06.07 筒井、方井、斜井……還有什麼形狀的井

井是什麼?辭海中井的含義為鑿地取水的深穴,唐人孔穎達在為《易經·井》註疏時這 樣稱井:“古者穿地取水,以瓶引汲,謂之為井。”顧名思義,“井”指的是一種用來從地表下取水的裝置,是古代人民家家戶戶都具備的東西。傳說是顓頊的曾孫伯益發明瞭井。井裡的水來自地下水,澄澈清涼。井也形容有條理、有辦法、有法度,所謂井井有條。先秦時期,實行八家為井的井田制,故“井”逐漸引申出鄉里、家宅的意思。

筒井、方井、斜井……還有什麼形狀的井

井水以其水質優良鮮美,有時會成為釀酒的水源。圖中的龍泉井位於四川瀘州,井以龍名,州屬之勝境也。清嘉慶十二年(1807年)的《重修龍泉井記》記載:“飲者俱言其美,斯不愧為龍井”。歷史上,瀘州釀酒用水就是取自龍泉井。

“井”字的含意深遠,“井”代表了古人的生活之本,有土地之義和水源之義,當然也含有家鄉之義,可見“井”在人們生活中的重要地位。當一個人離開家鄉,遠離家鄉的土地“井田”、家鄉親友“八家為井”,“井”成為故鄉的總概括。“背井離鄉”中的“背井”當然沒有背起井的意思,而是指遠離了家鄉。“離鄉”和“背井”意思相同,重疊起來,就是離開家鄉。離開家鄉意味著會遭受很多苦難,令人感到十分愁苦。所以在中國人的傳統觀念中,背井離鄉是不好的,是不可取的,不情願為之,是在沒有辦法的情況下,才會選擇的一條生存之路。如山東人“闖關東”、山西人“走西口”等,中國人近代的人口遷徙,都是一條艱辛的背井離鄉之路。

筒井 井徑大的直筒井

筒,特指粗大的竹管,筒井即為直徑較大的圓筒形井,汲取淺層地下水,井深不超過30米。如果進水部分穿透整個含水層,達到隔水層的稱為“完整井”,否則稱為“非完整井”。筒井的直徑一般在1~2米,亦有大至3~4米的井,民間統稱為“大口井”。

筒井分垂直和水平兩種,在缺乏大型鑽井設備的年代,大口井一般都採用人工的懸吊式施工法開挖。施工時,需要較大的井下人工作業空間,所以開孔徑也較大。筒井的直徑大,有利於地下水的彙集,提高井中的存蓄水量。達到一定的使用年限後,要對筒井進行維護,如井下清淤等。筒井的直徑較大,便於人工井下作業,提高筒井的維護能力。筒井的井深較淺,主要是地下潛水含水層的水位較淺,採取淺層地下水源已能滿足當時的生產生活需要。近些年,在我國北方的華北平原等地,由於地下水的大量開採,地下水位大幅下降,很多的筒井中的水已經乾枯。

方井 正在成為歷史

就井的功能而言,“方井”和“圓井”的基本汲水功能是一樣的。一般情況下,圓井多一些,方井並不多,因為打圓形井更容易操作。我國北方農家的圓形井比較多,在南方可見到少量的方井。許多方形井下面的井筒仍是圓形,所以有些“方井”實際上是方口井。在山區許多泉水的取水口設置為方形,一些傍河取水的潛水井有些也是方形,這些方口井的一個共同特點是井深比較淺。

筒井、方井、斜井……還有什麼形狀的井

方井

在漫長的人類生產生活中,方井的供水功能發揮了重要作用。隨著現代科學技術的進步、人們對供水質量要求的提高、地下水水位的下降、淺層地下水水質的汙染等客觀因素影響,方井與筒井等汲取地下潛水的淺井,正在成為歷史,遠離我們的生活。

管井 現代社會中重要的汲水設施

管井是垂直安置在地下取水的管狀構築物。管井的井徑小,井深大,主要用於汲取深層或淺層地下水的取水建築物。管井是現代工農業生產、城市、交通、國防建設的一種主要給排水設施。

管井按用途分為供水井、排水井、回灌井;按地下水的類型分為壓力水井(承壓水井)和無壓力水井(潛水井);按井是否穿透含水層分為完整井和非完整井;打入承壓含水層的管井,如水頭高出地面時,又稱自流井。

筒井、方井、斜井……還有什麼形狀的井

管井的施工工藝較為複雜,管井的井深決定於開採含水層的埋藏深度和所用抽水設備的要求。管井的開孔和終孔直徑,根據安裝抽水設備部位的井管直徑、設計安裝過濾器的直徑及人工填料的厚度而定。主體井管和過濾器的種類、規格,安裝的位置,沉澱管的長度和井底類型,主要根據當地水文地質條件,並按照設計的出水量、水質等要求決定。管井的止水、封井位置、封井材料等取決於對水質的要求,不良水源的位置和滲透、汙染的可能性。

在我國北方,地下水是主要供水水源,約70%以上的供水依靠地下水來實現,管井是主要的供水設施。南方的供水以地表水為主,在許多遠離地表水水源的地區,管井仍是不可或缺的供水設施。管井作為主要汲水設施,在現代社會中有著重要的地位。

斜井 廣泛應用的鑽井工程

顧名思義,斜井是指在鑽井工程中,具有傾斜角度的井。

斜井的井口與設計目標點不在一條鉛垂線上,按照設計的要求,在一個給定的方向上與井口垂線偏離一定距離。

隨著勘探開發要求的不斷提高,定向井、水平井、分支井等在所鑽井中的比例越來越大,這些井中都存在不同井斜的斜井段。

在煤炭生產中,斜井的應用最為廣泛;為了提高某些類型油田的生產率和採收率,斜井也得到了廣泛的應用。按斜井的功能,可分為提升礦石或煤炭的主斜井;提升礦石,下放材料、設備和行人通風的副斜井;出風和兼作安全出口的斜風井;對特大涌水的礦井,還有專門鋪設管路的排水斜井;採用水砂充填處理採空區的礦井,還有專門的注沙斜井等。

筒井、方井、斜井……還有什麼形狀的井

斜井

採用斜井工藝採取地下水水源的飲用水水井非常少見,但在山西的陽泉,由於水源極短缺,當地村民曾堅持數年人工挖掘了一口斜井,井深約600米,傾斜深入到河床的下方汲取地下水。

斜井是近代發展起來的一項重要的鑽井技術,並具有多用途的井孔類型,相對直井來說仍具有許多優點,未來會有更好的發展前景。

坎兒井 吐魯番綠洲的生命之源

坎兒井類似《史記》中記載的“井渠”,在新疆維吾爾語中稱之為“坎兒孜”。坎兒井是荒漠地區的特殊灌溉系統,主要分佈於中國新疆地區。坎兒井是開發利用地下水的一種很古老的水平集水建築物,距今有2000多年的歷史。坎兒井是與中國橫亙東西的萬里長城、縱貫南北的大運河齊名的中國古代三大工程之一。

筒井、方井、斜井……還有什麼形狀的井

筒井、方井、斜井……還有什麼形狀的井

火焰山極度乾燥,是我國最熱的地方。然而在火焰山的不遠處卻分佈著片片綠洲,一個重要原因就是坎兒井的滋養

關於“井渠”的起源,據《史記·河渠書》記載,西漢時有一位名叫莊熊羆(pí)的人上書漢武帝劉徹,建議開鑿龍首渠,引洛河水灌溉大荔平原。漢武帝採納了這個建議,莊熊羆便帶人沿著山坡鑿出一眼眼直井,再把各井從地下挖通相連成地下渠道,渠水就從這地下渠道流到大荔平原。有人認為這種井下相通引水的輸水技術,後來隨著絲綢之路漸漸傳入新疆。

坎兒井是綠洲生命之源,沒有坎兒井,就不會有吐魯番的片片綠洲。新疆的坎兒井是古代勞動人民智慧的結晶,是古代勞動人民為了提高自身的生存能力,根據本地氣候、地理特點等創造出來的一種特別的水利工程,它引出了地下水,使沙漠變成了綠洲!


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