迁西县滦河流域大口井浅析

迁西县滦河流域大口井浅析摘要：在做迁西县滦河流域的一些铁选厂的水资源报告中，大多数选厂都选用大口井取水。下面就简单的介绍一下滦河流域的大口井：一、流域概况滦河是迁西县最大过境河流，发源于河北省丰宁县西北巴彦图古尔山麓。流经内蒙古高原、坝上草原，于潘家口穿长城进入迁西境内，在迁西途经汉儿庄、滦阳、洒河桥、三屯营、旧城、白庙子、兴城、东荒峪、尹庄、罗家屯等10个乡镇到罗家屯村南龟口处出境进入迁安市。该河干流全长888km，流域面积44900km2，在迁西境内长67.5km，面积1158km2，为境内第一大河流。二、水文地质条件及地下水动态分析（1）水文地质条件该地区含水层主要是松散岩类孔隙水，分布在滦河河谷地带，南部较厚北部较薄，厚1～15m，由砂层、砂砾层、淤泥等组成，地下水埋深较浅，地下水受大气降水影响明显。地下水水化学类型为HCO3-Ca·Mg型。有较大面积的基岩出露，基岩风化壳受地形、构造和不同的岩性所控制，河床沟谷地带被松散层覆盖。基岩风化裂隙含水层含水较丰富，但富水性差异较大，山麓地段由于基岩出露位置较高，风化裂隙透水性好，富水性较弱；沟谷地段富水性较好。（2）浅层地下水动态滦河流域地下水与地表水水力联系密切，大气降水是地下水的主要补充来源。地下水埋深由北向南逐渐变浅，年内变化较大，一般情况下，每年6月随着雨季的来临，地下水位开始抬升，到8～10月达到最高，11月份以后，随着降水的逐渐减少，地下水位开始下降，翌年3～5月份达到最低水位。滦河流域地下水埋深1～3m，多年来基本处于稳定状态，下降速率不大。三、滦河流域大口井结构大口井直径大小主要根据地层岩性、井的深度、打井机具及施工方法等确定。一般直径在1.0米以上，有的直径达3～4米，甚至更大。井深主要根据地下水的埋深、含水层的导水性能、单井出水量大小以及施工条件决定。地下水埋深小、含水层导水性好、单井出水量大，人工开挖时井深可小些。反之，则大一些。深度一般在2～8米左右。大口井由三部分组成（见图1）：（1）井台，井的地上部分，主要作用是保护井，防止洪水、污水以及杂物进入井内，同时还要考虑安装提水机具等。井台一般高出地面0.5米以上。（2）井筒，进水部分以上一段，又称旱筒。（3）进水部分，相应含水层的部分，因造井材料不同，其结构也不一样。除上述三部分外，当大口井为完整井时，进水部分以下还应设沉沙部分，深度一般依地层颗粒大小级配情况而定，约1～3米。大口井根据造井材料的不同可分为石井、砖井、混凝土井以及钢筋混凝土井等多种类型。目前滦河流域大口井采用的多是砖石或浆砌石以及混凝土大口井。大口井的底盘，一般都采用混凝土现场浇筑，为了减少下盘时的阻力，底盘外径要比井筒外径达10～20cm,并在下部做成刀刃形。刀刃与水平面的夹角约为45～60º。大口井井筒一般多为空心圆柱体。为了便于沉降，可做成上小下大的空心圆锥体，井筒的厚度因造井的材料不同而异，砖石井筒多为24～50cm，混凝土或钢筋混凝土多为24～40cm，一般水面以上部分的井筒厚度比水下部分较小。大口井井底进水的滤水结构也称反滤层，是防止井底涌沙的安全措施。一般可设3～4层，每层厚度一般为20～30cm，总厚度约0.7～1.0m；当含水层为粉细沙时，可设4～5层，总厚度可达1.0～1.2m；当含水层为粗沙、粉沙、时，可只设2层，总厚度可不超过0.6m。井壁进水的滤水结构为多孔混凝土滤水结构，可制成块状，与混凝土块或砖块相间砌筑，也可现场浇筑成带状或预制成井筒。四、大口井出水量及影响半径分析（1）渗透系数确定为了确定滦河流域有关地质参数及单井出水量，进行了单孔抽水试验。抽水实验由专业水文技术人员实施，水位观测采用地下水水位计，水量观测采用管道流量计，水温采用普通水银柱温度计，抽水设备为1台潜水泵，额定出水量50m3/h。抽水试验井井径2.0m，井深5.0m，潜水含水层厚度4.0m，距离滦河20m。抽水实验抽水稳定时间、水位降深及恢复水位的观测均达到《供水水文地质勘察规范》（GB50027-2001）的要求。试验结果：抽水孔出水量880m3/d，水位降深0.8m。渗透系数的计算选用潜水完整井的计算公式5-4计算：SSHrbQK)2()lg2(lg733.0（5-4）式中：Q－抽水孔的出水量（m3/d）；K－渗透系数（m/d）；r－抽水孔半径（m）；S－抽水孔水位降深（m）；b－抽水孔距河岸边的距离（m）；H－潜水含水层的厚度（m）。经计算，渗透系数为243.7m/d。(2)单井出水量的计算单井出水量的计算采用稳定流大口井出水量的计算公式计算：rbhHKQ2lg)(366.122式中：Q－抽水孔的出水量m3/d；h－稳定水位时含水层厚度mK－渗透系数m/d；r－抽水孔半径m；b－抽水孔距河岸边的距离m；H－潜水含水层的厚度m。(3)大口井影响半径的计算根据抽水试验结果计算水源井的影响半径（R）。计算公式如下：KHSR2式中R——抽水孔影响半径（m）；S－抽水孔水位降深（m）；K－渗透系数（m/d）；H——潜水含水层的厚度（m）。结语：迁西县拥有一定数量的铁选厂，大多数都采用大口井取水，取水单位有责任和义务保护当地的水资源，在平、枯年份应合理使用大口井提水，不得影响当地居民生产生活用水。