水源取水的合理性分析及對環境影響研究

袁克光

(遼寧省鐵嶺水文局，遼寧 鐵嶺 112000)

1 概況

沈陽市新城子區位于沈陽市區北郊，北隔遼河、萬泉河與鐵嶺、法庫縣相望，東與撫順市、鐵嶺縣毗鄰，西與新民市、于洪區相連，位于東經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個鄉、6個鎮、2個街道辦事處、211個行政村。

本區地處遼東丘陵和遼河平原過度帶，地勢由東向西傾斜，東南高、西北低。丘陵、平原分區明顯。東部丘陵區占全區總面積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重。平原區占總面積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，地勢起伏不平，土質為黃土層，這部分平原是我區糧食和油料的主要生產地。西北部平原占平原面積28．4%，由于受遼河流域影響，地勢平坦，高程在38～50m，土質肥沃，低洼易澇，地下水豐富，是我區水稻的主要產地。

該區處于遼東山地與下遼河平原之間，由漫灘區、遼河故道和一級階地組成。遼河及區內4條小河是該地區較好的補給源。該區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。據抽水實驗測定，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內最厚的地段。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

取水地段的地下水水化學類型為 HCO3—Ca型，地下水水質綜合評價分類屬于良好。按著國家生活飲用水標準(GB5749—85)對區內地下水分析評價，地下水中除錳超標外，其它各項指標均符合生活飲用水標準，地下水經過處理后可以達到國家生活飲用水標準。按一般工業鍋爐用水水質起泡作用評價為不起泡的水或半起泡的水。

(3)取水地段距離用水地點比較近，便于運行管理。

(4)距離周圍農村比較遠，減少了對農業(村)用水的影響。

2.2 水源生產井合理取水量的分析

(1)地下水容積儲量分析

地下水系統的容積儲量與系統的結構、規模有關。根據含水層容積儲存量計算公式Q容=μ·F·H

計算。

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。

計算該區含水層容積儲存量Q容=0．71億m3。

(2)地下水調節儲量分析

地下水調節儲量根據公式Q調=μ·F·ΔH計算。

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。計算結果:地下水調節儲量Q調=0．023億m3。

(3)水源井取水量消耗地下水儲量的分析

本區抗生素廠自備水源年開采量0．07億m3，大于其調節儲量，則需動用一部分容積儲存量為0．07-0．023=0．047 億 m3，占總容積儲存量的6．6%，水源所動用的一部分容積儲量是較小的，因此水源開采量控制在19200．0m3/d是允許的。

2.3 水源生產井水位降深合理控制

由解析法計算生產井在干擾條件下動水位埋深為21．39～24．3m，2005年11月實測生產井水位埋深21．21～26．26m。根據水源地附近含水層厚度55．0～60．0m來看，實測生產井水位埋深接近于含水層厚度的一半，符合有關規定“最大降深不允許超過含水層厚度的一半”要求，因此水源生產井水位降深是合理的。

3 生產井合理的布設

生產井合理的布設主要考慮生產井井群排列方式和井間距離，抗生素廠自備水源生產井井群呈梅花狀排列，因此生產井布設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算井群的干擾系數來進行的。

4 備用水源論證

由沈陽自來水公司得知，新城子自來水公司供水能力24萬m3/d，現狀供水量12萬m3/d，余水12萬m3/d，發電廠與自來水公司簽訂協議，每小時向發電廠供水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。因此電廠取水對自來水公司供水戶供水不產生影響。

5 取水對環境影響分析

5.1 地表取水對環境影響

本區污水處理廠設計中無用水戶，因此電廠取水不會產生對其它用戶的影響。電廠生產用水屬于“中水”再利用，中水源頭為虎石臺鎮工業、生活污水，電廠取水對節約當地水資源和提高水資源利用率發揮較大作用。

電廠取水后，將減少污水處理廠排水1．0萬m3/d，現狀年污水來水量2．5萬m3/d，虎石臺鎮污水處理廠實際處理2．28萬m3/d，還有1．28萬m3/d中水排入蒲河，對環境也不產生影響。

電廠排水系統采用分流制排水系統，分別為生活污水排水系統、工業廢水排水系統和雨水排水系統。排水系統采用中立流方式排至相應的泵房，生活污水和工業廢水分別處理后回收至除灰系統和輸煤沖洗系統，雨水排至蒲河，因此也不會產生環境影響。

5.2 地下取水對環境的影響

5.2.1 水源開采對周圍地下水水位影響的預測

(1)水源開采后地下水水位

水源開采對周圍地下水水位影響的預測是利用數值法預測水源運行后不同水平年的地下水變化情況。通過預測的地下水等水位線圖分析可以看出，保持現狀條件下，水源開采量19200．0m3/d時，其水源開采影響范圍與現狀條件下基本一致，開采區地下水水位標高為55．0—58．0m。

(2)水源開采后影響范圍

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

5.2.2 水源開采對周圍農業(村)用水影響的分析

(1)水源開采后對周圍用水戶影響分析

目前水源開采區影響范圍內目前無其它用水戶，因此水源開采后對周圍其它用水戶未有影響。

(2)水源開采后對周圍農業用水戶影響分析

區內主要為旱田區，目前已規劃為虎石臺工業園區，因此對周圍農業沒有影響。

目前區內水源影響范圍內僅有柳崗村，農村用水為自來水，因此水源開采后對柳崗村的村民用水影響不大。

6 結論及建議

水源地取水地段地下水水化學類型為HCO3—Ca型或HCO3·Cl—Ca·Na型。地段地下水質量級別則屬于良好(Ⅰ類)的水，地下水中除錳超標外，其它各項指標均符合生活飲用水標準，地下水經過處理后可以達到國家生活飲用水標準。

對區內地下水資源分別進行了現狀年(2005年)和開采條件下(枯水年)的均衡計算，結果均為正均衡，可見自備水源開采量19200．0m3/d是有保證的。

用解析法計算各生產井在干擾條件下水位埋深21．39～24．43m，與2005年11月實測生產井水位埋深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。

水源開采區影響范圍內目前無其它用水戶，因此水源開采后對周圍其它用水戶未有影響，對周圍農業也沒有影響。水源開采后對柳崗村的村民用水影響不大。

建議:

(1)從對中水利用上看，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。

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

(3)應加強水源地的地下水動態監測，掌握地下水動態變化，以便為水源合理開發利用提供技術依據，同時建議水源井開采不得超過設計開采量，并控制水位降深，減少和避免對周邊地下水環境的影響。

［1］李兵，馮謙誠，劉向華，李紅亮．造紙項目水資源論證取用水合理性分析［J］．南水北調與水利科技，2009(05)．

［2］郭賀潔．建設項目取用水合理性分析研究［J］．水利建設與管理，2010(11)．

［3］苗濤田，劉斌，韓月．邵寨礦井取用水量合理性分析［J］．水科學與工程技術，2013(02)．

［4］王宇昕．永吉縣縣城引松給水工程(二期)建設項目取用水合理性分析［J］．科技創新導報，2012(34)．