤管部分进行吹洗，并抽出井底的沉积物。

2.2 作反滤层的方法

在一般浅井中，井盘坐在砂层中，井底未经过处理，抽水时井底的砂会随水翻起，造成井淤。如翻砂严重就会使井盘下沉，井管脱节，使机井报废。这种情况处理比较容易。首先进行清淤，清淤至原井深后，可在井底作反滤层，反滤层用砂或砾石，不可采取代用品，反滤层至少作3层，每层厚度≥200mm。最下层可用原来打井时所选用的滤料，中层的平均应为下层的平均粒径的5倍；上层的平均粒径应为中层的平均粒径的5倍。但注意要投放均匀，如每层厚簿不能悬殊太大，否则可能失掉反滤作用。

3 结语

建议在以后的机井建设中，要严把质量关，确保在使用寿命内正常工作。同时加强机井管理工作，及时清淤，做到建设与管理并重。