丁黨鵬,游 豐
(陜西省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院,陜西 西安 710054)
淺談水泵空壓機聯(lián)合洗井在舊井修復中的應(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)
通過在關(guān)中平原某水源地洗井,經(jīng)過不斷的摸索、對比,創(chuàng)新出水泵空壓機聯(lián)合洗井的新方法,該方法適合該水源地的深井洗井,創(chuàng)造出了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。
舊井修復;空壓機水泵聯(lián)合洗井;工程應(yīng)用
近年來,隨著現(xiàn)代工業(yè)的興起,對水資源的需求日益增長。然而,在我國北方水資源十分短缺,許多企業(yè)采用管井的方式開采地下水。管井的壽命一般為20年。由于水資源短缺,多數(shù)超過20 a的管井,在進行反復修復后還在繼續(xù)使用。因此,舊井的修復顯得尤為重要。
本文通過工程實踐,針對150~300 m的深井,通過分析其堵塞機理,選擇最佳的洗井工藝,達到恢復管井出水量,延長管井使用壽命的目的。
某水源地位于關(guān)中平原中部,沿河岸東西向分布,東西長約 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年相繼投入試運行。由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)條件及水化學特征等諸多因素影響,管井在長期使用過程中陸續(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。其中濾水管嚴重堵塞,出水量銳減成為普遍突出的問題,單位涌水量一般都衰減至原成井時的30% ~40%,個別管井僅為原成井時的5%,造成水源地供水能力下降。
對于井深小于150 m的管井,采用氨基磺酸洗井、膠囊封閉洗井及空壓機洗井等三項聯(lián)合洗井,一般情況下就可以提高管井的出水量。對于井深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,對于解決水資源短缺問題具有極其重要的意義。
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,有時呈透鏡體。通過對多眼深井現(xiàn)場洗井發(fā)現(xiàn),在管井長時間、大水量開采時,隨著水流速的增大,含水層中穩(wěn)定性差的細小顆粒流向井壁,經(jīng)常時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;由于受河水的補給,管井中的地下水富含溶解氧,對管井造成強烈的氧化腐蝕,這種作用隨時間的延長而加深,并逐漸連成一片,嚴重堵塞濾水管。
針對上述情況,對于井深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洗井效果不理想的情況下,設(shè)計出了水泵空壓機洗井方法,該方法屬于機械洗井的一種,使用的設(shè)備與其它的機械洗井方法沒有多大差別,主要為水泵和空壓機。
水泵空壓機洗井方法,其原理與空壓機膠囊洗井基本相同。該套洗井試驗是利用水泵抽水時產(chǎn)生的巨大水壓力,將水流通過膠囊壓入含水層,對含水層進行沖擊,并破壞堵塞物,使孔隙間的各種垢物被徹底清除;長時間抽水而聚積在篩管四周的細沙顆粒也被大量沖出,使地下水能夠快速涌入。再結(jié)合空壓機洗井的分段分層沖洗作用,以達疏通管井內(nèi)外堵塞的目的。施工工藝步驟是:氨基磺酸浸泡—水泵清洗—空壓機抽排。
水泵空壓機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)運行,甲方要求恢復單位涌水量:14C2為 2.36 L/s·m;22C 為 3.6 L/s·m。通過采用該方法洗井,14C2單位涌水量為2.88 L/s·m;22C單位涌水量為3.8 L/s·m(見表1),兩眼井均達到洗井要求。同時采用該方法后,工期也比其它的機械方法、化學方法提前了3~5 d。
表1 洗井結(jié)果統(tǒng)計表
實踐證明,對150~300 m的深井采用水泵空壓機聯(lián)合洗井的方法,比其它的機械方法、化學方法在效果和效率方面有明顯的優(yōu)勢。同時也創(chuàng)造并收到了良好的社會效益和經(jīng)濟效益,為該水源地舊井修復摸索出一套行之有效的施工方法。
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TD262.5
B
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、水源地勘察、地質(zhì)災害評估、煤田水文地質(zhì)。