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摘 要：目前，国内没有统一成熟的机井处置方案，封填井的技术方法尚在探索阶段。根据河南省封井工作开展的现状，该文针对永久报废和封存应急两种不同情况，提出了与之对应的处置思路。同时，考虑到农灌井、安全饮用水井、自备井等不同机井的自身特点，该文整理论述了适用于不同类型机井的封填处置技术方法。
关键词：封填 封存 分类研究
中图分类号：P641.8 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（a）-0063-02
地下水作为水资源的重要组成部分，对人类的生产生活以及城市发展有着重大的支撑作用。近几十年来，为了利用地下水资源，大量开挖地下水井，既有农村灌溉水井和生活饮用水井，市政部门的供水井，也有工矿、企事业单位的自备井，许多井已经报废或者已经达到必须关停的条件，报废的机井如果不进行合理的处理，很容易成为地下水污染源。另外，随着南水北调中线工程的运行，南水北调受水区和地下水超采区将实施地下水压采和限采，大部分地下水开采井将关停，有些地下水水源地将转为后备或应急水源地，这些水源地的水源井，虽然停止开采，但是在紧急状态下还要发挥供水功能，故这些水源井既要采取封存处理，又要进行科学维护，防止水井因闲置太久引起沉淀、腐蚀而报废。
但目前缺乏封填相关技术要求，部分水井一直处于闲置状态，部分水井虽然进行封填，封填措施不能满足保护含水层的要求，有的水井采用砂土封填，有的采用建筑垃圾等封填，这样做不仅不能达到封填的效果，还可能引起含水层的二次污染。
根据河南省封井现状，结合国内外封井实例和技术规范，考虑方案实施的经济性和实用性，目前推荐的办法主要是以下几种封井方式。
1 封填井
1.1 松散层孔隙含水层取水井
1.1.1 农村灌溉水井
（1）处置前，清除井内的杂物，以及对井周围的地面进行必要的清理。（2）机井应拆除井台，降低井口高度，以便保护井口，同时不影响土地利用。（3）完成井管拆除工作后，重新加固清理井口，使用灌溉水井附近沙壤土、粘性土等直接填井。在填埋过程中，地下水位线以上每填5 m，加适量水，待水渗入后，继续进行填埋工作。（4）封填工作结束后一个月至半年期间，应根据封填情况进行复填。
1.1.2 农村安全饮用水井
（1）处置前，对取水井内泵类设备、电缆、取水管等自备井的配套设备和井内的杂物，以及自备井周围的地面进行必要的清理。（2）挖除至少地表以下一定深度内的井管，该深度主要由处置后的土地类型决定。（3）对于井内有污水的报废井，要把污水抽出，使用洗井设备清洗机井，如有必要还需消毒。（4）地下水位线以下的部分用干净的多孔材料进行填充，填充的材料可以選择直径小于0.25 cm的沙子和碎石。（5）地下水位线以上到井管切除的部分回填压实的粘土，在回填的过程中要保持粘土的湿润，防止遗留空隙或沉陷。（6）井管的顶部要用井盖或混凝土进行封闭，防止污水沿井壁渗入地下水中。（7）机井的顶部填入原状土或者附近的沙壤土、黏土等并夯实，地表恢复成原状。（8）布设标记，登记在册。
1.1.3 城镇水源井、自备井等
封填城市水源井和自备井，其处置方式和农村安全引水工程水源井类似，区别在于机井的顶部主要用水泥浆进行封闭。
1.2 基岩裂隙水取水井
（1）井管清理。取出井内泵类设备、电缆、取水管等机井的配套设备和井内的杂物，对机井周围的地面进行必要的清理。
（2）拔出井管。使用割管器将井管地面以下1 m处进行切割，使用千斤顶直拔法或千斤顶、卷扬机双重起拔法将断开部位以上的井管拔出。
（3）井孔处理。将井孔内碎井管、井管周围滤料等人工材料清理干净，并使井孔成圆形，以便确定回填材料的使用量；对于井内有污水的报废井，要把污水抽出，必要的时候还要用消毒剂对井孔进行消毒。
（4）在含水层部分填入砂石、碎石等颗粒材料；在隔水层上下各5 m的范围内，用粘土球封闭。粘土宜选用天然、无杂质的高塑性粘土，粘土球的直径不宜超过井径的10%，最大直径不应超过50 mm，含水率应小于10%；在其他部位填入沙壤土、粘性土等。
（5）井顶封闭。在井管的顶部要对井管壁进行灌浆封闭，防止地表污水沿井壁污染地下水；最后在井孔上覆盖与附近地表相近的土质，并夯实。
1.3 岩溶水井
针对岩溶水的水文地质特点，其主要封填方式有以下几个方面。
（1）处置前，对取水井内泵类设备、电缆、取水管等自备井的配套设备和井内的杂物，以及自备井周围的地面进行必要的清理。
（2）挖除至少地表以下一定深度内的井管，该深度主要由处置后的土地类型决定。
（3）井管底部基岩部分适合采用导管灌注水泥浆的方法，以对含水层影响最小为宜；如果井孔段含有第四系含水层则以当时实际观测水位为分界点，水位以下适宜采用优质、无污染级配砂石封填，水位以上适宜采用优质黏土球封填。
（4）地下水位线以上到井管切除的部分回填优质黏土球，防止遗留空隙或沉陷。
（5）井管的顶部要用井盖或混凝土进行封闭，防止污水沿井壁渗入地下水中。
2 封存应急井
主要集中在南水北调受水区内压采区和一些责令关停的自备井等进行封存处理。当遇到应急取水需要时，可以较快地回复其原有的功能处置方案，形成后备水源地的水源井。封存应急的水井主要针对的是成井条件好，成井年限较短，出水量较大，水质没有受到污染的自备井，对需要封存的自备井，主要采取以下两种方式进行统一处理。
针对封存后的用途不同，其处理方式也有一定的区别，主要分为以下两类。
第一类处理方式如下。
（1）井管清理。取出井内泵类设备、电缆、取水管等机井的配套设备和井内的杂物，对机井周围的地面进行必要的清理； （2）封闭机井应拆除井台，降低井口高度，以便保护井口，同时不影响土地利用。
（3）完成井管拆除工作后，重新加固清理井口，加盖封闭钢板（厚度0.5～1.0 cm）封闭井口，封闭宜采用焊接固定并加统一封。
（4）利用操作坑修建窨井，并加装窨井盖，平整土地，采用硬性隔离手段，根据实际情况加盖封条、修建井房等。
（5）对于封存应急和转变用途的水井应定期维护，包括抽水洗井、排渣等。安装完善的计量设施，据初步了解郑州地区开采井的结垢情况，开采井宜每年使用一次，每次抽水时间不少于48 h（具体应结合当地实际情况试验确定）。
第二类处理方式如下。
（1）处置前，检查井内泵类设备、电缆、取水管等机井的配套设备的完好性，同时对设备进行必要的抗锈处理，如有损坏，应进行修补，对机井周围的地面进行必要的清理。
（2）加封井盖，防止地表污水、杂物等进入井内，采用硬性隔离手段，根据实际情况加盖封条、修建井房等。
（3）对于封存应急和转变用途的水井應定期维护，包括抽水洗井、排渣等。安装完善的计量设施，据初步了解郑州地区开采井的结垢情况，开采井宜每半年使用一次，每次抽水时间不少于48 h（具体应结合当地实际情况试验确定）。
3 结语
目前河南省针对已经停用的水井，一部分直接封填处理，另一部分转为应急后备水源井，进行封存处理。由于国内没有统一成熟的机井处置方案，该文主要依靠封井实例、试验和参考国外封井处置导则等进行研究分析，分类研究这些水源井的封填、监控和维护措施。希望能对目前的封填井工作有一定的帮助。
参考文献
[1] 邓晓颖.浅谈城市水源地的建设与保护[J].中国地质灾害与防治学报，2008（19）：138-139.
[2] 王明明.多层监测井成井工艺与之水材料研究[D].中国地质大学（北京），2015.
[3] 范久达.北京市自备井封填技术及质量控制[J].工程建设与管理，2015（6）：52-54.
[4] 申豪勇.报废机井处置技术与管理研究[D].中国地质大学（北京），2013.
[5] 杨丽，李华晔，徐志方.粘土球性质与粘土球封井[J].东北水利，2005，23（6）：49-51.
关键词：封填 封存 分类研究
中图分类号：P641.8 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（a）-0063-02
地下水作为水资源的重要组成部分，对人类的生产生活以及城市发展有着重大的支撑作用。近几十年来，为了利用地下水资源，大量开挖地下水井，既有农村灌溉水井和生活饮用水井，市政部门的供水井，也有工矿、企事业单位的自备井，许多井已经报废或者已经达到必须关停的条件，报废的机井如果不进行合理的处理，很容易成为地下水污染源。另外，随着南水北调中线工程的运行，南水北调受水区和地下水超采区将实施地下水压采和限采，大部分地下水开采井将关停，有些地下水水源地将转为后备或应急水源地，这些水源地的水源井，虽然停止开采，但是在紧急状态下还要发挥供水功能，故这些水源井既要采取封存处理，又要进行科学维护，防止水井因闲置太久引起沉淀、腐蚀而报废。
但目前缺乏封填相关技术要求，部分水井一直处于闲置状态，部分水井虽然进行封填，封填措施不能满足保护含水层的要求，有的水井采用砂土封填，有的采用建筑垃圾等封填，这样做不仅不能达到封填的效果，还可能引起含水层的二次污染。
根据河南省封井现状，结合国内外封井实例和技术规范，考虑方案实施的经济性和实用性，目前推荐的办法主要是以下几种封井方式。
1 封填井
1.1 松散层孔隙含水层取水井
1.1.1 农村灌溉水井
（1）处置前，清除井内的杂物，以及对井周围的地面进行必要的清理。（2）机井应拆除井台，降低井口高度，以便保护井口，同时不影响土地利用。（3）完成井管拆除工作后，重新加固清理井口，使用灌溉水井附近沙壤土、粘性土等直接填井。在填埋过程中，地下水位线以上每填5 m，加适量水，待水渗入后，继续进行填埋工作。（4）封填工作结束后一个月至半年期间，应根据封填情况进行复填。
1.1.2 农村安全饮用水井
（1）处置前，对取水井内泵类设备、电缆、取水管等自备井的配套设备和井内的杂物，以及自备井周围的地面进行必要的清理。（2）挖除至少地表以下一定深度内的井管，该深度主要由处置后的土地类型决定。（3）对于井内有污水的报废井，要把污水抽出，使用洗井设备清洗机井，如有必要还需消毒。（4）地下水位线以下的部分用干净的多孔材料进行填充，填充的材料可以選择直径小于0.25 cm的沙子和碎石。（5）地下水位线以上到井管切除的部分回填压实的粘土，在回填的过程中要保持粘土的湿润，防止遗留空隙或沉陷。（6）井管的顶部要用井盖或混凝土进行封闭，防止污水沿井壁渗入地下水中。（7）机井的顶部填入原状土或者附近的沙壤土、黏土等并夯实，地表恢复成原状。（8）布设标记，登记在册。
1.1.3 城镇水源井、自备井等
封填城市水源井和自备井，其处置方式和农村安全引水工程水源井类似，区别在于机井的顶部主要用水泥浆进行封闭。
1.2 基岩裂隙水取水井
（1）井管清理。取出井内泵类设备、电缆、取水管等机井的配套设备和井内的杂物，对机井周围的地面进行必要的清理。
（2）拔出井管。使用割管器将井管地面以下1 m处进行切割，使用千斤顶直拔法或千斤顶、卷扬机双重起拔法将断开部位以上的井管拔出。
（3）井孔处理。将井孔内碎井管、井管周围滤料等人工材料清理干净，并使井孔成圆形，以便确定回填材料的使用量；对于井内有污水的报废井，要把污水抽出，必要的时候还要用消毒剂对井孔进行消毒。
（4）在含水层部分填入砂石、碎石等颗粒材料；在隔水层上下各5 m的范围内，用粘土球封闭。粘土宜选用天然、无杂质的高塑性粘土，粘土球的直径不宜超过井径的10%，最大直径不应超过50 mm，含水率应小于10%；在其他部位填入沙壤土、粘性土等。
（5）井顶封闭。在井管的顶部要对井管壁进行灌浆封闭，防止地表污水沿井壁污染地下水；最后在井孔上覆盖与附近地表相近的土质，并夯实。
1.3 岩溶水井
针对岩溶水的水文地质特点，其主要封填方式有以下几个方面。
（1）处置前，对取水井内泵类设备、电缆、取水管等自备井的配套设备和井内的杂物，以及自备井周围的地面进行必要的清理。
（2）挖除至少地表以下一定深度内的井管，该深度主要由处置后的土地类型决定。
（3）井管底部基岩部分适合采用导管灌注水泥浆的方法，以对含水层影响最小为宜；如果井孔段含有第四系含水层则以当时实际观测水位为分界点，水位以下适宜采用优质、无污染级配砂石封填，水位以上适宜采用优质黏土球封填。
（4）地下水位线以上到井管切除的部分回填优质黏土球，防止遗留空隙或沉陷。
（5）井管的顶部要用井盖或混凝土进行封闭，防止污水沿井壁渗入地下水中。
2 封存应急井
主要集中在南水北调受水区内压采区和一些责令关停的自备井等进行封存处理。当遇到应急取水需要时，可以较快地回复其原有的功能处置方案，形成后备水源地的水源井。封存应急的水井主要针对的是成井条件好，成井年限较短，出水量较大，水质没有受到污染的自备井，对需要封存的自备井，主要采取以下两种方式进行统一处理。
针对封存后的用途不同，其处理方式也有一定的区别，主要分为以下两类。
第一类处理方式如下。
（1）井管清理。取出井内泵类设备、电缆、取水管等机井的配套设备和井内的杂物，对机井周围的地面进行必要的清理； （2）封闭机井应拆除井台，降低井口高度，以便保护井口，同时不影响土地利用。
（3）完成井管拆除工作后，重新加固清理井口，加盖封闭钢板（厚度0.5～1.0 cm）封闭井口，封闭宜采用焊接固定并加统一封。
（4）利用操作坑修建窨井，并加装窨井盖，平整土地，采用硬性隔离手段，根据实际情况加盖封条、修建井房等。
（5）对于封存应急和转变用途的水井应定期维护，包括抽水洗井、排渣等。安装完善的计量设施，据初步了解郑州地区开采井的结垢情况，开采井宜每年使用一次，每次抽水时间不少于48 h（具体应结合当地实际情况试验确定）。
第二类处理方式如下。
（1）处置前，检查井内泵类设备、电缆、取水管等机井的配套设备的完好性，同时对设备进行必要的抗锈处理，如有损坏，应进行修补，对机井周围的地面进行必要的清理。
（2）加封井盖，防止地表污水、杂物等进入井内，采用硬性隔离手段，根据实际情况加盖封条、修建井房等。
（3）对于封存应急和转变用途的水井應定期维护，包括抽水洗井、排渣等。安装完善的计量设施，据初步了解郑州地区开采井的结垢情况，开采井宜每半年使用一次，每次抽水时间不少于48 h（具体应结合当地实际情况试验确定）。
3 结语
目前河南省针对已经停用的水井，一部分直接封填处理，另一部分转为应急后备水源井，进行封存处理。由于国内没有统一成熟的机井处置方案，该文主要依靠封井实例、试验和参考国外封井处置导则等进行研究分析，分类研究这些水源井的封填、监控和维护措施。希望能对目前的封填井工作有一定的帮助。
参考文献
[1] 邓晓颖.浅谈城市水源地的建设与保护[J].中国地质灾害与防治学报，2008（19）：138-139.
[2] 王明明.多层监测井成井工艺与之水材料研究[D].中国地质大学（北京），2015.
[3] 范久达.北京市自备井封填技术及质量控制[J].工程建设与管理，2015（6）：52-54.
[4] 申豪勇.报废机井处置技术与管理研究[D].中国地质大学（北京），2013.
[5] 杨丽，李华晔，徐志方.粘土球性质与粘土球封井[J].东北水利，2005，23（6）：49-51.