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(四川省地礦局成都水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)/四川省地質(zhì)工程勘察院，四川 成都 610000)

地下水取水工程驗(yàn)收技術(shù)要點(diǎn)分析

王威，楊在文，楊廣焱，秦佳

(四川省地礦局成都水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)/四川省地質(zhì)工程勘察院，四川 成都 610000)

地下水取水工程是我國地下水資源開發(fā)利用的主要設(shè)施，工程建設(shè)質(zhì)量是地下水資源合理開發(fā)利用的重要保障。2004年行政許可法頒布實(shí)施后，取消了地方政府審批打井資質(zhì)的權(quán)限，導(dǎo)致全國地下水取水工程建設(shè)市場(chǎng)陷入混亂，市場(chǎng)陷入無序競(jìng)爭(zhēng)、施工隊(duì)伍參差不齊、工程質(zhì)量難以保證。因此，地下水取水工程驗(yàn)收成為保障地下水資源合理開發(fā)利用和有效保護(hù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文通過典型工程的施工工藝和適用條件分析，結(jié)合機(jī)井技術(shù)規(guī)范的要求，提出了典型工程驗(yàn)收的主要控制環(huán)節(jié)和技術(shù)要求，為確保地下水取水工程的建設(shè)質(zhì)量提供了驗(yàn)收依據(jù)。

地下水取水工程；驗(yàn)收；技術(shù)要點(diǎn)

地下水取水工程，顧名思義是用以積蓄或抽取地下水的建筑工程，廣義還包括水泵、集水廊道等配套設(shè)施，常見的是各種類型的井。因?yàn)榈叵滤Y源埋藏于地表以下，經(jīng)包氣帶或隔水層阻隔，具有隱蔽性強(qiáng)、循環(huán)更新速度慢、不易受污染的特點(diǎn)，所以，與地表水資源開發(fā)相比，地下水取水工程的建設(shè)和運(yùn)行技術(shù)難度大、經(jīng)濟(jì)成本高[1]。

建國以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，地下水取水工程在我國的供水體系中發(fā)揮著越來越重要的作用，尤其是在北方地區(qū)。我國各級(jí)政府歷年頒布的有關(guān)法律法規(guī)中，不同程度上對(duì)地下水取水工程監(jiān)管都有所提及。但是，2004年行政許可法頒布實(shí)施后，取消了地方政府審批打井資質(zhì)的權(quán)限，導(dǎo)致全國地下水取水工程建設(shè)市場(chǎng)陷入混亂，市場(chǎng)陷入無序競(jìng)爭(zhēng)、施工隊(duì)伍參差不齊、工程質(zhì)量難以保證[2]。由于缺乏有效監(jiān)管，有的建設(shè)單位在不清楚當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件的情況下，不尊重科學(xué)規(guī)律，隨意布井；有的施工單位不遵守有關(guān)規(guī)定、規(guī)范或技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使成井報(bào)廢或因質(zhì)量問題不能投入常使用；有的打井隊(duì)不注意加強(qiáng)管理及提高自身技術(shù)素質(zhì)，成井事故頻發(fā)，甚至造成地下水污染，擾亂取水許可管理秩序，給國家和人民群眾財(cái)產(chǎn)造成一定損失[3]。因此，地下水取水工程驗(yàn)收成為保障地下水資源合理開發(fā)利用和有效保護(hù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

1 典型地下水取水工程類型

地下水取水工程是指人類建造的用于集蓄或提取地下水資源的建(構(gòu))筑物，包括主體建(構(gòu))筑物、水泵、集水廊道及配套設(shè)施等。根據(jù)集水方式不同將地下水取水工程分為垂直式、水平式、聯(lián)合式[4]。垂直式取水工程有管井、筒井、大口井、大骨斜井、滲流井、多管井等；水平式取水工程有：滲渠、坎兒井、截潛流工程、傍河滲管工程等；聯(lián)合式取水工程有：復(fù)合井、輻射井、泉池、水窖、地下水庫等。

典型工程篩選主要從以下幾個(gè)方面考慮：

1.1 數(shù)量分布

從我國地下水取水工程的數(shù)量分布上看，最多的是管井[5]。管井是為供水目的而建造的一種豎向管狀地下水集水構(gòu)筑物。它是一種廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城市、交通等各個(gè)行業(yè)的給排水工程；大口井構(gòu)造簡(jiǎn)單、取材容易、施工方便、使用年限長、容積大能起水量調(diào)節(jié)作用，因此應(yīng)用也比較廣泛；輻射井與大口井相比，更適用于較薄的含水層和厚度小而埋深大的含水層。輻射井管理集中，占地省，便于衛(wèi)生防護(hù)，但施工難度較大，成本較高；滲渠包括在地面開挖、集取地下水的渠道和水平埋設(shè)在含水層中的集水管渠，通常用于開采埋深小于2 m、厚度小于6 m的含水層，深度(或埋設(shè)深度)一般為4～7 m，很少超過10 m，主要依靠較大的長度來增加出水量，以此區(qū)別于井。集水管形式的滲渠，由于埋沒在地表以下，受地表污染相對(duì)輕，安全可靠，也是是取水工程中最常用的形式之一。

1.2 單個(gè)工程出水量

從單個(gè)工程的出水量來看，管井單井出水量因井徑、井深、含水層滲透系數(shù)等不同差異較大，但是我國大多數(shù)地下水水源地采用井群開采形式，出水量相當(dāng)可觀；大口井單井出水量一般為500～10 000 m3/d，最大20 000～30 000 m3/d ；輻射井在大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程基坑降水中應(yīng)用廣泛，出水量也和可觀；滲渠多用在河道滲濾取水中，是近年發(fā)展起來的一種取水工程形式，單個(gè)工程出水量較其他工程有明顯的優(yōu)勢(shì)。

1.3 水文地質(zhì)條件適應(yīng)性

管井適用于任何砂層、卵石層、礫石層、構(gòu)造裂隙、巖溶裂隙等含水層；大口井適用于任何砂、卵石、礫石層，但滲透系數(shù)最好大于20 m/d；輻射井適應(yīng)性較強(qiáng)，一般不能用大口井開采的、厚度較薄的含水層以及不能用滲渠開采的厚度薄、埋深大的含水層，可用輻射井開采。此外，輻射井對(duì)開發(fā)位于咸水上部的淡水透鏡體，較其他取水構(gòu)筑物更為適宜；滲渠適用于中砂、粗砂、礫石或卵石層。

綜上，管井、大口井、輻射井、滲渠這幾種工程是我國數(shù)量最多、分布最廣、應(yīng)用最廣泛的工程形式，可覆蓋我國主要水文地質(zhì)單元。其中我國北方砂土第四系松散孔隙水含水層地區(qū)、南方河流沖洪積平原區(qū)，多以管井、大口井為主；大型河流的河漫灘地帶多以輻射井和滲渠為主。我國主要地下水取水工程類型及特點(diǎn)詳述如下：

1.3.1 管井

管井是指為供水目的而建造的一種豎向管狀地下水集水構(gòu)筑物，主要用于開采潛水或深層地下水，井徑一般在50～1 000 mm，井深一般在300 m以內(nèi)，最深可達(dá)1 000 m以上。其主要施工步驟為：鉆鑿井孔→物探測(cè)井→洗孔換漿→井管安裝→圍填礫料→粘土封閉→洗井→抽水試驗(yàn)→管井驗(yàn)收。管井適用于任何砂層、卵石層、礫石層、構(gòu)造裂隙、巖溶裂隙等含水層。管井在我國大部分地區(qū)均有分布，河南、山東、河北、黑龍江等產(chǎn)糧大省尤其集中。

1.3.2 大口井

大口井是由大開挖或沉井法、遞作法等施工，設(shè)置井筒，以截取淺層地下水的構(gòu)筑物，廣泛用于取集含水層厚度20 m以內(nèi)的淺層地下水，井徑一般為2～6 m，井深一般小于30 m。大口井主要有以下兩種施工方法：大開槽施工：將基槽直接開挖到設(shè)計(jì)井深，并進(jìn)行排水，在基槽中砌筑或澆注透水井壁和井筒以及鋪設(shè)反濾層；沉井施工：在井位處開挖基坑，將帶有刃腳的井筒或進(jìn)水孔井壁、透水井壁放入基坑，再在井筒內(nèi)挖土，讓井筒靠自重切土下沉，直至設(shè)計(jì)井深。有不排水機(jī)械開挖下沉和內(nèi)排水人工開挖下沉。大口井適用于任何砂、卵石、礫石層，但滲透系數(shù)最好大于20 m/d。大口井在我國陜西、四川、安徽等省份均有分布。

1.3.3 滲渠

滲渠是指壁上開孔，以集取淺層地下水的水平管渠，常常用于同時(shí)集取上部孔隙潛水和下部厚層基巖高水位的承壓水，可滿足北方山區(qū)季節(jié)性河段全年取水的要求。通常用于開采埋深小于2 m、厚度小于6m的含水層，深度(或埋設(shè)深度)一般為4～7 m，很少超過10 m，主要依靠較大的長度來增加出水量，以此區(qū)別于井。其布置形式有兩種：平行于河流，在枯水季節(jié)，地下水補(bǔ)給河水，滲渠截取地下水；在豐水季節(jié)，河水補(bǔ)給地下水，滲渠截取河流下滲水，全年產(chǎn)水量均衡、充沛，并且施工與維修均較方便。垂直于河流，當(dāng)?shù)叵滤a(bǔ)給較差，河流枯水期流量小，主流擺動(dòng)不定，河床沖積層較薄時(shí)，可最大限度地截取河床潛流水。施工、檢修較困難，水量、水質(zhì)受河流水位、水質(zhì)的影響較大。滲渠可分為盲溝、集水管和集水廊道(如坎兒井)三種型式，并且有完整式和非完整式之分。適用于中砂、粗砂、礫石或卵石層，在我國東北、西北地區(qū)應(yīng)用廣泛。

1.3.4 輻射井

輻射井是由集水井(垂直系統(tǒng))及水平的或傾斜的進(jìn)水管(水平系統(tǒng))聯(lián)合構(gòu)成的一種井型，其取水范圍廣，影響半徑大，產(chǎn)水量高，井深一般為15～30 m，井徑一般大于等于2.5 m，多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。輻射井適應(yīng)性較強(qiáng)，但其施工較困難。豎井施工方法主要有兩種：機(jī)械施工方法，一般采用大口徑反循環(huán)鉆進(jìn)或沖抓鉆進(jìn)、泥漿護(hù)壁工藝施工豎井，用漂浮法安裝預(yù)制混凝土護(hù)壁管；人工挖孔成井力祛，是遇到施工場(chǎng)地狹小，離居民區(qū)較近，擾民較嚴(yán)重，或施工機(jī)械擺設(shè)有困難時(shí)多采用人工成井，當(dāng)遇到地下水時(shí)需降水挖掘，為了安全，要求自上而下，邊開挖，邊襯砌，逆作成井。目前水平水管施工方法較多，如高壓水沖法、雙壁鉆桿中心反循環(huán)法、跟套管潛孔錘鉆進(jìn)法等，一般利用專用全液壓水平鉆機(jī)成孔，適用于砂層及粘性土層，遇到少量復(fù)雜地層，也可以克服成孔。輻射井適應(yīng)性較強(qiáng)，一般不能用大口井開采的、厚度較薄的含水層以及不能用滲渠開采的厚度薄、埋深大的含水層，可用輻射井開采。此外，輻射井對(duì)開發(fā)位于咸水上部的淡水透鏡體，較其他取水構(gòu)筑物更為適宜。輻射井在大型工程基坑降水或大水量取水中應(yīng)用廣泛，如：華北(深基坑降水工程中)海拉爾熱電廠供水輻射井、北京市出入境簽證中心基坑采用輻射井技術(shù)降水、成都鐵路局西南站大徑輻射井供水等。

2 地下水取水工程驗(yàn)收程序和內(nèi)容

中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)井技術(shù)規(guī)范》(SL 256-2000)是指導(dǎo)地下水取水工程建設(shè)與管理工作的專門規(guī)范性標(biāo)準(zhǔn)。2010年8月18日，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部第739號(hào)公告批準(zhǔn)將該標(biāo)準(zhǔn)上升為國家標(biāo)準(zhǔn)，編號(hào)為GB/T 50625-2010，自2011年6月1日實(shí)施?！稒C(jī)井技術(shù)規(guī)范》(GB/T 50625-2010)適用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)和生活供水地下水取水工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、配套、驗(yàn)收和管理。包括總則、術(shù)語和符號(hào)、機(jī)井規(guī)劃、機(jī)井設(shè)計(jì)、機(jī)井施工、機(jī)井配套、機(jī)井驗(yàn)收、機(jī)井改造與修復(fù)、機(jī)井報(bào)廢等內(nèi)容。

機(jī)井技術(shù)規(guī)范中涵蓋了管井、大口井、輻射井這三種主要工程類型，設(shè)計(jì)內(nèi)容比較全面，針對(duì)取水工程設(shè)計(jì)、施工、配套、驗(yàn)收、報(bào)廢等過程，提出了相關(guān)技術(shù)參數(shù)和文件驗(yàn)收要求，并且覆蓋了取水工程的整個(gè)生命周期，具有很強(qiáng)的可操作性。雖然，2010版的《機(jī)井技術(shù)規(guī)范》與1986版的《農(nóng)用機(jī)井技術(shù)規(guī)范》以及2000版的《機(jī)井技術(shù)規(guī)范》相比，內(nèi)容更加全面，要求更加規(guī)范。但是，其中的一些術(shù)語、參數(shù)、材料要求、施工工藝等并未做全面的修改，與現(xiàn)階段取水工程的設(shè)計(jì)、施工等技術(shù)和材料已經(jīng)不相符。在典型工程設(shè)計(jì)和施工過程中仍應(yīng)遵照機(jī)井技術(shù)規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)和施工管理，確保工程質(zhì)量。機(jī)井規(guī)范中規(guī)定的驗(yàn)收程序和內(nèi)容見圖1。

圖1 機(jī)井技術(shù)規(guī)范中規(guī)定的地下水取水工程主要驗(yàn)收內(nèi)容

3 典型工程驗(yàn)收主要控制環(huán)節(jié)

根據(jù)不同類型地下水取水工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、施工方法、材料要求等方面的特殊性，結(jié)合地下取水工程相關(guān)設(shè)計(jì)、施工、管理法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)等的要求和相關(guān)工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)地下水取水工程設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收的主要控制環(huán)節(jié)及控制項(xiàng)目詳述如下：

3.1 管井

開工準(zhǔn)備：開工前應(yīng)向取水審批機(jī)關(guān)提交包括項(xiàng)目所在地專項(xiàng)水文地質(zhì)勘察報(bào)告、管井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工組織設(shè)計(jì)等在內(nèi)的相關(guān)資料；

鉆鑿井孔：應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，控制井徑、井深、井斜，嚴(yán)禁超深度越層開采，鉆進(jìn)過程應(yīng)作好施工班報(bào)表、簡(jiǎn)易水文地質(zhì)觀測(cè)表等資料的記錄和整編；

井管安裝：管材應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，經(jīng)檢查合格后方可下管安裝，濾水管放置位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，并做好相關(guān)記錄；

圍填礫料：礫料規(guī)格應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，經(jīng)檢查合格后方可圍填；

粘土封閉：嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行粘土封閉竣工驗(yàn)收：配合驗(yàn)收需提供的資料有：施工班報(bào)表、簡(jiǎn)易水文地質(zhì)觀測(cè)表、平面布置圖、綜合水文地質(zhì)柱狀圖(包含地層水文地質(zhì)特征、井徑、井深、管井結(jié)構(gòu)、抽水試驗(yàn)綜合成果)、水質(zhì)檢測(cè)報(bào)告等。

3.2 大口井

開工準(zhǔn)備：開工前，應(yīng)向取水審批機(jī)關(guān)報(bào)備包括項(xiàng)目所在地專項(xiàng)水文地質(zhì)勘察報(bào)告、大口井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工組織設(shè)計(jì)等資料；

井筒施工：井筒施工應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，施工材料檢驗(yàn)合格后方可使用，進(jìn)水孔、濾料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，施工過程應(yīng)做好施工日志；

竣工驗(yàn)收：配合驗(yàn)收需提供的資料有：施工日志、平面布置圖、綜合水文地質(zhì)柱狀圖(包含地層水文地質(zhì)特征、井徑、井深、大口井結(jié)構(gòu)、抽水試驗(yàn)綜合成果)、水質(zhì)檢測(cè)報(bào)告。

3.3 滲渠

開工準(zhǔn)備：開工前，應(yīng)向取水審批機(jī)關(guān)報(bào)備資包括項(xiàng)目所在地專項(xiàng)水文地質(zhì)勘察報(bào)告、滲渠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工組織設(shè)計(jì)等資料；

集水管施工：集水管施工應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，施工材料檢驗(yàn)合格后方可使用，集水管管徑、長度等應(yīng)做詳細(xì)記錄，施工過程做好施工日志；

竣工驗(yàn)收：配合驗(yàn)收需提供的資料有：施工日志、平面布置圖、綜合水文地質(zhì)柱狀圖(包含地層水文地質(zhì)特征、井徑、井深、滲渠結(jié)構(gòu)、抽水試驗(yàn)綜合成果)、水質(zhì)檢測(cè)報(bào)告。

3.4 輻射井

開工準(zhǔn)備：開工前，應(yīng)向取水審批機(jī)關(guān)報(bào)備包括項(xiàng)目所在地專項(xiàng)水文地質(zhì)勘察報(bào)告、輻射井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工組織設(shè)計(jì)等資料；

集水井施工：集水井施工應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，施工材料檢驗(yàn)合格后方可使用，施工過程應(yīng)做好施工日志；

輻射管施工：輻射管施工應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，施工材料檢驗(yàn)合格后方可使用，輻射管管徑、長度等應(yīng)做詳細(xì)記錄，施工過程應(yīng)做好施工日志；

竣工驗(yàn)收：配合驗(yàn)收需提供的資料有：施工日志、簡(jiǎn)易水文地質(zhì)觀測(cè)表、平面布置圖、綜合水文地質(zhì)柱狀圖(包含地層水文地質(zhì)特征、井徑、井深、輻射井結(jié)構(gòu)、抽水試驗(yàn)綜合成果)、水質(zhì)檢測(cè)報(bào)告等。

4 結(jié)語

我國幅員遼闊，水文地質(zhì)條件復(fù)雜多樣，地下水取水工程類型也非常豐富，根據(jù)各類工程形式的數(shù)量、分布、取水效果等，管井、大口井、滲渠和輻射井是各類取水形式中最具代表性的。各類工程的建設(shè)質(zhì)量直接關(guān)系到地下水資源的合理開發(fā)利用和有效保護(hù)，針對(duì)目前我國地下水取水工程驗(yàn)收管理相對(duì)薄弱的現(xiàn)狀，筆者提出如下建議：

(1)加強(qiáng)我國地下水取水工程專項(xiàng)管理法規(guī)體系的研究和建設(shè)；

(2)逐步完善水行政主管部門對(duì)地下水取水工程設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、管理全過程的規(guī)范監(jiān)管；

(3)盡快出臺(tái)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，嚴(yán)把地下水取水工程驗(yàn)收關(guān)。

[1]王世成, 陳思. 地下水取水工程管理亟待加強(qiáng)[J]. 吉林水利.2011(11):66-67.

[2]王偉, 曲煒, 劉俊偉, 等. 地下水取水工程二元管理結(jié)構(gòu)淺析[J]. 中國水利.2012(05):37-39.

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1004-1184(2017)06-0098-02

2017-08-14

王威(1984-)，男，河南泌陽人，工程師，主要從事水資源管理與保護(hù)方面工作。