丁黨鵬，游 豐

(陜西省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，陜西 西安 710054)

淺談水泵空壓機(jī)聯(lián)合洗井在舊井修復(fù)中的應(yīng)用

丁黨鵬，游 豐

(陜西省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，陜西 西安 710054)

通過(guò)在關(guān)中平原某水源地洗井，經(jīng)過(guò)不斷的摸索、對(duì)比，創(chuàng)新出水泵空壓機(jī)聯(lián)合洗井的新方法，該方法適合該水源地的深井洗井，創(chuàng)造出了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

舊井修復(fù);空壓機(jī)水泵聯(lián)合洗井;工程應(yīng)用

近年來(lái)，隨著現(xiàn)代工業(yè)的興起，對(duì)水資源的需求日益增長(zhǎng)。然而，在我國(guó)北方水資源十分短缺，許多企業(yè)采用管井的方式開(kāi)采地下水。管井的壽命一般為20年。由于水資源短缺，多數(shù)超過(guò)20 a的管井，在進(jìn)行反復(fù)修復(fù)后還在繼續(xù)使用。因此，舊井的修復(fù)顯得尤為重要。

本文通過(guò)工程實(shí)踐，針對(duì)150～300 m的深井，通過(guò)分析其堵塞機(jī)理，選擇最佳的洗井工藝，達(dá)到恢復(fù)管井出水量，延長(zhǎng)管井使用壽命的目的。

1 供水水源地管井出水量現(xiàn)狀

某水源地位于關(guān)中平原中部，沿河岸東西向分布，東西長(zhǎng)約 11.5 km，南北寬約 2.7 km，面積約 25 km2，取水段在300 m以內(nèi)。水源地內(nèi)共分布60眼供水管井，分別于1991年和1995年相繼投入試運(yùn)行。由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)條件及水化學(xué)特征等諸多因素影響，管井在長(zhǎng)期使用過(guò)程中陸續(xù)出現(xiàn)了濾水管淤塞，出水量減少;濾水網(wǎng)殘破，井內(nèi)涌砂漏礫;井管傾斜，井周塌陷等現(xiàn)象。其中濾水管嚴(yán)重堵塞，出水量銳減成為普遍突出的問(wèn)題，單位涌水量一般都衰減至原成井時(shí)的30% ～40%，個(gè)別管井僅為原成井時(shí)的5%，造成水源地供水能力下降。

對(duì)于井深小于150 m的管井，采用氨基磺酸洗井、膠囊封閉洗井及空壓機(jī)洗井等三項(xiàng)聯(lián)合洗井，一般情況下就可以提高管井的出水量。對(duì)于井深150～300 m的管井，采用液態(tài)二氧化碳封閉洗井、空壓機(jī)洗井效果不明顯。所以如何提高井深150～300 m管井的出水量，對(duì)于解決水資源短缺問(wèn)題具有極其重要的意義。

2 堵塞物成因分析

該水源地管井多分布在第四系沖積、洪積和河漫灘松散層中，含水層巖性主要為礫砂、粗砂、中砂、細(xì)砂、粉砂，局部為砂質(zhì)粉土，結(jié)構(gòu)松散，厚度不一;隔水層巖性為粘土、粉質(zhì)粘土或粉土、淤泥等，與含水層互層，層位不穩(wěn)定，有時(shí)呈透鏡體。通過(guò)對(duì)多眼深井現(xiàn)場(chǎng)洗井發(fā)現(xiàn)，在管井長(zhǎng)時(shí)間、大水量開(kāi)采時(shí)，隨著水流速的增大，含水層中穩(wěn)定性差的細(xì)小顆粒流向井壁，經(jīng)常時(shí)間堆積與沉淀的鈣質(zhì)交結(jié)在一起，形成泥沙包結(jié)堵塞，影響管井出水量;由于受河水的補(bǔ)給，管井中的地下水富含溶解氧，對(duì)管井造成強(qiáng)烈的氧化腐蝕，這種作用隨時(shí)間的延長(zhǎng)而加深，并逐漸連成一片，嚴(yán)重堵塞濾水管。

3 水泵空壓機(jī)聯(lián)合洗井工藝試驗(yàn)

針對(duì)上述情況，對(duì)于井深150～300 m的管井，在氨基磺酸洗井、液態(tài)二氧化碳封閉洗井、膠囊封閉洗井及空氣機(jī)洗井效果不理想的情況下，設(shè)計(jì)出了水泵空壓機(jī)洗井方法，該方法屬于機(jī)械洗井的一種，使用的設(shè)備與其它的機(jī)械洗井方法沒(méi)有多大差別，主要為水泵和空壓機(jī)。

水泵空壓機(jī)洗井方法，其原理與空壓機(jī)膠囊洗井基本相同。該套洗井試驗(yàn)是利用水泵抽水時(shí)產(chǎn)生的巨大水壓力，將水流通過(guò)膠囊壓入含水層，對(duì)含水層進(jìn)行沖擊，并破壞堵塞物，使孔隙間的各種垢物被徹底清除;長(zhǎng)時(shí)間抽水而聚積在篩管四周的細(xì)沙顆粒也被大量沖出，使地下水能夠快速涌入。再結(jié)合空壓機(jī)洗井的分段分層沖洗作用，以達(dá)疏通管井內(nèi)外堵塞的目的。施工工藝步驟是:氨基磺酸浸泡—水泵清洗—空壓機(jī)抽排。

4 工程應(yīng)用

水泵空壓機(jī)洗井是近兩年使用的新方法，并在該水源地洗井工程中得到了應(yīng)用。該水源地14C2和22C供水管井，因出水量下降而不能繼續(xù)運(yùn)行，甲方要求恢復(fù)單位涌水量:14C2為 2.36 L/s·m;22C 為 3.6 L/s·m。通過(guò)采用該方法洗井，14C2單位涌水量為2.88 L/s·m;22C單位涌水量為3.8 L/s·m(見(jiàn)表1)，兩眼井均達(dá)到洗井要求。同時(shí)采用該方法后，工期也比其它的機(jī)械方法、化學(xué)方法提前了3～5 d。

表1 洗井結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

5 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐證明，對(duì)150～300 m的深井采用水泵空壓機(jī)聯(lián)合洗井的方法，比其它的機(jī)械方法、化學(xué)方法在效果和效率方面有明顯的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)也創(chuàng)造并收到了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，為該水源地舊井修復(fù)摸索出一套行之有效的施工方法。

［1］劉瑞祺，張長(zhǎng)舟.水文地質(zhì)鉆探鉆井工程實(shí)用技術(shù)手冊(cè).中國(guó)工程勘察協(xié)會(huì)技術(shù)咨詢部.1992.

［2］杜龍明.管井堵塞物機(jī)理分析及洗井方法探討.工程勘察.2001，(4):39 －43.

［3］李學(xué)禮.水文地球化學(xué).原子能出版社.1982.

［4］中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).供水管井技術(shù)規(guī)范(GB 50296－99).北京:中國(guó)計(jì)劃出版社.1999.

TD262.5

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1004－1184(2012)03－0124－01

2012－03－12

丁黨鵬(1978－)，男，陜西乾縣人，工程師，主要從事工程地質(zhì)勘察、舊井修復(fù)、水源地勘察、地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估、煤田水文地質(zhì)。