组合小井合理井型的选择与应用探讨

2010-07-19陈明超李玉霞

山东水利 2010年5期

陈明超，李玉霞，滕凯

（1.齐齐哈尔市河道管理处，黑龙江齐齐哈尔 161005；2.齐齐哈尔市水利设计研究院，黑龙江齐齐哈尔 161005；3.齐齐哈尔市水务局，黑龙江齐齐哈尔 161005）

组合小井是近几年来开采地下潜水发展井灌水稻生产效益较好的一种井型。通过实际井型的运用证明，在不改变原有人力成井工艺的情况下，适当增加吸水管的直径而减少组合井的孔数是组合小井更好的组合井型，与小管径多孔数式的组合井型比较，大管径少孔数式的组合井型更具有造价低、施工易、成井快、效益好等优点。

1 井型选择实例

自1987年讷河市引进组合小井的成井技术至今，齐齐哈尔市共完成各种类型的组合小井1670余眼，灌溉水田近0.93万hm2，有效地促进了讷河市开采地下潜水发展井灌水稻的步伐。为了进一步扩大井灌水田面积，选择合理的组合井型，在全胜井灌区内进行了组合小井井型选择方案的比较。

该区地下水位常年较高，距地表一般在2.0～2.5m之间，含水层为粗砂。根据近几年该市已成组合小井的井型，主要选择了三种组合井型方案进行比较，一是吸水井管的直径采用50.8mm的塑料管进行5组合，井孔间距为2.5m，布置型式见图la。二是吸水井管直径采用76.2mm的塑料管进行3组合，井孔间距为3.0m，布置型式见图lb。三是吸水井管直径采用101.6mm的塑料管进行2组合，井孔间距为3.5m，布置型式见图lc。

在设计出水流量相同的条件下，通过对这三种组合井型的全扬程、有效功率、成井深度（见表1）及成井造价的比较后，择优向全胜井灌区推荐了第三种组合井型，该井灌区于当年就完成了该种井型的成井40余眼。并获得了较好的经济效益和社会效益。

2 主要优点

根据全胜井灌区选择组合井型的比较及实际成井验证表明，采用直径76.2～101.6吸水管式的组合具有以下特点：

1）动力消耗小。由于大管径式组合井有效地减少了吸水管的水头损失，从而使组合井的提水有效功率获得较大程度地降低，由井型比较表1可知，采用直径76.2mm的塑料管进行3组合和采用直径101.6mm的塑料管进行2组合可较采用直径50.8mm的塑料管进行5组合的提水有效功率减少20%～25%。由于有效功率明显降低，从而使配套动力的燃油费用也显著减少。据全胜井灌区各类井型实际运行比较表明，大管径式的组合井的动力燃油减少12%～15%。

2）使用范围广。从全胜井灌区的组合井型比较结果可知，如果选用允许吸上真空高度最大的6B20A型离心泵作提水泵型，当组合井的吸水管直径采用50.8mm的塑料管进行5组合时，地下水位距离地表的距离大于1.6m后，水泵便不能正常工作，从而导致组合井的出水流量明显减少。而当吸水管直径采用76.2～101.6mm的塑料管分别进行3组合或2组合时，水泵正常工作的静水位可分别增加至地表以下3.34m和3.69m，与前者小管径式组合井比较，水泵正常工作的静水区域增加了1.1～1.3倍。因此，大管径式组合井更适合于地下水位变幅较大条件下的水田井灌区的成井，对地下水位变化具有更好的适应性。

表1 组合小井井深及有效功率比较表

3）成井费用低。采用大管径作吸水管，使组合井的井管总长度和成孔总进尺深度均相应减少，通过实际成井和理论计算表明，大管径式组合井较小管径式组合井的井管总长度及成孔总深度均可减少40%～60%。因此，尽管大管径单位长度的材料费及进尺费均较小管径的费用有所增加，但其综合费用指标仍优于小管径式的组合井，每眼可节省资金110～130元，节省资金占所成井体资金的10%～13%。

4）成井速度快。大管径式组合井增加了成孔直径而使成孔进度减慢，据实际成孔比较，直径76.2～101.6mm吸水管成孔的进度较直径50.8mm吸水管成孔的进度分别慢30%～40%。但因大管径式组合井的成孔总深度仅占小管径成孔总深度的40%～60%，从而使大管径式组合井的成井工期相应缩短，据实际成井工期比较，采用76.2～101.6mm吸水管式组合井的成井工期可较采用50.8mm吸水管式组合井的成井工期缩短10%～20%。