农田灌溉中的井型选择与机井设计

农田灌溉中的井型选择与机井设计是非常重要的，每个设计细节都要落实才能解决实际问题，不忘初心方得始终。鲁班乐标小编就农田灌溉中的井型选择与机井设计和大家说明一下。

1　井型选择

1.1　管井

对于井径较小、井深较大，以混凝土管、石棉水泥管、钢管、铸铁管等为管材的水井，一般统称为管井。由于它是用钻机凿成和机械提水，故又称为机井。管井是使用最广泛的井型，不论是开采深层压水或是开采浅潜水均宜采用。当含水层埋深大于30米时，采用管进更为适宜。管井采用钻机施工，成井快，质量好，成本低。随着工农业生产的发展及钻井机械和提水设备的改进，管井将会有更大的发展。

1.2　筒井

筒井是一种井径较大、井深较小的井型，因形似圆筒而得名。筒井由井头、旱筒、进水部分和泥沙部分组成。筒井可分为小口筒井和大口筒井。凿井时常用人工开挖和机械排水相结合的施工方法。井壁多用砖石等材料衬砌，或用混凝土预制管。筒井具有结构简单，维修容易，取材方便等优点，是农田灌溉开采潜水的主要井型。筒井适用于潜水丰富，埋深较浅，补给充沛，含水层透水性较差或良好的地区。另外，筒井是历史上延续下来的一个名称，我国在1986年以后已不再使用筒井这一名称。

1.3　筒管井

筒管井是筒井和管井结合使用的井型。它适用于上层潜水含水层厚度小，出水量不大，而下层又有埋藏较浅，富水性较好的承压水地区。筒管井易于施工，投资较少取水方便，在下列情况下采用：一是用人工开挖筒井深达地下水位，继续开挖有困难时，可改用钻机向下施工，打成管井；二是旧筒井由于地下水位下降，出水量减少，可在旧筒井的底部打管井增加井深，以恢复或增大出水量。

1.4　辐射井

由垂直的大口径集水井和辐射状分布的集水管（辐射管）组成。它具有取水范围大，单位降深的出水量大等优点。辐射井适用于：埋藏浅、厚度薄、富水性强、有补级来源的砂砾含水层；裂隙发育、厚度大的黄土含水层；富水性弱的砂层或粘土裂隙含水层。集水井的井壁和井底一般都是封闭的，它本身并不直接从含水层中进水，以便于施工、维修和防止井淤。集水井的主要作用是汇集辐射管的来水，安装抽水设备，为辐射井的施工提供场所。所以集水井的直径大小，主要取决于辐射井施工和安装抽水设备的需要，而与其出水量大小无关。

1.5　虹吸井

虹吸井是由中间的集水井和周围2～4眼水源井用虹吸输水管连接起来的井组，又称联井。在砂层较薄、单井出水量小、地下水埋藏浅的地区，为集取较多的水量，常采用这种井型。水源井至集水井的距离一般为60～100米，井深15米左右，井管常用450毫米的水泥滤水管。集水井的井径、井深可适当大一些。水源井与集水井之间直径80毫米左右的塑料管或铁管作虹吸输水管连通。虹吸管埋入地下1～2米，以防冻裂，其两端分别插入水源井和集水井中，并应埋入动水位以下1～1.5米。虹吸管通过排气管与真空泵连接。抽水时，先开动真空泵，使虹吸管内形成真空，再开动机泵抽水，使集水井水位低于水源井水位，水源井中的水便通过虹吸管源源不断流入集水井，使出水量大大增加。

1.6　坎儿井

坎儿井是地下水平取水建筑物，由立井、集水廊道和明渠组成。它适用于地下水埋藏浅，含水层厚度较薄，地面坡度较陡的地区。在我国新疆地区，高山融雪水经过冲积扇上部透水性很大的漂砾卵石地带进，大量渗漏到地下，变成地下潜流，位于山前洪积冲积扇下部和冲积平原上的耕地，即可利用坎儿进引取地下潜流进行农田灌溉。集水廊道是为了拦截地下潜流和连接立井的输水管道，出口处的底面应与地面齐平，比降应小于潜流的水力坡度，一般为0.1%～0.8%。

2　机井设计

2.1　机井的一般结构

井头在井管的上端，由封闭物顶部至井口段的井壁管周围，用砖石筑或用混凝土浇筑成井头，以便安装抽水设备和保护井口。井头出口处的井管应与水泵或泵管连接紧密，以防污水和杂物进入井管；井壁管为不透水的实管，安装在隔水层、咸水层、流砂层、淤泥层和不取水的含水层处，起固井止水作用；滤水管为透水的花管，是井管的进水部分，安装在取水的的含水层处，起拦沙和滤水作用；沉沙管又称沉淀管，为实管安装在井管的最下部，一般长5～10米，用以沉淀抽水时从含水层中带来的泥沙，以便定期清理，防止井淤。沉淀管的下面为底盘和导向木塞，施工时起托住井管和导正管子的作用，下完井管后即为井底。在井管与钻孔之间的环状空隙中，应分别填入不同的填料。在滤水管外围填规格砾料，以便拦沙滤水和增加出水量；在井壁管和沉淀管外围填粘土球或用水泥封闭，以免咸水、污水进入井中。

2.2　井管的类型和选择

井管的类型很多，主要根据井类型实行选用。当井不深时，可采用造价低的水泥管、石棉水泥管、塑料管和铸铁管；当井深较大时，则应采用强度较大的钢管或玻璃。

2.3　滤水管设计

滤水管又称过滤器，它是机井的重要组成部分。实践证明，机井的问题大都发生在滤水管部分，轻则出水量减少或造成井淤，重则使机井报废。据统计，近年来的机井报废率高达30%以上，其主要原因都是滤水管涌砂。所以，机井设计的主要内容是正确地设计滤水管，它是取得最大出水量和最小涌砂量的关键，直接关系到机井的使用寿命。

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