DB34 T 3436-2019 高效节水灌溉机井技术规程.pdf
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1、ICS 27.140 P 55 DB34 安徽省地方标准 DB 34/T 34362019 高效节水灌溉机井技术规程 Technical Regulations for High Efficiency Water-saving Irrigation Machine Well 文稿版次选择 2019 - 11 - 04 发布 2019 - 12 - 04 实施 安徽省市场监督管理局 发布 DB34/T 34362019 I 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 本标准由安徽省水利厅提出并归口。 本标准起草单位:阜阳市颍泉区水利局、颍泉区中小型水利工程建设管理局、安徽聚
2、信水务管理咨 询服务有限公司、阜阳市颍泉水利建筑有限公司。 本标准起草人:常勇、刘华富、谢皓、郑三元、高宝泉、韩记、孙雷、常猛、杜凤林、张芳、柏莉、 邢小杰、王燕红、周瑜、吕建强、刘珏珏、王文斌、李曙光、朱兰天。 DB34/T 34362019 1 高效节水灌溉机井技术规程 1 范围 本标准规定了高效节水灌溉机井工程的设计、施工、井水含沙量控制技术、配套、验收的有关内容。 本标准适用于淮北平原地区以孔隙潜水及弱承压水为水源的高效节水灌溉机井工程。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(
3、包括所有的修改单)适用于本文件。 GB 5084 农田灌溉水质标准 GB/T 20203 管道输水灌溉工程技术规范 GB 50254 电气装置安装工程 低压电器施工及验收规范 GB/T 50363 节水灌溉工程技术标准 GB/T 50485 微灌工程技术规范 GB/T 50625 机井技术规范 SL 154 机井井管标准 SL 256 机井技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 高效节水灌溉机井 high efficie ncy water-saving irrigation machine well 以孔隙潜水、弱承压水为水源,向高效节水灌溉工程供水的机井。 3.2
4、管井结构 well s tructure 构成管井柱状剖面的技术要素:包括管井深度、各井段直径和井壁管直径、长度,井壁管材料、滤 料及封孔位置等。 3.3 成井工艺 well com pletion technology 包括钻孔成形、清孔换浆、井管安装、滤料投放、洗井、抽水试验、采集水样测试等工艺的总称。 DB34/T 34362019 2 3.4 洗井 well washing 将井筒四周及井中泥沙、钻屑清洗抽出井外,疏通含水层、滤料层的一种工序。 3.5 井水泥沙控制 sediments control of well water 对机井结构技术参数、成井工艺技术等进行优化调控,将井水中
5、含沙量降到设计值以下的调控技术 措施。 4 机井设计 4.1 机井井距与开采量设计 4.1.1 设计井距可依据类似地区已有井群抽水干扰系数,采用水文地质类方法确定。 4.1.2 设计单井开采量(Q)可采用以下方法: a) 稳定流理论的潜水完整井单井流量公式,并考虑以下因素: 1) 水文地质条件 布井区域潜水或弱承压水含水层组岩性、厚度、埋藏深度及对应含水层 水文地质参数,其中主要含水层渗透系数 K 值参见附录 A; 2) 井(孔)结构; 3) 设计水位降深(S)及开采井水流影响带厚度 H a。 b) 由勘采结合井或利用冲洗修复完好的旧井抽水试验得到的 QS 曲线确定,不得在曲线的延长 线上取值
6、确定。 4.1.3 井群设计开采量,应考虑井群的布局和相互干扰因素,分别进行无干扰的单井抽水试验和干扰 抽水试验,计算不同井距的水量削减系数,进而确定井群及井群内单井的设计开采量;井群设计的总开 采量,应小于布井区域地下水可开采总量。 4.2 节水灌溉机井结构设计 4.2.1 井结构包括井孔深度、各深度段的孔径、井径及对应长度;各井段井管类型、规格;滤料规格、 类型及填滤厚度与高度;井底、井口结构;封闭止水位置及其材料;井孔允许倾斜度等。 4.2.2 应充分收集已有水文地质工作成果,根据拟开采含水层组埋深、厚度、岩性及其水文地质参数, 设计井结构。 4.2.3 高效节水灌溉机井,宜井深度参考值
7、见表 1。 表1 机井宜井深度设计技术指标 富水性分区 宜井深度 (m) 说 明 东南部 西北部 富水区中等富水区 3035 4045 东南部指:临泉县城东南、太和县、涡阳县、濉溪县 至宿州市埇桥区、灵璧县、泗县一线以南至淮河北岸 的广大平原地区。 西北部指:临泉县城西北、界首市、亳州市谯城区、 弱富水区 3540 4550 贫水区弱富水区 4045 5060 DB34/T 34362019 3 砀山县、萧县、淮北市区平原地区;还包括淮北市、 宿州市埇桥区、灵璧县、泗县北部主要支流形成的 冲洪积盆地。 为稳定安置井管,孔底地层宜为粘性土层; 若宜井深度内孔底位于大厚度含水层中,需在含水层中终孔
8、时,应在井底设置一定厚度的粗砂 或砂砾石反滤层。 4.2.4 钻孔孔径设计,应考虑所安置井管及单井出水量的要求。 孔径,应大于井管外径与井管外滤料充填厚度之和,不同岩性含水层滤料充填厚度参考值见表 2; 表2 不同岩性含水层机井井孔直径与填砾厚度技术指标 节水灌溉机井开采区 富水性分类 井径 (mm) 孔径 (mm) 填砾厚度 (mm) 主要含水层岩性 富水区中等富水区 400 800900 150200 中细砂、粉细砂 弱富水区 400500 1000 200250 细粉砂、粉砂 贫水区 500 11001200 250300 粉砂、粉砂质粘土 孔径,应满足单井最大出水量的要求;钻孔直径与单
9、井出水量之间关系,参见附录 B。 4.2.5 井管管径应依据开采含水层岩性、厚度、埋深,并满足水泵安装及水位观测设施布设的要求进 行优化设计,井管与泵体间隙应不小于 100 mm。 4.2.6 机井井孔直径的设计应考虑以下要求: 设计需求的单井出水流量; 建井工程投资效益最大化; 井水含沙量的限定指标。 4.2.7 淮北地区高效节水灌溉机井滤水管多采用无砂混凝土管,不同岩性含水层井孔直径参考值,见 表 2。 4.3 井管设计 4.3.1 井管包括井壁管、滤水管、井口管、沉淀管。 淮北地区灌溉机井井壁管,多采用混凝土管、少量采用钢筋混凝土管、塑料管。各种类型井管 应无毒、无污染。 无砂混凝土滤水
10、管加工制作,应符合 SL 154 的有关规定。 4.3.2 过滤器(管),一般宜采用与井壁管同规格材料加工而成,孔隙率一般宜为 1520。 4.3.3 过滤器(管)长度,不宜小于水井揭露含水砂层厚度或多层含水砂层的累计厚度;在弱富水贫 水区,含水砂层累计厚度一般小于 10 m,采用无砂混凝土过滤管时,应增加 6 m10 m 过滤管的长度。 4.3.4 井口管与井底沉淀管长度,在淮北不同地区、不同富水条件下的机井井口管与井底沉淀管长度 设计指标设计参考值,见表 3。 DB34/T 34362019 4 表3 机井井口管与井底沉淀管长度设计指标 淮北平原分区名称 井口管长度 (m) 节水灌溉机井开
11、采区 富水性分区 沉淀管长度 (m) 西北部 56 中等富水区富水区 45 贫水区弱富水区 67 东南部 45 中等富水区富水区 34 贫水区弱富水区 45 4.3.5 井口管、沉淀管均应为无孔井壁管,不得采用过滤管代替。 4.4 滤料规格选型与填砾厚度设计 4.4.1 高效节水灌溉机井滤料,应符合以下要求: 机井揭露多层不同岩性的含水层时,回填厚度由含水层颗粒最细岩性确定; 滤料颗粒,应具较强抗风化能力,且无污染、无毒、不含可溶性盐类;应选用经河水搬运的石 英质砂砾(2 mm2.5 mm)、粗砂、中粗砂滤料。不应使用海砂、山砂、风化砂作为滤料; 滤料不应使用碎石子、D 503 mm 瓜子片,
12、滤料中泥团含量应为 0,含泥量小于 3、石粉含量 小于 5。 4.4.2 滤料规格选型与水平充填厚度技术参数见表 4。 表4 机井滤料规格选型与水平充填厚度技术参数 单位:mm 机井开采区 富水性分类 成因 主要矿 物成份 颗粒级配 滤料 类型 水平充填 厚度 D50 D60 D10 富水区 河流搬运 石英 2.402.50 3.003.20 0.700.75 150200 中等富水区 河流搬运 石英 2.002.10 2.402.50 0.300.50 150200 弱富水区 河流搬运 石英 1.701.80 2.002.10 0.300.35 200250 贫水区 河流搬运 石英 1.30
13、1.40 1.701.80 0.300.35 250300 4.4.3 滤料垂向充填位置,应高出最上部过滤管顶端 3 m0.2 m。洗井与抽水试验后,最终补填滤料 应稳定达到设计高度。 5 机井施工 5.1 施工设备 5.1.1 孔深小于 60 m、孔径小于1200 mm,宜按反循环回转钻进工艺配置相应的设备。 5.1.2 应配备泥浆指标测定仪器与调控泥浆指标材料,包括泥浆密度计、量沙杯、粘度计、100 ml量 杯、定量分析滤纸。 5.1.3 按洗井技术方法、洗井程序配备洗井设备,宜选用小型空压机、潜水泵等。 5.2 机井井位选择 DB34/T 34362019 5 5.2.1 井孔位置应布设
14、在地势较高且平整的地段,距离报废井应大于 10 m。与高压线、通讯网线、高 层建筑物保持安全距离,应符合 SL 256 的有关要求。 5.2.2 井位布置应与田间灌溉管网配套工程布局相适应,与田间工程相协调。 5.3 成井工艺技术与操作要求 5.3.1 钻机设备安装调试 钻机设备安装调试,应符合 SL 256 的有关规定。 5.3.2 循环泥浆池尺寸及泥浆调制技术方案 5.3.2.1 在松散岩层反循钻进,泥浆池体积应是钻孔体积的 3.5 倍。泥浆池长:宽=7:5,深度 3 m0.2 m,泥浆池长轴走向与钻机喷射水流方向一致;泥浆池边线与钻孔最近距离不小于 1.5 m;泥浆池与钻 孔之间开挖沟槽
15、连接,沟槽宽 0.4 m,深 0.6 m。 5.3.2.2 泥浆主要作用是固壁、携沙、润滑、堵漏和降温;泥浆指标:密度、粘度、含沙量、失水率。 5.3.2.3 增加泥浆粘度,可在泥浆中加入 Na 2CO3,泥浆pH=810,增加密度可在泥浆中加入粘土或生 石灰粉。 5.3.2.4 为防止塌孔卡钻,提高钻进效率,应根据钻进地层岩性、含水层富水性及水头水压条件,制 定泥浆调制技术方案。 5.3.3 钻孔成形工艺技术 5.3.3.1 开钻前,现场查验复核钻机及其附属设备安装调试质量合格;钻头型号及其直径复核合格, 钻头直径允许偏差 -20 mm; 5.3.3.2 泥浆池开挖尺寸查验合格;泥浆指标调控
16、方案及相关仪器调制材料已就绪; 5.3.3.3 井管材料、滤料已到位,且查验合格。 注: 上述条件满足后方可开钻施工。 5.3.3.4 井孔位置处于黄泛砂土、 软土、 流砂土层时, 孔口段应下入套管, 套管内径应比孔径大 100 mm, 且应与井孔轴心吻合;下入套管深度一般不小于 3 m; 5.3.3.5 钻进遇到砂礓盘应更换冲击钻头;遇到硬粘土层应更换小钻头;待穿切突破后,采用扩孔钻 头二次扩孔成形; 5.3.3.6 钻进过程中应检查井孔圆正、垂直,井孔直径不得小于设计值; 5.3.3.7 在钻进过程中,应安排操作人员根据钻进在孔口排出岩屑(泥浆)中捞取样品,判断主要含 水层位置、岩性、厚度
17、情况,予以记录,并与附近水文地质勘探地质孔柱状图资料加以比对修正。松散 土的分类和定名标准见附录 C; 5.3.3.8 在钻进过程中因故中途停钻,应将孔中钻头上提到安全部位或将钻头提至地面; 5.3.3.9 钻进中途上下不顺时,应查明原因,调控泥浆指标,增大泥浆循环流量,上下疏孔,直至通 顺为止; 5.3.3.10 钻进达到孔深,应马上扩孔疏孔。疏孔器外径比孔径小 20 mm30 mm,长度宜为 6 m8 m。 5.3.4 清孔换浆施工工艺技术 清孔换浆施工工艺技术,应符合 SL 256 的有关规定。 5.3.5 井管安装施工工艺技术 5.3.5.1 现场检查检测井管质量 DB34/T 343
18、62019 6 无砂混凝土井管安装前,检查外观质量,应符合 SL 154 的有关规定。 同时应有出厂合格证与质量检测报告,必要时随机抽检过滤管及井壁管 1 节2 节,检测 项目与质量指标应符合 SL 154 的有关规定。 5.3.5.2 校正管井结构设计方案 应按钻孔实际含水层分布位置记录资料校正管井结构设计方案,确定下管总长度与井壁 管、过滤管长度及其对应安装位置。 安装扶正器时,应按设计位置与井管一起排放就位。 5.3.5.3 查验复核成形钻孔几何尺寸及孔底沉淀淤积厚度。 测量孔深孔径合格、孔底沉淀淤积厚度5。 5.3.5.4 泥浆池中泥浆液面不低于地面以下 0.3 m,保证泥浆池与井孔中
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