机井灌溉工程施工方案（精选6篇）
机井灌溉工程项目区位于，每眼机井采用1台200QJ32-26潜水泵泵供水，包括机井（包括机井、井池、出水管），机井附属建筑、电缆敷设、射频控制系统安装等。
图纸设计新打机井
眼，维修机井
眼。主要为解决的基本农田灌溉问题。本工程施工用水及施工用电均已解决，施工道路较为便利，施工现场周围没有阻碍施工因素。
本工程的建设单位为
，设计单位为，监理单位为，施工单位是
，合同工期为2012 年03月10日前完工，本分部工程计划工期为2011年12月5日至2012年3月6日。
项目区属黄河冲积平原，厚度达数百米的第四纪地层来源于黄河泥沙，主要是粘粒、粉粒和细砂，垂直和平面分布上比较复杂。水文地质剖面内粘性土和粉细砂互层组成，厚度不等，浅层地下水为第四系孔隙潜水，多年平均埋深2.0-3.6m。大气降水和引黄补源是项目区地下水的主要补给来源，侧向径流微弱，主要消耗于蒸发和人工开采。浅层地下水化学类型主要为重碳酸盐型，矿化度小于2克／升，水质较好，适宜饮用和灌溉，对混凝土无侵蚀性。
第二章
施工准备
一、确保机井施工安全与成井质量，严格执行技术操作规程，预防事故发生。
二、做到路通、水通、电通（备好机械动力设备），施工场地平整。
三、试钻前按质量要求，检查钻井设备各零部件，不合格的不使用。
四、泥浆循环系统的泥浆池和沉淀池的容积，满足施工储浆和沉砂的要求。泥浆槽的长度在15m以上。
五、管井施工所需管材、滤料、粘土、粘土球及其他物料，按设计要求在开钻前准备好，并及时运到现场。
第三章
钻井施工
一、钻机安装
（1）本工程采用回转式正循环钻机。
（2）根据设计井孔位置，安装钻机时，井孔中心距电话线至少10m；距旱地电力线路及松散层旧井孔边线的距离至少5m；距地下通信电缆、构筑物、管道及其他地下设施边线的水平距离至少2m；距高压电线的距离，为塔高的两倍；与地面高层楼房及重要建筑物保持足够的安全距离，并遵守有关行业施工现场的规定。
（3）钻塔的安装
①安装钻塔前，对升降系统、钻塔各部件及有关辅助工具进行认真检查，符合要求后进行安装。
②安装钻塔前，任何人不得在钻塔起落范围内通过或停留。安装多层钻塔时，上下两层不同时作业，自下而上逐层进行。
③起钻塔时，卷扬或绞车低速运转，保持平稳。当起塔接近垂直时，操作缓慢、准确，防止钻塔倾倒、碰坏。
④塔腿接触地面处，用垫木垫牢，保持稳定。
⑤绷绳位置安设匀称，绷绳地锚埋设牢固，并用紧绳器绷紧，绷绳与地面所成夹角，不大于450。
⑥钻机转盘中心与井孔中心保持在一条铅直线上。
二、钻进方法与护壁规定
（1）松散层，采用正循环回转式钻进；
（2）冲洗介质，根据水文地质条件和施工情况等因素合理选用。在粘土或稳定地层，采用清水；在松散、破碎地层，采用泥浆。
（3）松散层钻进时，根据钻进机具和地层岩性采取泥浆护壁。用泥浆护壁，孔内泥浆面距地面小于0.5m。（4）顶部的松散层，采用套管护壁。
（5）成井过程中设置的护口管，保证在管井施工过程中不松动，井口不坍塌。
三、钻孔泥浆质量要求
（1）根据地质报告地层泥浆密度为1.1～1.2，遇高压含水层或易塌地层，泥浆密度酌情加大。
（2）砾石、粗砂、中砂含水层泥浆粘度为18～22s；细砂、粉砂含水层为16～18s。
（3）回转钻进时，孔内泥浆含沙量不大于12%。
（4）回转钻进时，胶体率不低于80%。井孔较深时，胶体率适当提高。
四、采样及地层编录：
（1）采鉴别样，鉴别样准确反映原有地层的深、岩性、结构及颗粒组成。
（2）鉴别样的数量，每层一个。含水层2～3m采一个，非含水层与不宜利用的含水层3～5m采一个，变层处加采一个。当有较多钻孔资料或进行电测时，鉴别样的数量适当减少。
土样按地层顺序存放，及时描述和编录。土样可保存至工程验收，必要时可延长存放时间。
土样的编录，内容包括采样时间、地点、名称、编号、深度、采样方法和岩性描述以及分析结果。
五、井管外观质量的检查：
（1）井管无残缺、断裂和弯曲等缺陷。
（2）过滤器开孔率偏差不超过设计开孔率的±10%，缠丝间距偏差不超过设计丝距的±20%，缠丝至穿孔管壁的最小距离大于3mm。
（3）井管每米弯曲度不得超过3mm。
（4）井管的上下口平面垂直于井管轴线。无砂混凝土井管与混凝土井管管口平面倾斜度偏差不超过井管外径的1.5%。
（5）井管直径偏差不得超过：钢筋混凝土管内径±5mm，无砂混凝土井管内径±6～±9mm。
六、井管安装质量要求：
井管安装前按照钻孔的实际地层资料校正，然后进行井管组合、排列、测量长度，并按井管排列顺序编号。
各类井壁管及过滤器允许一次安装长度可按表2.2的规定选用。井管的连接做到对正接直、封闭严密，接头处的强度满足下管安全和成井质量的要求。
过滤器安装位置的上下偏差不超过300mm。
采用填砾过滤器的管井，井管位于井孔中心。下井管时安装井管扶正器，其外径比井孔直径小30～50mm。根据井深和井管类型确定扶正器的数量，间隔3～20m安装一组，每眼井至少安装2组。无砂混凝土管与混凝土管井，扶正器的数量应适当增加。
井管底部座落在坚实的基础上，若下部孔段废弃不用时，必须用卵石或碎石填实。
七、滤料回填（1）滤料级配
填砾过滤器的管井井管安装后，根据以下要求及时进行填砾。滤料高度超过过滤器的上端；滤料用磨圆度较好的豆粒砂；不应含土和杂物，严禁使用棱角碎石；滤料的不均匀系数应小于2，滤料规格符合设计要求。填砾时，滤料沿井管四周均匀连续填入，随填随测。当发现填入数量及深度与计算有较大出入时，应及时报出原因并排除。
八、洗井和试验抽水
（1）填砾完毕后及时进行洗井并补填滤料。
（2）洗井方法和工具，按井的结构、管材、钻井工艺及含水层特征选择，尽量采用不同的洗井工具交错使用或联合使用。
（3）洗井和试验抽水的质量应符合下列要求：
①洗井完毕后，井底沉淀物厚度小于井深的5/1000。
②洗井完毕后，进行试验抽水，水泵出水后30分钟采取水样。用容积法测定的含砂量：中、细砂含水层不得超过1/20000；粗砂、砾石、卵石含水层不超过1/50000。
③试验抽水时，做一次大降深抽水，水位稳定延续时间：松散层地区不少于8小时；贫水区和水文地质条件不清楚的地区，水位稳定延续时间适当延长。有特殊要求的管井，做三次降深抽水。
④试验抽水达到设计出水量，不低于设计出水量的80%。
⑤试验抽水终止前，采取水样，进行水质分析。
第四章
潜水泵安装
1、深井的检查： ⑴．井孔的检查：
机组安装前，检查井孔的内径是否符合机组下井部分外形尺寸的要求。
⑵．深井的洗涤：
新打的深井，首先应用空气压缩机或旧的深井泵洗井，抽出的井水达到清洁后，再安装使用潜水电泵。
2．潜水电泵的检查：
⑴．检查电泵装配是否良好，紧固件有无松动现象，转动轴是否均匀。
⑵．检查电缆有无破损及电源、电气装置是否可靠。电源电压、频率是否和电机铭牌要求相符，其偏差是否符合使用条件规定的范围。
⑶．旋开电机放气螺栓和注水螺栓，向电机内腔注满蒸馏水或洁净的清水，浸6小时后，检查电机绕组绝缘电组，用500V摇表测其绝缘电阻值不低于40MΩ。同时检查电机各接口有无漏水现象。
⑷．将电缆浸入水中6小时后，用500V摇表测电缆的绝缘电阻，其值不低于50MΩ。
3．安装设备和工具：
应有能吊起3m以上的高度，能承受机组全部重量的起重设备，及三角架、卡箍、钢丝绳、扳手、克丝钳、锉、螺丝刀、兆欧表（摇表）、压力表、水位测量器等安装设备、工具和仪表。
4安装过程中的注意事项：
⑴机组下井前应再次检查电机表面有无漏水现象及电机内腔的水是否灌满。
⑵下井时应随时摇测电机对地绝缘电阻，其值不低于40 MΩ。⑶电缆线应牢固地绑扎在扬水管上，并固定在法兰的缺口内。⑷安装管路时要放正垫片，并均匀拧紧联接螺丝，以防漏水。⑸下泵过程中若发现卡死现象，应及时旋转和扳动扬水管，以克服死点，避免卡死和损坏电泵。
第五章
机井附属设施安装
一、低压线路架设
（1）测位：按设计坐标及标高测定坑位与坑深，钉好标桩，撒好灰线。
（2）挖坑：按灰线位置及深度要求挖坑。当采用人力立杆时，坑的一面应挖出坡道。核实杆位及坑深达到要求后，平整坑底并夯实。坑深允许偏差不应大于+100mm，－50mm；双杆的两杆坑深度高差不应大于20mm。
（3）底盘就位：用大绳拴好底盘，立好滑板，将底盘滑入坑内。用线坠找出杆位中心，将底盘放平、找正。采用现浇底盘时，将搅拌好的混凝土倒入坑内，再找平，拍实。然后用墨斗在底盘弹出杆位线。
（4）横担组装：将电杆、金具等分散运到杆位，并对照图纸核查电杆、金具等的规格和质量情况。用支架垫起杆身的上部，量出横担安装位置，套上抱箍，穿好垫铁及横担，垫好平光垫圈、弹簧垫圈，用螺母紧固。紧固时，注意找平、找正。然后，安装连板，杆顶支座抱箍、拉线等。安装针式绝缘子，并清除表面灰垢、附着物及不应有的涂料。
二、井池工程
砌清水墙应选择棱角整齐，无弯曲、裂纹，颜色均匀，规格基础一致的砖。敲击声音响亮，焙烧过火变色，变形的砖可用在基础及不影响外观的内墙上。粘土砖必须在砌筑前一天浇水湿润，一般以水浸入砖砖四边1.5㎝为宜，含水率为10～15%，冬季浇水有困难，必须适当增大砂浆稠度。
第六章 PVC管道及配件安装
1、施工程序
施工程序为：
测量放样→管沟开挖→槽底人工整理→管道安装→出水口及护管安装→管道回填→竣工清理
2、测量放线
施工中，严格按照规范和设计要求操作。在接到监理工程师交桩指令后，认真做好交桩和资料交接记录，组织专业测量技术人员认真制定测量方案和工艺，并做好测量设备仪器及人员的准备。依照制定的测量方案，对角点桩、转点桩及导线点桩、中桩、建筑物起点桩、终点桩，使用水准仪及全站仪进行复核、验桩，对重要的标桩进行栓桩，所栓桩应不受施工影响，并予以醒目标识，且加以认真保护，作为施工全过程中测量复线的依据。在施工中要经常组织测量人员进行复核，确保槽形的正确，直至工程竣工验收。
为便于施工和控制土方的开挖和填筑以及主体建筑物结构的高程控制，利用给定的水准高程控制点采用闭合水准测量(或附合水准测量)的方法，加密设临时水准桩，临时水准桩在方木桩项部钉铁丁，四周护以混凝土埋设在便于施工和利于保护的位置上，编号并做好标记。
根据给定的各控制点进行加密测设控制，反复校核无误并满足精度要求后，进行测量放线和高程控制测量，定出河轴线、开口边线。同时按要求将控制网资料报监理工程师审批。每完成一个开挖段应及时进行轴线、断面和高程复测，以确保不超挖和欠挖。
3、管沟开挖及槽底整理
开挖时按图纸指定的路线及走向进行开挖，确保位移控制在允许误差范围内。
管沟挖深0．8-1．2 m，开挖前撒好管沟上口开挖线，人工或机械挖沟都必须做到沟直、沟底平，沟帮角度一致。沟槽完成后，检查沟深及沟底平整度，合格后回填60cm厚细壤土(土径不得大于1．5cm)，然后踏实铲平待下步工序。
4、PVC管道安装
1）PVC管安装工程包括PVC管直管、弯管、三通及其配件的安装。
2）材料控制
安装前检查管材及配件手续是否齐全，PVC管材料应具备出厂合格及相关的材料质量检验资料。
3）PVC管安装
(1)管道应在沟底标高和管槽基础质量检查合格后，方准敷设。
(2)管道的基础应采用不含有草根等杂物。
(3)大口径管子在吊运及下沟时，应采用可靠的吊具。PVC管在吊运时，应采用软吊带或不损坏PVC管装置。单管和管段应平稳下沟，不得与沟或沟底相碰撞。
(4)每根管子必须仔细对准中心，稳固好的管子和管段的坡段应采用测量工具进行检查，管底应与管基紧密接触。
(5)PVC管经过对准及坡度测量满足设计要求后，方可进行接口对接，对接时应将管口段清除干净，并保证在胶结材料允许的干度涂刷粘胶，PVC管对接后不得对接口进行扰动，以保证粘结的紧密。
(6)PVC管在安装和敷设中端时，应采用管口封板将敞口封闭。(7)PVC硬塑平管一般一端带有承叉口与另一管平口通过粘合剂承叉连接，在
涂抹粘合剂前，应将连接两管头擦净并用砂布将接触面打摩干净，以利连接，粘合剂涂抹要适量均匀不宜过多，以免腐蚀管身，降低强度，为使承叉口接触到位，可在另一端隔一木板，用锤击打木板，使其充分到位。并在10秒钟内不得移动管身以防粘接受损。
4、出水口及护管安装
出水口护管安装，纵横向要直，护管安装要稳固，高度一致．外露面用米黄色乳胶漆粉刷两遍，上口内刷口下10cm，下刷地埋下5cm。并制作标志和编号。
1）出水口安装时垂直管路方向单面出水或双面出水。2）护管的规格、护管的长度lOOcm，砼标号不得低于C20，护管内径为30cm壁厚5cm砼管，护管上顺出水口方向预留O型缺口以便与小白龙对接。
3）护管的安装，护管顶离地面40cm，护管的底部应到砼基上，以防护管下沉，造成出水口损坏。采用从主管底部用砼浇筑到适当高度坐上扶浆，安上护管压实并应达到离地而高度。管外四周用细土回填并捣实。管内用细土充填离出水栓底部处再用C20细石砼浇筑同护管顶面持平，并压实抹光。
4）进排气阀安装在泵房内适当位置。
5、填筑
管道安装结束后，要进行注水试验，以检查管路有无漏水等情况。经注水检查确认合格无渗漏后，方可进行管沟回填。回填土料要纯净无杂草、杂物、石块，回填采用二次回填法，开始回填，即先将管身四周分层上土回填、捣实，人工捣实或充水沉实到管顶，然后是最终回填，将管沟分层回填夯实到原地面。
6、混凝土底座浇筑
在从供水PVC管向外连接给水栓时要用三承同径三通PVC进行连接，最后一个出水口要用双承900弯头进行连接，在连接处要用C20素混凝土进行浇注，输水PVC应埋深80cm，底座为C20素混凝土浇筑，向上为混凝土预制管，内部采用回填土回填。混凝土采用搅拌混凝土，强度等级为C20，混凝土的浇筑采用现场拌合进行浇筑，所有施工缝位置必须准确，混凝土浇筑时采用分层浇筑和振捣，确保混凝土墙壁浇筑的密实度。采用分层浇筑，浇筑完毕后根据当时的气温状况来确定具体的拆模时间。待所有成型构件初凝后，铺盖无纺布或草袋子并浇水进行养护。
第七章 质量保证措施
l、认真贯彻“百年大计，质量第一”的方针，为用户着想，为业主服务，坚决服从甲方和监理工程师的监督和指导，认真组织施工，确保工程优良。
2、执行项目法人责任制，项目法定代表人对工程全权负责。按公司质量保证手册，程序文件的要求，严格执行岗位责任制和相应的管理制度。
3、认真执行“三检制”(自检、互检、交接检)。质检机构按三级设置(班组初检，工程师复检，项目部终检)，各级相应配置专(兼)职质检员，各级质量机构严格把关，严格行使质量否决权。
4、项目部总工程师组织有关人员开工前拟定了详细的工程质量计划。施工全过程
采用零质量问题全过程质量控制，以工作质量保证工程质量。凡达不到工序质量标准的坚决返工，以工序质量保证分项、分部工程质量，最终保证单位工程质量和整个工程质量。
5、过程控制
(1)严格原材料、构件、中间产品质量和进场的检验和试验制度，坚决杜绝使用不合格材料、构件、设备。
(2)在工程施工中采用零质量问题管理法，对工序管理点进行控制，其作法是：画出工序的流程图，在图上标明控制点，再在控制点明细表上写出各点的质量要求，按各点容易出现的质量通病，预先写出预防措施。按预防措施要求把质量问题提前消灭，不容其出现。
6、认真贯彻执行《水利水电工程质量管理若干规定》，《水利水电工程质量检验评定标准》和公司质量保证手册和程序文件，及时进行隐蔽工程，分部分项单位工程的检验评定，做到工程进展与资料同步进行，并报请监理工程师进行验收。
7、在本工程中全面贯彻IS09002质量管理精神。严格控制好材料采购过程中各环节的质量控制，严格材料的检验和试验制度。单项工程每道工序皆以优良为目标，否则返工重新施工。
8、项目部制定检查计划，报上级主管部门批准后严格执行，上级主管部门重点控制，项目质检员每道工序均检查，达不到优质标准不进行下一道工序。
9、施工中加强对操作人员教育，学习规范、规程、图纸要求及国家验评标准。
10、质量工作作为碰头会及各种会议的议程之一，党政工团齐抓共管，各部门工作围绕着本工程创优而开展工作。
11、项目总工领导技术人员与操作人员提前研究质量通病，并制定防治措施，使之消灭于未然。
12、在职工中开展全面质量管理知识教育，努力提高职工的质量意识，建立班组QC小组，开展QC小组活动，实行质量目标管理，以一流的质量、一流的速度，一流的技术、一流的管理创建优质工程。
13、认真落实技术岗位责任制和技术交底制，每道工序施工前一天，由技术人员进行技术、工艺、质量的详细交底，交接双方必须在书面交底资料上签字。对新材料，使用前先进行试验，掌握其性能特点后再大面积施工。采用新工艺前，首先对操作人员进行技术培训，考试合格后方能上岗。
15、原材料进场必须有材质证明或复验报告，各种器材、成品、半成品进场必须有产品合格证，无证材料一律不准进场，对有疑异的材料先进行复验，试验合格后再使用。
16、推行“质量零缺陷工程”管理模式，实现“所干必优，一次成优的目标。
第八章 安全保证措施
一、安全事故控制措施
1、建立、健全各级安全责任制度，责任落实到人。建立以项目经理为首的安全机构，具体负责施工中的安全工作，保证安全管理工作贯穿于施工的全过程。项目经理是本项目安全生产第一责任人，施工管理人员对所管区域的安全生产负直接责任。
2、建立安全施工责任制度。根据“管施工、管安全”的原则，建立各级安全施工责任制,各级领导必须认真贯彻国家和上级颁发的有关安全施工的政策、法令和规章制度。在编制施工组织设计和施工计划时，同时编制安全技术措施，主管施工生产的领导和施工负责人员在布置施工任务时，必须同时布置安全工作，根据工程和施工特点编制安全交底书，逐级进行交底。班组在班组长的领导下和安全员的指导下，负责本项目经理部班组的安全施工，督促工人遵守操作规程和各项安全施工制度，并组织工前工后的安全检查，参加施工的人员遵守安全施工规章制度，不得违章作业。
3、各项经济承包有明确的安全指标和包括奖罚办法在内的保证措施。
4、特种作业人员必须经培训考试合格后持证上岗。
二、安全技术保证措施
1、认真贯彻执行“安全第一、预防为主”的安全方针，安全工作实行谁主管谁负责的原则。
2、建立健全生产管理小组和安全保证体系。做到时时讲安全，人人管安全的局面，自上而下形成安全管理网络。质量安全部聘用2～3名事业心强，懂业务的专职安全监察员，每个施工队配备一名专职安全员，1～2名兼职安全员，做到每班作业都有安全员，安监人员每天巡视各作业面，检查施工现场的安全情况及是否有违章作业情况，一旦发生及时制止。施工班组班前讲注意事项、班后讲评安全，把事故消灭在萌芽状态。
3、加强安全生产教育，提高全员安全意识，树立安全为了生产，生产必须安全的思想。重点进行四方面的教育，即主人翁责任感和安全第一的教育，安全基础知识和技能的教育，遵守规章制度和岗位标准化作业的教育，文明施工教育。坚持班前交代安全工作注意事项，班中检查安全执行情况，班后讲安全工作，同时开展安全检查评比竞赛活动，定期公布评比情况，并与经济分配挂钩，举办安全生产：展览，张贴安全生产标语，贴挂各种安全标志，激发全员安全工作自觉性。
4、建立安全岗位责任制，做到奖惩分明，引入竞争机制，明确分工，责任到人。安全知识教育重点加强：“三防”知识教育即：防止自己伤害自己，防止他人伤害自己，防止自己伤害他人。
5、在施工过程中认真做到防火、防毒、防噪声、防洪、救护、警报和治安管理等的安全措施，特别是机械作业，车辆运输管理安全等作为本工程施工的安全工作重点，并按工种制定出具体的防护措施和防扩设备。发现问题及时整改，消除隐患，不留死角。
第九章 冬季施工措施
1、对于土方填筑工程应做好防冻处理措施，宜在冬季来临之前完成大面积筑堤任务。
2、凡昼夜间的室外平均气温低于+5℃和最低温度低于-3℃时，不得浇筑砼，如要浇筑砼，按冬季施工处理。
3、进行冬季施工前，向施工监理提交详细的有关砼浇筑及养生的施工方案，保证砼在浇筑后头七天温度不低于10℃。
4、浇筑混凝土前，清除模板内和钢筋上粘附的冰块、雪，做好防风，保温设施。
5、配制混凝土时，优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，水泥标号不低于32.5级，水灰比不应大于0.5，掺入早强型外加剂或引气减水剂。
6、混凝土浇筑完毕，及时进行覆盖保温。
第十章 夜间施工措施
1、夜间施工要有专人统一指挥，安全科人员要设专人盯班盯岗，确保施工机械及人员安全。
2、加强对机具电器设备的检查维修，并有专人负责，夜间施工要有足够的照明，并配齐各种电器配件，遇雨天及时更换防爆灯具，保证工程顺利进行。
3、施工作业区及运输路径，设置良好的照明设施，作业照明灯必须使用安全电压，工地运输交叉路口、转弯处设置慢行警示灯并设专人防护。
4、夜间施工必须配置两路电源或自备发电设备，确保不问断照明。
5、加强对施工地段道路的养护，保证夜间车辆顺畅通行。
6、各种施工机械及车辆通过临近村庄时，要尽量减少噪音，减少灯光污染，严禁扰民。第十一章
进度控制措施
按期甚至提前完成工程量是承包商的基本职责。重合同、守信用，是我们企业的基本宗旨。我们有足够的保证工期的有效措施和实现提前完成工期的人力、物力和设备储备等。
1.根据合同工期科学的制定总体施工计划，明确规定各分项工程的工期控制点。严格要求开工、完工时间，把任务落实到各施工作业队。
2.落实经营承包责任制。项目经理部与各施工作业队签订内部施工劳务承包合同，实行全员风险抵押金制度，制订完善的奖罚条例，重奖重罚，利用经济杠杆，确保合同工期的实现。
3.合理组织安排人力、机械。根据施工定额计算，配足优秀人员、静良装备，按工程需要及时进场。
4.协调各分项工程的施工，确保分项工程的测量、试验、检查、监理签认和工序交接有条不紊的进行。
5.随时掌握工程进度，建立工程进度日统计、旬统计、月考核制度，经常调整，协调施工力量，对工程滞后点提前采取措施。
6.对控制工期的关键项目、关键线路要加大投入，制订计划时要充分考虑天气影响等外界条件，留有一定余地。
7.遇有特殊情况，调集后备力量，保证合同工期的实现。
8.加强领导、健全指挥系统，建立各级岗位责任制，作到责、权、利相结合，实行工程进度奖罚办法。达到各单位、各分部工程处处有人抓、有人管。
9.加强和完善计划管理，根据标书、合同认真编制总工期计划、计划、季度计划、月计划、旬计划，作到长计划、短安排，发现问题及时调整，按层次认真落实到工程项目。
1.1 项目区自然概况
海原县位于中国西北东部黄土丘陵地区，是宁夏中部干旱的重点地段，长期以来受特殊的自然条件和地理位置的限制，社会经济发展缓慢，特别是水资源的日益匮乏，严重的制约当地农业生产和群众生活，随着社会经济的发展，连年的持续干旱，使原本有限的水资源更趋紧张，水资源条件与需水之间的矛盾将日益尖锐。生态环境脆弱，农业生产水平低，农业生产仍未从根本上摆脱靠天吃饭的局面，干旱、风沙、霜冻、病虫害等自然灾害和地方病经常发生。
海原县曹洼乡机井灌区节水灌溉工程位于宁夏中部干旱带海原县东南部的曹洼乡境内，属黄土丘陵地貌单元。项目覆盖曹洼乡曹洼、脱烈2个行政村的358户2160人口。由于地壳运动及河流切割等作用,使河谷形成“U”型。两岸发育有数条冲沟，两岩岸坡较缓,在黄土分布区域见有黄土喀斯特地貌发育。第三系基岩强风化厚度2-3m左右，地形复杂，冲沟发育。项目区多年平均气温7.0℃，年最高气温发生在7月，为34.2℃；最低气温出现在2月，为-24.0℃。日照充足，平均日照时数达2621h。年平均无霜期149d左右，年平均风速为3.3m/s,30年一遇最大风速为23.5m/s。土壤冻结于十一月上旬，翌年4月上旬解冻，最大冻土层深度1.59m。
当地的水源为地下水。
1.2 降雨
项目区地处宁夏中部干旱带，为典型的大陆性气候，风大沙多，干旱少雨，光热资源丰富，多年平均降水量为375mm，年内分配极不均匀，主要降水在6～9月份，且多以暴雨形式出现，约占全年降水量的70.1%，约254.3mm，而农作物生长期在3-6月份，占30.6%，约114.7mm。保证率50%、75%的降雨量为362mm、288mm,月分配情况月分配如表1。
（单位：mm)
1.3 蒸发
流域内多年平均水面蒸发量（E-601型蒸发皿）1120mm，干旱指数3.0，由于蒸发强烈，加之多风，造成旱灾频繁，不但春旱、夏旱经常发生，而且有时出现秋旱和春夏秋连旱，旱灾是项目区的主要灾害性天气之一。
1.4 径流
项目区汇流面积120km2，多年平均径流深为17mm，多年平均径流量为204万m3，各保证率径流量及月分配表2。
（单位：万m3)
工程任务：项目区灌溉水源为现状的11眼机井，通过铺设干支管道输水到田间配套的滴灌设施进行滴灌，以便更好的发挥当地水资源，满足农作物供水要求。项目区涉及曹洼乡的曹洼、脱烈2个行政村的358户2160人口。本次设计主要配套输水干支管道、建筑物和滴灌设施，解决项目区3500亩玉米的灌溉用水要求。
2 项目区水资源分析
项目区水资源由地表径流、地下水两部分组成，由于地表径流和地下径流主要补给来源均为大气降水，因而水资源总量随降水变化而变化，在年际、季节和地区之间分布相差悬殊，年内分配不均。
2.1 地表水资源
地表径流由于受降水、地形、土壤、地质、植被和土地开垦程度的影响，在境内由南向北减少，主要为降雨径流，由上游沟谷流水汇集，间歇流水。
项目区汇流面积120km2，多年平均径流深为17mm，多年平均径流量为204万m3，保证率50%径流深为15.3mm,50%径流量为191.2万m3，保证率75%径流深为11.7mm,75%径流量为140.1万m3。
2.2 地下水资源
2.2.1 水文地质条件
水源地为南华山东麓曹洼盆地。该区主要以大气降水渗入第四系松散砾石层，转化为地下水，是一个完整的水文地质单元。地下分水岭与地表分水岭基本一致。汇水面积约120km2。地下水主要由大气降水补给，同时也接受南华山的侧向径流补给。
南华山东麓曹洼盆地山前地带第四系厚度为104.60m，由山边到盆地中心，岩性由砂砾石、碎石层渐变为粉细砂和淤泥及一般粘性土组成。南华山北东麓深大断裂由盆地中心通过，故基底为断裂破碎带，岩性为前震旦系变质岩，富含地下水，而且为自流水。据钻孔资料《海原县农田灌溉人畜饮用供水水文地质勘察报告》，单井涌水量163.68m3/d（降深62.16m），水位高出地面0.7-3.0m，水质为CSnm水，矿化度0.438g/L。
盆地四周为潜水，含水层岩性为砂砾石、碎石层，水位埋深31.64-20.21m，单井涌水量768-1200m3/d，水质为HSnmc、CSn水，矿化度0.316-2.738g/L。符合农业灌溉要求。
2.2.2 地下水资源计算
项目区为由南向东北流去河谷川台地，地下水和地表水分水岭基本一致，地下水的主要补给来源是大气降水，而且最终要径流流入主河槽（园河）。于是采用大气降水渗入法计算其地区天然资源。
计算公式：Q—a×X×F
式中：Q一地下水天然资源量（万m3/a）;
X一P=50%年降水量364;
F一汇水区面积（km2），用求积仪在1:10万地形图求得为120km2;
a一降水入渗系数。根据海原县农田灌溉供水水文地质勘察报告，取0.10。
计算结果：Q=436.8×104m3/a
项目区地下水天然补给量436.8万m3/a。
2.2.3 开采资源
采用平均布井法计算其地下水开采资源：水位降深15m，管径305mm，单并涌水量960m3/d，影响半径采用500m。地下水矿化度小于1.20g/L的面积为20km2。开采时间160d。
布井井数n=F/（2R)2=20×1000×1000/（2×500)2=20眼。
地下水开采资源：
曹洼盆地的天然补给量436.8×104m3/a，目前区域内现有机井11眼，年取水量481万m3，灌溉面积3500万亩；小于天然补给量（436.8×104m3/a），开采资源有保证。
2.2.4 结论
(1)该地区水文地质条件十分复杂，水质矿化度的变化不大，水质好，又是孔隙水，但又有相对的富水地段。
(2)经过资料分析，距河道两岸地带越近水质水量越好，是宜打井地段，宜井深可初步确定为120-180m。
(3)通过计算结果分析，矿化度小于1.5g/L的天然资源量436万m3/a，按计算量80%取水，开采资源量为349.4万m3/a取水，可布置960m3/d左右开采量的井20眼。而项目区灌溉水源为现状的11眼机井，故水源水量满足曹洼乡机井灌区节水灌溉工程的需水量。
摘要：海原县曹洼乡项目区灌溉水源为现装的11眼机井,通过铺设干支管道输水到田间配套的滴灌设施进行滴灌,以便更好的发挥当地水资源。当地的水源为地下水,本文对项目的水量进行了计算得出水量满足项目的供水需要。
关键词：曹洼乡,机井灌区,节水灌溉,水资源分析
参考文献
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1、施工顺序
测量放线→降水→土方开挖→泵池基础施工→泵池挡墙施工→上部砌体施工→屋面施工→内外墙装饰→门窗安装→电气安装→清理竣验。
2、工期安排
进场后，整个施工分四个阶段进行：
第一阶段：完成施工准备、临时设施及测量放线；
第二阶段：完成降水、土方开挖、泵池基础施工、泵池挡墙施工；
第三阶段：完成上部砌体施工、屋面施工、内外墙装饰；
第四阶段：完成电气安装、清理竣验。
3、土方开挖
（1）挖土施工前应列好详细的施工计划，准备好劳力、材料、机具、基础轴线、边线位置及标高应提前确定，经校核无误后方可挖基。
（2）本工程根据施工期限，设备条件，工地环境及地质情况，主要采用机械挖方，基底应严禁超挖，挖至接近基底标高时，应保留10～20cm厚的保护层，在基础施工前采用人工突击挖除，挖至标高后基坑不得长时间暴露，以保证基底不受扰动。已经超挖或松动部分，应将松动部分清除。弃土堆置地点不得妨碍开挖基坑及其他作业。
4、泵站基础、泵站挡墙施工
（1）钢筋工程施工
①钢筋的表面应洁净，使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除
干净；
②钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直；
钢筋的弯制和末端的弯钩应符合设计要求。
③钢筋的接头采用双面焊接时，焊接长度为5D，钢筋焊接前，必须根据施工条件进行试焊，合格后方可正式施焊。
④钢筋接头采用帮条电弧焊时，帮条应采用与主筋同级别的钢
筋，其总截面面积不应小于被焊钢筋的截面积。
⑤制成的钢筋骨架，必须有足够的刚度和稳定性，必要时可在钢筋骨架的某些连接点处加以焊接或增设加强钢筋。
（2）模板施工
①配板设计原则
a.要保证构件的形状尺寸及相互位置的正确；
b.要使模板具有足够强度、刚度和稳定性，能够承受新浇混凝土的重量和侧压力，以及各种施工荷载；
c.力求构造简单，应优先选用耐用的大块模板，使其种类和块数量小。
②配板步骤
a.根据施工组织设计对施工区段的划分，施工工期和流水段的安排，首先明确需要配制模板的层段数量。
b.明确支撑系统的布置，连接和固定工作，根据模板、连接件、支撑及架高工具等列出统计表以便备料。
③施工工艺
模板支立前，要做好准备工作，模板的定位基准工作。根据施工图用墨线弹出模板内边线，以便于模板的安装和校正。
（3）混凝土施工
泵站施工现场设置搅拌机，机械振捣。
①砼原材料
a.水泥选择采用图纸规定标号。
b.水泥进场时，应有产品合格证及出厂化验单。进场验收应对水泥的品种、标号包装、数量、出厂日期等进行验收。
c.所有进场的水泥，都应经试验，确定其符合要求后，才可使用。d.不同标号、厂牌、品种、出厂日期的水泥，应分别堆放，严禁混合使用。
e.出厂日期超过三个月或受潮的水泥，必须经试验，确定其符合要求后，方可使用。
f.严禁使用已结块变质的水泥。
h.砂应采用洁净、坚硬，符合级配要求，细度模数在2.5以上的中粗砂。
g搅拌用水宜采用饮用水。如无法使用饮用水时，搅拌用水应符合图纸设计标准。
②砼的配合比
通过设计和试配确定配合比后，填写试配报告单，报监理批准后施工。在使用过程中可根据砼质量的动态信息，及时进行调整、报批。
③砼的拌和
a.砼拌和砼配料时，各种计量器具应保持准确，严格按审批的配合比施工。
b.一般砼构件选用自落式拌和机拌和。
c.砼搅拌完毕后按要求检测砼坍落度，观察砼拌和物的粘聚性和保水性，并做好规定数量的试压块。
④砼的运输
a.本工程因砼拌和在现场进行，故水平方向主要用人力车及机械翻斗车运输。
b.若砼运至浇筑地点后发生离析、严重泌水或坍落度不符合要求时，应进行二次搅拌。二次搅拌时不得任意加水，确有必要时，可同时加水和水泥以保持其原水灰比不变，如二次搅拌仍不符合要求，则不得使用。
c.用钢管搭好砼浇筑平台支架，用木板或竹胶板铺设跑道。⑤砼的浇筑
a.在上道工序检查合格前得到监理签证后进行砼浇筑。
b.砼浇筑根据各砼构件的结构特点选用插入式振动器、平板振动器进行振捣。
c.对每一振动部位都应遵循以下原则：砼具备停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆等密实特征时换振点振动。
d.砼浇筑期间设专人检查支架、模板、钢筋和预埋件等稳固情况，当发现松动变形、移位时，应及时处理。
e.做好砼浇筑施工记录
⑥砼的养护
a.砼浇筑完成收浆后，就应尽快予以洒水养护，养护水采用清洁的河水。
b.洒水养护时间不得少于7天。
5、主体施工
（1）墙体砖砌筑
①材料要求
a.进场时须有出厂合格证、推荐使用证，每批进场材料须按规定进行抽检、复试。
b.砌筑砂浆：须严格按照实验室提供的配合比拌和使用，若砂率有变化时，须及时调整配合比，确保砂浆强度和易性
②墙体砖砌筑要点
a.砌砖前，应将砌筑部位清理干净，放出墙身中心组及边线，浇水湿润。
b.在砖墙的转角处及交接处立起皮数杆（皮数杆间距不超过15m,过长应在中间加立），在皮数杆之间拉准线，依准线逐皮砌筑，其中第一皮砖按墙身边线砌筑。
c.砖墙中留置临时施工洞口时，其侧边离交接处的墙面不应小于500mm。洞口顶部宜设置过梁，也可在洞口上部采用逐层挑砖办法封口，并预埋水平拉结筋，洞口净宽不应超过1m。
（2）屋面施工
屋面按《屋面工程施工技术规范》施工。
（3）门窗
①材料要求
a.所用材料、附件质量要符合国家标准的规定，注意防腐处理，不允许发生接触腐蚀。
b.门窗构件应连接牢靠，需用耐腐蚀的填充材料使连接密封、防水。
②制作要点
a.断料时应根据设计图纸的尺寸、规格，结合所用型材的长度，长短搭配，合理用料，减少短头废料。
b.切割时保证切割的精度，尤其是切割具有一定的角度和斜面时，更要十分注意，以免影响组装的质量。
c.各杆件的连接，均应采用螺钉、铝拉钉来进行固定。组装用的螺钉应用不锈钢螺钉，以免表面腐蚀破坏。
d.门窗组装完备后应对其进行保护，一般可用塑料胶纸、薄膜等材料。
e.堆放和运输时严禁平放，必须轻放。以减少门窗框变形。③安装要点
a.安装前，按室内地面弹出的50线和垂直线，标出门窗框安装的基准线，作为安装时标准。
b.安装时先用木楔固定门窗框，等检查立面垂直、左右间隙大小、上下位置一致，均符合要求后，再将镀锌锚板固定在门窗洞口内。
c.锚固板应固定牢固，不得有松动现象，锚固板的间距不应大于500mm。
d.待室内外装修基本完成后，剥出保护膜，清理干净，安装窗扇。④安装质量要求
a.门窗及附件质量必须符合设计要求和有关标准的规定。
b.预埋件的数量、位置、埋设连接方法及防腐处理必须符合设计要求。
c.推拉窗应关闭严密，间隙均匀，扇与框搭接质量应符合设计要求。
（4）装饰工程
①抹灰工程材料质量要求
a.水泥：水泥的品种、标号符合设计要求。
b.石灰：石灰膏应细腻洁白，不得有未风化颗粒，已冻结风化的石灰膏不得使用。
c.砂：抹灰用砂最好用中砂，要求颗粒坚硬洁净，使用前应过筛。②施工准备
a.施工前应将材料、机具、脚手准备齐全。
b.根据施工技术交底单对工人进行交底。
c.对基层墙面脚手洞应堵塞严密。
d.混凝土基层表面凸出太多的地方，事先要进行凿平或用1：3水泥砂浆补齐，表面太光要躁毛。
③施工要点
a.施工前必须找好规矩，即四角规方、横线找平、立线吊直、弹出准线和踢脚板线。
b.基层为混凝土时，抹灰前应先刮素水泥浆一道。
6、电气安装
1、测量定位
根据工程实际需要，按照精度要求，由工程技术人员给每台钻机提前定出每个井位点，用直径25mm钢钎打孔，灌注白石灰或煤灰，以确保井位准确，避免施工损坏井位。
2、钻机就位安装
钻机设备必须安装在平坦、坚实软硬均匀的地基上，基台安装必须水平、周正、稳固，保证在施工过程中钻塔中心稳定。
3、护筒安装埋设
护筒的规格、埋设深度要根据土质情况及钻孔直径而定，在钻进粉砂、细砂等易坍塌地层时，要先下护筒，护筒内径一般比井孔的开孔钻头大50～100mm，其下入深度应在不透水层或潜水位以下1m,下入长度为2～10m。为防止孔内泥浆与护筒外串通，或井台塌陷，护筒与孔壁间隙应填入粘土球夯实。
4、泥浆制备
泥浆循环系统包括泥浆池、泥浆搅拌池、沉淀池及输浆沟等，泥浆循环系统泥浆池和沉砂池的容积，必须满足施工储浆和沉砂的要求。一般情况下，沉淀池设一个或两个，规格为1*1*1（m）;泥浆池应设两个，每个规格为3*3*1.5（m）；输浆沟规格为0.3*0.4,长度不应小于15m，输浆沟的坡度一般为1/100～1/80。
5、钻孔
（1）施工要点：每次下入钻具前，应检查钻具，如发现脱焊裂口，严重磨损等情况时，应及时焊补或更换。
（2）水龙头与高压胶管连接处，必须卡牢，并系保险绳；开钻时，高压胶管必须用保险系牢，下面不得站人。
（3）每次开钻前，应先将钻具提离孔底，开动泥浆泵，待冲洗畅通后，再用慢速回转至孔底，然后开始正常钻进。
（4）用钻机拧卸钻杆时，离合器要慢慢结合，旋转速度不宜太快；用扳手拧卸时，应注意防止扳手回冲伤人。
（5）提升和下入钻具时，钻台工作人员不得将脚踏在转盘上面，工具及附件不得放
33在转盘上。
（6）钻进过程中，如发现钻具回转阻力增加、负荷增大、泥浆泵压力不足等反常现象时，应立即停止钻进，检查原因。
（7）钻进发生卡钻时，必须马上退开总离合器，停止转盘转动，查明情况进行处理。（8）为了及时掌握与控制钻孔孔深的变化，以便预防和纠正钻孔的偏斜，应及时对钻孔顶角进行测量；钻孔顶角最大允许弯曲度，不得超过２0。
（9）井孔钻好后，还需进行疏孔破壁，目的是将钻井过程中在孔壁上形成的泥皮除掉，并进一步调直井孔，以保证成井质量。
6、清孔换浆
（1）换浆的方法是不断地向靠近井孔的泥浆循环中均匀的注入少量清水，使流出孔口的泥浆逐步稀释，便于岩屑沉淀；严禁向泥浆池内大量注入清水。
（2）换浆应按三个阶段进行，第一阶段：仍用原浆循环，把较大颗粒的岩屑全部冲出，孔口捞取不见大颗粒为止；第二阶段：向靠近井孔的泥浆沟中连续少量注入清水，使泥浆逐渐稀释，用分层排浆法将底部泥浆排走，直至沟底有明显的粉砂沉淀为止；第三阶段；继续采用分层排浆法排浆，并经常向泥浆池内注入少量清水，直至孔口捞取无粉砂沉淀为止。
（3）换将应达到的质量要求：换将后泥浆相对密度一般为1.1以下，孔口捞取无粉砂沉淀，出孔泥浆与入孔泥浆性能一致，孔底沉淀物高度在允许范围内。
（4）清孔完毕，下管前应最后一次检查井孔是否圆直、上下畅通，以便顺利安全下管；试孔时，将试孔器连接在钻杆上，下入孔内，如试孔器顺利下至孔底，说明井孔圆直，孔壁光滑；如中途遇阻，就要进行修孔，直至试孔器上下无阻为止；试孔后应立即下管。
7、井管安装
（1）钻孔检测：下井管前应校正孔径、孔深和侧斜。井孔直径不得小于设计孔径20mm,孔深偏差不得超过设计孔深的正负2/1000；孔斜不得超过设计要求。
（2）井管质量检查：井管应无残缺、断裂和弯曲等缺陷。井管每米弯曲度不得超过3mm,做到圆、平、正、直；内外径偏差不大于５mm；壁厚偏差不大于４mm；井管弯曲度每m不大于３mm；两端面应平整，并与中心轴线垂直，同一节管不同位置的高度差不大于３mm；内外表面均不得有裂纹残缺和蜂窝麻面。井管的极限抗压强度不应低于15mpa，无砂砼滤水管与砼井管管口平面倾斜度偏差不得超过井管外径的1.5%。
（3）井管排列：全部井管应按照井孔地层柱状图及井管安装设计图次序排列、丈量及编号，用钢尺准确地丈量每节井壁管和滤水管的单根长度，并计算井管的总长度；排列时必须使滤水管与含水层位置相对应；再按照下管顺序，以井孔最底部一节井管为１号，对井管进行排列编号，并详细记录，最后检查井管总长与井管安装设计图是否相符；找中器的数量和位置，在井管排列时，应按井管安装设计图把找中器放在相应位置的井管上，同时排列好，以便下管时安装。
（4）下管方法：井管的下入方法，根据井深、管材类型、管材强度与重量以及起吊设备条件进行选择，拟采托盘下管法，配备专门的工具如铁滑车、钢丝绳套等。下管时，首先将井盘装上木导向、找中器，套上钢丝绳套，并将钢丝绳套挂在动滑车吊钩上，锁上保险销，而后安放第一节井管起吊，此时用小锤轻敲井管，听其是否有破碎声，进行最后一次检查；随后将管扶正，对准中心，徐徐下入孔内，采用粘接加绑扎方法连接下一根井管，当上下两根管对正后，可使刚吊起的井管缓慢下降，粘接后外部用4-8根竹片，镀锌铁丝绑扎以增加其整体性，如此往复，直到下完为止。
8、充填滤料
回填滤料的规格，根据井孔中含水层颗粒大小而决定，必须符合《农用机井技术规范》的设计要求；滤料的形状应圆滑、坚硬；滤料粒径应符合设计要求，粒径大小应均匀，滤料数量应比计划数量多备足20％。
采用静水填滤料法。填筑过程中，应沿井管周围连续地均匀缓慢填入，速度不宜太快；若滤料中途受阻，不许摇动或强力提动井管，可用小掏筒或活塞下入井管内慢慢上下提动，直至滤料下沉为止；回填滤料要用事先准备的计量容器，便于及时的与计划数量校对，当滤料填入到一定数量时，可等滤料下沉，用测棒量填滤料高度，边填边测，直到计划位置为止，测棒用圆铁棍制成，长0.5～１m，两端呈圆尖形，其重量须超过所用测绳总重量的一倍。
9、管外封闭
封闭材料采用天然杂质少的优质粘质砂土进行封闭
井口封闭，在井管周围开挖填入回填土，边填边夯实，直至井口。
10、洗井及试验抽水 洗井是为了清除井内沉淀的泥砂、泥浆和井孔壁上的泥浆皮，冲洗渗入到含水层中的泥浆，抽出含水砂层中的细小颗粒，经便在滤水管的周围形成由粗到细的良好的天然滤水层，以增大滤水管周围的渗透能力和进水能力，从而使井能够得到最大的出水量。下管填滤料后，要立即洗井，防止因时间过长，孔内泥浆皮硬化，不易破坏，造成洗井困难，影响出水量。试验抽水时，做一次大降深抽水，水位稳定延续时间不少于6小时。通过以上程序，保证了机井施工各过过程的质量，确保工程质量。
11、机井池砌筑
(1)井室砌筑应在铺好管道、装好阀门等配件后进行。构筑物尺寸与阀门、配件在井室内的位置严格按照设计，以保证阀门与配件的拆换。
1.施工程序
根据本工程的特点，依据施工技术的要求及现场实际情况等，我公司组织有关技术人员进行认真研究，制定本标段施工方案。其施工顺序是：定井位→钻机定位→泥浆配臵→成孔→清孔→井管安装→砾料回填→井管外封→洗井→成井验收
2.测量放线
根据监理人员提供的测量基准点（线）为基准，按国家测绘和本工程施工精度要求，测绘用于工程施工的控制网，由工程处技术科给每台钻机提前定出每个井位点，每放1个井位，用直径25mm钢钎打孔1m深，灌注白灰或煤粉，以确保井位准确，避免施工损坏井位，定位尺寸允许偏差≤10mm，交给钻机自行管理，开始前由钻机和工程技术复验后浇监理批准后方可施工。
3.施工方案
3.1钻机定位
钻机定位后必须平整稳固，确保在施工中不发生倾斜、移动，同时调整钻机垂直度，垂直度运行偏差≤0.5%，钻尖应对准井位中心，其水平位臵允许偏差20mm，将高程引到可靠便于施工和检查的位臵处，并经监理复核后方可开钻。
3.2泥浆配制
泥浆配制1.02～1.08kg/cm³，粘度18～22S。含砂率≤4%，并根据地层情况控制掌握，必要时适当掺合膨润土，以保护孔壁。
3.3成孔
整个成孔过程采用反循环工艺，控制塔架垂直度，第一根钻杆钻进时一定要注意，因此时钻具重心高，送浆管偏心受力，钻具易晃动；根据井径、孔深、钻头种类钻速、泵的扬程和土质情况，掌握进尺度，做好钻孔记录，选择合适的重型钻头或安装稳定器及导向装臵，以减少钻头、钻杆摆动问题和因土质不均引起偏水现象；检查钻杆的垂直度，允许偏差一般应≤0.5%，应经常检查赶过此值时应进行纠偏。3.4清孔 用优质泥浆清孔，待吸出泥浆比重小于1.08g/cm³，砂率小于4%时，即可得终孔深度，终孔垂直度运行偏差≤0.5%，用经纬仪从两个方向检查钻杆垂直度，即可得终孔垂直度。
3.5井管安装
采用钢丝绳托盘下管法。下管时采用四根兜底绳，分别缠绕于绞车上，在其另一端编好钢丝绳套，分别从托盘的四个穿绳孔插入，使四个绳套同心重叠对准托盘的钻钉孔。将销钉表面涂上黄油，插入销钉孔，销往四根兜底绳，销钉要伸到穿绳以下15cm左右，把销好兜底绳的托盘放在预先安臵在孔口上的垫板上，即可开始安装井管。
安装井管时，先将托盘上沿涂上灰砂沥青，而后使井管垂直插入托盘的插口，在接口处缠3~4圈塑料薄膜，用6~8根竹蔑均匀地围在接头处，使井管与托盘连接牢固，将中心绳放松8~10m，盘旋塞进井管内，以防意外抽动中心绳拔出销钉，起吊托和沉淀管，待兜底绳吃力后，将垫板抽样徐徐下降，把托盘和第一根井管送入钻孔内，至井管上口超出台1m左右，停止下降，即开始安装第二根井管，如此往复，直至井管下完，托盘下到孔底，井管安装完毕，校核无误后，将管身固定，不使摇摆，然后将兜底绳放松，即可起拔中心绳，销钉拔出后，再用绞车拔兜底绳，兜底绳拔出后即可回填砾料。
3.6回填砾料
填砾是管井建造的一个重要环节，填砾规格严格按照水利电力部部颁标准《农用机井技术规范》SD188-886进行施工，具体要求为：
①质量要求：滤料选用磨圆度好的硅质砾石，以圆形卵石或砂料为宜，质地坚硬，不含化学成分，经过严格筛分冲洗，合格率大于90%，不得含土或其他杂质，规格符合要求。填砾工序施工时要及时填砾、均匀填砾。
②数量要求：回填砾料之前，应结合井孔及井管规格、井孔岩层柱状圈，对所准备的砾石，在质量满足要求的前提下，数量上应具备10%～15%的安全富余量，以防止在井孔钻进中因产生超径现象而增加的砾料数量。③厚度要求：中粗砂含水层、填砾厚度不小于100mm，细砂以下含水层，厚度不小于150mm，为有效增加出水量，我公司在施工中在成本增加较小的基础上，尽可能超出设计厚度要求，而不要求业主单位支付费用。
④高度要求：根据钻孔记录，确定各含水层高程，有二个以上含水层时，应将两个含水层之间的隔水层分为二段，下段为隔水层厚度的4/5，填入与下部含水量相应的规格砾石，上段为1/5，填入上部含水层相应的规定砾石。并且要高出最上一层含水层5～10米，以防止在洗井或抽水过程中因滤料发生下沉而产生滤水管涌砂等不良现象。
⑤回填控制：回填时应从井管四周均匀填砾，并应经常测量填砾高度，及是否达到设计位臵，不论井孔深浅，填砾应连续进行，防止中途停歇产生大小颗粒离析现象。
3.7井管外封闭
进行井管外封闭前安装井的柱状图将所需的粘土球及粘土数量、计划填入深度计算妥当，并准备一定余量。填入方法与填入砾石相同，应注意防止因粘土球填入井孔受压缩致使填入的砾石错位，一般填入粘土球的数量应比封闭层实际需要的各填25%左右，粘土球直径为25mm呈圆形，用优质粘土制成，对粘土球在泥浆中心，溶化时间进行试验，根据试验结果，确定粘土球湿度。安装井柱状图，将最下含水层砾石填入，再用25mm左右半干状态粘土球徐徐填入，填至计划位臵，依次类推，进行井管外封闭。
3.8洗井
井管安装完毕后，采用机动固定式1.2m³，10压力空气压缩机对管井中的泥土、细砂、泥浆等全部清洗，保证管井达到正常出水量。
3.9成井验收
水井竣工后，根据设计指标对水井进行验收，主要包括：①井斜：安装潜水泵时不得超过2°；②滤水管位臵：深度偏差不得超过0.5～1米；③滤料及封闭材料回填量：不得少于计算数量的95%；④出水量：不低于设计出水量；⑤含砂量：应小于1/5000～1/10000；⑥文件资料：井孔柱状图、电测井曲线图、竣工结构图、抽水试验资料，防止水井结构破坏的说明、最大出水量及维护建议等。
3.10施工要求
如今,地球上可供我们饮用的淡水资源比例正在逐渐减小,尽管淡水资源可以通过降雨等水循环过程得到补充,但淡水资源量仍十分有限。近百年来,灌溉技术的不断改善促进了区域农业的可持续发展,但由于缺乏对土壤-气候-作物相关关系、水资源的不适当开发利用、过度灌溉引起的水化学关系、土壤微生物进程等相关知识的了解,使得农业灌溉管理在过去的几十年里遇到了很多问题和困难[1]。
作为农业灌溉管理的一项重要内容,灌溉工程方案的优选是一个复杂的过程,不仅仅是解决由于降雨-蒸发等水文条件不平衡变化引起的农作物种植缺水,还需要统筹考虑供水、需水、技术可行性、经济可行性、管理技术等。因此,灌溉工程的优选应该从只考虑技术与经济间平衡和协调的传统观念,转向统筹考虑技术-资源-经济-环境-社会的综合决策。目前,灌溉工程方案优选方法有很多种,如灰色关联法[2]、投影寻踪模型[3]、模糊集理论[4,5]、人工神经网络[6]、集对分析法[7]等,由于自然条件的差异、灌溉技术水平的限制、社会经济发展的复杂性等因素,灌溉工程方案优选是一个包含有众多不确定性的过程,而证据理论在不确定信息融合领域有着独特的优势,因此本文引入证据理论研究灌溉工程方案优选的问题。
1基本理论
Dempster-Shafer证据理论(简称DS证据理论)源于20世纪60年代美国哈佛大学数学家A P Dempster在利用上、下限概率来解决多值映射问题方面的研究工作。其后,Dempster的学生G Shafer对证据理论做了进一步的发展,引入信任函数的概念,形成了一套基于“证据”和“组合”来处理不确定性推理问题的数学方法。证据理论是概率论中的一种,与我们常用的贝叶斯概率论相比,它在大多数情况下都能成立,如不用满足概率的可加性。
在DS证据理论中,由基本命题(或假定)组成的完备集合称为识别框架(Frame of Discernment),表示对某一问题的所有可能答案,但其中只有一个答案是正确答案。识别框架的子集称为命题或假设,分配给各命题的信任程度称为基本概率分布(Basic mass Probability Assignment, BPA),也称为m函数,m函数的物理意义与贝叶斯概率论中的p函数一致。m(A)为基本可信度,反映对命题A的信任程度大小[8,9]。
其中,使得m(A)>0的命题A称为焦元(Focal elements)。
DS合成规则(Dempster's rule of combinational)也称为证据合成公式,设m1、m2是两个独立的证据源导出的基本概率分布函数,则DS合成规则可以计算这两个证据共同作用产生的反映融合信息的新的基本概率分布。其定义如下[10]:
其中,标准化常数(又称为归一化常数)为:
若识别框架Θ由多组证据组成,则其DS合成规则为[10]:
归一化常数为:
式中:m1,m2,…,mn是同一识别框架Θ上的基本概率函数分布,其对应的焦元为Ai(i=1,2,…,N)。
2灌溉工程方案优选
2.1研究区域概况
鄂尔多斯市地处内蒙古西南部,是国家能源重化工基地,也是我国生态畜牧业建设示范区。目前,鄂尔多斯市水资源可利用量为20.17亿m3,2009年用水量为17.49亿m3,尽管现状水资源量盈余,但如果按照现行的水资源开发利用方式,鄂尔多斯将成资源型和工程型缺水地区。而造成工程型缺水的主要原因是农业用水效率和效益较低,因此,为了有效缓解经济快速发展带来的资源和环境压力,科学合理地优选灌溉工程方案势在必行。
2.2建立灌溉技术优选模型
灌溉工程方案的选择通常受地形、气候、农作物、地形地貌等因素的影响,当然,灌溉技术能否实施还有更关键的影响因子,如成本、运行管理技术、灌溉效率等[11]。通过对鄂尔多斯地区农田灌溉系统现状的分析,在充分考虑区域自然条件、环境条件、社会条件、经济条件差异的基础上,参照鄂尔多斯地区节水灌溉的研究成果[11,12,13],选用技术类、资源类、环境类、经济类、社会类5个一级指标及其下属的28个二级指标,建立灌溉工程方案优选模型,对鄂尔多斯市现有的4种灌溉工程方案进行优选,即低压管道灌溉C1,移动式喷灌C2,卷盘式喷灌C3,大型时针式喷灌C4。优选模型各层指标的具体如下。
(1)技术类指标A1:
安全性和可靠性A11,灌水均匀度A12,对气候的适应性A13,对作物的适应性A14,对水质的要求A15,运行管理难易程度A16,灌溉水利用系数A17;
(2)资源类指标A2:
节水量A21,节能量A22,省工程度A23,节地率A24;
(3)环境类指标A3:
改善农田小气候A31,土壤侵蚀A32,土壤水库调蓄能力A33,水资源可持续利用A34,可能引发环境地质灾害A35;
(4)经济类指标A4:
工程投资A41,年运行费A42,年净收益A43,水分生产率A44,效益费用比A45,增产效果A46,扩大灌溉面积A47;
(5)社会类指标A5:
受群众欢迎程度A51,生产条件的改善A52,生活水平的提高A53,区域农业发展作用A54,区域经济发展作用A55。图2为灌溉工程方案优选模型。
2.3在各指标下从识别框架做出决策选择
为了能够准确地选择适宜鄂尔多斯地区的灌溉工程方案,首先需要对优选模型中的各层指标进行定性和定量分析。
AHP层次分析法是近年来主要采用的主观赋权法,多个专家的主观赋权的组合结果基本符合客观实际的需要,若个别赋权与其他专家赋权差异很大,在随后的证据组合中也可以消除这类冲突。因此,本文参考近年来鄂尔多斯节水灌溉发展现状,同时综合考虑不同专家、决策者的意见[13],采用层次分析法给各指标赋权,各指标的综合权重见表1。
接着将所有备选方案作为识别框架Θ={C1,C2,C3,C4},参照鄂尔多斯市近年来节水灌溉的相关研究成果,在每一指标影响下对各方案做出决策选择,同时将决策的合适程度划分为3个等级,r=1时,表示该方案一般合适;当r=2时,表示该方案比较合适;当r=3时,表示该方案非常合适。
然后将各备选方案与识别框架进行合适程度分析,其中识别框架合适程度是指在由4个备选方案组成的识别框架中至少存在一个适合的方案,但是未知是那种方案合适。这也是证据理论的一大特点,即他的识别框架中包含了存在冲突的信息,但正确答案(或称为最适合方案)一定包含在识别框架中,换句话而言,含有冲突的信息不但没有被抹掉,反而参与到了下一步的优选与决策中。因此,从这一点也体现了证据理论在对灌溉方案优选这一多属性决策方面的优越性。
最后把不同指标相应下的决策与知识框架Θ进行比较,确定各指标影响下不同决策的合适程度,对于正相关的指标,某方案的属性值越大则越合适,负相关指标与此相反。知识矩阵的计算结果见表1。
2.4基于证据理论的灌溉工程方案优选
本文采用文献[14]提出的知识矩阵构建基本概率分布[14],见表2。
根据知识矩阵建立的各指标下的基本概率分布为:
表1及式(4)中,m(Ci)为备选方案i的基本概率分布函数,i=1,2,…,k;rp1、rpk为p指标下C1、Ck方案对应的合适程度值;wp为P指标下的综合权重。
根据表1及式(4)计算各指标影响下的基本概率分布,表3为备选灌溉工程方案在各指标下的基本概率分布。
在各指标的影响下,将识别框架中各备选方案的基本概率分布看作相互独立的证据源,采用式(3)的DS合成规则进行数据融合,计算值最大的备选方案则为最优灌溉工程方案。表4为基于证据理论的灌溉工程方案优选结果,并与文献[12]基于模糊综合评价法的计算结果进行比较。
2.5结果分析
(1)与模糊理论的计算结果相比。
根据表4可知,基于证据理论的计算结果与文献[12]采用模糊综合评价法的计算结果完全一致,但基于证据理论的优选结果更加直观。
(2)与实际情况相比。
根据DS合成结果计算值越大方案越优的原则,灌溉工程方案最优程度由高到低的排序依次为:卷盘式喷灌、大型时针式喷灌、移动式喷灌、低压管道灌溉。根据实地调查,鄂尔多斯市现有卷盘喷灌机3 000多台,大型时针式喷灌机1 600台,而移动式喷灌在该地区应用较少[13],模型优选结果与实际情况相吻合。但低压管道灌溉仍然占当地农田灌溉的1/4,虽然低压管道灌溉运行管理简单,但是浪费水资源,因此,应当加快发展节水省地、社会经济效果良好的卷盘式喷灌。
3结语
科学合理的灌溉工程方案优选方法,是支撑区域农业、经济、社会各因素相互协调、可持续发展的必要保证。针对灌溉工程方案优选是一个涉及多因素、多指标的复杂过程,本文采用可融合众多不确定信息的DS证据理论,对鄂尔多斯市灌溉工程方案进行优选,优选结果表明,鄂尔多斯市应优先发展卷盘式喷灌,其次是大型时针式喷灌。显然,优选结果符合鄂尔多斯市节水灌溉发展的实际情况,因此,基于证据理论的灌溉工程方案优选过程具有较强的系统性和实用性,是一种新型高效的灌溉工程方案优选方法。
摘要：灌溉工程方案的优选受到自然资源、技术水平、环境影响、社会经济等因素的制约,是一个包含有众多不确定性的复杂过程。在分析鄂尔多斯市现状水资源开发利用程度和考虑节水灌溉研究成果的基础上,选取技术、资源、环境、经济、社会5个一级指标及其下属的28个二级指标,建立灌溉工程方案优选模型,接着确定各指标影响下不同决策的合适程度,并建立相应的知识矩阵,最后采用DS合成规则融合各知识矩阵的基本概率分布,研究结果表明,鄂尔多斯市灌溉工程方案最优程度由高至低依次是卷盘式喷灌、大型时针式喷灌、移动式喷灌、低压管道灌溉。
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