中小型流域及偏遠山區(qū)開發(fā)潛層地下水適宜采用干砌石大口井

1、【 農(nóng)牧水利 】中小型流域及偏遠山區(qū)趙 京 祿( 摘 要 , 分析并提 。 關(guān)鍵詞 ; ; 當(dāng)?shù)厝〔?; 節(jié)能降耗 ; 造價低 ; 結(jié)構(gòu)簡單 ; 優(yōu)先選用中圖分類號 :T V :B 文章編號 :1009-0088(2008 02-0052-021 阿榮旗標(biāo)準糧田建設(shè)項目設(shè)計1. 1 工程概況國家優(yōu)質(zhì)糧食產(chǎn)業(yè)工程內(nèi)蒙古自治區(qū)阿榮旗標(biāo)準糧田建 設(shè)項目區(qū)位于呼倫貝爾市阿榮旗太平莊鎮(zhèn)境內(nèi) , 地理位置東經(jīng) 123°20 21 123°33 05 , 北緯 48°34 06 48°38 12 , 設(shè)計噴灌 面積 0. 24萬 h m 2, 滴灌面積 0. 03萬

2、h m 2。項目區(qū)上游流域面 積 182. 2k m 2。 由噴灌工程 、 滴灌工程組成 , 需新打大口井 242眼 ; 購置噴灌設(shè)備 222套 、 滴灌設(shè)備 20套 , 并配套排水系統(tǒng)工 程 、 農(nóng)田生產(chǎn)交通工程 。1. 2 地質(zhì)項目區(qū)淺層地下水類型主要有河谷甸子地砂礫卵石層孔 隙潛水 。 根據(jù)區(qū)測資料 , 河谷甸子地松散沉積物由三套物質(zhì)組 成 。 上部為厚 1m 左右的灰黑色粘土 ; 中部為砂卵礫石含水 層 , 含水層的厚度一般為 35m; 下部為壤土夾碎石 、 礫石層 , 礫石層含泥量達 50%以上 , 膠結(jié)較緊密 , 為相對隔水層 。地下 水受地表水和上游潛水補給 , 春季最干旱灌溉季

3、節(jié)地下水平均 埋藏深度 2m, 水位變幅 12m 。1. 3 大口井設(shè)計根據(jù)項目區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況 , 本次設(shè)計的大口井為完整井 。 設(shè)計的大口井內(nèi)徑 2. 0m, 井壁砌石采用較規(guī)則塊石 , 粒徑應(yīng)大 于 20c m, 井壁總長 8. 0m, 井蓋為混凝土井蓋 , 中間為鐵板井 口蓋 , 規(guī)格 40c m ×40cm ×2mm, 防止地面水沿井壁滲入地下 , 井口周圍設(shè)不透水的散水坡 。井壁砌石厚度為 50c m, 砌石井壁外側(cè)設(shè) 50c m 厚度反濾 層 , 粒徑為 15c m, 井底按有反濾要求設(shè)計 , 厚度為 50c m, 粒 徑分 3層 :第 1層卵石粒徑為 1015

4、c m 厚度為 20c m, 第 2層 卵石粒徑為 35cm 厚度為 20c m, 第 3層卵石粒徑為 12c m 厚度為 10c m, 其它各部位的尺寸詳見 “ 水源井結(jié)構(gòu)圖 ” 。 1. 4 大口井出水量計算1. 4. 1 井型采用由于流域面積為 182. 2k m 2, 該流域小表土層 1m, 地下潛 水層 4m, 灌溉季節(jié)平均為 3m; 采用干砌石結(jié)構(gòu)大口井 。 1. 4. 2 各部尺寸及出水量計算取井深 8m, 井內(nèi)徑 2. 0m 。 見水利水電出版中專教材 工 程地質(zhì)與水文地質(zhì) , 根據(jù)潛水完整井運動的計算公式 :Q =1. 3661grQ 非完整井出水量 (m 3/dK 滲透系數(shù)

5、 (m /d , 對項目區(qū)水源井進行抽水試驗 , 實測 滲透系數(shù) K =100m /d。S 井中水位降深 , 根據(jù)水泵吸程降深 S =3. 0m 。H 含水層厚度為 3. 0m 。R 影響半徑 (m , 因無實測資料 , 利用經(jīng)驗公式估算 。 R =2S =103mr 井管半徑 (m , r =1. 0m 。經(jīng)計算 Q =610m 3/d=25. 4m 3/h。1. 5 每眼大口井工程量及單井造價1. 5. 1 每眼大口井工程量表 1 工程量統(tǒng)計名稱部位土方開挖 土方回填 反濾礫石 干砌石 漿砌石 混凝土 鋼筋 預(yù)埋件 m 3m 3m 3m 3m 3m 3kg kg 井壁 120303323.

6、 64. 2井蓋 0. 81835井底 1. 6合計 1203034. 623. 64. 20. 8183525 內(nèi) 蒙 古 水 利 2008年第 2期 (總第 114期 1. 5. 2 每眼大口井工程造價單井造價 :定額采用 2002年 水利水電工程概預(yù)算定額 表 2建筑工程概算 元 編號 項目名稱 單位 數(shù)量 單價 合計1土方開挖 (凍土 m 312015. 001800. 00 2土方回填 m 3308. 07242. 10 3反濾料填筑 m 334. 655. 661925. 84 4干砌塊石 m 323. 490. 662121. 44 5漿砌塊石 m 34. 2171. 35719

7、. 67 6混凝土板預(yù)制及安裝 m 30. 8410. 07328. 06 7鋼筋制安 t 0. 1837061. 311292. 22 8預(yù)埋件 kg 55. 0025. 00 9棄土清除 m 39010. 00900. 00合計 9354. 332 干砌石大口井施工2. 1 井位布置, 由于項目區(qū)位于大興 安嶺南麓丘陵地區(qū) ,調(diào)整 。 以保證每眼井都能正常供水 。2. 2 施工季節(jié)確定由于井位絕大多數(shù)布置于田塊中 , 為避開作物生長期 , 初 步擬定在 10月 10日秋收基本結(jié)束以后 。 而采用機械大開挖 又會破井位處大片農(nóng)田 , 土方開挖量也較大 ?？紤]項目區(qū)土層 僅 1m 較薄 , 當(dāng)

8、表土層凍結(jié)后開挖就會少占耕地 , 開挖量也大 大減少 。 所以最終將施工期確定在 11月 20日后 次年 4月15日春播前 。2. 3 機械開挖土方采用挖掘機開挖 , 總掘進深度可達 5m 。挖掘機只能挖中 心部分至 5m 深處 , 以防止砂礫石過多塌落導(dǎo)致土方塌方 。 余 下的 3m 采用人工開挖 。2. 4 人工開挖土方準備及開挖2. 4. 1 周邊支護采用 D =4. 0m 直徑的圓環(huán) 3支 , 每 2m1支布設(shè) , 圓環(huán)采 用 =50mm 的圓管焊制 , 用 6c m ×8c m 木方架立固定 , 圓環(huán) 周圍密布 6c m ×8c m 木方 , 用 8#鉛絲輕攏并固

9、定于架立木方 上 , 以備邊開挖邊用大錘向下打樁 。 周圍木樁的作用就是防止 砂礫石塌方 。 用小徑不小于 8c m 的 6m 長的 3根松木桿呈等 邊三角椎形架立 , 安裝滑輪用于吊運開挖料 。2. 4. 2 基坑降水降水采用 2臺 3吋泵恃地下水涌水情況即時開啟 , 采用 22馬力柴油機發(fā)電機組做動力裝置 。沿圓孤形支護周邊開挖集 水溝 , 集中設(shè)一處集水點 。2. 4. 3 人工開挖砂礫石先挖集水溝 , 每挖木枋根基砂礫石后 , 同時緊跟向下追打 木枋 , 逐一木枋并順次進行 , 一圈完成后向下沉每道圓環(huán) , 再將 圓孤中央處突出砂礫石清除 , 至此一個開挖周期完成 ; 以后逐 層進行

10、, 直至開挖到設(shè)計深度 。2. 4. 4 砌筑井壁干砌石塊石要采用適于水工建筑用未風(fēng)化且不易水解破壞的塊 石 , 如 :火山灰質(zhì)巖 、 碳酸鹽 、 沉積巖等 。 塊徑要求最小邊不小 于 20c m, 層與層間決不可對縫砌筑 , 咬合要緊密不松動 , 井壁 垂直向表面平度 3m 內(nèi)不超過 3cm 。 干砌石總砌筑高度 7m, 上接 1m 漿砌石井口 。 2. 4. 5 砌筑井口漿砌石在干砌石井壁之上砌筑 1m 高的漿砌石井口 , 漿砌石上邊 壁厚由 50c m 收至 30c m; 塊石石質(zhì) 、 塊徑等要求同上面干砌石 井壁砌筑要求 , 砌筑砂漿標(biāo)號采用 M 7. 5。2. 4. 6 填筑井壁外砂

11、礫石濾水層砌筑井壁干砌石的同時 , 填筑井壁外砂礫石濾水層 , 每填 筑 3050c m , 直到干砌石頂部平齊 處 。2. 4. 71m 深度填筑不透 , 。多余廢棄土料應(yīng) , 。.大口井蓋可以提前集中預(yù)制 , 井蓋外形尺寸 D =260c m, 厚度 15cm; 井蓋中央錨入 40c m ×40c m 的井口 , 用于向井內(nèi) 插入水泵 。 井口裝井蓋加上鎖具 , 避免有人向井內(nèi)投擲土石塊 等雜物 。 至此大口井施工完畢 。3 干砌石大口井施工總結(jié)3. 1 干砌石大口井適用范圍該大口井適用于流域面積在 100500k m 2間的中小流 域 , 礫石層厚度一般在 410m 間 , 含

12、水層厚度在 28m 不 等 。 開采地下潛水所需井深較小 , 8m 井深基本可以滿足要求 。 由于本例大口井施工是冬季進行 , 故更實用于東北地區(qū)采用 。 3. 2 干砌石大口井優(yōu)缺點(1 施工季節(jié)好 :可以避開作物生長期在冬季施工 , 避免了 生產(chǎn)與施工的矛盾 。 可以利用冬季農(nóng)村農(nóng)閑期勞動力資源 , 多 個井可同時開工 , 從而提高施工進度 。(2 井型簡單適用 :井壁主要材料為干砌石 , 工藝簡單 、 且 透水性好有利于地下水充分開采利用 。(3 單井造價低 :每眼井造價不超過 1萬元 , 較其他井型造 價低廉 。(4 節(jié)能降耗 :由于大口井規(guī)劃數(shù)量多 、 建筑面積大 , 材料 用量也較大 。 而采用了干砌石大口井其主要建材為當(dāng)?shù)夭?料 塊石 , 減少了混凝土和鋼材用量 ; 少用高能耗建材 , 也就 達到了節(jié)能降耗的目的 。 且塊石可在職當(dāng)?shù)亻_采 , 更好地利用 自然資源 , 更好地利用當(dāng)?shù)氐膭趧恿?yōu)勢 , 對地處偏遠山區(qū)更 顯示出其適用性 。缺點 使用挖掘機開挖土方 , 單中開挖量相對較小 , 機車 行走距離大 。 同時開工井?dāng)?shù)量多 , 故要求同時周轉(zhuǎn)的木枋數(shù) 量和基坑排水機泵數(shù)量均需增加 , 要求施工隊有相當(dāng)數(shù)量的準 備 。4 結(jié)語干砌石大口井主要用當(dāng)?shù)厥?, 節(jié)能降耗 , 單井造價低 , 結(jié) 構(gòu)簡