CN106759652A - 平原地区配套水质监测仪使用的监测水井 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种平原地区配套水质监测仪使用的监测水井，包括：水井本体，在水井本体内竖向垂直于地面设置有套管，在套管的管壁下方分布有若干过滤孔，分布有所述过滤孔的部分构成滤水管，在滤水管的外围包裹有过滤网；所述套管采用聚氯乙烯材料制成。套管底部采用聚氯乙烯材料封底。本申请从结构上，它符合平原地区地形和土壤质地状况的要求；从选用的材质上，既利于监测井的使用，而且所选的材质也不会影响地下水的水质，从而保障水质的监测，提高科学研究的准确性；从资源充分利用上，监测井的寿命在8‑10年左右(维护得当情况下)，在它失去科研监测作用时，还可以用于田间的灌溉井或者生活用水井，做到了资源的充分利用。
Description
技术领域
本发明涉及钻井技术领域，尤其涉及一种与地下水水质监测仪配套的监测水井。
背景技术
监测井是根据平原的地形地势及地下水位情况来设计，主要用于监测平原地区地下水养分变化或者其他与地下水监测相关的科学研究活动；而目前的监测水井监测水质的准确性不高，而且使用寿命短，功能单一。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种水质监测准确性高的平原地区配套水质监测仪使用的监测水井。
一种平原地区配套水质监测仪使用的监测水井，包括：水井本体，在水井本体内竖向垂直于地面设置有套管，在套管的管壁下方分布有若干过滤孔，分布有所述过滤孔的部分构成滤水管，在滤水管的外围包裹有过滤网；所述套管采用聚氯乙烯材料制成。套管底部采用聚氯乙烯材料封底。
进一步地，如上所述的平原地区配套水质监测仪使用的监测水井，所述过滤网由聚氯乙烯材质制成，孔网间距3mm×3mm，孔隙率17.9％。
进一步地，如上所述的平原地区配套水质监测仪使用的监测水井，在水井本体的内壁与滤水管的外壁之间的空隙填充有砾石。
进一步地，如上所述的平原地区配套水质监测仪使用的监测水井，所述砾石的直径为5-15㎜。
进一步地，如上所述的平原地区配套水质监测仪使用的监测水井，在水井本体的上方镶嵌有钢制材料的护壁管，所述套管穿过所述护壁管内后其端部伸入井底。
有益效果：
本申请提供的平原地区配套水质监测仪使用的监测水井，从结构上，它符合平原地区地形和土壤质地状况的要求；从选用的材质上，既利于监测井的使用，而且所选的材质也不会影响地下水的水质，从而保障水质的监测，提高科学研究的准确性；从资源充分利用上，监测井的寿命在8-10年左右(维护得当情况下)，在它失去科研监测作用时，还可以用于田间的灌溉井或者生活用水井，做到了资源的充分利用。
附图说明
图1为本发明平原地区配套水质监测仪使用的监测水井结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明平原地区配套水质监测仪使用的监测水井结构示意图，如图1所示，本发明提供的平原地区配套水质监测仪使用的监测水井，包括：水井本体，在水井本体内竖向垂直于地面设置有套管2，在套管2的管壁下方分布有若干过滤孔4，分布有所述过滤孔4的部分构成滤水管，在滤水管的外围包裹有过滤网5。所述套管2采用聚氯乙烯制成。套管2底部采用聚氯乙烯材料封底。
具体地，为了获取地下地下水来检测养分变化，本申请通过在水井本体内下方带有滤水管的套管实现地下水的收集，同时为了避免套管外部的泥土等颗粒进入套管内而影响水质监测的准确性，本发明在滤水管的外围包裹了两层过滤网用于过滤套管外部的泥沙。同时为了避免影响地下水的水质，所述套管2采用聚氯乙烯材料制成。套管底部采用聚氯乙烯材料封底(封底的目的是为了防止底部的泥沙影响井中的水质)。
优选地，为了进一步避免影响地下水的水质，所述过滤网由聚氯乙烯材质制成，从而提高了水质监测的准确性；同时，为了更好地阻止套筒外部的泥沙进入滤水管，所述过滤网孔的网间距3mm×3mm，孔隙率17.9％。
优选地，为了保证采用聚氯乙烯材料制成的套管在水井本体内能够垂直不偏移，从而避免套管的断裂，进而提高本申请监测井的使用寿命，本申请在水井本体的内壁与滤水管的外壁之间的空隙填充有砾石，所述砾石一方面起到支撑套管的作用，另一方面，还具有过滤地下水中大块杂质(譬如泥块、泥浆大型颗粒)的作用，避免滤水管外围的过滤网被堵塞的状况发生。
优选地，所述砾石的直径为5-15㎜。只有当砾石的直径在5-15㎜的范围内时，砾石之间的间隙才能达到最优，从而才能够有效地过滤掉大块杂质并且使孔隙之间填充的砾石更充足，能有更好的支撑力去支撑套管不偏移；而且砾石成本低，从而降低了本申请平原地区配套水质监测仪使用的监测水井的总体成本。
优选地，在水井本体的上方镶嵌有钢制材料的护壁管1，所述套管2穿过所述护壁管1内后其端部伸入井底。
为了避免套管在下方的过程中产生偏移，本申请首先在水井本体的上方先套入一段钢制的护壁管1，然后再将套管穿过该护壁管1后下方到井底，通过护壁管的限制，套管在下方的过程中就不会产生偏移，也就避免了套管断裂的可能性，进一步提高了本申请平原地区配套水质监测仪使用的监测水井的使用寿命。另外，护管壁也是为了在钻井过程保护井口，辅助钻井和防止周边土块塌陷。
一、监测井设计要求
监测井钻井设备采用CZ-22型冲击钻机，采用黄泥泥浆护壁钻井(黄泥的作用有两个：一是在钻井过程中，因为是冲击型钻井方式，因此在钻头落下时会有所偏移，在钻井过程中加入黄泥有利于护住周边的井壁防止将井打歪；二是黄泥粘性强，加入黄泥后增加打井过程中泥浆的粘稠度，方便快速清除泥浆)，“一”字型钻头钻井(钻头为“一”字型的，通过机器将钻头从上往下反复冲击地面以达到钻孔的目的)，一次性成孔(在钻取监测井的过程中全程只用这一个型号的钻头，一次性打到需要的水井深度，利用口径>600mm，为一径成井(从钻孔开始直径就不会变)一道管柱(在监测井中就只能放下一道井管的空间，防止空间过大造成的井管偏移)，监测井的套管采用聚氯乙烯U-PVC，管径外径Φ200㎜，(内径)DN192㎜，每根管道长4000㎜(每根PVC井管4m，因为井深为15m，上面多出的1m可以做适当截取，留一部分作为安设监测仪器使用，或者作为辅助保护井口设施的作用)，滤水管材质采用U-PVC，管径外径Φ200㎜,(内径)DN192㎜，井底下部8.0米为滤水管(滤水管的长度可根据地下水的水位作适当调整)，滤水管采用人工钻孔开孔孔径Φ10.0mm,孔间距50㎜，每根滤水管开孔对称数6排孔，每排孔间距104mm，滤水管每排75孔，每根滤水管450孔，滤水管外围采用材质聚氯乙烯孔网缠绕，孔网间距3mm×3mm，孔隙率17.9％，井管配置,井管下部(滤水管)8.0米，井底采用聚氯乙烯材料封底(封底的目的是为了防止底部的泥沙影响井中的水质)，井管上部(井壁管)8.0米(包含自然地面1.0米)井管外侧围填Φ5-15㎜规格砾石。
二监测井施工程序
提供的井位测放井点→→钻机安装就位→→泥浆(加入黄泥)坑打围→→钻井至设计深度→→井管(因为井管为四段，因此此道工序需要一段段的将井管连接下井)安装垂直→→校正井管(保持井管位于井的正中心，校正的方式每个钻井公司应该有所差异，本申请用的是钢丝固定来校正，方便简洁)→→投掷滤料(滤料用Φ5-15㎜砾石)→→清洗井内泥浆→→试抽水→→正试抽水(不管是用于监测或者生活用水，都需要抽水，一方面可以将井内的多余泥沙和井壁上的黄泥冲洗出来，另一方面在正式抽水时将井水抽至清澈，以便监测和使用)。
根据区域内整体规划钻井位置由贵单位确定井位。
③钻机就位安装后，核对井位，确认无误后，由人工开挖Φ700mm圆孔开挖深度500mm，埋好Φ700mm护壁管(护管壁就是为了在钻井过程保护井口，辅助钻井和防止周边土块塌陷)，护壁管埋设完毕后，钻机将Φ600mm“一”字型钻头吊入Φ700mm护壁管内，并将粘性土(黄泥)同时放入孔内然后在孔内加注清水开始冲击钻井，钻井过程一直利用高密度泥浆护壁钻进以防塌孔，钻孔深度达到设计井深后终孔。在钻孔过程中随时检查钻头尺寸并根据钻头的磨损情况将硬质耐磨材料焊在钻头底部以保证钻头尺寸不小于≮Φ550mm，并要求井孔垂直度不小于≮95％。
④钻孔深度达到设计井深后，钻探技术负责人应对孔深度，垂直度进行检测，检测得到上述标准后开始用抽筒将孔内泥浆抽出孔外。井管吊装采用软棉布带将Φ200mm聚氯乙烯U-PVC井管固定利用钻机卷扬机将套管提升并缓慢将井管放入孔内，下管时应分别先下滤水管8.0米,然后依次下入井壁管8.0米并做到井管之间连接牢固，安装垂直。
⑤套管吊装完成后将套管垂直度校正并固定，在套管外围填入规格5～10㎜砾石滤料填距自然地面1米为止，洗井完成后井上部1米用粘土填埋至自然地面为此(这样的目的是保持距自然地面的井管周围是渗透性弱，稳固性强的物质)。
⑥采用6/7立方空压机(可以简单理解为抽水泵)将井内泥浆、砂粒清洗干净并排出井外，洗井时间应不小于4台班，洗井过程中若发现砾石下沉，应及时补充滤料并随时观察出水含砂量，流量及井内降升变化，以确保井水含砂量不大于1/10000。
⑥(最后这一步，是本申请需要加的一步；因为有些指标，本申请所用的监测仪并不能实时监测需要我们抽水上来人工监测，因此我们会在井中放置潜水泵；另外，这类监测井在平原地区可以同时放置潜水泵和监测仪器，这两者并不冲突)洗井工作完成后井内放入型号：175QJ-30/2潜水泵,(潜水泵口径175mm,流量30立方/小时，电机功率5.5KW)、DN65扬水管、3×4mm2电缆线安装好后进行试抽水，抽水时应注意观察井水的清晰度，当观察发现抽出的井水清澈透明时应立即停泵等待地下水恢复并将钻井时残留在含水层中的部分泥浆带入井内并由潜水泵抽出井外，停泵时间约10分钟后将潜水泵重新开启(停泵的原因：因为地下水的运移并不像地表水那么快，在我们从监测井中抽水出来后，水位会下降，需要一定的时间周围的地下水才能渗过来，所以需要停泵和连续抽好几天)，如此反复抽停泵直至井水无浑，无砂浊清澈透明为止。抽水时间应不少于72小时。正式抽水时应将潜水泵电机内注满清水，用摇表测试该潜水泵电机绝缘电阻，绝缘电阻应不小于0.5兆欧，下泵时扬水管连接密封牢固，安装时做到动作缓慢防止刮伤井内电缆。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种平原地区配套水质监测仪使用的监测水井，其特征在于，包括：水井本体，在水井本体内竖向垂直于地面设置有套管(2)，在套管(2)的管壁下方分布有若干过滤孔(4)，分布有所述过滤孔(4)的部分构成滤水管，在滤水管的外围包裹有过滤网(5)；所述套管(2)采用聚氯乙烯材料制成；套管(2)底部采用聚氯乙烯材料封底。
2.根据权利要求1所述的平原地区配套水质监测仪使用的监测水井，其特征在于，所述过滤网(5)由聚氯乙烯材质制成，孔网间距3mm×3mm，孔隙率17.9％。
3.根据权利要求1所述的平原地区配套水质监测仪使用的监测水井，其特征在于，在水井本体的内壁与滤水管的外壁之间的空隙填充有砾石。
4.根据权利要求3所述的平原地区配套水质监测仪使用的监测水井，其特征在于，所述砾石的直径为5-15㎜。
5.根据权利要求1所述的平原地区配套水质监测仪使用的监测水井，其特征在于，在水井本体的上方镶嵌有钢制材料的护壁管(1)，所述套管(2)穿过所述护壁管(1)内后其端部伸入井底。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170531 |
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