机井技术规范Word文档格式.docx
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修订的有关意见的基础上,于1997年3月成立规范修订编写小组。
1998年7月、11月两次统稿
会后,完成了规范讨论稿。
1999年5月经修订编写小组讨论并修改后,完成了规范征求意见
稿,印发至北方17省(市、自治区)和浙江、福建、广东、海南、四川等省水利厅(局)以
及中国水利水电科学研究院、水利部农田灌溉研究所征求意见并修改后,于2000年3月完
成了规范送审稿,2000年4月召开审查会议,通过专家审查,完成了规范报批稿。
SL256-2000《机井技术规范》包括总则、机井规划、机井设计、机井施工、机井配套
与管理,共5章130条及《机井技术规范》条文说明。
对SD188-86《农用机井技术规范》进行修订的主要部分,包括以下几方面:
──增加了工业与生活供水机井的内容,更名为《机井技术规范》。
──将井灌区规划章改为机井规划;
将井灌区规划、井灌区改建规划、井渠结合灌区规
划三节并为一节,改为农业供水机井规划;
增加了工业与生活供水机井规划
一节;
并将井灌
工程经济评价节改为机井工程经济评价。
──将机井设计章内基岩管并设计节并入管井设计节。
──将机并配套与管理章内井灌区管理的技术经济指标节,改为机井管理技术经济指标,
增加了喷、微灌内容。
──统一技术用语。
──增加新内容,突出了重点,修改了部分技术指标。
本规范解释单位:
本规范主编单位:
本规范参编单位:
河北省水利厅
河南省水利厅
山东省水利厅
黑龙江省水利厅
吉林省水利厅
新疆维吾尔自治区水利厅陕西省水工程勘察规划研究院水利部淮河水利委员会
安徽省
水利科学研究院
本规范主要起草人:
陈梅芬
金光炎
滕明柱
徐维贤
李景文
郭良
孙福文
李成民
张平
李秋成
朱志新
1总则
1.0.1根据《中华人民共和国水法》和《取水许可制度实施办法》,实现可持续开发利用地
下水资源和保护生态环境,保证机井建设质量,提高管理水平,充分发挥效益,特制定本规
范。
1.0.2本规范适用于农业、工业与生活供水机井的建设与管理
1.0.3机井规划与设计应在具有必要的水文地质资料和地下水资源评价的基础上进行。
1.0.4机井建设所用材料和设备,应符合国家现行有关标准,采用新材料、新工艺时,必须
经试验合格后使用。
1.0.5机井建设与管理,除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2机井规划
2.1规划原则
2.1.1机井规划应在水利总体规划的基础上进行,并兼顾流域与行政区域之间的关系,统筹
考虑规划区内国民经济近期和远景发展的需要。
2.1.2应优先开采浅层地下水,严格控制开采深层地下水。
2.1.3在长期超采引起地下水位持续下降的地区,应限量开采;
对已造成严重不良后果?
牡?
BR>
区,应停止开采;
滨海地区,应严防海水入侵。
2.1.4在规划区内应避免污染地下水,保护生态环境。
2.1.5应节约用水,采用节水技术和设备。
2.1.6应作出不同方案,进行综合评价,并择优选定。
2.1.7灌溉用水应符合GB5084-92《农田灌溉水质标准》;
生活用水应符合GB5749-85《生活
饮用水水质标准》。
实行优质优用。
2.1.8地下水监测站网的布设,应参照SL/T183-96《地下水监测规范》进行。
2.2基本资料
2.2.1规划区的自然地理概况应包括:
地理位置,地貌类型及特征,表层土壤类别与分布情
况;
山丘、平原、耕地、林地、草原、沙漠等面积;
降水量、蒸发量、地表径流量、气温。
无霜期、冻土层深度。
2.2.2地质与水文地质条件应包括:
地质、构造与岩性分布及其特征;
地下水类型、含水层
(组)的分布及富水性、埋藏与开采条件;
地下水补给、径流、排泄条件;
地下水动态,各
层水力联系和互补关系;
地下水化学类型特性及变化规律。
2.2.3地下水及地表水利用情况应包括:
已建成机井数,配套机井数,机井利用率,农业、
工业、生活实际开采地下水量;
用水制度与用水技术,水的利用率;
地表水工程设施的数量、
现状、效益和利用情况;
水旱灾害情况。
2.2.4社会经济情况及技术经济条件应包括:
规划区内的人口、劳力、人均收入,作物种
类,种植面积,复种指数,单位面积产量;
工业生产用水、生活用水及其他用水的现状和总
量;
打井队数量、装备、技术资质和管理水平;
能源、建材、交通、环保投入能力和投资方
式。
2.3地下水资源评价
2.3.1进行机井规划,应对地下水资源作出水量和水质评价。
地下水资源评价的主要对象应为矿化度小于2g/L的地下水,必要时对2~5g/L的微咸
水也应作出评价。
2.3.2地下水资源评价宜采用地下水均衡法计算。
应提交多年平均和不同频率年(P=50%、
75%、95%)的地下水补给量和可开采量。
对于地下水动态变化较大和某些为专门目的设立的试验区,可用其他评价方法进行计算,
并应与地下水均衡法的结果作出比较。
2.3.3地下水量均衡计算可采用以下公式:
Wa-Wb=μΔhF(2.
3.3)
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,;
μ——给水度,随岩性和地下水位理深而变;
Δh——计算时段始末地下水位埋深差值,m;
F——均衡区的计算面积,㎡。
2.3.4地下水补给量应包括降水入渗补给量、河渠湖库渗漏补给量、山前与区外侧渗补给量、
渠灌田间入渗补给量、井灌回归补给量、越流补给量和人工回灌补给量。
1降水入渗补给量可按下列两种方法计算。
1)采用地下水动态法时,按下式计算:
W1=∑μΔhF1(2.
3.4-1)
式中W1——降水入渗补给量,;
Δh——计算时段内,各次降水引起的地下水位升幅,m;
F1——计算区面积,㎡。
2)采用降水入渗补给系数法时,按下式计算:
W1=αP1F1(2.3.4-2)
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,可为次、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。
2河渠湖库渗漏补给量可按下列方法计算。
1)当河渠水位稳定时,单侧渗漏补给量可按下式计算:
W2=KIA0Lt(2.3.4-3)
式中W2——单侧河渠渗漏补给量,;
K——渗透系数,m/d;
I——垂直于河渠单侧剖面的水力坡度;
A0——单位长度河渠垂直于地下水流向的剖面面积,㎡/m;
L——计算河渠长度,m;
渗漏时间,d。
2)当河渠水位急剧上升时,单侧渗漏补给量可按下式计算:
(2.3.4-4)
式中——计算时段内河渠水位上升高出地下水位值,m;
——压力传导系数(=T/μ,其中T=KM为导水系数、
水层厚度),
㎡/d;
——水位起涨持续天数,d。
3)渠系渗漏补给量可按下式计算:
W3=Wn(2.3.4-5)
式中W3——渠系渗漏补给量,;
——渠系渗漏补给系数;
Wn——渠首引水量,。
3山前与区外侧向补给量可按下式计算:
W4=KIA1Lt
4-6)
式中W4——山前或区外侧向补给量,;
I——垂直于本区边界线剖面的水力坡度;
A1——单位边界线长度垂直于地下水流向的剖面面积,㎡;
L——计算的边界线长度,m;
t——计算时段,d。
如果水力坡度I<
1/5000,可不计算这项补给量。
4渠灌田间入渗补给量可按下式计算:
W5=β1Wy
4-7)
M为含
2.3.
式中W5——渠灌田间入渗补给量,
β1——渠灌田间入渗补给系数;
4-8)
式中W6——井灌回归补给量,;
β2——井灌回归系数;
Wd——井灌抽取地下水量,。
6越流补给量可按下式计算:
(2.3.4-9)
式中W7——越流补给量,;
F2——越流区面积,㎡;
——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);
ΔH——深浅含水层的压力水头差,m。
7人工回灌补给量,可采用实测统计方法,或按回灌工程的类型选定有关公式计算,也
可直接采用试验成果。
2.3.5地下水排泄量应包括潜水蒸发量、河渠湖库排泄量、向区外侧向排泄量、地下水实际
开采量和越流排泄量。
1潜水蒸发量可按下列两种方法计算:
1)由均衡试验场地中渗透仪实测潜水蒸发资料计算。
2)采用潜水蒸发系数法可按下式计算:
E1=CE0F3(2.3.
5)
式中E1——潜水蒸发量,;
C——潜水蒸发系数;
E0——水面蒸发深度(E601),m;
F3——计算区面积,㎡。
2河渠湖库排泄量可按本规范公式(2.3.4-3)~公式(2.3.4-5)计算。
3向区外侧向排泄量可按本规范公式(2.3.4-6)计算。
4地下水实际开采量可采用开采量调查统计方法或实测开采量方法确
定。
5越流排泄量可按本规范公式(2.3.4-9)计算。
2.3.6地下水可开采量可采用以下方法:
1浅层地下水开发利用程度一般、并有地下水开采量与地下水位动态观测资料的地区可
采用可开采系数法,即根据水文地质条件和地下水开采技术水平,确定该地区的可开采系数
(其值小于1),以多年平均地下水补给量与可开采系数的乘积,做为该地区地下水多年平均
可开采量。
2浅层地下水开发利用程度较高、开采量调查统计较准、多年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采用实际开采量调查法,即将统计的多年平均实际开采量,
做为该地区地下水多年平均可开采量。
3具有包括丰、平、枯水年份的较长系列(不少于15年)降水量等有关资料的地区可
采用多年调节计算法,即根据开采水平、用水要求以及地下水补给量,通过多年调节均衡计
算,分析地下水多年的补给与消耗均衡关系以及地下水位的逐年变化,确定可开采量及相应
的开采深度。
4缺乏地下水实际开采量和地下水动态资料的地区可采用类比法,即根据水文及水文地
质条件相似地区的地下水可开采模数,类比估算地下水可开采量。
5区域几何形状和水文地质条件比较复杂的地区可采用模拟模型计算法,即采用模拟模
型计算地下水可开采量。
2.3.7地下水质量评价,应按GB/T14848-93《地下水质量标准》进行。
2.3.8规划区地下水评价应包括以下内容:
1多年平均和不同频率年(P=50%、75%、95%)的地下水补给量与补给模数。
2多年平均和不同频率年(P=50%、75%、95%)的地下水可开采量、可开采模数及其
相应的地下水位降深。
3地下水水质评价及污染情况。
4开采条件下对本区和邻区的环境影响。
2.4农业供水机井规划
2.4.1农业供水机井规划应包括井灌区规划、井灌区改建规划及井渠结合灌区规划。
2.4.2供需水量平衡计算应包括以下内容:
1需水量应包括不同灌水材术条件下的作物需水量,林、牧、副、渔等近期和远期的需
水量。
灌溉用水量可根据井灌区作物组成、复种指数、作物需水量、降水可利用量、不同灌水
技术等资料,按多年平均和不同频率年(P=50%、75%、95%)分别计算。
2供水量应根据本规范2.3地下水资源评价成果确定。
3井灌区规模应根据供需水量平衡计算确定。
2.4.3地下水开采深度应根据规划区内可利用的含水层埋藏深度、本规范
2.3.8提供的规划
区内地下水补给量、地下水可开采量以及2.4.2计算的需水量确定。
2.4.4井型可根据水文地质条件和需水量,经济合理地选择管井、大口井、辐射井。
2.4.5单井控制灌溉面积应按下式计算:
(2.4.5)
式中F0——单井控制灌溉面积,亩;
——灌溉期间开机时间,h/d;
T2——每次轮灌期的天数,d;
η——灌溉水利用系数;
——干扰抽水的水量削减系数;
——每亩每次综合平均灌水定额,。
2.4.6井距与井数的确定应符合下列规定:
1井距初选可按下列公式计算:
方形布井时
(2.4.6-1)
梅花形布井时
(2.4.6-2)
式中L0——井距,m。
2井距应按规划区具体条件选用干扰抽水法或类比法进行校核。
3井数可按下列方法计算:
1)采用单井控制灌溉面积法时,按下式计算:
(2.4.6-3)
式中N——规划区需要打井数,眼;
F4——规划区内灌溉面积,亩。
2)采用可开采模数法时,按下式计算:
(2.4.6-4)
式中M——可开采模数,/(·
年);
F5——规划区内灌溉面积,;
Ta——灌溉天数,d/年。
2.4.7应在规划区内不同水文地质区,选择有代表性的井和地段进行布设,其内容应包括:
井网布置、机井结构与配套设备、地面渠系、低压输水灌溉管道、喷微灌设
施、电网布置以
及投资估算等。
2.4.8应根据各分区有代表性的地段估算出的工程量和投资,推算出整个规划区内总工程量
与总投资。
2.4.9提交的成果应包括井灌区规划报告及其有关附件。
2.4.10由于机井布局不合理、经济效益低或造成不良后果的井灌区,应作改建规划。
2.4.11改建规划内容应包括:
供需水量平衡计算以及农业结构、现有机井布局、配套设备、
供电线路、田间工程的调整方案。
2.4.12已建成的有成井条件的渠灌区和有引用地表水灌溉条件的井灌区,可建成井渠结合
灌区。
2.4.13井渠结合灌区规划内容应包括:
供需水量平衡计算与水资源重新分配,地表水、地
下水的联合运用与调度,井数与井距,井、渠合理布局方案。
2.5工业与生活供水机井规划
2.5.1以机井为水源的城市、乡镇(以下简称城乡)工业与生活供水工程规划应依据城乡供
水工程总体规划进行。
2.5.2规划内容应包括:
工业、生活用水总量预测,供水范围和工程规模选定,供需水量平
衡分析,水质、水压确定,输配水系统布局方案等,并应进行综合评价。
2.5.3地下水水源地应建在水量、水质有保证且易于实施水环境保护的地段。
2.5.4地下水总用水量应根据水资源状况、城镇规模、产业结构、国民经济发展和居民生活
水平、工业回用水率等因素确定。
2.5.5自备供水机井的水量应纳入当地规划供水总量之内。
2.5.6同一规划区内既有工业用水,又有生活用水时,应进行统一供水规划
根据优质优用
原则,采用分质供水系统。
2.5.7城市用水量指标应按GB50282-98《城市给水工程规划规范》执行;
乡镇居民生活用
水量指标可采用40~120L/(人·
d),大家畜用水量定额40~60L/(头·
d),小家畜用水
量定额一般采用5~10L/(只·
d)。
2.5.8规划时地下水动态监测除应符合SL/T183-96外,尚应符合GBJ27-88《供水水文地质
勘察规范》有关规定。
2.6机井工程经济评价
2.6.1兴建大、中型井灌区时,应按SL72-94《水利建设项目经济评价规范》进行建设项
目评价。
兴建小型井灌区时,可按本规范所列方法进行经济评价。
2.6.2机井工程投资,即工程建成所需的一次或分次投入的全部资金,应包括建井、配套设
备、输变电工程、附属建筑物等以及其他费用。
多个部门共同使用的机井工程,其投资应按规划用水量比例进行分摊。
2.6.3年费用应包括年管理运行费和折旧费。
1年管理运行费应包括机井工程在正常运行中的能源消耗费、维修费和管理费。
1)能源消耗费可根据动力情况,分别选用以下各式计算。
电动机配套新机泵的装置效率不低于45%时,可按下式计算:
C1=6.04VnHjf1(2.6.3-l)
电动机配套一般机泵的装置效率不低于35%时,可按下式计算:
C1=7.77VnHjf1(2.6.3-2)
柴油机配套新机泵的装置效率不低于40%时,可按下式计算:
C1=1.85VnHjf2(2.6.3-3)
柴油机配套一般机泵的装置效率不低于30%时,可按下式计算:
C1=2.47VnHjf2(2.6.3-4)
式中C1——年能源消耗费,元;
Vn——年提水量,t;
Hj——提水净扬程,m;
——机井用电综合单价,元/(kW·
h);
——机井用油综合单价,元/kg。
2)维修费应包括日常养护和定期大修费用,可根据机井工程实际使用情况分析确定。
如
缺乏实际资料,可按表2.6.3-1的规家取值。
3)管理费应包括人员工资、行政管理费以及观测、试验等费用,可根据
机井工程规模大
小确定。
表2.6.3-1机井工程年维修费率表
──────────┬工程类别
──────────┼
──────┐
│年维修费率
│(占投资%)
──────┤
──────────┼机房、井口工程
│1.5~2
机井、渠系(或管道)│
2~3
──────────┼电动机、输变电设备──────────┼
│2~4
柴油机、水泵
│4~6
2折旧费的计算可采用静态折旧法或动态折旧法。
1)采用静态折旧法时,可按下列公式计算:
(2.6.3-5)
2)采用动态折旧法时,可根据投资类别分别按下列公式计算:
偿还基金法(投资不计利息)
(2.6.3-6)
资金回收法(投资需计利息)
(2.6.3-7)
式中K1——机井工程投资,元;
n——机井工程固定资产折旧年限,年;
——年折旧费,元;
i——年利率,%。
3机井工程固定资产折旧年限,可按表2.6.3-2的规定取值。
表2.6.3-2机井工程固定资产折旧年限表
固定资产分类│折旧年限(年)│
─────────────────┼───────┤机井无砂混凝土井管,混凝土井管│15
钢筋混凝土井管│20
钢管│20
铸铁管│20
─────────────────┼渠道(或管道)、井口工程及井房─────────────────┼
───────┤
│15
─────────────────┼
机电设备电动机
│10
柴油机
│8
水泵长轴深井泵
│6
潜水电泵
离心泵
─────────────────┼喷灌设备
输变电设备
│20
2.6.4机井工程经济效益应包括灌溉的经济效益、工业与生活供水的经济效
益。
1机井工程灌溉经济效益的增产值应按已发生年份的实际增产值计算。
计算期内的未发生年份应按包括丰水、平水和枯水年份在内的多年平均增产值计算。
农业技
术措施基本相同时,增产值等于有、无机井工程相比所增加的产值,可按下式计算:
(2.6.4)
式中——机井工程多年平均增产值,元/年;
Ai——第i种作物的种植面积,亩;
Yi——有机井工程的第i种作物的多年平均单位面积产量,kg/
(亩·
——无机井工程的第i种作物的多年平均单位面积产量,kg/
Di——第i种作物产品单价,元/kg;
N——作物种类数。
农业技术措施不同时,机井工程增产值的计算应在公式(2.6.4)中乘以机井工程效益分
摊系数ε,其值可参考类似地区的实验成果或调查资料分析确定。
无资料时,可按ε=0.2~
0.6进行估算。
2工业与生活供水经济效益,应包括因工业供水条件的改善而增加的产
品与产值,以及因居民生活供水条件的改善而提高的社会效益。
2.6.5机井工程经济效益分析,宜采用动态分析法;
简单估算时,可采用静态分析法。
1采用动态法分析时,机井工程经济效益以动态还本年限、效益费用比和内部收益率指
标表示。
l)动态还本年限T,可按下式计算:
(2.6.5-1)
式中K0——机井工程总投资现值或折算到基准年(点)的总投资,元;
——机井工程多年平均管理运行费,元/年;
i——年利率。
当动态还本年限小于或等于5年时,认为可行。
2)效益费用比R,指折算到基准年(点)的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,可按下式计算:
式中B0、K0、C0——折算到基准年(点)的总效益、总投资、总年运行费,元;
B、K、C——机井工程效益、投资、年管理运行费的折算年值(即多年平均值),
元。
当效益费用比不小于1.0时,认为可行。
3)
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