节水灌溉机械化技术 任务3 膜下滴灌水源工程及首部枢纽安装 任务3 膜下滴灌水源工程及首部枢纽安装 3-1管井工程.docx

任务3 膜下滴灌水源工程及首部枢纽安装 膜下滴灌首部工程施工包括水源工程（管井工程、沉淀池工程）、泵房工程、水泵安装工程、过滤施肥装置安装工程、测量仪表及保护控制设备安装、电力设施安装工程等。 3-1管井工程 滴灌工程选用地下水作为灌溉水源，管井的出水量决定了灌溉面积，并且各级输水管网都是从管井引水到田间进行灌溉。管井是一种直径较小、深度较大，由钢管、铸铁管、混凝土管或塑料管等管材加固而成的集水建筑物。管井工程的设计、施工及验收除应符合《管井技术规范》（GB 50296-2014）规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 滴灌工程常见管井的结构包括井口、井壁管、过滤器和沉淀管。管井接近地表的部分称为井口，也称井头。井口要有足够的坚固性和稳定性，以防因承受水泵和泵管等的重量和抽水震动引起地面沉陷。井管要高出泵房地板约300-500mm，以便于加套一段直径略大于井管外径的钢管或铸铁护管。井口在机具安装完成之后，要加护盖封好，以防杂物落入井中。井壁管是井口以下至过滤器之间的一段井柱。井壁管安装在非含水层处，本身不进水，应采用各种密实的井管加固。如果井身所在部位的岩层是坚固稳定的，也可不用井管加固。但如果要求隔离有害的和不开采的含水层时，则仍需下入井管，并在管外用封闭物止水。为防井壁管坍塌，还要求井管要有足够强度。过滤器是管井的心脏部分，要有足够的强度和良好的透水性。过滤器安装在含水层的采水段，与井壁管一起构成管柱，垂直安装在井孔当中。过滤器的安装位置应根据水文地质条件确定，如含水层集中，可安装一整段；如数层含水层之间相隔较远时，则过滤器要对应含水层分段安装。滤水管的长度应根据含水层厚度来确定。沉淀管安装在过滤器的下端，为抽水过程随水带进井内的沙粒留出沉淀的空间，以备定期清理。沉淀管长度主要是根据井深和含水层性质确定。松散地区的管井，浅井沉淀管为2-4m，深井沉淀管为4-8m，基岩中的管井沉淀管一般为2-4m。 管井工程施工包括施工准备、钻机安装、钻进工艺、采样及地层编录、疏孔、井管安装、管井过滤器选择、滤料回填、管外封闭、洗井和抽水试验、成井验收等。 一、施工准备 （1）严格执行技术操作规程，预防事故发生。 （2）施工现场做到路通、水通、电通，施工场地平整。 （3）试钻前按质量要求，检查钻井设备各零部件。 （4）开挖泥浆循环系统的泥浆池和沉淀池，容积满足施工储浆和沉砂的要求。 （5）按设计要求拉运管井施工所需管材、滤料、粘土、粘土球及其他物料到现场库房保存。 二、钻机及附属配套设备的安装 钻机及附属配套设备的安装应做到基础坚实、安装平稳、连接牢固、布局合理、便于操作。钻机与地上及地下重要建筑物及设施应保持足够的安全距离，并符合有关行业施工现场的规定。 三、钻进工艺 钻井工艺包括钻进方法、冲洗介质、护壁方法、泥浆质量、井孔防斜及事故预防等。 （一）、钻进方法 滴灌工程管井井孔钻进方式分为冲击钻进和回转钻进两种。冲击钻进是借助一定重量的钻头，在一定高度内周期地挤压泥土、冲击井底，从而获得进尺。在每次冲击后，钻头在钢丝绳带动下回转一定角度，从而使钻孔得到规整的圆形断面。破碎的岩屑泥土与水混合形成泥浆，当泥浆达到一定浓度后即停止冲击，利用掏砂桶将泥浆掏出，同时补充一些新鲜液体。冲击钻机都是安装在汽车或拖车上，设备轻便搬运方便，操作简单，钻进成本低。它适用于土层、砂层、砾石层、卵石飘石等松散底层，在大卵石、飘石地层钻进效率高。回转钻进是在动力机带动下，通过钻机的转盘驱动钻杆和钻头在孔底回转，对地层进行切削和研磨成孔。适用于各种土质、砂、砂砾和岩石层，在松散和砂土层及坚硬的基岩中钻进效率很高。回转转进分为正循环钻进和反循环钻进两种。 （二）、冲洗介质 根据水文地质条件和施工情况等因素合理选用冲洗介质，在粘土或稳定地层，采用清水；在松散、破碎地层，采用泥浆。 （三）、护壁方法 松散层钻进采用水压护壁时，孔内宜有3m以上的水头压力；采用泥浆护壁时，孔内泥浆面距地面宜小于0.5m。基岩顶部的松散层，采用套管护壁。成井过程中设置的护口管，要保证在管井施工过程中不松动，井口不坍塌。 （四）、泥浆质量 泥浆循环系统的泥浆池和沉砂池的容积，应满足施工储浆和沉砂的要求。泥浆槽的长度宜在15m以上。一般地层泥浆密度应为1.1-1.2，遇到高压含水层或宜塌陷地层，泥浆密度可酌情加大。砾石、粗砂、中砂含水层泥浆粘度为18s～22s；细砂、粉砂含水层为16s～18s。冲击钻进时，孔内泥浆含砂量不应大于8%，胶体率不应低于70%；回转钻进时，孔内泥浆含沙量不大于12%，胶体率不低于80%。井孔较深时，胶体率适当提高。 （五）、井孔防斜 井身直径，不得小于设计井径。小于或等于100m的井段，顶角倾斜不超过1.00；大于100m的井段，每100m顶角倾斜的递增速度不超过