防止管井過早報廢的幾點技術措施

靳志華，崔會娟

(齊齊哈爾市水資源管理處，黑龍江 齊齊哈爾161005)

為科學開發、合理利用并有效保護地下水資源，齊齊哈爾市水資源管理部門堅持開源節流并重的方針，對我市的管井實行了統一管理，科學規劃，合理布局，有計劃地開采利用，有效地改變了過去那種隨意鑿井、盲目開采地下水的狀況。但由于管井在設計、施工、使用等過程中，都存在著問題，如出水含沙過多，出水量減少，使用不當，甚至有的井管折斷等，使管井過早報廢。這些現象直接影響了生產生活，增加了企業的供水成本。僅我市每年報廢補建井占審批井的50%左右，這些都直接影響著國計民生事業。如何解決管井過早報廢或水量減少的問題顯然已是取水管理的當務之急。本文對此問題做以粗淺的分析。

1 管井報廢(損壞)的原因

在實際工作中發現，管井損壞的原因是諸多方面的。人們往往把井損壞的原因只歸之于施工問題，其實不盡然。施工環節故然重要，但設計不當，使用缺乏管理，不按要求定時進行維護，也是管井過早報廢的因素。經分析，找出損壞原因所在，就可防患于未然，找出解決問題的辦法，達到延長井的使用期限的目的。

1.1 管井設計方面原因

在我市的水井建設中，普遍存在著設計依據不足，不掌握水文地質資料，只憑經驗隨意設計鑿井的情況，致使管井的結構不合理，質量差，不耐用，最終導致管井過早報廢的情況。

1.2 管井施工方面的原因

1) 成井護壁的不合適。我市在鉆鑿井孔施工中多數采用了泥漿護壁法。此方法雖簡單易行，但必須洗井。護壁注漿易使含水層堵塞，尤其個別井隊，技術力量差，施工事故多，工期長，泥漿護壁時間過長，使井壁上形成的泥漿壁硬化，洗井不徹底而影響井的出水量，同時，洗井強度過大會損壞過濾器，影響了井的壽命。

2) 過濾器結構不合理。過濾器是管井最重要的組成部分，它的結構形式和材質的選擇對管井的出水量、含沙量和壽命有很大的影響。由于缺乏設計資料及含水層、水質情況，隨意選擇過濾器，使過濾器的結構及材質不適宜，也有的為增大井出水量盲目加大過濾器長度，增加了造價，未達到預想效果，導致管井使用壽命縮短。

3) 填礫的不合理。填礫的科學性，直接影響著井的使用壽命，它也是成井的關鍵，而人們往往沒有認識到這一點。不按要求沖洗，任意確定粒徑及填礫的厚度及高度。施工中有的用推土機快速地填礫，或隨意填充，結果造成填礫不均勻，不連續而造成堵塞現象，時間一長，局部隕落，使填礫高度達不到要求，出現漏砂，影響管井質量，直致報廢。

4) 井管安裝及外封閉施工中存在著一定質量問題。施工中，由于鉆孔偏斜，致使井管安裝也偏斜或變曲超過標準，影響了填礫質量和抽水設備的安裝及正常運行，出現了抽水時抽水設備撞擊井壁管，使井管破損而報廢。

1.3 管井使用與維護方面的原因

管井使用維護方法是否合理，對井的壽命關系極大，將影響其使用年限。但許多單位管理人員沒有認識到這一點，成井后，只要出水就完事大吉，使用管理不善，出現水量衰減、漏沙，導致早期報廢。

1) 抽水設備選擇不合適。一些單位由于沒有設計資料，只憑經驗鑿井，隨意確定井徑，使井的出水達不到實際需水量。為盲目開采較大水量，安裝較大抽水設備，造成超強度開采，導致過濾器表面進水流速大于允許水流速，因而帶動泥砂顆粒逐漸堆積壓縮堵塞過濾器。這種現象在細顆粒含水層( 如我市含水層) 比較多，特別是采用包網和包棕皮的管井尤其顯著。

2) 我市季節性供水管井很多，如富拉爾基區食品站、昂昂溪區食品廠等單位。因井長期停置不用容易產生出水量減少現象，加速井管腐蝕與沉積產生。尤其我市地下水含鐵量很高，更容易出現此現象，最終縮短管井壽命。

3) 很多企業只顧運行而不進行正常維護工作，以致出現故障未能及時發現，而加速了損壞。

2 解決管井過早報廢的幾點措施

2.1 解決成井工藝問題的方法

2.1.1 首先應保證施工前必須有管井設計資料及詳細的技術說明書

用設計水量對過濾器進行核校計算，以保證過濾器周圍含水層的滲透穩定性。同時，根據設計水量確定井徑尺寸，選定合理的抽水設備，以保證井的正常運行，延長使用壽命。

2.1.2 在過濾器設計與施工上

1) 過濾器骨架周圍的填礫很重要。要填充與含水層顆粒組成有一定級配關系的礫石層—人工反濾層。它對含水層的滲透穩定性，提高過濾器的透水性，改善管井的工作性能( 如擴大實際進水面積，減少水頭損失) ，提高管井單位出水量，延長使用年限都有巨大的作用。所以必須嚴格按標準粒徑填礫，從設計、施工角度看一眼管井質量的好壞、井的壽命的長短，填礫起著至關重要的作用。填礫的粒徑標準應滿足D 50/ d 60 =6－8 這個要求，否則D 50/ d 60 ＜6 易堵，D 50/ d 60 ＞8 漏砂。填礫中粒徑＜D 50 值的砂礫石占總量的5%。含水層粒徑＜d 50 的占重量的50%。填礫粒徑和含水層粒徑之比如能在6 ～8，能使含水層保持穩定，具有較好的滲水能力，可延長井的使用壽命。

2) 在施工允許的情況下，應盡量加大填礫層厚度，對改善管井工作條件十分有利。因為填礫厚度加大，進水斷面積增加，使進水流速降低，從而改善了滲透穩定性，同時也降低進口水頭損失，能夠提高井的單位出水量。

3) 為防止管井運行后可能出現下沉現象，填礫層超過過濾器頂6 ～8 m。井外封閉要用優質黏土，下沉時黏土球不化解，當填至井口時應進行夯實。施工填礫時，要隨時測量礫面高度，以了解填入的礫料是否有堵塞現象。填礫一定要均勻，連續進行，以防止顆粒大小分層及堵塞。

4) 過濾器的構造上，必須選取有足夠強度的材料。其孔眼直徑的確定要由含水層粒徑來決定。在較厚含水層中，要合理確定含水層厚度。并不是說過濾器越長，進水量越大，而是要在有效長度內。當超過有效長度后，進水量將無明顯增加。

2.1.3 為防止填礫過濾器的纏絲及包網被腐蝕或沉積而導致管井早期報廢

應大膽采用新工藝，就是取消易腐蝕易結垢的纏絲或包網，直接以穿孔管代替，用多層均勻顆粒填礫或單層填礫作人工反濾層可取得良好效果。此法特別適用于中、細、粉砂層中的管井，不僅能增大水井的出水量，而且能降低出水的含砂量，延長水井壽命。

2.2 在使用和維護方面的解決途徑

1) 不得違反設計要求，任意更換大泵，嚴格控制井的出水量，保證出水的流速在限額以下。

2) 定期觀測水質變化，當出水含砂量超過標準時考慮不采用深井泵，改用其它抽水設備取水或停止生產進行維修，直到滿足要求為止。

3) 對于季節性供水，就在不同期間定期抽水，以防止井管腐蝕與沉積，如經常使用，因抽水沖刷力作用能將新沉淀物沖刷掉一部分，以致緩慢各種化學作用造成的堵塞速度，可有效防止管井過早報廢。

以上是從技術角度論證解決管井過早報廢的方法，這因然是關鍵，然而造成這一切后果的關鍵是缺乏管理或管理措施不健全。

2.3 加強管井管理延長使用期限

2.3.1 取水單位要建立健全管理部門，嚴把質量關，它是解決管井過早報廢的一個關鍵因素

管理人員必須掌握井群設計、鉆探施工、成井工藝等全套工藝，以較強的責任心對成井工藝進行全程監督，使用過程中進行必要的維護，這對延長管井的使用壽命有重要意義。

2.3.2 科學管理深井，應配備一些必要的技術設備

如井下電視等，這樣管井一旦出現故障可查找出病因所在，提供合理維修方法，對井的壽命延長是非常重要的。

2.3.3 健全科學管理手段

1) 驗收時使用單位必須要求施工單位提交必要的技術資料。如施工說明書、或井柱狀圖、抽水試驗圖表、水質分析資料、過濾器安裝、填礫、封閉時的記錄資料等。

2)日常管理中，每口管井都應建有使用卡，逐日按時記錄井的出水量、水位、出水壓力等，據此檢查、研究出現異常現象的問題，以便及時科學處理。

由此看來，只有從設計、施工、管理、維護等多方面建立起健全的規章制度，實事求是勘察、分析，科學地設計，精心地施工，規范的日常管理，才能真正有效地防止深井過早報廢。