机井规范.docx
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机井规范
数字中国China001
当前位置:
农用机井技术规范
时间:
2004-02-1410:
41:
18|
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【题 名】:
农用机井技术规范?
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【副题名】:
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【起草单位】:
水利电力部农田水利司主编?
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【标准号】:
SD188-86?
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【代替标准】:
被《机井技术规范》SL256-2000代替。
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【颁布部门】:
水利电力部批准?
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【发布日期】:
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【实施日期】:
1987年2月1日施行?
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【标准性质】:
水利电力行业标准?
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【批准文号】:
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【批准文件】:
水 利 电 力 部 文 件 关于颁发《农用机井技术规范》的通知 (86)水电农水字第30号 各省、自治区、直辖市水利(水电)厅(局):
根据我部农田水利司(83)农水机字第51号通知的要求,由该司组织北方十六个省、 自治区、直辖市及有关院校、科研单位共同编制的《农用机井技术规范》,已经有关部门 审查,现批准为部标(规范编号为SD188—86),自一九八七年二月一日起施行。
在执行本规范过程中,希各单位注意总结经验,积累资料,发现有需要修改和补充之处, 请告部农田水利司。
一九八六年九月二十五日?
?
【全 文】:
第一章 总 则 第 井,可参照执行。
第 第 规划与设计。
第 第 用新材料和新设备时,应经试验符合质量要求。
第二章 井 灌 区 规 划 第一节 规 划 原 则 保护生态环境为原则进行规划。
第 合理进行井、渠、沟、路、林、电的总体布置和旱、涝、碱的综合治理。
制开采深层水。
地区,宜分散开采。
第 活饮用水卫生标准》TJ20—76。
第 应注意防止海水入侵。
第 第二节 基 本 资 料 第 规划区的地理位置,地貌类型及特征,表层土壤类别与分布情况。
规划区的面积,包括山丘、平原、耕地、林业、草原、沙漠等面积。
降水量,蒸发量,地表径流量;气温,无霜期;水、旱灾情况。
第 的分布,地下水类型、埋藏和开采条件、富水性,地下水补给、径流、排泄条件;地下水动 态、化学类型、矿化度及有关参数等。
第 作物种类,种植面积,复种指数和单位面积产量;灌溉制度及效益,农、林、牧、副、 渔业、工业、人畜用水量,水源及污染情况。
已建成机井数,配套机井眼数,逐年机井利用率,实际开采地下水量,灌溉面积,以及 各种水利工程设施的数量、效益和利用情况。
数量,农业及工矿企业生产状况、发展计划、历年产值、人均收入,打井专业组织、装备和 技术状况;能源、建材、交通和环保等情况。
第三节 地下水资源评价 第 质量及其时空分布特点。
地下水资源评价的主要对象是矿化度小于2g/L的浅层地下水。
必要时对2~5g/L的微咸 水也应做出评价。
地下水资源评价,宜采用水均衡法计算,应提交不同典型年和多年平均地下水的补给量 和可开采量。
参数的确定。
包括对给水度(μ)、降水入渗补给系数(α)、灌溉入渗补 给系数(β)、渠系渗漏补给系数(m1)、潜水蒸发系数(C)、渗透系数(K)、导水系数(T)、 压力传导系数(α1)越流系数(Ke)等的分析和确定。
一、地下水动态法,计算公式为 W1=μFΣ△h (2-1) 式中 W1——降水入渗补给量,
; μ——给水度; F——计算区面积,㎡; Σ△h——计算时段内,各次降水后地下水位升幅之和,m。
二、降水入渗补给系数法,计算公式为 W1=αP1F (2-2) 式中 α——降水入渗补给系数; p1——降水量,m。
降水入渗补给量的计算时段,可以是次、季或年。
区域平均降水入渗补给量,可取区内 各计算点的补给量用算术平均法或面积加权平均法求得。
一、当河渠水位稳定时,单侧渗漏补给量计算公式为 W2=KIA0LT1 (2-3) 式中 W2——单侧河渠渗漏补给量,
; K——渗透系数,m/d; I——垂直于部面的水力坡度; A0——单位长度河道垂直于地下水流向的剖面面积,㎡/m。
L——计算河渠长度,m; T1——渗漏时间,d。
二、当河渠水位急剧上升时,单侧渗漏补给量计算公式为
(2-4) 式中 h0——t时段内河渠水位上升高出地下水位值,m; a1——压力传导系数,㎡/d; t1——水位起涨持续的天数,d。
三、渠系渗漏补给量,其计算公式为 W3=m1Wn (2-5) 式中 W3——渠系渗漏补给量,
; m1——渠系渗漏补给系数 Wn——渠首引水量,
。
算侧向补给量。
W4=β1Wy (2-6) 式中 W4——渠灌田间入渗补给量,
; β1——渠灌田间入渗补给系数; Wy——渠灌进入田间的水量,
。
W5=β2Wd (2-7) 式中 W5——井灌回归补给量,
; β2——井灌回归系数; Wd——井灌抽取地下水的量,
。
(2-8) 式中 W6——越流补给量,
; F1——计算越流区面积,m2; t2——计算越流时段,d; Ke——越流系数,即Ke=K'/M'(其中K'为弱透水层渗透系数,m/d;M'为弱 透水层厚度,m) △H——深浅含水层的压力水头差,m。
公式,确定人工补给量或直接采用试验成果。
一、由均衡试验场地中渗透仪实测潜水蒸发资料计算。
二、由潜水蒸发系数计算,其计算公式:
E1=cE0F2 (2-9) 式中 E1——潜水蒸发量,
; c——潜水蒸发系数; E0——水面蒸发深度,m; F2——计算面积,
。
。
开采量调查统计较难、开采 后未造成水位持续下降和水质恶化等不良后果的地区,可根据历年实际开采量的调查统计确 定可开采量。
多年调节计算法。
具有包括丰、平、枯水年份的较长系列(不少于15年)资 料时,根据一定的开采水平、用水要求以及地下水补给量,通过多年均衡计算,分析地下水 多年的补给与消耗均衡关系和地下水的逐年变化,从而确定可开采深度及可开采量。
类比法。
对缺乏地下水实际开采量和地下水位动态资料的地区,可根据水文 及水文地质条件相类似地区的或开采模数,类比估算可开采量。
第 一定时段内的水均衡方程式:
Wa-Wb=μF3△h (2-10) 式中 Wa——地下水各项补给量的总和,
; Wb——地下水各项排泄量的总和,
; △h——计算时段始末地下水埋深差值,m; F3——均衡区的面积,m2。
在多年平均情况下,总补给量应等于总排泄量。
第四节 井 灌 区 规 划 第 按规划区的规模大小、地形、地貌、水文地质条件的复杂程度,可分为大、亚、小三级, 大、亚两级或一级。
工业及生活等近期和远景的需水量。
灌水量可根据井灌区内作物组成、复种指数、作物需水量、降水可利用量,不同灌水技 术等,按不同灌溉用水保证率相应的典型年P(即丰水年P=20%、平水年P=50%、偏旱年 P=75%、干旱年P=95%)分别计算。
其他需水量可根据发展规划和调查统计资料计算。
划区地下水的供水量。
第 例;有条件时,可调入水源。
第 井型选择。
根据水文地质条件,经济合理的选择管井、大口井、辐射井和 其他井型。
第条 单井控制灌溉面积按下试计算:
Q·t3·T2·η·(1-η1) F0=─────────────── (2-11) m2 式中 F0——单井控制灌溉面积,亩; Q——单井出水量,
/h; t3——灌溉期间每天开机时间,h; T2——每次轮灌期的天数,d; η——灌溉水利用系数; η1——干扰抽水的水量削减系数; m2——每亩每次综合平均灌水定额,
。
____ ι0=√F0 (2-12) 梅花形网状布井时 ___ ι0=√F0 (2-13) 式中 ι0——井距,m; F0——单井控制灌溉面积,亩。
一、需水量小于或等于可开采量时,采用单井控制灌溉面积法:
F4 N=─── (2-14) F0 式中 N——规划区需打井眼数; F4——规划区内的灌溉面积,亩; F0——单井控制灌溉面积,亩。
当规划区内井型不同时,应分别计算汇总。
二、需水量大于可开采时时,采用开采模数法:
(2-15) 式中 M——一年内可开采模数,㎡/km; F5——规划区内的灌溉面积,k㎡; Ta——一年内灌溉的天数,d; Q——单井出水量,
/h。
典型井的选定。
根据开采深度、结构、管材、出水量、施工方法等,选 定不同井型的典型井及初选配套设备。
第 水力坡度平缓区,应采用梅花形或网格形布井。
富水区应集中布井。
地面坡度大或起伏不平,井位应布在高处;地势平缓时,井位宜居中;沿河 地带,平行河流布井。
第 度、土质、种植计划等因素布置,一般为两级渠道。
按地形可采用单向或双向灌水。
附录四,选择导线型号。
一、序言 二、基本情况 三、地下水资源计算及评价 四、供需水量平衡量计算 五、井灌工程规划
(一)开采深度的确定
(二)单井灌溉面积的计算 (三)井数、井距的确定 (四)渠系及田间工程 (五)电网及机电配套 六、投资概算 七、经济效益分析及实施方案 八、附件及图表 一、水文地质图。
内容主要包括含水层组、岩性、富水性等。
图幅比例为1/10000~ 1/50000。
二、水利设施现状图。
内容应有各类水利工程(包括机井)灌溉范围、高压线路、变压 器位置、道路、林网等。
图幅比例:
规划面积小于5万亩者,以1/10000为宜;大于5万亩 者,可采用1/50000。
三、开采条件分区图。
内容应包括多年平均地下水埋深、富水性、含水层厚度以及开发 利用措施等。
四、地下水可开采模数分区图。
根据第 五、井灌区规划图。
内容应有灌区范围、井位、高压线和变压器位置,固定渠系、道路、 林带等,图幅比例同前。
六、分区典型地块井灌规划图。
在规划区内分区选择典型地块,将机井、灌溉范围、 渠系及其建筑物、高低压输电线路及变压器等绘入图内。
图幅比例根据典型地块面积大小, 选取1/20000~1/10000。
七、其他图件。
根据需要可编制规划区的地下水位等值线图、地下水埋深等值线图、矿 化度分区图等。
第五节 井灌区改建规划 井灌区由于机井布局不合理,经济效益低,造成不良后果者,应作改建规划。
规划时既 要照顾到现状,又要尽可能的做到经济合理。
除具备第二节及第三节所列资料外,还应搜集:
机井完好情况,井网和井群布置、机井 配套设备、田间工程情况、能源单耗、渠系输水损失、灌溉成本以及地下水动态资料等。
井)、备用井的眼数,提出机井布局方案。
更新设备。
通过调整改造,达到井、泵、机配套安装合理。
布设方案。
第 前后的技术经济指标和改建规划图。
第六节 井渠结合灌区规划 第 的渠灌区,地下水位上升到临界水位以上,且水质符合灌溉标准的;井灌区已形成区域降落 漏斗,但有引用地表水灌溉条件的地区,皆可兴建井渠结合灌区。
一、供水量的计算:
Qg=Q1+Q2+Q3 (2-16) 式中Qg——规划区内一年可供利用的水资源量,
; Q1——规划区内一年可供利用的地表水径流量,
; Q2——规划区内一年可供利用的过境地表水量,
; Q3——规划区内一年可开采的地下水量,㎡。
二、需水量计算:
Qs=Q4+Q5+Q6 (2-17) 式中Qs——规划区内一年需要水资源量,
; Q4——规划区内一年农业需要的水量;
; Q5——规划区内一年工业需要的水量,
; Q6——规划区内一年其他方面需要的水量,
。
化地段,可集中布井。
渠井结合灌区,应尽量利用一套渠系输水灌溉。
加补,并结合地形条件和水利现状布设渠道。
第 确定井数。
第七节 井灌经济效益分析 设备、物料、劳务等费用。
在正常运行中的各项费用;折旧费是指井灌设施在经济寿命期内每年应摊还的费用。
一、能源消耗费。
可用下式计算:
(2-18) 式中 C——年能源消耗费,元; N1、N2——灌溉和非灌溉部门动力机额定功率,kW; t4、t5——灌溉和非灌溉部门动力机运行小时数,h; f1、f2——灌溉和非灌溉部门耗能电价,元/(kW·h)或煅油价,元/kg; GT g1——单位功率耗能量,kg/kW。
电动机g1≈1;柴油机g1=·───── Ne (GT为柴油机的小时耗油量:
Ne为有效功率。
) 如采用电动机配套,还应计入电损(变损、线损)费用(电价:
元(kW·h)。
二、维修费。
包括日常养护和定期大修费用,可根据井灌设施实际使用情况分析确定。
表井溉设施年维修费率表 ┌───────────┬───────────┬───────────┐ │ 工程类别 │ 日常养护费率 │ 定期大修费率 │ │ │(占投资百分数)(%)│(占投资百分数)(%)│ ├───────────┼───────────┼───────────┤ │井房、井口工程 │~ │~ │ ├───────────┼───────────┼───────────┤ │机井、渠系 │~ │~ │ ├───────────┼───────────┼───────────┤ │电机、水泵、输变电设备│~ │~ │ ├───────────┼───────────┼───────────┤ │柴油机 │~ │~ │ └───────────┴───────────┴───────────┘ 三、管理费。
包括人员工资、行政管理费以及观测、试验等 费用。
可根据井灌区规模大小、管理形式和有关规定确定。
静态折旧法按下列公式计算:
K1 D=─── (2-19) n 动态折旧法可根据投资类别,分别按下列公式计算。
1.偿还基金法(投资不计利息):
(2-20) 2.资金回收法(投资需计利息):
(2-21) 式中 K1——井灌设施投资,元; n——井灌设施经济寿命年限,a; d1——年折旧费,元; i——年利率,%。
┌───────────────────┬─────────┐ │ 项 目 │经济寿命年限(a)│ ├───────────────────┼─────────┤ │机井:
多孔混凝土井管(包括混凝土井管)│ 10~15 │ │ 钢筋混凝土井管 │ 15~20 │ │ 钢管 │ 15~20 │ │ 铸铁管 │ 20~25 │ ├───────────────────┼─────────┤ │渠道、井口工程及井房 │ 10~15 │ ├───────────────────┼─────────┤ │机电设备:
电动机 │ 8~10 │ │ 柴油机 │ 5~8 │ ├───────────────────┼─────────┤ │水泵:
深井泵 │ 4~6 │ │ 潜水泵 │ 6~8 │ │ 离心泵 │ 8~10 │ ├───────────────────┼─────────┤ │输变电设备 │ 15~20 │ └───────────────────┴─────────┘ 第 条效益计算。
井灌效益主要是灌溉后作物的产量和质量的提高而增加的产值,应以灌 区产量统计资料或灌与不灌对比试验资料确定。
在计算时,可按多年系列的平均增产 值,也可按典型年加权平均增产值计算。
农产品价格按《水利经济计算规范》SDJ39—85 第37条计算。
如增产值为井灌和其它农业技术措施的综合效益,应由农业、井灌合理分摊,其 值应根据调查资料和灌溉实验资料分析确定。
如无资料时,可将增产值乘以井灌效益 系数~。
因机井建设同时解决人畜饮水、乡镇供水、改善生产条件、发展多种经营以 及给其他部门带来综合效益的,除收取水费外,还应考虑社会经济效益。
第 度应一致。
井灌设施投资、费用和效益均以货币形式计算。
灌溉面积在万亩以下或投资还 本年限不超过5年者,采用静态分析法,大于以上标准者采用动态分析法。
(2-22)
(2-23) 式中 Tb——还本年限,按年计; e1——投资效益系数; K1——井灌设施投资,元; B——多年平均年收益,包括增产值及其他收取的收益,或称毛效益,元; C2——多年平均的年管理运行费(不包括折旧费),元; B0——多年平均的年净效益,元; d1——年折旧费,元。
还本年限不宜大于5年。
灌费用和效益用现值率折算成基准年的现值。
参与比较规划方案的基准年应一致。
分析期(按 经济寿命取用)应相同。
折算时各年的井灌设施投资均按每年年初一次投入,当年付息,各年 的运行费和效益均按每年末一次结算,当年不计利息。
计算方法如下。
一、效益费用比(R)指折算到基准年的分析期内总效益与总费用的比值,或折算年效益 与折算年费用的比值。
根据R的大小评定井灌的合理性。
计算公式如下。
偿还基金法:
(2-24) 资金回收法:
(2-25) 效益费用比R必须大于1。
二、内部回收率(I1)指效益费用比R这1时,或净效益现值等于零时,井灌各项设施 可承担的利率。
R=1时,按下计算:
(2-26) 净效益现值等于零时,按下式试算之值,即为内部回收率(I1):
(2-27) 式中 Bt、Ct——为相应第t年的效益与费用(或投资)。
在计算时,可假定一个利率i进行试算,使等试两边相等时的利率i,即为内部回收率 (I1)。
当内部回收率不少于贷款利率时,认为方案是可行的。
第三章 机井设计 第一节 一般规定 第 测定的含砂量:
中、细砂含水层不得超过1/10000;粗砂、卵、砾石含水层不得超过1/50000。
第 第 第二节 机井设计出水量的确定 应采用抽水试验资料确定,或选用理论公式计算。
不论采用何种方法,成井后均应进行试 验抽水,予以校核。
第三节 管井设计 第 的正常工作。
泵段以内项角倾斜:
安装长轴深井泵时,不得超过1°;安装潜水电泵时,不得 超过2°。
泵段以下每百米项角倾斜不得超过2°。
第 Qt D≥─────── (3-1) πL1Pυ 式中 D——过滤器外径(缠丝过滤器算至缠丝外表面;填砾过滤 器算至骨架管表面;非填砾过滤器算至穿孔过滤器 表面),m; Qt——管井的设计出水量,
/s; L1——过滤器长度(当含水层厚度不超过30m时,可与含 水层厚度一致;如超过30m,直通过试验确定),m; P——过滤器表面进水有效孔隙率(一般按过滤器表面孔隙率的50%考虑); υ——允许入管流速,参考表 器有可能产生结垢或腐蚀时,允许入管流速在计算 时应减少1/3~1/2,m/s。
表 允许入管流速表 ┌────────────┬──────────┐ │含水层渗透系数K(m/d)│允许入管流速(m/s)│ ├────────────┼──────────┤ │ >120 │ │ ├────────────┼──────────┤ │ 81~120 │ │ ├────────────┼──────────┤ │ 41~80 │ │ ├────────────┼──────────┤ │ 21~40 │ │
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