李玉秋，林 沫，杜曉天，林亞菊

（1.吉林省松原市水資源管理辦公室，吉林 松原 138000；2.水利部松遼水利委員會(huì)，吉林 長(zhǎng)春 130021；3.吉林省乾安縣水資源管理辦公室，吉林 乾安 34000）

乾安縣位于吉林省西北部，松原市西部，總面積3617.24 km2，總?cè)丝?0萬(wàn)人。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要開采井逐年增加，井密度增大，井干、掉泵和打不成井的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

1 水資源現(xiàn)狀

（1）水資源特點(diǎn)。乾安縣境內(nèi)無(wú)江河，地表水資源匱乏?，F(xiàn)有73個(gè)自然泡沼，且大部分為堿泡，近些年來(lái)蓄水越來(lái)越少，甚至有的都干枯了，基本是利用不上；境內(nèi)有中小型水庫(kù)3座，塘壩8處，實(shí)際年可供水量只有407.7萬(wàn)m3，僅能做為養(yǎng)魚等少量用水。所以只能利用地下水來(lái)滿足工農(nóng)業(yè)及生活用水的需要。該區(qū)十年九旱，主要旱情發(fā)生于春季，次為伏旱和秋旱。旱災(zāi)發(fā)生頻次為100%，為了提高全縣的抗旱能力，保證糧食的產(chǎn)量，全縣上下全力以赴地打井。

（2）開發(fā)利用現(xiàn)狀——井、布井。自2000年以來(lái)，乾安縣的機(jī)電井以平均每年352眼的速度遞增,2008年新增機(jī)電井722眼，2008年年末，乾安縣為抗旱灌溉開動(dòng)機(jī)井6557眼，其中大井3988眼，小井2569眼。在全縣1119.22 km2的耕地上，平均每平方公里大井3.6眼，小井2.3眼?，F(xiàn)在有很多小井已經(jīng)干涸，新增的井幾乎全是機(jī)電井。

2 地質(zhì)水文地質(zhì)條件

乾安縣的地下水類型主要有第四系松散巖類孔隙水，第三系碎屑巖類裂隙孔隙水兩大類，為了反映區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件的差異和地下水的分布規(guī)律,根據(jù)第四系承壓水的變化規(guī)律和含水層埋藏深度及富水性進(jìn)行分區(qū)。

（1）第四系孔隙承壓水區(qū)(Ⅰ區(qū))

①地下水量豐富區(qū)（Ⅰ1亞區(qū)）。含水層主要由白土山組砂、砂礫石組成。含水層埋深、巖性和富水性在本縣變化較大，地下水埋深2～5 m，含水層巖性顆粒較粗，以砂、砂礫石為主，厚度大，富水性較好，在5 m降深時(shí)，單井涌水量為2600～4000 m3/d，適于飲用、灌溉及其他用水。

②地下水量較豐富區(qū)(Ⅰ2亞區(qū))。含水層主要由第四系白土山組，中粗砂、砂礫石組成。含水層埋深在60～70 m，局部大于90 m，含水層厚度在10～25 m，地下水埋深為3～8 m。5 m降深單井涌水量為1600～2600 m3/d，適于飲用，灌溉和其他用水。

③地下水量中等區(qū)（Ⅰ3亞區(qū)）。含水層的巖性為白土山組的砂、中粗砂，局部含有少量礫石，含水層厚度變化無(wú)明顯規(guī)律，一般在5～15 m，含水層埋藏深度在60～80 m，地下水埋深5.0～8.0 m，5 m降深單井涌水量為600～1600 m3/d，適宜飲用、灌溉和其它用途。

④地下水量較貧區(qū)（Ⅰ4亞區(qū)）。含水層主要由白土山組粉細(xì)砂、中粗砂含少量礫石組成，白土山組含水層缺失。加之相鄰兩區(qū)域水力聯(lián)系較差，在5 m降深單井涌水量小于600 m3/d。地下水位埋深 5～10 m。

（2）第三系孔隙裂隙承壓水區(qū)（Ⅱ區(qū)）

①地下水量較豐富區(qū)（Ⅱ1亞區(qū)）。水層巖性為第四系白土山組中細(xì)砂和上第三系泰康組的砂巖，砂礫巖組成，第四系白土山組含水層較薄，富水性差，滿足不了農(nóng)田灌溉用水，因此該區(qū)主要以開采第三系泰康組承壓水為主，含水層埋深、厚度、富水性在區(qū)域內(nèi)變化較大，含水層厚度為40～76 m，地下水位埋深為8～10 m，5 m降深單井涌水量1600～2600 m3/d，適宜飲用及農(nóng)田灌溉。

②地下水量中等區(qū)（Ⅱ2亞區(qū)）。含水層巖性為第四系白土山組中粗砂和上第三系泰康組，大安組，深淺兩層重迭的砂巖，砂礫巖，該區(qū)主要是以開采泰康組承壓水為主，含水層巖性厚度和富水性在區(qū)內(nèi)各地變化頗大，含水層厚度為40～76 m。泰康組孔隙裂隙層間承壓水一般埋藏較淺，并具壓力大、水頭高的特點(diǎn)，承壓水位一般在3～10 m左右，在道字泡一帶低洼處，可以形成自流。在三王泡、操字井以東富水性較好，在5 m降深單井涌水量為 600～1600 m3/d。

③地下水量較貧區(qū)（Ⅱ3亞區(qū)）。水量較少的亞區(qū)分布于仙字井的北部，所字鎮(zhèn)的南部。含水層巖性主要以第三系泰康組的砂巖、砂礫巖組成，巖性顆粒由上至下，由細(xì)變粗的分布規(guī)律，根據(jù)鉆探資料該區(qū)泰康組含水層埋藏深度為130 m，含水層厚度在40～60 m之間，承壓水位一般埋深大于10 m，富水性一般小于600 m3/d。

3 開采井布局的研究

（1）單井灌溉面積法

當(dāng)?shù)叵滤a(bǔ)給充足,資源豐富能滿足土地的灌溉需水量要求時(shí),則可簡(jiǎn)單地根據(jù)需水量來(lái)確定井?dāng)?shù)與井距。

首先,根據(jù)下面公式計(jì)算出單井可控制的灌溉面積 F0：

式中 Q為單井的穩(wěn)定出水量，m3/h；T為一次灌溉所需的天數(shù)，d；t為每天抽水時(shí)間，h；n為渠系水有效利用系數(shù)；m為灌水定額。

如果水井按正方網(wǎng)布置,則水井間的距離(L0)應(yīng)為：

最后整個(gè)灌區(qū)布置的水井?dāng)?shù)（N）將為

式中 S為灌區(qū)的總面積；β為土地利用率。

（2）根據(jù)允許開采模數(shù)確定井?dāng)?shù)(N)和井間距離

該種方法的前提條件是:計(jì)劃的開采量應(yīng)等于地下水的允許開采量(或可采資源量)，以保持灌區(qū)內(nèi)地下水量的收、支平衡。因此這種方法主要適用于單位面積的可采水量，明顯不能滿足土地灌溉需水量要求的地區(qū)。

首先按下式計(jì)算單位面積內(nèi)的井?dāng)?shù)(N)：

式中N為單位面積上的平均井?dāng)?shù)；Mb為含水層的允許開采模數(shù),m3/（km2·a)，可根據(jù)區(qū)內(nèi)地下水補(bǔ)給量/全區(qū)含水層面積或類似井灌區(qū)開采量/穩(wěn)定水位降落漏斗面積計(jì)算確定。

如為正方形網(wǎng)狀布井,則井距L0為：

如為等邊三角形梅花狀布井，則井距D為：

這種方法計(jì)算井距,可以保證地下水收支平衡，但不能保證滿足全部土地灌溉需水要求。不足部分，只有通過(guò)調(diào)進(jìn)水源或改變灌溉技術(shù)來(lái)解決。

（3）當(dāng)?shù)叵滤砷_采量不能滿足需要時(shí)，布井?dāng)?shù)還可用下列方法計(jì)算：

式中 Q可計(jì)算區(qū)地下水的可開采量，m3；Q飲為計(jì)算區(qū)年生活用水量，m3；Q1為計(jì)算區(qū)年工業(yè)需水量，m3；A 為單井控制面積，hm2；N 為布井?dāng)?shù) （眼）；m為灌溉用水定額，m3/hm2；q為平均單井涌水量，m3/時(shí)；T為單井每年工作天數(shù)，d；t為平均每天單井工作時(shí)數(shù)。

井距根據(jù)抽水實(shí)驗(yàn)資料確定，或者選用公式計(jì)算求得，乾安縣一般井距為500～700 m。

計(jì)算公式如下

4 結(jié)論和建議

（1）結(jié)論。根據(jù)地下水資源埋藏情況，確定地下水開采深度。Ⅰ區(qū)主要開采第四系白土山組承壓水，一般井深為80～120 m。防病井應(yīng)開采第三系泰康組承壓水，一般井深為120～160 m。Ⅱ區(qū)主開采第三系泰康組承壓水，一般井深為120～180 m，少數(shù)超過(guò)200 m。

在水量豐富的和較豐富的Ⅰ1，Ⅰ2，Ⅱ1，Ⅱ2區(qū)宜采用單井灌溉法確定打井?dāng)?shù)量和井距，在水量中等和較貧地區(qū)Ⅰ3，Ⅰ4，Ⅱ3宜采用根據(jù)允許開采模數(shù)來(lái)確定井?dāng)?shù)和井距。

（2）建議。完善打井許可審批制度，杜絕隨意打井亂開采現(xiàn)象，另外開采第三系地下水時(shí)應(yīng)堅(jiān)持嚴(yán)格的分層止水工藝，防止第三系水的污染；加強(qiáng)節(jié)水灌溉工程的建設(shè)，按現(xiàn)有的5處節(jié)水灌溉示范項(xiàng)目區(qū)的規(guī)模和成果，擴(kuò)大節(jié)水灌溉工程；加強(qiáng)水利工程建設(shè)，在哈達(dá)山水利樞紐建成后農(nóng)業(yè)灌溉必用地表水；平整土地,減少渠道滲漏,采用先進(jìn)灌水技術(shù)等方面來(lái)降低灌溉定額,以達(dá)到加大井距,減少井?dāng)?shù),提高灌溉效益。

[1]于長(zhǎng)青，張起峰，魯仁達(dá).合理選擇井距確定打井?dāng)?shù)量[J].黑龍江水利科技2007，6(35)：86-87.

[2]王紅雨，全達(dá)人.井灌區(qū)規(guī)劃中最佳井距的確定方法[J].寧夏農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào).1995，3(16)：27-33.