关于井灌介绍

[拼音]：jingguan

[外文]：well irrigation

从水井中汲取地下水以浇灌作物的灌溉方式。是合理利用地下水、补充地面水不足的重要措施，大多应用于干旱、半干旱地区。地面水较多的渠灌区也可发展井灌，实行井灌与渠灌相结合。在低洼易涝易碱地区，井灌可降低地下水位，以防治土壤盐渍化、沼泽化。在中国北方，发展井灌能充分利用降雨和径流，以减少水量损失，扩大水源。井灌系统渠系短、输水时间短，输水损失小，灌溉效益高，能适时适量给作物供水。地下水也是发展喷、滴、渗灌较好的水源，水质洁净，不堵塞管道孔眼。但井灌需消耗较多的能量和使用较多的机电设备。

概况

在中国浙江省余姚河姆渡遗址第二文化层有木结构水井，是已发现的最原始的水井，距今约5700余年。春秋时期已用桔槔提取地下水灌溉园圃。在战国遗址中也曾发现用于农田灌溉的水井，瓦圈水井就是当时打井技术进步的一个标志。唐代开始应用水车提取井水。明代徐光启在《农政全书》的《旱田用水疏》中，根据不同的砌护材料将水井分为石井、砖井、苇井、竹井和木井等，并明确提出井以深、大为佳。20世纪50年代初期，研制成的解放式水车，在华北平原广为普及，推动了井灌事业的发展。60年代大锅锥的研制成功，为在砂类地层进行人工快速打井提供了工具。70年代，又根据转盘钻机冲洗原理发展而成为水冲钻，提高了钻进速度，减轻了劳动强度。深井灌区还广泛采用各种钻机如冲击式钻机、回转式钻机、转盘回转钻机和立轴回转钻机等。现代化探测技术，如电测井、钻孔照相及井下电视等在钻孔中也已开始应用，以获取重要的水文地质资料。辐射井成井工艺的研究和推广，为在含水层水平导水差的黄土或其他类型地层的地区开采地下水创造了条件。

井型选择

井型按开采含水层的程度可分为完整井和非完整井两大类。前者是井筒穿过取水的一个或几个含水层的整个厚度，井底直接承托在不透水层上，水由井壁进入井筒；后者是井筒没有穿透最下含水层的整个厚度，水可由井底、井壁进入井筒(图1)。应根据水文地质条件、打井机械、提水机具等因素选择井型。一般情况下多用完整井，以取得较多水量，其井底座落在隔水层上也较为稳定。但深层取水，或含水层厚度较大时，也可采用非完整井。

水井按结构主要可分为下列几种。

又称大口井。其直径大于0.5米，一般0.7～2米。井壁可用砖石砌护或下混凝土管， 取水部分采用滤水井壁，也可由井底进水。非完整井为防止泥沙入井，在井底须设置滤水层（图2）。筒井结构简单，检修容易，能就地取材，适用于地下水埋深较浅的非承压水或埋深不大、水头不高的浅层承压水。井深一般小于30米。

又称机井。可用混凝土管、铸铁管、钢管或塑料管等作为井壁管。取水部分须用滤水管；滤水管与井孔的环状间隙中填充滤料，起滤水拦沙作用。非取水部分须用实管；在实管与井孔的环状间隙中填充粘土球，起封闭作用，防止上下含水层的水串通或劣质水入井。下部3～8米为沉淀管，以沉淀流入井中的泥沙（图3）。管井适用于承压水或埋深较大的非承压水。井径一般小于 500毫米。井深由几十米到几百米不等。

在大口井动水位以下，穿透井壁沿径向四周含水层安装水平集水管道──辐射管(图4)。大口井的主要用途为安装辐射管提供施工场地，并集存辐射管的来水，本身不要求透水。辐射管均匀分布在井筒周围，一般为3～8条，长度视水量和土质而定。在黄土类地区，辐射孔不易坍塌，可不安装滤水管，只钻辐射孔即可。

通过加大井管骨料粒径(5～20毫米)与滤料粒径（填充料粒径大到5～25毫米），加大了孔隙，提高了渗透性，抽除大量粉细砂，使井的出水量大大增加（图 5）。大骨料井适用于含水层颗粒较细，透水性较差，但其上部具有较坚固的地层的地区。

又称群井。由两个以上的筒井以虹吸管连接起来。联井适用于利用浅层水而浅层水不丰富的地区。

又称对口抽井。井管与水系进水管密封连接而成。适用于浅层水较丰富，水质为淡水的地区。

井灌工程建设

一般按下述步骤进行：

（1）水文地质勘探。可采用物理勘探或钻探，或两相结合的方法，以查明水文地质条件，并进行地下水资源评价，提出相应的地下水开采利用方案。

（2）规划设计。根据拟定的地下水开采方案和农业生产要求进行井型结构设计、井群布局以及田间工程的规划设计。

（3）凿井。根据井型结构，选择打井机械，制定凿井工艺。具体施工步骤包括选定井位、钻井孔、安装井管和滤水结构、洗井、抽水试验和水井验收等。

（4）井灌配套。要严格按照抽水试验成果选配水泵和动力机械。成井后要盖井房、修井台和井池等附属建筑物。田间工程要达到渠系及其建筑物配套齐全，土地平整，小畦灌溉。在有条件的地区，尽可能改明渠为暗渠。

井灌管理

包括机泵和水井管理、用水管理以及田间工程管理。目的在于提高井灌效益，降低井灌成本，促进农业增产。其中最重要的环节是实行人员岗位责任制和逐井安装量水设备，实行计量征收水费的制度（见灌排管理）。

由于全球性的水资源日趋紧张，井灌在水资源开发利用中起着越来越重要的作用。但过量开采地下水，会导致地下水位下降，水质变坏，地面下沉，水源枯竭，泉水断流，在滨海地区发生海水入侵等严重后果。因此，应加强地面水和地下水合理开发利用的研究，探索地面水与地下水相互转化的规律及其与水文地质条件、气候因素之间的内在联系。同时还应对水井的滤水结构、打井工艺和提水机具配套系列进行系统研究，以求成井造价低，使用寿命长，出水量大，耗能少，逐步形成系统的水井建设新工艺。

参考书目

1. 西北农学院、华北水利水电学院编：《地下水利用》，水利出版社，北京，1981。