基于鋁質(zhì)耐火材料新建工程取水可靠性及影響研究

趙福林

(遼寧省大連水文局，遼寧 大連 116400)

1 概 況

鞍山市利恒鎂制品廠成立于2002年，廠址位于鞍山市岫巖滿族自治縣蘇子溝鎮(zhèn)黃旗村大爪子溝，張莊公路161km處。該企業(yè)主要從事鋁質(zhì)耐火材料及大結(jié)晶電熔鎂砂生產(chǎn)。鋁質(zhì)耐火材料廠占地面積13320m2，大結(jié)晶電熔鎂砂廠占地面積13000m2。2009年初，由于電熔鎂砂市場(chǎng)需求量不斷擴(kuò)大，該企業(yè)在原有廠區(qū)內(nèi)投資890萬(wàn)元新增4臺(tái)電熔鎂爐及其配套的生產(chǎn)設(shè)備并投產(chǎn)，年產(chǎn)電熔鎂砂2萬(wàn)t。2010年以來(lái)，鋁質(zhì)耐火材料由于它的性能優(yōu)越，特別適合做高純鋼冶煉爐的爐襯，以替代無(wú)碳耐火材料，市場(chǎng)十分走俏。為滿足新的市場(chǎng)需求，該企業(yè)投資800萬(wàn)元新建一條鋁質(zhì)耐火材料生產(chǎn)線，年產(chǎn)鋁質(zhì)耐火材料2萬(wàn)t。

2 水資源論證范圍

2.1 分析范圍

為便于與現(xiàn)有成果和資料配套，易于進(jìn)行供需平衡分析，選取岫巖滿族自治縣作為區(qū)域水資源及其開發(fā)利用狀況分析范圍，區(qū)域面積4502km2。

2.2 取水水源論證范圍

在論證中，將建設(shè)項(xiàng)目取水水源以上的地表水分水嶺為界，劃定補(bǔ)給范圍即取水水源論證范圍，面積0.597km2。

2.3 取水影響范圍

取水影響范圍是指為論證建設(shè)項(xiàng)目取水對(duì)水功能區(qū)、現(xiàn)狀和規(guī)劃取水用水及其他方帶來(lái)的影響而確定的范圍[1-2]。一般應(yīng)包括取水直接影響的區(qū)域、該區(qū)域的現(xiàn)狀及規(guī)劃取水用戶和供水工程涉及的供水范圍。取用地下水的，取水影響范圍應(yīng)包括建設(shè)項(xiàng)目取水引起地下水動(dòng)態(tài)(水量、水位、水質(zhì)、水溫)變化的區(qū)域及其誘發(fā)環(huán)境水文地質(zhì)問(wèn)題的區(qū)域。

根據(jù)本項(xiàng)目水源地所在區(qū)域的水文地質(zhì)條件，確定本次水資源論證的取水影響范圍為水源井周邊500m的范圍。

3 取水水源論證

3.1 水源方案比選及合理性分析

3.1.1 鋁質(zhì)耐火材料取水情況

本項(xiàng)目為擴(kuò)建項(xiàng)目，項(xiàng)目用水取自鞍山市利恒鎂制品廠(鋁質(zhì)耐火材料廠)廠內(nèi)一眼深層地下水井，取水井坐標(biāo)為E123°22′57″，N40°24′20″，水井深120m，井徑0.325m，取水主要用于生產(chǎn)和生活用水。

生產(chǎn)用水主要為生產(chǎn)設(shè)備冷卻用水和消防用水(廠區(qū)內(nèi)設(shè)有容積300m3的地下消防水池)，冷卻水采用循環(huán)冷卻方式。冷卻余熱水在冬季一部分可用來(lái)公共環(huán)境取暖，另一部分進(jìn)入冷卻水蓄水池，待水冷卻后循環(huán)使用。其他季節(jié)余熱水全部進(jìn)入冷卻水蓄水池循環(huán)使用，不外排。日生產(chǎn)用水量270m3/d，年生產(chǎn)用水量為81000m3/a。

生活用水主要為員工生產(chǎn)期間生活用水，根據(jù)項(xiàng)目人員編制及工作制度，現(xiàn)有職工60人，生產(chǎn)天數(shù)按300d計(jì)算，用水定額取30L/人·d，生活用水量為540m3/a。

鋁質(zhì)耐火材料廠年取水量為81540m3/a。

3.1.2 電熔鎂砂廠取水情況

項(xiàng)目用水取鞍山市利恒鎂制品廠(電熔鎂砂廠)廠內(nèi)一眼深層地下水井，取水井坐標(biāo)為E123°23′56″，N40°23′45″，水井深140m，井徑0.50m，項(xiàng)目取水主要用于生產(chǎn)和生活用水。生產(chǎn)用水主要為生產(chǎn)設(shè)備冷卻用水和消防用水(廠區(qū)內(nèi)設(shè)有容積300m3的地下消防水池)，冷卻水采用循環(huán)冷卻方式。冷卻余熱水在冬季一部分可用來(lái)公共環(huán)境取暖，另一部分進(jìn)入冷卻水蓄水池，待水冷卻后循環(huán)使用。其他季節(jié)余熱水全部進(jìn)入冷卻水蓄水池循環(huán)使用，不外排。日生產(chǎn)用水量為140m3/d，均為日蒸發(fā)消耗，年生產(chǎn)用水量為42000m3/a。生活用水主要為員工生產(chǎn)期間生活用水，根據(jù)項(xiàng)目人員編制及工作制度，現(xiàn)有職工30人，生產(chǎn)天數(shù)按300天計(jì)算，用水定額取30L/人·d，生活用水量為270m3/a。

電熔鎂砂廠年取水量為42270m3/a。

3.2 地質(zhì)、水文地質(zhì)條件

建設(shè)項(xiàng)目所在區(qū)域大地構(gòu)造位置處于華北地臺(tái)遼東臺(tái)背斜營(yíng)口-寬甸古隆起中部。區(qū)內(nèi)地層主要為遼河群大石橋組變質(zhì)巖和元古宙花崗巖、片麻狀花崗巖及中生代三疊紀(jì)花崗巖、侏羅紀(jì)黑云母花崗巖等組成[3-4]。

廠區(qū)為低山丘陵區(qū)，最低海拔227m，最高海拔403m，高差176m。地勢(shì)南西高，北東低，地形坡度一般10°-20°，局部達(dá)40°以上，當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面為227m。

小區(qū)樓下，一對(duì)住在這里的外地夫妻在吵架，說(shuō)的是方言，其他人都聽不懂，但仍然有不少人圍觀。那男的不耐煩地吼：“你們看什么呀，聽得懂嗎？”

含水層主要為大理巖巖溶含水層、基巖裂隙含水層和第四系孔隙含水層?；鶐r裂隙含水層微弱，第四系孔隙含水層分布在河床兩側(cè)，230m標(biāo)高以下。地下水補(bǔ)給主要為大氣降水的滲入，礦坑涌水量主要為大氣降水和基巖溶洞水[5]。

因此，區(qū)域水文地質(zhì)條件屬于簡(jiǎn)單類型。

3.3 地下水資源量分析

3.3.1 取水水源論證范圍的確定

區(qū)域缺乏地下水監(jiān)測(cè)井觀測(cè)資料，無(wú)法劃定區(qū)域的地下水位等值線，進(jìn)而確定水源井的補(bǔ)給范圍[6]。為分析水源井的補(bǔ)給，暫按地下水補(bǔ)給范圍與地表水分水嶺一致的原則，即采用閉合流域的方法，確定水源井的補(bǔ)給范圍。本次論證中，將建設(shè)項(xiàng)目取水水源以上的地表水分水嶺為界，劃定補(bǔ)給范圍即取水水源論證范圍，面積0.597km2。

3.3.2 地下水資源量計(jì)算

山丘區(qū)地下水資源量一般情況下采用排泄法計(jì)算[7]。山丘區(qū)的總排泄量包括河川基流量、山前側(cè)向流出量和潛水蒸發(fā)量，根據(jù)本區(qū)水文地質(zhì)條件，論證區(qū)域無(wú)側(cè)向流出斷面和發(fā)生潛水蒸發(fā)的河谷平原，故以河川基流量作為本區(qū)的地下水資源量。

3.3.3 地下水可供水量計(jì)算

地下水可開采量的計(jì)算方法主要有實(shí)際開采量調(diào)查法、可開采系數(shù)法及多年調(diào)節(jié)計(jì)算法等[8]。綜合區(qū)域的水文地質(zhì)條件和各項(xiàng)補(bǔ)給源的性質(zhì)，本次計(jì)算采用可開采系數(shù)法計(jì)算論證區(qū)地下水可開采量，論證區(qū)地下水綜合開采系數(shù)采用0.6，計(jì)算多年平均地下水可開采量為3.13萬(wàn)m3。

3.3.4 開采后的地下水水位預(yù)測(cè)

鞍山市利恒鎂制品廠成立于2002年，至今生產(chǎn)已運(yùn)營(yíng)多年。該水源井距牤牛河500m，水量比較充足，沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)供水不足的情況。在正常生產(chǎn)取水的情況下，沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)影響周邊居民取水困難的情況發(fā)生。因此，開采后的地下水水位變化不大。

3.4 取水可靠性分析

3.4.1 水量可靠性分析

論證區(qū)的地下水資源量為5.22萬(wàn)m3，地下水可開采量為3.13萬(wàn)m3。本項(xiàng)目生產(chǎn)及生活年需新水量0.521萬(wàn)m3，因此，項(xiàng)目取水是可靠的。鞍山市利恒鎂制品廠成立于2002年，至今生產(chǎn)已運(yùn)行多年，從沒(méi)有出現(xiàn)供水不足的情況，因此，項(xiàng)目取水也是有保證的。

3.4.2 水質(zhì)可靠性分析

2016年11月25日，建設(shè)單位委托“岫巖滿族自治縣產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所”對(duì)本項(xiàng)目取水水源水質(zhì)進(jìn)行了檢測(cè)。在檢測(cè)的33項(xiàng)指標(biāo)中，全部符合國(guó)家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中的各項(xiàng)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。因此，取水水源水質(zhì)是安全可靠的。

4 取水影響論證

4.1 對(duì)水資源影響

區(qū)域的水資源開發(fā)利用目標(biāo)是保證生態(tài)基流和滿足總體規(guī)劃的前提下，適當(dāng)進(jìn)行開發(fā)。

項(xiàng)目位于岫巖滿族自治縣蘇子溝鎮(zhèn)黃旗村，項(xiàng)目所在區(qū)域水功能區(qū)為遼東山丘區(qū)的水源涵養(yǎng)區(qū)，取用地下水可視同取用地表水。項(xiàng)目地點(diǎn)遠(yuǎn)離城市公共供水管網(wǎng)覆蓋區(qū)，無(wú)外調(diào)水源及再生水水源配置，為了滿足項(xiàng)目生產(chǎn)及生活用水需求，選用地下水作為項(xiàng)目取水水源。

取新水量為0.521萬(wàn)m3/a，符合區(qū)域水資源配置要求，不會(huì)對(duì)區(qū)域水資源可利用量及其配置方案的造成影響。

4.2 對(duì)水功能區(qū)的影響

論證區(qū)域地下水資源量為5.22萬(wàn)m3,地下水可開采量為3.13萬(wàn)m3,本項(xiàng)目年取新水量為0.521萬(wàn)m3，占地下水可開采量的16.6%。建設(shè)項(xiàng)目所在區(qū)域水功能區(qū)為遼東山丘區(qū)的水源涵養(yǎng)區(qū)，項(xiàng)目生產(chǎn)用水除生產(chǎn)過(guò)程中蒸發(fā)損失外，全部循環(huán)利用不外排，生活廢水進(jìn)入旱廁定期清掏[9]。因此，項(xiàng)目取水不會(huì)對(duì)水功能區(qū)造成影響。

4.3 對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響

建設(shè)項(xiàng)目取水水源所在的蘇子溝鎮(zhèn)黃旗村，論證區(qū)域地下水可開采量為3.13萬(wàn)m3,本項(xiàng)目年取水量為0.521萬(wàn)m3,僅占地下水可開采量的16.6%。因此，項(xiàng)目取水不會(huì)形成降深漏斗，對(duì)區(qū)域的水生態(tài)不會(huì)造成影響。

4.4 對(duì)其他用水戶的影響

鞍山市利恒鎂制品廠成立于2002年，至今生產(chǎn)已運(yùn)營(yíng)多年。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查，取水水源位于大爪子溝半山腰，附近無(wú)工礦企業(yè)，距下游居民住宅約400m，在正常生產(chǎn)取水的情況下，沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)影響下游居民取水的情況。因此，項(xiàng)目取水不會(huì)對(duì)其他用水戶的取水條件和權(quán)益造成影響[10]。

5 結(jié) 語(yǔ)

論證區(qū)的地下水資源量為5.22萬(wàn)m3，地下水可開采量為3.18萬(wàn)m3。本項(xiàng)目生產(chǎn)及生活年用新水量0.521萬(wàn)m3，因此，項(xiàng)目取水是可靠的。鞍山市利恒鎂制品廠成立于2002年，至今生產(chǎn)已運(yùn)營(yíng)多年，從沒(méi)有出現(xiàn)供水不足的情況，因此，項(xiàng)目取水也是有保證的。