乾安縣地下水開采井布局及井距

李玉秋，林 沫，杜曉天，林亞菊

（1.吉林省松原市水資源管理辦公室，吉林 松原 138000；2.水利部松遼水利委員會，吉林 長春 130021；3.吉林省乾安縣水資源管理辦公室，吉林 乾安 34000）

乾安縣位于吉林省西北部，松原市西部，總面積3617.24 km2，總人口30萬人。隨著工農業生產需要開采井逐年增加，井密度增大，井干、掉泵和打不成井的現象時有發生。

1 水資源現狀

（1）水資源特點。乾安縣境內無江河，地表水資源匱乏。現有73個自然泡沼，且大部分為堿泡，近些年來蓄水越來越少，甚至有的都干枯了，基本是利用不上；境內有中小型水庫3座，塘壩8處，實際年可供水量只有407.7萬m3，僅能做為養魚等少量用水。所以只能利用地下水來滿足工農業及生活用水的需要。該區十年九旱，主要旱情發生于春季，次為伏旱和秋旱。旱災發生頻次為100%，為了提高全縣的抗旱能力，保證糧食的產量，全縣上下全力以赴地打井。

（2）開發利用現狀——井、布井。自2000年以來，乾安縣的機電井以平均每年352眼的速度遞增,2008年新增機電井722眼，2008年年末，乾安縣為抗旱灌溉開動機井6557眼，其中大井3988眼，小井2569眼。在全縣1119.22 km2的耕地上，平均每平方公里大井3.6眼，小井2.3眼。現在有很多小井已經干涸，新增的井幾乎全是機電井。

2 地質水文地質條件

乾安縣的地下水類型主要有第四系松散巖類孔隙水，第三系碎屑巖類裂隙孔隙水兩大類，為了反映區內水文地質條件的差異和地下水的分布規律,根據第四系承壓水的變化規律和含水層埋藏深度及富水性進行分區。

（1）第四系孔隙承壓水區(Ⅰ區)

①地下水量豐富區（Ⅰ1亞區）。含水層主要由白土山組砂、砂礫石組成。含水層埋深、巖性和富水性在本縣變化較大，地下水埋深2～5 m，含水層巖性顆粒較粗，以砂、砂礫石為主，厚度大，富水性較好，在5 m降深時，單井涌水量為2600～4000 m3/d，適于飲用、灌溉及其他用水。

②地下水量較豐富區(Ⅰ2亞區)。含水層主要由第四系白土山組，中粗砂、砂礫石組成。含水層埋深在60～70 m，局部大于90 m，含水層厚度在10～25 m，地下水埋深為3～8 m。5 m降深單井涌水量為1600～2600 m3/d，適于飲用，灌溉和其他用水。

③地下水量中等區（Ⅰ3亞區）。含水層的巖性為白土山組的砂、中粗砂，局部含有少量礫石，含水層厚度變化無明顯規律，一般在5～15 m，含水層埋藏深度在60～80 m，地下水埋深5.0～8.0 m，5 m降深單井涌水量為600～1600 m3/d，適宜飲用、灌溉和其它用途。

④地下水量較貧區（Ⅰ4亞區）。含水層主要由白土山組粉細砂、中粗砂含少量礫石組成，白土山組含水層缺失。加之相鄰兩區域水力聯系較差，在5 m降深單井涌水量小于600 m3/d。地下水位埋深 5～10 m。

（2）第三系孔隙裂隙承壓水區（Ⅱ區）

①地下水量較豐富區（Ⅱ1亞區）。水層巖性為第四系白土山組中細砂和上第三系泰康組的砂巖，砂礫巖組成，第四系白土山組含水層較薄，富水性差，滿足不了農田灌溉用水，因此該區主要以開采第三系泰康組承壓水為主，含水層埋深、厚度、富水性在區域內變化較大，含水層厚度為40～76 m，地下水位埋深為8～10 m，5 m降深單井涌水量1600～2600 m3/d，適宜飲用及農田灌溉。

②地下水量中等區（Ⅱ2亞區）。含水層巖性為第四系白土山組中粗砂和上第三系泰康組，大安組，深淺兩層重迭的砂巖，砂礫巖，該區主要是以開采泰康組承壓水為主，含水層巖性厚度和富水性在區內各地變化頗大，含水層厚度為40～76 m。泰康組孔隙裂隙層間承壓水一般埋藏較淺，并具壓力大、水頭高的特點，承壓水位一般在3～10 m左右，在道字泡一帶低洼處，可以形成自流。在三王泡、操字井以東富水性較好，在5 m降深單井涌水量為 600～1600 m3/d。

③地下水量較貧區（Ⅱ3亞區）。水量較少的亞區分布于仙字井的北部，所字鎮的南部。含水層巖性主要以第三系泰康組的砂巖、砂礫巖組成，巖性顆粒由上至下，由細變粗的分布規律，根據鉆探資料該區泰康組含水層埋藏深度為130 m，含水層厚度在40～60 m之間，承壓水位一般埋深大于10 m，富水性一般小于600 m3/d。

3 開采井布局的研究

（1）單井灌溉面積法

當地下水補給充足,資源豐富能滿足土地的灌溉需水量要求時,則可簡單地根據需水量來確定井數與井距。

首先,根據下面公式計算出單井可控制的灌溉面積 F0：

式中 Q為單井的穩定出水量，m3/h；T為一次灌溉所需的天數，d；t為每天抽水時間，h；n為渠系水有效利用系數；m為灌水定額。

如果水井按正方網布置,則水井間的距離(L0)應為：

最后整個灌區布置的水井數（N）將為

式中 S為灌區的總面積；β為土地利用率。

（2）根據允許開采模數確定井數(N)和井間距離

該種方法的前提條件是:計劃的開采量應等于地下水的允許開采量(或可采資源量)，以保持灌區內地下水量的收、支平衡。因此這種方法主要適用于單位面積的可采水量，明顯不能滿足土地灌溉需水量要求的地區。

首先按下式計算單位面積內的井數(N)：

式中N為單位面積上的平均井數；Mb為含水層的允許開采模數,m3/（km2·a)，可根據區內地下水補給量/全區含水層面積或類似井灌區開采量/穩定水位降落漏斗面積計算確定。

如為正方形網狀布井,則井距L0為：

如為等邊三角形梅花狀布井，則井距D為：

這種方法計算井距,可以保證地下水收支平衡，但不能保證滿足全部土地灌溉需水要求。不足部分，只有通過調進水源或改變灌溉技術來解決。

（3）當地下水可開采量不能滿足需要時，布井數還可用下列方法計算：

式中 Q可計算區地下水的可開采量，m3；Q飲為計算區年生活用水量，m3；Q1為計算區年工業需水量，m3；A 為單井控制面積，hm2；N 為布井數 （眼）；m為灌溉用水定額，m3/hm2；q為平均單井涌水量，m3/時；T為單井每年工作天數，d；t為平均每天單井工作時數。

井距根據抽水實驗資料確定，或者選用公式計算求得，乾安縣一般井距為500～700 m。

計算公式如下

4 結論和建議

（1）結論。根據地下水資源埋藏情況，確定地下水開采深度。Ⅰ區主要開采第四系白土山組承壓水，一般井深為80～120 m。防病井應開采第三系泰康組承壓水，一般井深為120～160 m。Ⅱ區主開采第三系泰康組承壓水，一般井深為120～180 m，少數超過200 m。

在水量豐富的和較豐富的Ⅰ1，Ⅰ2，Ⅱ1，Ⅱ2區宜采用單井灌溉法確定打井數量和井距，在水量中等和較貧地區Ⅰ3，Ⅰ4，Ⅱ3宜采用根據允許開采模數來確定井數和井距。

（2）建議。完善打井許可審批制度，杜絕隨意打井亂開采現象，另外開采第三系地下水時應堅持嚴格的分層止水工藝，防止第三系水的污染；加強節水灌溉工程的建設，按現有的5處節水灌溉示范項目區的規模和成果，擴大節水灌溉工程；加強水利工程建設，在哈達山水利樞紐建成后農業灌溉必用地表水；平整土地,減少渠道滲漏,采用先進灌水技術等方面來降低灌溉定額,以達到加大井距,減少井數,提高灌溉效益。

[1]于長青，張起峰，魯仁達.合理選擇井距確定打井數量[J].黑龍江水利科技2007，6(35)：86-87.

[2]王紅雨，全達人.井灌區規劃中最佳井距的確定方法[J].寧夏農學院學報.1995，3(16)：27-33.