水源取水的合理性分析及對(duì)環(huán)境影響研究

袁克光

(遼寧省鐵嶺水文局，遼寧 鐵嶺 112000)

1 概況

沈陽(yáng)市新城子區(qū)位于沈陽(yáng)市區(qū)北郊，北隔遼河、萬泉河與鐵嶺、法庫(kù)縣相望，東與撫順市、鐵嶺縣毗鄰，西與新民市、于洪區(qū)相連，位于東經(jīng)123°15'55″～ 123°48'25″，北緯 41°53'46″～ 42°11'14″，總面積849km2，人口30余萬，轄6個(gè)鄉(xiāng)、6個(gè)鎮(zhèn)、2個(gè)街道辦事處、211個(gè)行政村。

本區(qū)地處遼東丘陵和遼河平原過度帶，地勢(shì)由東向西傾斜，東南高、西北低。丘陵、平原分區(qū)明顯。東部丘陵區(qū)占全區(qū)總面積10．6%，海拔高度為100～441m之間，200m以上的高丘50余座，其中最高峰石人山海拔441m，山丘頂坡度為3-15，開墾為旱田和果園，部分坡崗水土流失嚴(yán)重。平原區(qū)占總面積80．4%，可分為兩部分，即東南部平原，占平原面積52%，高程在50～100m之間，地勢(shì)起伏不平，土質(zhì)為黃土層，這部分平原是我區(qū)糧食和油料的主要生產(chǎn)地。西北部平原占平原面積28．4%，由于受遼河流域影響，地勢(shì)平坦，高程在38～50m，土質(zhì)肥沃，低洼易澇，地下水豐富，是我區(qū)水稻的主要產(chǎn)地。

該區(qū)處于遼東山地與下遼河平原之間，由漫灘區(qū)、遼河故道和一級(jí)階地組成。遼河及區(qū)內(nèi)4條小河是該地區(qū)較好的補(bǔ)給源。該區(qū)域含水層堆積物顆粒較粗，透水性好，含水層厚度30～50m，地下埋藏淺。據(jù)抽水實(shí)驗(yàn)測(cè)定，單井日涌水量3000 ～5000m3。

2 水源取水的合理性分析

2.1 取水地段選擇的合理性分析

(1)取水地段的含水層

取水地段位于蒲河河谷形成的沖洪積平原，含水層為第四系松散的砂卵、砂卵含漂石含土組成，其厚度8．0～60．0m，取水地段含水層是區(qū)內(nèi)最厚的地段。地下水埋深13．9～14．7m，單井出水量1500～2000m3/d。

(2)取水地段的水質(zhì)

取水地段的地下水水化學(xué)類型為 HCO3—Ca型，地下水水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)分類屬于良好。按著國(guó)家生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)(GB5749—85)對(duì)區(qū)內(nèi)地下水分析評(píng)價(jià)，地下水中除錳超標(biāo)外，其它各項(xiàng)指標(biāo)均符合生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)，地下水經(jīng)過處理后可以達(dá)到國(guó)家生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。按一般工業(yè)鍋爐用水水質(zhì)起泡作用評(píng)價(jià)為不起泡的水或半起泡的水。

(3)取水地段距離用水地點(diǎn)比較近，便于運(yùn)行管理。

(4)距離周圍農(nóng)村比較遠(yuǎn)，減少了對(duì)農(nóng)業(yè)(村)用水的影響。

2.2 水源生產(chǎn)井合理取水量的分析

(1)地下水容積儲(chǔ)量分析

地下水系統(tǒng)的容積儲(chǔ)量與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、規(guī)模有關(guān)。根據(jù)含水層容積儲(chǔ)存量計(jì)算公式Q容=μ·F·H

計(jì)算。

式中:μ—含水層給水度，取平均值0．11;

F—含水層分布面積，取19×106m2;

H—含水層平均厚度，取34．0m。

計(jì)算該區(qū)含水層容積儲(chǔ)存量Q容=0．71億m3。

(2)地下水調(diào)節(jié)儲(chǔ)量分析

地下水調(diào)節(jié)儲(chǔ)量根據(jù)公式Q調(diào)=μ·F·ΔH計(jì)算。

式中:μ—含水層給水度，取平均值0．11;

F—含水層分布面積，取19×106m2;

ΔH—地下水位變幅，取平均值1．11m。計(jì)算結(jié)果:地下水調(diào)節(jié)儲(chǔ)量Q調(diào)=0．023億m3。

(3)水源井取水量消耗地下水儲(chǔ)量的分析

本區(qū)抗生素廠自備水源年開采量0．07億m3，大于其調(diào)節(jié)儲(chǔ)量，則需動(dòng)用一部分容積儲(chǔ)存量為0．07-0．023=0．047 億 m3，占總?cè)莘e儲(chǔ)存量的6．6%，水源所動(dòng)用的一部分容積儲(chǔ)量是較小的，因此水源開采量控制在19200．0m3/d是允許的。

2.3 水源生產(chǎn)井水位降深合理控制

由解析法計(jì)算生產(chǎn)井在干擾條件下動(dòng)水位埋深為21．39～24．3m，2005年11月實(shí)測(cè)生產(chǎn)井水位埋深21．21～26．26m。根據(jù)水源地附近含水層厚度55．0～60．0m來看，實(shí)測(cè)生產(chǎn)井水位埋深接近于含水層厚度的一半，符合有關(guān)規(guī)定“最大降深不允許超過含水層厚度的一半”要求，因此水源生產(chǎn)井水位降深是合理的。

3 生產(chǎn)井合理的布設(shè)

生產(chǎn)井合理的布設(shè)主要考慮生產(chǎn)井井群排列方式和井間距離，抗生素廠自備水源生產(chǎn)井井群呈梅花狀排列，因此生產(chǎn)井布設(shè)主要考慮井間距離的合理性，井間距離的合理分析是通過計(jì)算井群的干擾系數(shù)來進(jìn)行的。

4 備用水源論證

由沈陽(yáng)自來水公司得知，新城子自來水公司供水能力24萬m3/d，現(xiàn)狀供水量12萬m3/d，余水12萬m3/d，發(fā)電廠與自來水公司簽訂協(xié)議，每小時(shí)向發(fā)電廠供水300m3，約折合取水量0．72萬m3/d，自來水公司仍余水11．28萬m3/d。因此電廠取水對(duì)自來水公司供水戶供水不產(chǎn)生影響。

5 取水對(duì)環(huán)境影響分析

5.1 地表取水對(duì)環(huán)境影響

本區(qū)污水處理廠設(shè)計(jì)中無用水戶，因此電廠取水不會(huì)產(chǎn)生對(duì)其它用戶的影響。電廠生產(chǎn)用水屬于“中水”再利用，中水源頭為虎石臺(tái)鎮(zhèn)工業(yè)、生活污水，電廠取水對(duì)節(jié)約當(dāng)?shù)厮Y源和提高水資源利用率發(fā)揮較大作用。

電廠取水后，將減少污水處理廠排水1．0萬m3/d，現(xiàn)狀年污水來水量2．5萬m3/d，虎石臺(tái)鎮(zhèn)污水處理廠實(shí)際處理2．28萬m3/d，還有1．28萬m3/d中水排入蒲河，對(duì)環(huán)境也不產(chǎn)生影響。

電廠排水系統(tǒng)采用分流制排水系統(tǒng)，分別為生活污水排水系統(tǒng)、工業(yè)廢水排水系統(tǒng)和雨水排水系統(tǒng)。排水系統(tǒng)采用中立流方式排至相應(yīng)的泵房，生活污水和工業(yè)廢水分別處理后回收至除灰系統(tǒng)和輸煤沖洗系統(tǒng)，雨水排至蒲河，因此也不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境影響。

5.2 地下取水對(duì)環(huán)境的影響

5.2.1 水源開采對(duì)周圍地下水水位影響的預(yù)測(cè)

(1)水源開采后地下水水位

水源開采對(duì)周圍地下水水位影響的預(yù)測(cè)是利用數(shù)值法預(yù)測(cè)水源運(yùn)行后不同水平年的地下水變化情況。通過預(yù)測(cè)的地下水等水位線圖分析可以看出，保持現(xiàn)狀條件下，水源開采量19200．0m3/d時(shí)，其水源開采影響范圍與現(xiàn)狀條件下基本一致，開采區(qū)地下水水位標(biāo)高為55．0—58．0m。

(2)水源開采后影響范圍

水源開采區(qū)影響范圍為距井群中心1000m左右，影響區(qū)面積約1．68km2左右。

5.2.2 水源開采對(duì)周圍農(nóng)業(yè)(村)用水影響的分析

(1)水源開采后對(duì)周圍用水戶影響分析

目前水源開采區(qū)影響范圍內(nèi)目前無其它用水戶，因此水源開采后對(duì)周圍其它用水戶未有影響。

(2)水源開采后對(duì)周圍農(nóng)業(yè)用水戶影響分析

區(qū)內(nèi)主要為旱田區(qū)，目前已規(guī)劃為虎石臺(tái)工業(yè)園區(qū)，因此對(duì)周圍農(nóng)業(yè)沒有影響。

目前區(qū)內(nèi)水源影響范圍內(nèi)僅有柳崗村，農(nóng)村用水為自來水，因此水源開采后對(duì)柳崗村的村民用水影響不大。

6 結(jié)論及建議

水源地取水地段地下水水化學(xué)類型為HCO3—Ca型或HCO3·Cl—Ca·Na型。地段地下水質(zhì)量級(jí)別則屬于良好(Ⅰ類)的水，地下水中除錳超標(biāo)外，其它各項(xiàng)指標(biāo)均符合生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)，地下水經(jīng)過處理后可以達(dá)到國(guó)家生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)區(qū)內(nèi)地下水資源分別進(jìn)行了現(xiàn)狀年(2005年)和開采條件下(枯水年)的均衡計(jì)算，結(jié)果均為正均衡，可見自備水源開采量19200．0m3/d是有保證的。

用解析法計(jì)算各生產(chǎn)井在干擾條件下水位埋深21．39～24．43m，與2005年11月實(shí)測(cè)生產(chǎn)井水位埋深21．21～26．31m相比誤差不大，水位降深未超過含水層厚度的一半，因此水源取水量19200．0m3/d 是可行的。

水源開采區(qū)影響范圍內(nèi)目前無其它用水戶，因此水源開采后對(duì)周圍其它用水戶未有影響，對(duì)周圍農(nóng)業(yè)也沒有影響。水源開采后對(duì)柳崗村的村民用水影響不大。

建議:

(1)從對(duì)中水利用上看，每天利用水量只占供水量84%，仍有16%余水，可考慮向其他工廠供水，避免資源浪費(fèi)。

(2)水源生產(chǎn)井的合理間距應(yīng)大于400m，生產(chǎn)井水位降深應(yīng)控制在12．14～15．18m。

(3)應(yīng)加強(qiáng)水源地的地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，掌握地下水動(dòng)態(tài)變化，以便為水源合理開發(fā)利用提供技術(shù)依據(jù)，同時(shí)建議水源井開采不得超過設(shè)計(jì)開采量，并控制水位降深，減少和避免對(duì)周邊地下水環(huán)境的影響。

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