第三节　规模以上机电井建设与管理情况

规模以上机电井是地下水开发利用的主要取水工程，其数量占全国地下水取水井总数的4.6%，但其取水量占全国地下水开采总量的76.6%。本节主要通过分析规模以上机电井的成井时间与井深情况、井壁管材料与运行年数等普查数据，反映地下水取水井工程建设情况；通过分析规模以上机电井的应急备用情况、水量计量设施安装情况等数据，反映规模以上机电井管理情况。

一、成井时间与井深情况

（一）成井时间

全国规模以上机电井成井时间呈现较为明显的年代特征，距离现状较近的年份开凿取水井的数量较多。全国规模以上机电井共有444.9万眼，其中1980年前成井35.9万眼，占规模以上机电井总数的8.1%；1981—1990年成井53.0万眼，占规模以上机电井总数的11.9%；1991—2000年成井126.6万眼，占规模以上机电井总数的28.4%；2001—2011年成井229.4万眼，占规模以上机电井总数的51.6%。全国规模以上机电井成井时间分布见图2－3－1。省级行政区规模以上机电井数量按成井时间统计见附表A7。

（二）井深情况

规模以上机电井井深与地下水埋深、地形地貌、地下水水资源分布等关系密切，呈现较为明显的地域特征，不同区域井深差异较大。全国规模以上机电井数量依井深呈现倒“金字塔”形，井深越大数量越少，84.1%规模以上机电井井深在100m以内。井深在50m以内的规模以上机电井数量为240.8万眼，占规模以上机电井总数的54.1%，井深在50（含）～100m范围的规模以上机电井数量为133.5万眼，占规模以上机电井总数的30.0%，井深在100（含）～200m范围的规模以上机电井数量为51.5万眼，占规模以上机电井总数的11.6%，井深大于200m（含）的规模以上机电井，占规模以上机电井总数的4.29%。全国规模以上机电井井深分布情况见图2－3－2。

各省级行政区规模以上机电井的井深差异较大，总体来说西部地区井深一般较大、中部地区其次，东部地区井深一般较小。其中，浙江、安徽、江西、河南、湖南、四川等省70%以上规模以上机电井井深在50m以内，北京、天津、河北、内蒙古、吉林、西藏、陕西、甘肃等省（自治区、直辖市）规模以上机电井井深大多在50（含）～100m范围，新疆、山西等省（自治区）规模以上机电井井深大多在100（含）～200m范围。省级行政区规模以上机电井数量按井深统计见附表A7。

二、井壁管材料与运行情况

（一）井壁管材料特性

井壁管作为地下水取水井的重要组成部分，对取水井的日常使用、维修养护、使用寿命等影响较大。机电井工程按井壁管材料分为钢管井、铸铁管井、钢筋混凝土管井、混凝土管井、塑料管井等，不同的井壁管材料其适用范围、使用寿命及成本特性差异很大，不同形式、不同取水条件的地下水取水井对井壁管材料的要求也不同。

1.钢管和铸铁管

钢管、铸铁管是我国传统的成井井壁管材料，使用寿命一般在20年左右，具有耐压强度大、成本相对较高的特点。在以往的设计中，一般根据井的不同成井深度选择钢管或铸铁管，井深200m以内的井一般选择铸铁管或普通钢管，200（含）～1500m之间的井选择普通钢管，井深1500m以上的井一般使用石油套管。

采用钢管或铸铁管作为井壁管材料的最大问题是可能会由于周围环境作用而引起严重腐蚀结垢，造成井壁腐蚀变形、破裂、水井涌沙等问题，致使井管的平均寿命大大缩短，且需要频繁维修，同时对水质、水量造成不良影响。钢管或铸铁管采用优质的防腐蚀材料涂层可有效延长寿命。

影响井壁管腐蚀的因素主要为井壁管管材自身因素和所处的腐蚀环境。从井壁管管材自身因素来看，常温下铸铁管相比于钢管有不易腐蚀、造价低、耐久性好等特点；从腐蚀环境来看，主要有大气（地下水位裸露在空气中的井管部分，一般在0～100m之间）、土壤和地下水水质等方面，其中土壤和地下水环境是井壁管腐蚀的主要介质。

2.钢筋混凝土管和混凝土管

混凝土管是我国应用最为广泛的井壁管管材，具有成本低、适用于各种环境的优点，使用寿命一般为10～15年。在其使用过程中，不断受到自然环境和物理效应互相作用，混凝土管会发生碱－骨料反应、碳酸盐侵蚀、氢氧化钙析出等现象，严重时混凝土强度和耐久性逐步降低，在未达到服务设计年限的情况下便出现开裂、变形等局部破坏，有部分管井达不到应有的使用寿命，实际使用寿命大为缩短。例如在宁夏、内蒙古等西部地区，地下水中富含氯离子和硫酸根离子等侵蚀性介质，混凝土管长期遭受有害环境的化学侵蚀，大大缩短了其使用寿命。

钢筋混凝土管强度大于普通混凝土管，但成井成本相应增加，且还会因有害物质的侵入导致钢筋锈蚀而引起膨胀，而该膨胀力会引起混凝土的开裂，加剧井壁管结构的损坏。

在使用混凝土管和钢筋混凝土管作为井壁管时，应注意对原材料、生产工艺以及施工水平严格要求，并对成井地区的有害环境进行合理的分析与评估。

3.塑料管

塑料管因具有成本低、重量轻、成井速度快、水密性和水力性能好、不腐蚀结垢、寿命长（一般在20年以上，理论值可达50年）、不污染水质等优点，在我国具有广泛的推广前景。但因该材料密度较小、强度较弱，导致在应用过程中存在成井深度浅且下入困难（尤其井深是超过100m时），运输、下管、投砾和洗井抽水过程中井壁管爆裂等问题。

（二）井壁管材料情况

本次普查对规模以上机电井井壁管材料进行了普查，将井壁管分为钢管、铸铁管、钢筋混凝土管、塑料管、混凝土管、其他六大类型。规模以上机电井井壁管情况如下。

全国规模以上机电井444.9万眼，其中混凝土管机电井最多，为321.3万眼，占规模以上机电井总数的72.2%；其次是钢筋混凝土管机电井，为48.4万眼，占规模以上机电井总数的10.9%；井壁管为钢管、铸铁管、塑料管及其他材料的规模以上机电井数量共75.2万眼，占规模以上机电井总数的16.9%。

从东、中、西部地区的分布情况来看，规律与全国基本一致，即各地区绝大部分规模以上机电井的井壁管材料为混凝土管或钢筋混凝土管，其他材料占比少，其中西部地区钢管井、钢筋混凝土管井比例明显高于全国。全国规模以上机电井按井壁管材料分类占比见表2－3－1和图2－3－3。

从行政分区看，河北、内蒙古、安徽、山东、河南、陕西和宁夏7省（自治区）规模以上机电井中混凝土管占比均超过50%；上海、贵州、青海和西藏4省（直辖市）规模以上机电井中钢管占比超过50%；其他省份多以混凝土管或钢筋混凝土管为主。省级行政区规模以上机电井数量按井壁管材料统计成果见附表A8。

（三）机电井运行年数

规模以上机电井运行年数是指自成井时间开始起算至2011年的实际运行年数。地下水取水井的实际运行年数不同、井壁管材料不同，剩余使用年限不尽相同。一般来说，钢管、铸铁管机电井的使用寿命在20年左右，使用优质的防腐蚀涂层等措施可有效延长使用寿命，混凝土管、钢筋混凝土管机电井的使用寿命在10～15年，塑料管机电井的使用寿命在20年以上，理论值可到50年。各类材料井壁管实际使用寿命与土壤、井深、地下水埋深与水质、空气环境、温度等多种因素密切相关，良好的维护可有效延长使用寿命。

依据普查成果分析，规模以上机电井工程实际运行年数情况如下。

（1）全国规模以上机电井中，运行年数为10（含）～20年的机电井126.6万眼，占规模以上机电井数量的比例最大，为43.5%；运行年数20年及以上的机电井88.9万眼，占规模以上机电井数量的比例次之，为30.5%；运行年数10年以下的机电井75.5万眼，占规模以上机电井数量的26.0%；规模以上机电井不同运行年数井数量占比见图2－3－4，不同井壁管材料的规模以上机电井运行年数占比见图2－3－5～图2－3－9。

（2）从不同的井壁管材料分类统计来看：井壁管材料为钢管、铸铁管的规模以上机电井中，运行年数20年及以上的比例分别为16.9%、28.8%；井壁管材料为混凝土管、钢筋混凝土管的规模以上机电井中，运行年数10年及以上的比例分别为96.5%、40.9%，运行年数20年及以上的比例分别为37.1%、17.1%；井壁管材料为塑料管的规模以上机电井中，运行年数20年及以上的比例仅2.5%，这与塑料管为新型材料，推广用于取水井井壁管的时间较短有关。全国不同井壁管材料规模以上机电井投入运行时间统计见表2－3－2，省级行政区各类井壁管材料机电井数量按运行年数汇总成果见附表A9。

三、机电井管理情况

（一）自备井情况

本次普查对规模以上自备水井的情况进行了全面调查，自备井是指用水单位为满足本单位及周边单位、居民用水要求而自建的水井。本次普查的444.9万眼规模以上机电井中，自备井为29.3万眼，占规模以上机电井总数的6.6%，2011年取水量为143.43亿m3，占规模以上机电井总取水量的17.3%；规模以上机电井中非自备井数量为415.7万眼，占规模以上机电井总数的93.4%，2011年取水量为684.09亿m3，占规模以上机电井总取水量的82.7%。全国规模以上机电井自备井情况汇总成果见表2－3－3。

从取水用途来看，自备井比例最高的是工业井，为83.4%，其次为城镇生活井，为68.7%，乡村生活井中单位自备井所占比例为20.7%。规模以上工业井多为生产单位为满足自身的生产需求而自建水井，规模以上城镇生活井很多属于自来水厂所管辖，所以工业井和城镇生活井的自备比例较高。2011年自备井取水量比例约占工业和生活用地下水量的40%。不同取水用途的规模以上机电井管理情况汇总成果见表2－3－4。

从省级行政区看，各省井数量和取水量占本省的比例差异较大，自备井数量比例最大为66.3%（浙江省），最小为2.3%（河北省）；自备井2011年取水量比例最大为72.6%（浙江省），最小为5.1%（黑龙江省）。省级行政区规模以上机电井自备井情况见附表A10。

（二）水井应用状况

根据水井的应用状况将取水井分为日常使用井和应急备用井。应急备用井是指一般年份不取水，仅在特殊干旱年份或突发公共供水事件时才启用以及平时封存备用的水井；日常使用井是指除应急备用井以外的水井。

从规模以上机电井应用状况看，大部分规模以上机电井均为日常使用井，应急备用井数量及2011年取水量占比较低。其中规模以上机电井中日常使用井数量为424.1万眼，占规模以上机电井总数的95.3%，日常使用井2011年取水量为812.75亿m3，占规模以上机电井取水总量的98.2%；规模以上机电井中应急备用井数量为20.8万眼，占规模以上机电井总数的4.7%，2011年取水量为14.76亿m3，占规模以上机电井取水总量的1.8%。全国规模以上机电井管理情况汇总成果见表2－3－3。

从不同取水用途来看，应急备用比例最低的是规模以上农业灌溉井，为4.3%；其次应急备用比例由低到高依次为规模以上乡村生活井、规模以上工业井、规模以上城镇生活井，应急备用比例分别为7.3%、8.1%、11.9%。不同取水用途的规模以上机电井管理情况汇总成果见表2－3－4。

从省级行政区看，各省应急备用井比例差异较大，应急备用井数量比例最大为37.0%（上海市），最小为1.52%（河南省）。省级行政区规模以上机电井应急备用情况见附表A10。

（三）开采计量情况

本次普查规模以上机电井的开采量采用两种方式进行计量，一种是采用水量计量设施进行直接计量，水量计量设施包括水表、流速仪、堰槽及其他四种类型，其中最常见的水量计量设施为水表；另一种是通过计量耗油量、耗电量或开泵时数，间接计量地下水开采量。

本次普查规模以上机电井中，安装了水量直接计量设施的有28.2万眼，占规模以上机电井总数的6.3%，其2011年取水量为171.07亿m3，占规模以上机电井取水总量的20.7%。通过计量用电量、用油量和开泵时间进行开采量间接计量的规模以上机电井数量为416.8万眼，占规模以上机电井总数的93.7%，其2011年取水量为656.44亿m3，占规模以上机电井取水总量的79.3%。全国规模以上机电井管理情况汇总成果见表2－3－3。从不同取水用途来看，规模以上城镇生活井、工业井的水量直接计量设施安装率较高，分别为56.4%、48.4%，其相应直接计量水量所占的比例分别为71.6%、67.5%；规模以上乡村生活井的水量直接计量设施安装率次之为30.3%，其相应直接计量水量所占的比例为40.4%，规模以上农业灌溉井的水量直接计量设施安装率最低，仅为3.3%，其相应直接计量水量所占的比例为6.2%。不同取水用途的规模以上机电井管理情况汇总成果见表2－3－4。

从省级行政区看，上海市规模以上机电井水量直接计量设施安装率最高为100%，其次为48.9%（甘肃省），最低为2.4%（河北省）；上海市规模以上机电井2011年取水量的计量水量比例为100%，其次为77.4%（江苏省），最低为6.4%（黑龙江省）。省级行政区规模以上机电井计量设施安装情况见附表A10。

各省级行政区管理指标见图2－3－10～图2－3－12。

（四）不同用途井管理情况

1.城镇生活井

对于取水用途为城镇生活的规模以上机电井，依据本次普查数据进行了管理相关指标的统计分析，具体如下。

（1）全国城镇生活井中单位自备井比例为68.7%，其中单位自备井比例高于80%的有天津、福建、湖北、广西、海南、云南6省（自治区、直辖市），西藏、青海、宁夏、上海4省（自治区、直辖市）单位自备井比例较低。

（2）从应用状况来看，城镇生活井中日常使用的规模以上机电井数量占88.1%，是应急备用规模以上机电井数量的7倍以上，日常使用井比例较高的有广西、河南、西藏、黑龙江4省（自治区），应急备用井比例较高的有天津、上海2直辖市。

（3）从水量计量设施安装情况看，城镇生活井中有水量计量设施的规模以上机电井数量占56.4%，计量水量占2011年城镇生活井地下水取水量的71.6%。其中，上海市155眼规模以上城镇生活供水机电井，计量设施安装率为100%，城镇生活井中水量计量设施安装率较高的省级行政区依次还有天津、江苏、北京3省（直辖市），分别为78.8%、77.3%、71.1%，水量计量设施安装率较低的有海南、重庆2省（直辖市），水量计量设施安装率均为33.3%；从直接计量水量占比来看，最高的是上海市，计量水量为100%，其次是浙江、江苏、安徽、天津、山东5省（直辖市），城镇生活井直接计量水量比例均高于85%，西藏、海南、广东3省（自治区）城镇生活直接计量水量所占的比例较低。

省级行政区规模以上城镇生活井管理情况统计见附表A11。

2.乡村生活井

对于取水用途为乡村生活的规模以上机电井，依据本次普查数据进行了管理相关指标的统计分析，具体如下。

（1）乡村生活井中单位自备井比例为20.7%，其中浙江、湖北、海南、四川4省超过50%的乡村生活井为单位自备井，吉林、黑龙江、上海、陕西、甘肃5省（直辖市）乡村生活井中自备井比例较低，其中上海市仅20眼乡村生活井，均非单位自备井。

（2）从应用状况来看，日常使用的乡村生活井数量占92.7%，是应急备用规模以上机电井数量的12倍以上，日常使用的乡村生活井比例较高的有内蒙古、吉林、上海、江西、河南、湖南、广东、广西、海南、四川、西藏、陕西12省（自治区、直辖市），均在95%以上，乡村生活井中应急备用井比例较高的有贵州、天津2省（直辖市）。

（3）从水量计量设施安装情况看，乡村生活井中有水量计量设施的占30.3%，其取水量占2011年乡村生活井总取水量的40.4%。乡村生活井水量计量设施安装率最高的为上海市，20眼规模以上乡村生活供水机电井全部安装了水量计量设施，江苏、西藏、安徽、江西4省（自治区）水量计量设施安装率较高，分别为68.0%、64.9%、61.5%、61.1%，吉林、黑龙江2省水量计量设施安装率较低，分别为8.7%、12.3%；从乡村生活井直接计量水量比例看，上海市最高为100%，江苏、安徽、江西3省直接计量水量比例较高，分别为73.6%、72.0%、69.7%，内蒙古、辽宁、黑龙江、贵州4省（自治区）乡村生活的直接计量水量比例较低。

省级行政区规模以上乡村生活井管理情况统计见附表A11。

3.工业井

对于取水用途为工业用水的规模以上机电井，依据本次普查数据进行了管理相关指标的统计分析，具体如下。

（1）全国工业井中单位自备井比例为83.4%。其中，辽宁、吉林、黑龙江、上海、江苏、浙江、福建、湖北、海南、四川、贵州11省（直辖市）超过90%的工业井为单位自备井，河北、内蒙古、西藏、新疆4省（自治区）工业井中单位自备井比例相对较低，但也在71.0%以上。

（2）从应用状况来看，日常使用的规模以上工业井数量占91.9%，是应急备用的规模以上工业井数量的11倍以上。河北、江西、河南、广西、海南、西藏6省（自治区）超过95%的工业井均为日常使用，应急备用比例不到5%，工业井应急备用比例较高的有北京、天津、上海3个直辖市。

（3）从水量计量设施安装情况看，有水量计量设施的规模以上工业井数量占48.4%，其取水量占2011年规模以上工业井总取水量的67.5%。上海市72眼规模以上工业供水机电井全部安装了水量计量设施，江苏、天津、北京、青海4省（直辖市）工业井的水量计量设施安装率较高，分别为82.9%、82.8%、67.6%、65.0%，河北、辽宁、湖南、海南、重庆、贵州6省（直辖市）工业井的水量计量设施安装率较低，均在35%以下。从规模以上工业井直接计量水量比例看，上海市最高为100%，天津、江苏、宁夏3省（自治区、直辖市）工业井的直接计量水量比例较高，分别为95.6%、90.4%、85.4%，西藏、湖南2省（自治区）规模以上工业井的直接计量水量比例较低。

省级行政区规模以上工业井管理情况统计见附表A11。

4.农业灌溉井

对于取水用途为农业灌溉的规模以上机电井，依据本次普查数据进行了管理相关指标的统计分析，总体来说规模以上农业灌溉井应急备用比例、水量直接计量比例、取水许可办理率相对较低，具体如下。

（1）从应用状况来看，规模以上农业灌溉井中95.7%用于日常使用，应急备用井比例仅4.3%，应急备用井比例较高的有江苏、浙江、西藏、云南4省（自治区）。

（2）从水量计量设施安装情况看，规模以上农业灌溉井中有水量计量设施的仅占3.3%，其取水量占2011年规模以上农业灌溉井总取水量的6.2%。甘肃省规模以上农业灌溉井中水量计量设施安装率最高为49.4%，其次是西藏、湖南2省（自治区），分别为27.0%、20.8%，天津、河北、吉林、黑龙江、江苏、重庆、宁夏7省（自治区、直辖市）水量计量设施安装率小于1.0%；从规模以上农业灌溉井的直接计量水量比例看，甘肃、湖南2省直接计量水量比例较高，分别为51.2%、31.9%，天津、河北、辽宁、吉林、黑龙江、江苏、重庆7省（直辖市）农业灌溉井的直接计量水量比例低于1.0%。

取水用途为农业灌溉的规模以上机电井管理情况见附表A11。