故障供水井的檢測及處理方法
2012-01-01 00:00:00王博楊嘉凱荊宇
中華建設科技 2012年1期
【摘要】隨著經濟和社會的發展，城市的用水問題日益突出，井齡在10年以上的舊井，經常出現井管破裂、水垢傷害、雜物堵塞等井內問題，采用電視檢查系統能有效判斷供水井的漏點及使用情況，對供水井采用洗井與補井相結合的辦法，進行綜合治理，有效的降低了工程造價，大大延長了供水井的使用壽命。
【關鍵詞】供水井；檢測；處理
Fault detection and processing method of water supply well
Wang Bo，Yang Jia-kai，Jing Yu
(Henan province Earth physics engineering investigate researchinstituteZhengzhouHenan450053)
【Abstract】With the development of economy and society， the problems of City Water have become increasingly prominent， the problem Frequently happens such as well pipe rupture， Scale damage， scale blockage of the well which more than 10 years old. using television inspection system can effectively judge water supply well leakage and the use of water supply wells， On water supply wells using well washing and well repairing combined approach， comprehensive management， reduce project cost， prolongs the service life of the water supply well.
【Key words】Water supply well;TESTING;Processing
隨著經濟和社會的發展，城市的用水問題日益突出，對地下水的開發和利用成為了保障城市用水的重要方面，近年來，井齡在10年以上的舊井，經常出現井管破裂、水垢傷害、雜物堵塞等井內問題，使舊井的檢測及處理日益突出和復雜。
1. 項目概況
鄭州某大酒店深水井位于河南省鄭州市福壽街以西、興隆街以北，主要功能為供水。由于長時間滿負荷運轉，2009年9月出現井內涌沙、出水渾濁，無法正常使用，其成井資料保管不善，丟失，給該井的修復工作造成障礙。
2. 檢測技術方法
采用SJ-2型井下電視檢查系統（最大檢測深度1500），該系統包括井下攝像探頭，系統控制器、專用電纜、絞車、錄像機和彩色監視器等。檢查系統采用固體CCD攝像技術、微機技術、自動控制技術，大規模集成電路等系列，及20世紀80年代后期國際先進的電子技術和高壓密封技術。它是把一自帶光源的防水攝像探頭致入地下水井中，水井中的水必須是清晰透明，在地面彩色監視器上可直接觀測地下水井的情況。根據圖像形態顏色及光亮度等信息，判斷井的情況。技術關鍵主要是：供水井出砂點及水質變化原因的確定。
3. 供水井現狀：
目前供水井主要存在問題是：井壁腐蝕嚴重、170.5米處井管破損穿孔，而導致供水井不能正常使用。其檢測結果及成因主要有以下幾方面：
（1）供水井井徑為273，137米處變徑為159。經井下電視檢測現，靜水位68.2m，473～477 m為第一層取水段；516.5～520.6 m為第二層取水段；528～532m為第三層取水段；544～548 m為第四層取水段；572～576 m為第五層取水段；583.5～587.5 m為第六層取水段；597～601 m為第七層取水段；605～613.5 m為第八層取水段（檢測至濾水管位置613.5米處，井管有大塊銹瘤，銹蝕嚴重，無法繼續檢測）。
（2）供水井井壁腐蝕嚴重，使井壁顯現凸凹不平的銹瘤，有在不同位置再次破損的隱患。
（3）水井一直使用未進行清洗。井內存在大量腐蝕產物和地下水中的有機物分解氧化后產物并堵塞濾水管，使供水井水質惡化（發黃、產生絮狀物），水量減少或水溫降低。
（4）地下水中含有大量的Ca2+和Ma2+等，這些陽歷子與水中的碳酸根和硫酸根等陰離子反應生成沉淀物充填到裂隙，造成含水層堵塞使水量減小或降低水溫度。
（5）地下水中的鐵離子在缺氧情況下主要以Fe2+（無色）形成存在，當抽水過程中或在靜水管和動水管之間水與空氣接觸時，水中的Fe2+立即轉化為Fe3+，主要以Fe（OH）3黃色沉淀物出現，常年累計則可產生大量的Fe（OH）3沉淀物與沉積物一起形成化學淤泥面沉積在井內，逐步減少水井的有效深度，井掩埋部分濾水管（進水通道），從而造成水量逐年減小和水溫下降。
（6）井內堵塞的另一種原因還有微生物粘泥。在井內產生這種堵塞物的微生物主要是微細菌（好氧菌）和硫酸鹽還原菌（厭氧菌），這些微生物一方面因為自身大量繁殖產生結垢，另一方面其分泌物產生“微生物粘泥”與其它固體物混合粘附在井壁上面形成膠結物。井管中上部最常見的桔黃色“凸狀銹瘤”則是由于鐵細菌大量生長繁殖而引起。
另外，由于鐵細的大量繁殖，產生“銹瘤”堵塞井管的同時，也容易使井管出現許多溶解氧濃差電池，而造成井管的局部腐蝕穿孔。還有外力的推力和震力，如地震的受力破壞，很容易造成井管局部的擠扁和錯位裂縫。
4. 處理方法
（1）供水井井底清淤，利用大型卷揚機進行供水井打撈探測和疏通。選用撈渣桶和必要的設備，對井內腐蝕沉淀的淤積物進行處理和打撈。（2）鋼絲刷洗井，即下入鋼絲刷在井內反復上下拉動。其目的充分破壞井壁結垢強度，并使井壁上的疏松膠結物徹底脫落，以保證井壁光滑干凈。（3）機械活塞洗井，利用大型卷揚機下入活塞在井內反復上下拉動。其目的主要使井壁上的疏松膠結物徹底脫落，及充分疏通含水層出水通道，使地下水補充及時順暢。（4）二次井底淤積物處理，選用撈渣桶和必要的設備，對洗井后井內所產生的淤積物進行清理，清出供水井所埋濾水管，使供水井深度基本恢復原始深度。（5）大降深振蕩洗井，經過上述方法洗井以后，井內將會出現很多松散的沉積物。所以必須選用水泵對井內進行分段振蕩洗井和排渣，以達到徹底疏通含水層和清洗水井之目的。
表1出砂漏礫治理技術方案
出砂位置治理方法特點
井口下部附近井口懸掛法難度小，安全可靠
變徑下部附近變徑懸掛法井斜時難度大，安全可靠
變徑上部附近變徑坐底法難度小，安全可靠
井底上部附近井底坐底法井斜時難度大，安全可靠
井內任何位置局部處理法成本低，技術含量一般
井底井管錯位井內投礫法簡易，效率高
實管任何位置高壓注漿法不改變井結構
圖1補管的結構設計圖
圖2補下井管示意圖
通過洗井和排渣，使井內的“銹渣”、“反應產物”和淤泥、砂排出井外。（6）抽水試驗，上述工序進行完畢后，下泵進行抽水試驗，主要檢測水井的水文地質參數，如靜水位、動水位、水溫、水量等。
5. 補井處理方案
結合原井結構按表1方案進行合理選擇，一般實管破裂可用于小一級或二級的實管進行修補。可選擇貼礫管和新型T型絲濾水管包網進行修補，具體方案根據井的實際情況，考慮成本、井斜、錯位、安全、管徑等因素選擇最佳方案和設計，該井情況比較復雜，設計加工止水密封盤是一個關鍵，在補下管前，要進行探井，探井裝置的外徑應比補井管材的最大外徑大10~20mm，長度選擇在6~10m。
5.1該井補管的結構設計。
補管的結構設計，原則是安全、可靠、順暢。其主要組成有管體，馬蹄口，變徑和止水盤，如圖1所示，管體選擇鋼管，馬蹄口和喇叭口是保證下管和起下泵暢順，變徑位于補管最上部，主要用于提掛和安裝止水盤（長度0.5～1m），有時用于變徑外，止水盤由環形鋼板、螺孔，橡膠組成，密封鋼板環中間的橡膠分于5層，必要時可在補管區間增加止水盤數量。補管的結構設計圖見圖1。
5.2補井施工工序。
該井出現涌砂，其主要原因為170.5米處井管破損穿孔，結合洗井，具體施工工序如下：
起泵 測井 判斷 提交報告
議定方案 用井方選案 用井方決定預案 補井
探孔補井 補井后抽水試驗 竣工驗收
5.3補下井管示意圖（見圖2）。
6. 結束語
該井通過清淤、洗井、修補170.5米處剖損、抽水實驗，2009年10月13日，達到了水清砂凈、水量25T/h左右，基本恢復了使用功能。從兩年來使用情況來看，效果較好。因此，采用電視檢查系統能有效判斷供水井的漏點及使用情況，對供水井采用洗井與補井相結合的辦法，進行綜合治理，有效的降低了工程造價，大大延長了供水井的使用壽命，為類似工程的處理，提供了有益經驗。
作者簡介：
［文章編號］1619-2737（2012）09-16-221
［作者簡介］ 王博（1979-）男，開封市人，2009年畢業于中原工學院，經濟師，從事建筑巖土工程勘察與工程檢測等工作。
