SL 256-2000(条文说明) 机井技术规范.pdf
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1、中华人民共和国行业标准机井技术规范SL256-2000 条文说明2000北京目次odnvqqtqJ A哇rJnORU月i理管与划计工套规设施配则井井井井总机机机机电lqLquA吐Fb1总则1.0.2 根据国务院水行政主管部门负责全国地表水与地下水资源统一管理工作的规定,为适应我国国民经济发展的需要,本规范规定适用于农业、工业与生活供水机井的建设与管理。49 2机井规划2.1.3 地下水超量开采后造成不良后果有:地下水位持续下降、长期得不到恢复:水质恶化;地面沉降与塌陷;滨海地区海水入侵;荒模化。2.3.1 我国建设机井提取地下水,主要用于农田灌谦和工业、生活供水,故地下水资源评价,以评价矿化度
2、小于2g/L的淡水为主。在淡水资掘匮乏的地区,干早年份适量利用微咸水灌班,实践证明有增产效果。因此,本规范提出需要时对25g/L的微咸水,也应作出评价。2.3.2 地下水资源评价方法,在全国第一次水资源评价时,水利和地质等部门均采用地下水均衡法,因其计算简单方便,故推荐地下水均衡法。在地下水动态变化较大的区域(如有侧向强补给区、超量开采区等)和某些为专门目的(如盐碱地改良、三水转化等研究)设立的试验区,也可采用其他评价方法(如有限差分法、有限元法等)进行计算,但同时需与地下水均衡法的结果比较后,合理分析确定。2.3.4 地下水补给量计算中,叙述了地下水各项补给量的计算方法与计算公式;同时阐明了
3、有关的地下水计算参数(水文和水文地质参数的通称)的涵意与收集、分析、确定的方法。1 降水人渗补给量是地下水补给量中的主要组成部分,其可靠与否直接影响地下水资掠量的计算精度。现推荐以下两种方法:采用地下水动态法时,降水入渗补给量W1为Wj = 2:t.hF 其中的两个量t.h和,分别说明如下:降水后地下水位的升幅t.h需逐次计算。如果地下水位动态观测为5日一次或10日一次,常因测不到地下水位过程的峰与谷使t.h偏小。因此,必须用自记水位计测得的t.h值进行修正。50 给水度是指饱和岩土在重力作用下。可自由排出重力水的体积与岩土体积之比,般可用抽水试验、简易筒测和水量平Z衡等方法测定。据近20年来
4、的实践和研究发现,当地下水位埋深较浅时,由于毛管水的影响,在岩性不变的情况下,给水度是可变的。图1示出给水度随地下水位埋探Z的变化图。当Z较小时,随着Z的增加z而增加;当Z二三Zc之后,为常值。现在,把这种分布的给水度称为变值给水度,区别图1与Z的关系以往使用的为常定值的常值给水度。不同岩性不受毛管水影响(Z二三Zc)的给水度值参见表10表1不同岩性给水度()表岩性给水度岩性给水度粘土O. 01 O. 03 精细砂O. 070. 10 砂质粘士O. 030. 045 细砂O. 080.1l 粘质砂土O. 040. 055 中砂O. 090. 13 黄土O. 0250. 05 粗砂0.1l0.1
5、5 粉砂O. 050. 065 砂卵砾石O.13O. 20 采用降水入渗补给系数法时,其中的降水人渗补给系数计算公式为:= PT/P1 式中,PT为由降水P,引起的地下水的补给量,即PT = p.h 因此,降水人渗补给量W,为:W , = PrF, =P,F, 由于PT值的计算同值关系密切,同样值也是随着地下水位埋深而变的。多年平均的年降水入渗补给系数参见表2051 表2多年平均的年降水入渗补给系数()裴非毛:粘土砂质粘土粘质砂土粉细砂砂卵砾石50 。o.02 o. 010. 05 o. 020. 07 o. 050.11 o. 080.12 100 o. 010. 03 O. 020. 06
6、 O. 040. 09 O. 070.13 o. 100. 15 200 O. 030. 05 o. 040. 10 O. 070. 13 o. 100. 17 O. 150. 21 400 o. 050.11 o. 080. 15 o. 120. 20 O. 150. 23 o. 220. 30 600 O. 080. 14 o. 110. 20 o. 150. 24 o. 200. 29 O. 260. 36 800 o. 090. 15 O. 130. 23 0.170. 26 O. 220. 31 o. 280. 38 1000 0.08-0.15 0.14-0.23 0.180. 2
7、6 o. 220. 31 O. 280. 38 1200 o. 070. 14 0.13-0.21 0.170. 25 O. 210. 29 O. 270. 37 1500 0.06-0.12 0.1l0.18 O. 150. 22 1800 O. 050.10 O. 090. 15 O. 130. 19 十二一采用的优点是z易于综合分析,对不同岩性的值可进行比较;可移用于缺乏资料的相似地区。2 河渠湖库渗漏补给量是计算地表水体对地下水的补给量,分三种情况。第一种情况(河渠水位稳定时的计算方法,一般可用于计算时段中河渠水位变化不大的情况)和第二种情况(河渠水位急剧上升时的计算方法,用于计算时段
8、内上游急剧来水导致水位上升的情况)分别是根据稳定流和非稳定流理论推演的公式,表3不同岩性渗透系披CK)表地下水位高于河渠床底,为顶托一渗透系数岩性(m/d) 岩性(m/d 粘土o. 001 o. 054 细砂515 J 砂质粘土0.02-0.50 中砂粘质砂土O. 2- 0 粗砂20-50 I 渗流。第三种情况为地下水位低于河渠床底,为自由渗流。现对本规范公式(2.3.4-3)、(2.3.44)和公式(2.3.今日中的几个主要参数说明如下:粉砂15 粉细砂3-8 52 砂砾石砂卵石80-300 I 渗透系数K是水力坡度1=1时的渗流速度,其值参见表30压力传导系数aj的计算公式为:a j =
9、T/=KM/ 它反映地下水在含水层中渗流的一种特性指标,与导水系数T (或渗透系数K和含水层厚度M乘积)成正比,与给水度成反比。渠系渗漏补给系数mj的确定如下:m j = W3/Wn 即渠系渗漏补给量W3与渠首引水量Wn之比,与河渠的透水性能有关,如果渠道有较好的防渗措施,则mj就小。mj可通过下式计算:m j = r(l一守)守一生二垒-Q. 式中?一一渠系水的有效利用系数;Qn一一渠首引用的流量;Q。一一渠尾的流量;r一一一修正系数,是河渠渗漏补给地下水的量与河渠通过周边渗入地下水量之比值。据?可南省与江苏省所采用的系数为:11 = O. 40 O. 55及r= O. 35 O. 40 或
10、m j = O. 16 0.24 4 渠灌田间入渗补给量为渠水进入田间后渗入地下补给地下水的量,可通过灌溉田间入渗补给系数卢进行计算:=二式中Ix-灌溉人渗补给地下水的量;I一一进入田间的灌概水量。据安徽省淮北地区砂质粘土及粘质砂土地区的试验结果,有卢=0.080一0.060Z+ 0.00333L 53 式中Z一一地下水位埋深,m; /, 每次灌水定额,m3/亩。上式适用于/c=3090m3/亩的情况。对于砂性土,其灌溉田间人渗补给系数卢约等于2.2。灌溉田间人渗补给系数,在元资料地区,可参考表40表4灌溉入渗补给系数()表地下水埋深灌水定额岩性(m) (013/商)砂质粘土粘质砂土粉细砂40
11、-70 0.10 0.10 100 0.10 0.20 0.25 40-70 0.05 0.05 4-8 70-100 0.05 0.05 0.05 100 0.10 0.10 0.10 40-70 0.05 0.05 0.05 8 70-100 0.05 0.05 0.05 100 0.05 0.05 0.05 5 井灌回归补给量为井水进入田间后下渗补给地下水的量,此时可按上条的方法计算,其中卢和均称为井灌回归系数。井灌回归量为地下水补给量中的重复计算量。6 对于越流补给量,例如当深层地下水水头高于浅层地下水位时,深层地下水通过相对隔水层(弱透水层)补给浅层地下水。开发利用深层水时,或层水亦
12、可越流补给深层水。2.3.5 地下水排泄量中的潜水蒸发量,在地下水位埋深较演时,应予考虑。一般在无资料地区,可采用潜水蒸发系数法。潜水蒸发系数C的计算公式为:C = EjEo E1=b.h 54 式中E。一一用E601型水面蒸发器测得的水面蒸发量,m; .h-因蒸发而下降的地下水位降幅,mo 潜水蒸发系数C的参考值,见表5。表5潜水蒸发系数CC)表地下水埋深(m)地区岩性0.5 1.0 1. 5 2.0 黑龙江流砂质粘土O. 10O. 15 O. 080. 12 O. 060. 09 域季节粘质砂土O. 21 O. 26 O. 160. 21 O. 130. 17 O. 080. 14 冻土区
13、粉细砂O. 230. 37 O. 180. 31 O. 140. 26 O. 100. 20 内陆河流域砂质粘土O. 220. 37 O. 090. 20 O. 040. 10 O. 02O. 04 严重干旱区粘质砂土O. 260. 48 O. 190. 37 O. 150. 26 O. 080. 17 砂质粘土O. 400. 52 O. 160. 27 O. 080.14 O. 040. 08 其他地区粘质砂土O. 540. 62 O. 380. 48 O. 260. 35 O. 160. 23 砂砾石0.5左右0.07左右O. 02左右0.01左右地下水埋深(m)地区岩性2.5 3. 0
14、:j.5 4.0 黑龙江流砂质粘土O. 040. 08 O. 030. 06 O. 020. 04 O. 010. 03 域季节粘质砂土O. 050.1l O. 040. 09 O. 030. 08 O. 030. 07 冻土区粉细砂O. 060. 13 O. 030. 10 O. 01 O. 07 O. 01 O. 05 内陆河流域砂质粘土O. 020. 03 O. 01 O. 02 O. 01 O. 02 O. 010. 02 严重干旱区粘质砂土O. 050. 10 O. 030. 07 O. 020. 05 O. 01 O. 03 砂质粘土O. 030. 05 O. 020. 03 O.
15、 020. 03 O. 010. 02 其他地区粘质砂土O. 090. 15 O. 050. 09 O. 030. 06 O. 010. 03 I 砂砾石2.3.6 可开采量的确定,本规范列举了五种方法,应根据水文地质条件等因素,因地制宜地选用。本规范中增加了模拟模型计算法,在区域几何形状和水文地质条件比较复杂的地区可采用。2.4.2 供需水量平衡计算为统一计算标准,在地下水资源评价和供需水量平衡计算中,统一采用灌概用水频率为多年平均和不同55 频率年(P=50%、75%、95%)。需水量的计算方法可参见机井技术手册。2.4.5 单井控制灌溉面积的计算,参考下列三种公式。清华大学1977年编农
16、田水利工程,单井灌概面积的公式为:陕西水利学校主编的农田水利学),单井灌溉面积的公式为:F=QT旦m 式中F一一单井控制灌溉面积,亩FQ-一一单井流量,m3/h; Q一-单井干扰出水量,旷/h;T一-轮灌期,d; t一-每天灌水时间,h; v一一渠系水的有效利用系数;m一一灌水定额,m3/亩。西北农学院、华北水利水电学院1984年编地下水利用),单井灌概面积的公式为:F = KQtTl 1J 一一QmaxT2 式中F一一单井控制灌概面积,亩;56 Q一一单井配套安全出水量,m3/h; t一一每天抽水时间,h,可取16-20h(或更长); T j -每一次轮灌天数,以伏天抗旱为标准,可取710d
17、;T2一一实际灌水时间,h; K一一考虑作物比例变动的水量调整系数,在北方旱作地区可取O.70. 9; qrnax一一最大净灌水率,旷/(h .亩),应由试验或调查而定,在北方旱作地区,如无此试验资料,可参考:早作为O. 085 0.09旷/(h .亩),蔬菜为O.2 O. 25 m3/ (h.亩); ?一一灌溉水的有效利用系数,在井灌区可取0.9。本规范公式(2.4.5)为参考上述三种计算公式并结合我国实践经验而定。水量削减系数(水量干扰系数),在规划区内选择一组或数组机井,进行单井抽水试验和群井抽水试验,得出的单位出水量,计算得出的水量削减系数一般应小于O.3。其计算方法可参见机井技术手册
18、。综合平均灌水定额不是指一种作物的灌水定额,而是指规划区内种植的各种作物需要灌溉的综合参数,其计算方法可参见机井技术手册。2.4.6 井距与井数的确定,本规范公式(2.4. 6-1)、(2.4.6-2)计算所得数值为平均井数,应视当地地形,土质等情况,适当增减。2.4.9 井灌区规划成果及其附件仍沿用原规范,规划报告内容包括基本情况、地下水资源评价、供需水量平衡计算、机井工程规划(含地下水开采深度、单井灌溉面积、井数与井距、机泵配套设备、渠系或管道及田间工程布置、电网布置、地下水开发的环境评价、地下水资源保护及地下水动态观测网的布设)、工程投资概算、经济评价及实施方案。图件应包括规划区内水文地
19、质图、地下水开采条件分区图、地下水可开采模数图、地下水化学成分分类图、水利工程现状图、机井工程规划图等。其他图件可根据需要,编制规划区内各水文地质区有代表性地段的机井规划详图,地下水位埋深图、地下水位等值线图。2.4.11 改建规划、调整现有机井布局,其内容包括:保留井,即现有机井质量符合规范标准,井位适宜予以保留的井;新打井,即改建规划时在规划的井位处新增打的井;更新井,即原有机井老化损坏不能修复,在原处或附近补打的井;备用井,即规划区内原有机井,质量尚符合标准,而井位不符合规划要求,虽不计算在规划井数内,但予以保留的井。57 对原有提水设备安装不合理的机井,根据测试资料进行技术改造,如去掉
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