井灌农田水利工程实施过程中的环境保护

2022-02-15徐庭馨

东北水利水电 2022年12期

徐庭馨

（浙江省水利水电勘测设计院，浙江杭州 310000）

井灌农田水利工程是农业供水的一种常用的形式，其特点是一井一控，建设、运用都比较简单，易于管理，是坡耕地和不容易自流灌溉的农田常用的一种灌溉形式。但由于井灌农田的配套工程中有钻井工程、管道工程、低压输配电工程等涉及扰动地层和地表的工程，因此，在工程项目建设过程中，涉及环境破坏和环境保护问题。文中就钻井、输水管道工程、低压电缆埋设工程的环境破坏和环境保护问题作初步探索，以供同行参考研究。

1 钻井工程

1.1 坡耕地

坡耕地的钻井工程通常是用钻机钻成井筒提取基岩裂隙水。一般的坡耕地地质构造是上部为覆盖层，依次为土层、砂砾层或强风化岩层，下部为弱风化岩层。井筒钻成后，再将井管下入井筒中，井管分为实管与滤水管，滤水管多为桥式滤水管。井管与井筒之间填入过滤料，根据钻井的地质记录，将桥式滤水管用于含水层，非含水层焊接实管。一般井筒直径在300～500 mm，井深为30.0～150.0 m。在钻井形成井筒过程中，会产生3.00～30.00 m3的泥土、砂砾和石碴，如不采取措施进行处理，使其流失到耕地里，势必造成耕地的污染，降低耕地的地力，影响农作物生长，从而降低农业产量。

为防止钻井反出料对农田造成污染，在钻井过程中对反出料进行处理，修建沉淀池，将反出料集中排放到沉淀池，待反出料沉淀好后，集中清理运到指定的废料场，待项目区所有的井全部打完，再将废料堆覆土，转化为耕地。

1.2 含水层为粉细砂层地区

一般在河流的下游或河口地区附近，会出现粉细砂层的含水层，粉细砂层耕作区钻井均采用反循环钻机，井筒反出的均为粉细砂，如不进行处理，粉细砂会污染田面，影响耕地的肥力。同时，要严格按照粉细砂地质条件下的钻井技术施工，为保证粉细砂不通过滤水管进入井中，要对井管包棕树皮或尼龙纱，一般采取包3 层尼龙纱的方式，要使纱紧紧地包在滤水井管上，每隔50 cm 用尼龙绳绑扎紧，防止脱扣变位，以保证包纱的质量。包纱的作用主要是防止井壁管外的粉细砂通过滤料和滤水管的桥式栅条进行入井内，延长井的寿命，同时防止粉细砂源源不断地随水流抽到地面污染耕地，导致地层的下沉。在井筒与管井间填入约50 mm 厚的过滤料，滤料的粒径为2～10 mm，滤料要进行严格筛分。

1.3 工程实例

在东北嫩江右岸某一井灌农田项目区共打机电井120 眼，设计井深为80.0 m，井径为275 mm。经地质调查，该项目区地表以下除50 cm 厚的黑土层，下面基本都是深厚的粉细砂层，钻井取的是粉细砂层的地下水。工程设计采用钢管井，外包80 μm尼龙纱3 层，以解决粉细砂入井问题。由于施工单位没有按照设计要求包纱，致使大量泥砂进入井筒中，水泵在井筒中被淤死，在项目区验收时，水泵无法启动。施工单位采取用空压机往出吹砂的方法，使水泵能够启动，并向田里供水。但由于管井包纱工序的失误，在抽水灌地的过程中，地层中的粉细砂还是源源不断地被水流带到田间，造成田间砂化，地面沉降。目前项目区的井已经停止使用，施工单位严格按照设计要求和施工工艺重新打井，重新打的井再未出现上述现象。

2 低压管道与地埋电缆工程

2.1 环保问题

低压管道是将机电井的水通过水泵提供的压力输送到项目区的农田中去，形成低压管道网，再通过出水栓外接软管，或是外接喷、滴灌设备，把水输送到农田的各个部位，实现节水灌溉的目的。地埋电缆是将经过变压器变压后的电输送到每一眼井内，为水泵提供电能。

低压管道与地埋电缆一般埋深为0.8 m，管道沟与电缆沟开挖深度为0.8 m，底宽一般为0.4 m，上宽为0.8 m，每一延长米挖出土方约为0.48 m3。因除表层耕作层土以外其余的土都是非耕作层的土，非耕作层的土回填到表面影响土壤的地力，从而影响农作物的产量，因此，在施工过程中必须严格控制施工程序，以确保耕作层的土回填到表面上。

2.2 解决方法

在开挖的过程中，首先将开挖的表层耕作土层堆放在沟的一侧，等表层土全部开挖完后，再开挖下层非耕作土层，并堆放在沟的另一侧。当开挖完成且验收合格后，进行管道沟与电缆敷设。管道安装完成后，经充水加压实验合格后，对管道沟与电缆沟进行回填，回填顺序是先回填非耕作层土，非耕作层土回填整平验收合格后，再回填表层耕作层土。施工中要求施工人员严格按照施工顺序进行，以确保耕作层土回填到表层。

2.3 工程实例

东北某坡耕地的井灌项目区规模为333.33 hm2，共打机电井50 眼，采用低压管道输水，低压电缆输电。由于坡耕地的地质构造缺陷，加上施工单位没有按照设计中环保内容进行施工，造成严重的后果。

该项目区地下是30 cm 含砾土，下部为较大粒径的砾石。施工单位在开挖管道沟、电缆沟过程中，把大量的砾石全部挖出，表层土没有剥离分开堆放，回填的砾石覆在管道沟和电缆沟上面，使农户的农田造成大面积的砾石污染，给耕种带来很大影响。经过与村镇协商，最终由施工单位按照每公顷地赔偿1 500 元的标准共赔偿50 万元，由农户自己清除砾石后，拉黑土覆盖管道沟和电缆沟。