□王明禹 高 磊
1.地下水類型
項目區所在地第四系松散堆積物厚度45~55m,上覆沖積黃土狀亞粘土、粉細砂;埋藏孔隙潛水,埋深3~6m,細砂層呈斑狀分布,厚度1~6m;單井涌水量小于100m3/d,富水性極弱,水質差,開發意義不大。下部為灰白、灰黃色砂礫石,含不同程度的粘土及高嶺土,底部有泥礫石層,埋藏孔隙承壓水,埋深一般為35~40m,含水層厚度一般為10~15m,單井出水量為840~1200 m3/d,富水性中等。
2.地下水的補給、徑流、排泄
地貌及地質條件決定了地下水的賦存和運移。項目區地下水主要接受大氣降水和側向徑流補給。所處臺地地下水水力坡度大,含水層顆粒粗,地下徑流通暢,地下水的補給、徑流條件決定了其排泄途徑以徑流為主。
3.地下水動態類型特征
地下水以接受大氣降水入滲及側向徑流補給為主,主要通過徑流排泄。水位埋深4~5.5m,水位年變幅2m。豐水期一般出現在7~10月,枯水期多出現在4~6月,其動態隨季節變化明顯。
4.地下水化學特性
項目區地下水化學類型較為簡單,為重碳酸-鈉鎂型水。P H值7.3~8,屬于弱堿性水;礦化度大于1g/L;總硬度的平均值為247m g/L,屬于軟水偏硬。除鐵、錳含量超標外,其他物質含量均未超過生活飲用水標準,是能夠飲用的水質。
根據項目區水文地質條件,確定地下水補給量,包括大氣降水入滲補給量、地下水側向徑流補給量。
1.補給量計算
1)大氣降水入滲補給量是指大氣降水入滲到包氣帶中,在重力作用下入滲補給地下水的水量。按下列公式計算:
Q降=F·a· X
式中:Q降-多年平均大氣降水入滲補給量(m3/a);
F-大氣降水滲入面積(4.13 k m2);
a-多年平均降水入滲補給系數(取0.08);
x-多年平均降水量(430m m/a)。
經計算,項目區大氣降水入滲補給量為14.2萬m3/a。
2)地下水側向徑流流入補給量
地下水側向徑流流入補給量采用地下水動力學法計算,公式為
Q側=K·I·B·M·T
式中:Q側-地下水側向徑流補給量(m3/a);
K-含水層平均滲透系數(取50 m/d);
I-垂直于剖面方向上的地下水水力坡度(1.5‰);
B-垂直于地下水流方向的計算斷面寬度(取1093m);
M-天然情況下地下含水層平均厚度(取13m);
T-地下徑流補給時間(取365d/a)。
垂直于地下水補給源方向打一個斷面。經計算,項目區地下水側向徑流流入補給量為38.9萬m3/a。
綜上所述,項目區多年平均地下水總補給量為53.1萬m3。
2.可開采量計算
項目區地下水可開采量
Q1=S P
式中:S-開采面積(平方公里);
P-開采模數(8.39);
Q1=S P=4.13×8.39=34.7萬立方米。
項目區地下水可開采能力,采用平均布井法計算地下水可開采量,即根據項目區地下水開采條件,確定合理的單井涌水量、影響半徑、年開采時間,在項目區內平均布井,用這些井的年內開采量代表區內可開采量。計算公式如下:
Q可開=q·N·t
式中:Q可開-計算區多年平均地下水可開采量(m3/a);
q-單井涌水量(1200 m3/d),即當含水層厚度≥10m,降深5m,井徑250m m時井的出水量;或當含水層厚度小于10m,降深3m,井徑250 m m時井的出水量;
N-計算區內平均布井數(8眼);
t-機電井年平均開泵時間(30 d/a)。
其中 N=F/4 R2
式中:F-計算區內有效可布井面積(m2);
R-單井影響半徑(m)。
經計算,地下水可開采能力為28.8萬m3/a。
3.地下水資源量
項目區內多年平均地下水總補給量為53.1萬m3/a,其中大氣降水入滲補給量14.2萬m3/a,占總補給量的26.7%;側向徑流滲入補給量38.9萬m3/a,占總補給量的73.3%。多年平均地下水可開采量為34.7萬m3/a,項目可開采能力為28.8萬m3/a。
不同頻率地下水資源量計算,是在求得逐年地下水資源量系列基礎上,通過頻率計算加以確定。據此,求得P=85%時,項目區地下水補給量為45.1萬m3/a,可開采量為29.5萬m3/a,項目可開采能力為24.5萬m3/a。該項目區為新建工程,沒有水利工程及供水系統,水資源沒有被開發利用。
該項目區內無江無河,沒有可利用的地表水資源,本次論證,只對該區地下水資源進行論證。
當項目區P=85%時,地下水補給量為45.1萬m3/a,可開采量為29.5萬m3/a,項目可開采能力為24.5萬m3/a。該地區成井深度為70m,地下水靜水位為3~6m,動水位為10~15m,單井出水量在1200m3/d以上,提水設備為潛水泵。由此可看出該區取水條件十分可靠。
該建設項目為藥材生產基地建設項目,種植甘草和防風,用水過程主要是采取注水方式進行灌溉。
項目區開發面積0.5萬畝,新打機電井6眼,畝耗水量為6m3,實際需水量3萬m3/a。
可供水量Q供=n·q·t·d
式中:n-機電井數(8眼),
q-單井出水量(1200m3/d),
t-每天開機時間(14h),
d-開機天數(30d)。
經計算Q供=16.8萬m3/a,由以上計算分析可供水量大于實際需水量,可開采量也大于實際需水量。地下水資源量及機井布置均能滿足要求。
由于當地無地表水可利用,為確保地下水資源可持續利用,從節約水資源出發,同時降低生產成本,促進植物生長,提高產量,該項目區采用注水灌溉形式進行灌溉,畝用水量為一次1.5m3,一年按4次計算為6m3,比漫灌畝節約用水800m3以上,每臺注水灌機可灌溉120~150畝,36臺注水灌機能滿足項目實際生產需要。
建設項目開發利用水資源是在可開采范圍內進行的,不是掠奪性開采,建設項目開發利用水資源不會對區域的水資源及其他用水戶造成影響。
針對用水戶按照水資源規劃實行計劃用水,確保在可開采范圍內取水,以達到節約保護水資源的目的。
(一)建設項目機電井采用梅花布井法,經分析計算,可開采利用量為28.8萬m3/a,實際生產需水量3萬m3,再加其他用水共計12萬m3,保證項目區用水是充裕的。
(二)項目區的取水量在允許可開采量的范圍內,水質較好,能滿足農田灌溉需要。
(三)加強水資源保護,控制地下水的超采,節約用水,避免地下水污染。同時,要建設機電井管護房,設置專人,加強對機電井的管護和管理。