农田水利学-第7章节

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1、第七章井灌井排我国的井灌区主要分布在北方的东北平原，华北平原等平原地区，内蒙草原区，西北黄土高原区，江淮山丘旱洪区以及西北内陆区。井灌区的地形地貌一般以平原和盆地为主，地形比较平坦，土层深厚。除此以外，也有少数分布在丘陵山地。我国的井灌区绝大部分位于年降水量1000mm线以北的地区，即常年灌溉地带和不稳定灌溉地带。这些地区因降水时空分布不均，且与作物生长不同步，夏季多雨，春季干旱，地表水源在灌溉季节往往供给不足，因此发展井灌就成为该地区的重要灌溉手段。南方地区虽然地表水资源比较丰沛，但为解决了部分

2、地表水工程灌溉不足或灌溉死角的农田供水问题，增加灌溉面积，打井开发地下水资源，则是解决这些地区灌溉问题的有效途径，因此，根据南方各地的特点，也发展了少量的井灌面积。1949简易的水井，井灌面积1582万亩；1985机电井237万眼，灌溉面积13200万亩；2009机井数达470.94万眼，井灌面积为2亿亩，占全国有效灌溉面积的29.5％。从机井抽取地下水用于灌溉,既可满足作物需水,又能淋洗土壤盐分和降低地下水位,起了竖井排水的作用,故称井灌井排。机井抽水时,井的周围地下水位下降,形成一个以井为中心

3、的降落漏斗,特别是在群井抽水情况下,降低地下水的效果更为显著。随着地下水位降低,地面蒸发减少,可防止或减缓地表积盐的强度。井灌建设存在的主要问题：1.缺乏科学的地下水开发利用总体规划，地下水超采严重；2.机井老化及报废情况严重，机井技术比较落后；3.工程配套率偏低，管理不配套，灌溉水浪费较大；4.机井建设及更新改造资金投入严重不足。竖井排水（垂直排水）：应用井排除地下水，降低地下水位。第一节水井的类型和结构1.垂直采集工程：管井、筒井、筒管井；2.水平采集工程：集水暗管、坎儿井、截潜流工程；3.联

4、合采集工程：辐射井、虹吸井。一、水井类型(一）按水井构造分类1.管井直径小于0.5m，深度大井壁采用各种管子（钢管、铸铁管、混凝土管、石棉水泥管等）加固。生活中，管径200～300mm，深度100～300m。2.筒井井深较浅，井径较大，用以开采浅层地下水的垂直取水建筑物。井深6～20m，井径1～2m，形似圆筒。井径可大到12m，为大口井。3.筒管井地下水埋藏较深，为增大出水量，在含水层较厚或隔水层以下有承压含水层的条件下，在筒井底部钻孔下管至不透水层或穿越隔水层汲取承压含水层的水。（二）按井底坐落

5、位置区分1.完整井井身穿过一个或几个含水层，井底坐落在不透水的隔水层上，水由井壁进入井内，井底坐落在第一个隔水层上以提取潜水的井为潜水完整井。井底坐落在第二个或以下各个隔水层上以提取层间承压水的井为承压完整井；以提取潜水和承压水的井为潜水承压完整井。2.非完整井井底坐落在含水层内的水井(即井未穿过含水层），井底坐落在第一个含水层内以提取潜水的水井为潜水非完整井；坐落在以下各个含水层内，为承压非完整井。（三）按井口封闭情况分1.敞开井井口不封闭，保持井孔与大气接触的水井，管井和筒井。2.封闭井真空井

6、，井头封闭，隔绝井孔与大气的接触，井壁管即抽水进水管，或称井泵对口抽。出水量大，水头损失小、抽水成本低。表7-1.二、水井结构（一）管井如图7-1：井口、井身、进水部分、沉砂管。1.井口将管井上端接近地表的一部分称为井口即井台，起到连接井身和上部机电设备的作用。2.井身将井口以下至进水部分的一段井柱为井身，即安装在隔水层处或不拟开采的含水层处的实管为井壁管。井身不进水，井壁管采用钢管、铸铁管、石棉水泥管、塑料管。3.进水部分安装在设计开采的含水层处的透水管，在水井中起到汇集水量的作用，为管井的核心

7、部分。滤水管：钢管、铸铁管、石棉水泥管、混凝土管等为骨架管，外缠裹料而成，或采用砾石水泥管。（1）水泥砾石滤水管（无砂砾石管）骨料粒径：表7-2.（2）裹料滤水管(缠丝、包网滤水管）在井管上按一定规格设孔眼，为花管；在花管上缠丝的称缠丝滤水管；在花管上包网的为包网滤水管。（3）滤料的设计滤料即填砾，是充填在滤水管外围和含水层之间的透水介质，有透水阻砂的作用。厚度为100～150mm；粉细砂含水层，增至250mm。4.沉砂管管井最下部装设的一段密实管为不进水的井管。用于在水井运用过程中，使随水带入井

8、内而又未能随水被抽出的砂粒沉淀在该段管内，以备定期清除。（二）筒井井台、井筒、进水部分。1.井台筒井的地上部分，高于地面0.5～1.0m，用于保护井身，防止污水杂物进入井内，并安放提水机具。2.井筒旱筒，是含水层以上的部分，井筒的上部和井台都不允许透水。3.进水部分埋藏在含水层的部分，即水筒，为筒井的最主要组成部分。地下水自含水层通过水筒壁（非完整井还通过井底)进入井中。井壁外部四周设滤水层，防止含水层的泥砂进入井内，滤料规格见表7-3.筒井深度小，为增加水井的出水量，在含水层较厚