淺析農(nóng)用機井損壞原因與防治

扶溝縣位于黃泛區(qū)腹地，是河南省糧、棉、油生產(chǎn)大縣，綠色無公害蔬菜、瓜果生產(chǎn)基地。目前全縣共有各類農(nóng)用機井3.25萬眼，由于地下水位較高，機井深度大都在25m至30m之間，這些機井在農(nóng)業(yè)灌溉、人畜飲水、工業(yè)用水等方面形成了比較完善的工程體系。在2008年冬至2009年春冬小麥返青拔節(jié)期，我國遭遇了50年不遇的大旱，農(nóng)業(yè)灌溉中井灌占了90%以上。這些農(nóng)用機井在抗旱奪豐收中起到了巨大的作用。但由于一些機井在設計施工工藝、管理使用、維修保養(yǎng)等方面存在著諸多弊端，致使一些機井出現(xiàn)成井質量較差、涌砂、井管脫節(jié)、破損、淤積、坍塌、報廢等問題，井的出水量呈逐年衰減趨勢。

一、損壞原因

(一)機井設計施工工藝不當

1.機井開孔徑小，井管直徑大，填濾料層厚度不足10cm。《農(nóng)用機井技術規(guī)范》中明確規(guī)定:粗、中砂含水層，填回填濾料層厚度不少于10cm，細砂以下含水層填回填濾料層厚度不少于15cm。而本地含水層多為細砂層，回填濾料層厚度距最低要求還差5cm之多。回填濾料層厚度小，過濾攔砂效果差。

2.鉆孔斜，不垂直，井管偏心導致回填濾料厚度不均勻，造成井淤，井孔不垂直還可造成井管管口錯位、涌砂，導致機井淤積報廢。

3.終孔未鉆至粘土隔水層上，下管前沒有清理井孔，或因孔底回填膠泥井管未下至孔底，致使部分井管沉陷脫節(jié)。

4.泥孔不直，井管不圓，綁扎不牢或用膠結性較差的粘泥條粘管，抽水后井管粘結處發(fā)生張嘴、裂縫、錯位。

5.濾水管骨料粒徑與填礫層、含水層粒徑比例不當，如粉細砂層用較大粒徑的濾水管或中粗砂層用較小粒徑的濾水管，均導致機井不出水或出水含砂過多。

6.回填不合格、不規(guī)則的濾料，如窖渣、磚頭等作為填料，因其濾水性能較差、粒徑大小不均，失去防淤增水作用，導致機井噴砂、淤淀。

(二)管理使用不善

1.機井建成投入使用后，沒有及時修建機房或砌筑井臺，加設井蓋等防護措施。由于井口過低，汛期大量雨水攜帶泥沙流進井內(nèi)，加上人為丟石塊、磚頭等雜物，造成機井淤積。

2.機井在使用期間，吸水龍頭被掉進的磚頭卡住，當猛力提升膠管時，籠頭失落卡于井壁，堵塞井管水路。

3.使用大功率潛水泵抽水時，短時間內(nèi)動靜水位落差過大造成井壁外壓力過大，而淘蝕井管造成井管破損，漏濾料、涌砂，淤積機井。

4.裝卸深井泵時，由于不慎葉輪碰撞井管壁，造成井管破損，漏濾料、涌沙，淤積機井。

(三)維修保養(yǎng)，處理事故不當

1.機井淤積后，用空錘淘淤，將井管碰破。

2.用實錘下?lián)v磚頭、石頭、籠頭等失物，將井管搗破。

二、防治對策

(一)機井設計施工中應注意的問題

1.開泥孔口徑:必須根據(jù)井管和濾水層厚度而定。一般的孔徑應大于井管外徑20厘米，保證濾水層有適當?shù)暮穸取?/p>

2.多孔水泥濾水管的規(guī)格及安裝位置:主要根據(jù)當?shù)睾皩訔l件而定。濾水管骨料(礫石)粒徑，應大于16~20倍的含水砂層平均粒徑。而礫石濾水層的平均粒徑應則大于8~10倍的含水砂層平均粒徑。

3.井型和井管口徑:主要根據(jù)抽水設備類型、規(guī)格而定。有時機井上部和下部采用不同的口徑，即上大下小，中間用變徑管連接，這樣可以安裝深井泵和較大規(guī)格的水泵，充分發(fā)揮井的作用。

4.多孔濾水管要有適當?shù)目箟簭姸群屯杆裕芸谝健A，采用膠結性強的瀝青砂漿粘管，提高井管強度，防止井管脫節(jié)、張嘴、錯口和破裂。

5.濾水層應以濾水性好的天然砂礫篩選成標準粒徑作為填料:根據(jù)含水層的利用情況，分層填入相適應的粒徑規(guī)格，填高應超過濾水管2~5米。

6.機井完成后應及時洗井:洗井時需用的機械馬力應大于安裝使用馬力，洗至渾水變清為止。

(二)機井使用期間應注意的問題

1.機井與井房、井臺、井蓋配套:井房是維護機井的必要設施，現(xiàn)實中大都配置井臺、井蓋，不用時井蓋要蓋上，防止人畜失落，雨水雜物等落入井內(nèi)。

2.井內(nèi)淤淀沖洗法:如井內(nèi)淤淀泥沙過多，致使水量顯著減少，可用噴槍沖洗法進行處理。

3.多孔濾水管的機械沖洗法:機井建成后，未及時進行洗井，如停置時間過長，或者洗井方法不當，井孔泥漿壁就會硬化，導致井水量減小，甚至不出水。遇此情況，可以用鋼絲刷和噴管沖洗工具進行處理。鋼絲刷系用法蘭盤加固鋼絲制成，在刷的上部裝置由法蘭加固的橡膠皮墊。使用時，鉆桿連接鋼繩或竹片，用于在濾水管內(nèi)壁上下拉動沖刷。

(三)機井使用期間常見事故處理

1.掉磚事故:井內(nèi)掉進磚塊、石塊，或沉積在井底，或卡于井壁，均可用撈磚器、扎搶和四叉八鉤等工具打撈處理。

撈磚器系用鉆桿焊接四條鋼筋制成。鋼筋中部彎成鼓肚便于吞磚，下端加設倒鉤防止磚塊進而脫出。使用時井口安裝腳架滑車，緩緩拉動鋼繩上下沖擊，使磚塊吞進鼓肚撈出。

扎搶和四叉八鉤是撈磚輔助工具。由于撈磚器的沖擊作用，少數(shù)磚塊被擠向井壁，打撈效果降低，可使用三種工具交替使用。

2.籠頭失落事故:若籠頭卡于井壁，內(nèi)芯未被淤物堵塞，可用拐子鉤進行打撈。只需把撈取套管用的大卡刀換成小卡刀，其長度小于籠頭內(nèi)徑即可。拉緊卡刀一側鋼絲繩，使卡刀豎起，上接竹片將其緩慢松下，待卡刀通過籠頭，提升卡刀另一側鋼絲繩，使卡刀橫平，拖住籠頭底部，即可撈出籠頭。

3.卡膠管事故:當吸水管在井內(nèi)打結，卡于井壁難于提出時，可用剪子鉤或萬能爪進行打撈。

萬能爪受沖擊作用張開，靠拉力彈簧作用閉合。可根據(jù)需要配備多種齒鉤，均鉚于爪端。使用時上接鋼絲繩，將其降至膠管處，再回升1~2米，然后迅速降下，齒鉤張開夾住膠管，提升時抓緊，將膠管撈出。

(四)建章立制，使機井建設規(guī)范化

1.引入招標、投標競爭機制，擇優(yōu)選擇施工隊伍，對無鑿井資質的施工隊伍，堅決不用。2.嚴把施工質量監(jiān)理關，實行質量責任追究制。3.嚴把機井驗收環(huán)節(jié)，嚴格按照《農(nóng)用機井技術規(guī)范》要求組織驗收，確保成井質量。4.搞好機井配套維護:井臺、井蓋、機井房同步到位，保證機井安全運行。5.著力搞好舊井維修、清淤工作。6.加強機井管理工作，做到建管并重。

創(chuàng)新管理機制，推行小型農(nóng)村水利工程水權制度改革。大膽吸收民間資本參與水利工程建設管理，采取拍賣、承包、租賃等形式使機井管護到人，管護責任落到實處。這既能保證機井的使用壽命，又全面提高了機井工程的灌溉供水能力和效率，為農(nóng)業(yè)豐產(chǎn)豐收提供有力的保障。

(作者單位 扶溝縣練寺鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務中心 扶溝縣大新鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務中心)

編輯/張玉玲