清水河上游农用机井涌砂的防治

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摘要 介绍了清水河上游机井灌区涌砂带分布及特点，分析了其预防与治理措施，以期为清水河上游机井灌区涌砂的防治提供参考。

关键词 机井灌区；涌砂；分布；特点；预防；治理；清水河上游

中图分类号 S277.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2015）15-0205-01

清水河上游是地下水埋藏比较贫乏的区域，但是这里的农用机井保障着这片区域1/3水浇地的农业灌溉和生活用水，是农业生产和农民生活的重要依托。机井在建设和使用中存在许多问题，其中农用机井的涌砂现象是机井的一个突出病患，也是清水河上游机井建设和运营中的首要棘手问题。

1 清水河上游机井灌区涌砂带分布及特点

清水河上游机井涌砂区域分布广泛，点多面广，但是也有一定的规律，大致有以下7个片区带：田洼分布带，即现在的固原田洼工业园区，沿平固路西侧一带，注意施工工艺和管护；庙湾―高坡分布带，即庙湾、高坡村向西至大营城，沿南北分布，地下水埋藏丰富，涌砂比较严重；中河―丰堡分布带，即中河村梁北端直到丰堡梁，沿南北分布，地下水埋藏丰富，注意管护；河东五队分布带，即沿西山根南北分布，粉砂较细，地下水水质较差；杨朗三队马店分布带，由南向西有多条分布，涌砂比较严重，地下水埋藏较好，注意施工工艺和管护维修；三营西梁分布带，即南源至三营镇西侧梁上分布带，地下水埋藏较少，不宜开采；石碑村片状分布带，即固原飞机场以南区域，粉砂特别细，不宜开采。

2 机井涌砂的预防

对于农用机井的建设和使用者而言，都要尽可能避免在涌砂带上打井。如果因为规划或者条件的限制，确需在涌砂带打井，则要从以下方面进行预防[1-2]。

2.1 前期规划要全面

在机井建设初期要查阅资料，实地调查，搞清楚机井备建区域的地质及地质灾害情况，尤其应该尽可能远离涌砂集中地带，要调查、分析当地的现状。尽可能多收集各种资料，在地形图上多分析上下游的结构关系、分布关系，选择在地势的高端查看准备打井的实际地质、地貌情况及其相互的关系。

2.2 施工工艺要严谨

在钻进过程中要勤捞泥浆，查看钻头磨损，细听钻进中钻具钻机的声音、钻进的速度等分析地层，尽可能查清涌砂地层。在成井过程中，最好使用钢管井壁管，方便洗井和提高机井质量。应该避免在涌砂层使用滤水管，如果涌砂层为富水层，则应该科学包棕和精细虑砂的使用。在水泵选取上应该避免在涌砂层取水。切忌在可能涌砂的机井上建管理房，保持滤料围砂的活性下沉。

2.3 机井使用要科学

涌砂地层的机井涌砂倾向大，涌砂概率高，因此要加强后期管护，勤检查、勤观察。发现问题及时解决，“小病早治”。切忌加大采水量，宁少勿多。如果水泵噪音加大、滤料下沉、出水浑浊等情况出现应该首先考虑涌砂已经发生[3-4]。

3 机井涌砂的治理

3.1 机井建设中的防治措施

在涌砂地层不配滤水管，并且要考虑水层是否是承压水，如果是承压水则要在涌砂层靠地面部分少配滤水管，如果是非承压水，则要在涌砂层下侧少配滤水管。对于涌砂机井要在滤料的选择上严格要求，滤料为0.3 mm左右，或者0.3 mm以下，滤料要干净，洗井要彻底，掏尽井内成井、洗井造成的沉淀。如果是出水层涌砂则不应该封堵水层，建议用活塞洗井，抽取涌砂层靠近机井的细沙，同时清水回灌机井滤料，尽可能使滤料下沉填充因涌砂导致的地层空隙并防止塌陷，也可以有效治理部分涌砂。如果涌砂层的水量可以不用，则建议封堵涌砂层，封堵要求位置准确，封堵层下侧的滤料要求回填密实，井壁管下沉到位，否则封堵会造成机井井壁管脱节、漏砂等二次事故。

3.2 机井使用中的涌砂治理

一是发生轻度的涌砂可以用减少采水量的办法，一般有事半功倍的效果。二是调节水泵的安装深度，避免在涌砂地层取水。三是回灌、补充机井滤料，一般涌砂严重的机井都有地层塌陷并存在空隙，及时补充滤料，可以比较有效地减少涌砂情况。四是封堵，对于机井建设时没有封堵的机井应该考虑封堵，封堵有黏土封堵和棕纱封堵，黏土封堵影响出水量，棕纱封堵不容易封堵到位，技术要求较高。五是井壁管内侧封堵，找准涌砂部位在机井井壁管内部加小口径套管。

3.3 涌砂沉淀的打捞

涌砂会造成机井淤积，严重时导致机井报废，或者导致水泵电机因为无法散热而损坏。因此，必须对沉淀进行打捞，打捞机井内淤积可以使用循环钻机和冲击法掏取沉淀。因为机井在涌砂过程中泥土和细沙被水泵抽取，所以沉淀物相似于淀粉的性质，极难捞取。用循环机械捞取不能彻底捞尽沉淀物，因此一般不适合涌砂沉淀的捞取。用冲击法捞取机井内沉淀简单易行，捞筒可采用单开门式（如一边开的门扇）、门式（如蝴蝶双翅）和针式（V型，下开小口）。捞取时可观察钢丝绳的进度，如果不能钻进，则要在捞筒下端加装小配制。如果已经钻进，则不可贪进冒提，切记要使捞筒在已经钻进的情况下，停机等待几分钟，从而使捞筒内沉淀物沉淀，这样沉淀物会顺利捞取干净，事半功倍。捞取机井内沉淀物要少捞多提，如果捞筒合适，冲击法捞取沉淀是很方便且简单易行的。对于涌砂严重、难以治理的机井应该客观定性，理智判断，及早放弃，以免造成二次经济损失。

4 结语

防治机井涌砂是一个精细的工作，尽可能在设计阶段就避免在涌砂带打井，在保证用水量的情况下尽可能减少地下水的开采量。一旦发现机井涌砂，就应该找准原因及早治理，切忌小病养成大患，造成不必要的损失。

5 参考文献

[1] 周孟龙，姜留柱.浅析农用机井损坏原因与防治[J].农村・农业・农民：A版，2010（8）：33-34.

[2] 马洪山，申杰，王从峰，等.亳州市谯城区农用机井存在问题与对策[J].江淮水利科技，2007（6）：30-31.

[3] 李树东，盖俊华，张文平.农用机井的技术管理措施[J].水利科技与经济，2006（4）：52-53.

[4] 王晓玲，杜秀文，刘丽艳，等.我国井灌建设可持续发展研究[J].中国农村水利水电，2006（8）：10-15.