土地开发整理工程项目中井灌区规划浅析

2014-12-14段维立

地下水 2014年5期

段维立

(陕西省宝鸡峡引渭灌溉管理局南韩管理站，陕西兴平713100)

0 引言

近年来，国家进一步加强农村工作提高农业综合生产能力，在全国范围内开展了土地开发整理工作。土地整理后，为提高农田生产效益，均进行了灌溉配套，常引用地表水或地下水进行灌溉。虽然国家对开采地下水有严格的规定，但仍有部分项目存在着不规范开采地下水现象。据此，本文对规范开采地下水和井灌区规划进行了简单的描述。

1 井灌规划原则

开发应用地下水资源，必须统一调度，互补余缺，合理开发利用，避免出现不良生态、地质环境现象。在兴建或改建井灌区之前，必须按照以下原则进行全面系统地规划。

(1)井灌区应在农业区划和水利规划的基础上，以合理开发和综合利用水资源、保护生态环境为原则进行规划。在开发利用地下水的过程中，应保证井灌工作正常进行，即机井出水量不减少，提水条件不恶化。为此，必须在正确评价地下水可采资源的基础上进行合理的井灌规划。使地下水的开采量不超过可采资源，避免出现“地下水位区域下降漏斗”。

(2)地下水与地表水资源，应全面规划，统筹安排。总的原则是充分利用地表水，合理开发地下水。规划时，应根据地区地表水和地下水资源的分布情况，因地制宜统筹安排。在有良好含水层和补给来源充沛的地区可集中开采;补给来源有限的地区，宜分散开采。

(3)地下水的开发利用，必须坚持浅、中、深结合，合理布局，分层取水。开发利用地下水，应优先开采浅层水，严格控制开采深层水。浅层地下水，开采容易，水井建造费用较低，且消耗之后回补快，为此在浅层淡水层含水层较厚、补给充足，水井出水量较大的地区，应优先开发浅层地下水。中层和深层承压水一般含水层厚度大，透水性好，单井出水量大，在开采利用之前有较大的承压水头，有些甚至可以自流，但由于侧向和垂直补量小，一经开采，就会出现地下水位的下降。

(4)地下水的开发利用，必须与旱、涝、碱的治理统一规划，兼顾兴利与防害。地下水开发为灌溉提供了水源，同时又降低地下水位而起到防碱防渍的作用。汛前开采地下水，腾出地下水“库容”，使汛期能更多地存蓄降雨和地面径流.(通过地面入渗)，因而也为除涝、治碱创造了有利条件。

(5)对地下水的利用和回补措施要同时考虑，做到有采有补，采补结合，以维持在开发期内地下水量的均衡。规划时，应根据水文地质条件，考虑地下水监测站网的布设。在长期超采引起地下水位持续下降的地区，应采取回补措施或限量开采;对已造成不良后果的地区，应停止开采。逐步做到，开发利用地下水的单位，治理上游水土流失，结合蓄、补、回灌等多种措施，控制地下水位连续下降。

2 机井规划方法

2.1 机井深度的确定

机井的深度应根据当地水文地质条件和设计单井出水量来确定，具体方法和步骤如下:

(1)收集分析设计地区水文地质资料，如含水层的埋藏深度，含水层的岩性、厚度、层次结构、出水率，咸、淡水分层和水质条件等。

(2)根据当地打井经验和抽水试验资料，确定不同含水层的出水率。

(3)确定允许的抽水降深 S，采用离心泵时，一般取4～6 m。

(4)计算单井出水量(Q，m3/h)。其计算公式为:

式中:ml，m2，…，mi为各种砂层厚度，m;ql，q2，…，qi为各种砂层相应的单位出水率，t/(h·mm);S为计划抽水降深，m。

(5)确定机井深度。根据设计的单井出水量(一般要求单井出水量在50～60 t/h以上，最少也应有 20～30 t/h)，计算出需要取用的砂层厚度，结合考虑地层情况，再加上沉砂管的长度(约3～5 m)，即可确定机井的深度。

2.2 机井间距的确定

机井间距是机井合理布局的主要环节。机井间距的确定，涉及到很多因素，除与单井出水量、可开采资源及地下水的补给条件等因素有关以外，还与灌水定额，轮灌天数，每天浇地时间等因素有关。因此要合理确定机井间距是一个比较复杂的问题，下面仅介绍几种简化方法。

(1)单井灌溉面积法。在大面积水文地质条件差异不大，地下水补给比较充足，地下水资源比较丰富，地下水静水位降深在一定时间内可以达到相对稳定的情况下(此时开采量与补给量基本平衡)，机井间距主要决定于井的出水量和所能灌溉的面积。首先计算单井灌溉面积，其计算公式如下:

式中:A为单井灌溉面积，亩;Q为有井群干扰抽水时的单井出水量，m3/h;η为井灌渠系水利用系数;t为每天灌水时间，h/d;T为整个灌溉面积灌一次水所需时间，d;m为灌水定额，m3/亩。

若按正方形网状布井，则机井间距 D(m)应为:

(2)开采模数法。根据资源评价，对单位面积允许开采量，即开采模数已经确定时，则可按下列公式计算机井的密度和井距:

式中:N为机井密度(每 l km2平均井数);ε为开采模数，m3/(km2·年);Q为单井出水量，m3/h;t、T年为机井每天工作时数和每年工作日数。

若按正方形网状布井，则机井间距 D(m)为:

从以上所述可以看出，要合理确定机井密度和间距，必须搜集一定的资料并通过科学的分析和计算。

2.3 井位的确定

根据已确定的机井间距，结合当地的具体条件，经过现场查勘，逐井落实其位置，在具体选定井位时应注意:①井位的布置要服从农田基本建设总体规划，一般井位应靠近沟、渠、路、林布置，设在田边地角上，以利机耕、便于管理、少占耕地。②井位布置要与架设输电线路的规划相结合。使低压线路顺道路架设，以利线路检查维护，变压器的位置要建在电力负荷的中心，并使低压线路成为放射状布线，避免一条线上带几台电机。③为了输水方便，一般应把井位选定在较高处，以便于控制较大的灌溉面积。④为了提高单井出水量，井位要尽可能选在富水带，如古河道沿线。⑤布置井位应以乡、村为基本单位，要打破村组界限，在相邻乡、村或组交界处布井时，应本着团结精神，共同协商，合理布井。⑥在老井灌区布井，要优先考虑旧井的改造利用，不要轻易废除旧井以免造成浪费。⑦在井渠结合的灌区，要把井位排列成直线，最好与渠道相间布置，这样井灌抽水可以有效地降低地下水位有利于防治土壤盐碱化。