遷西縣城區供水水源地水資源論證

閆麗哲

（河北省水文地質工程地質勘察院，石家莊050021）

遷西縣城區供水水源地水資源論證

閆麗哲

（河北省水文地質工程地質勘察院，石家莊050021）

對遷西縣城新水源地進行了全面水資源論證，包括城區用水量預測、水量水質分析、開采后地下水位變化，并分析了取水對其他用戶影響和退水影響，最后給出論證結論；為遷西縣解決老水源地污染及城區需水問題提供了科學依據。

生活用水；水文地質條件；地下水；天然資源量；可開采量

1 概述

遷西縣位于河北省唐山市北部，灤河中下游，縣城城區生活用水主要靠現有水廠取地下水，水廠規模可以滿足目前居民生活和生產需要。現有水廠水源地位于城關東北的灤河沖積平原，為遷西縣城區居民集中供水唯一水源。由于污染等原因，水廠供水能力由最初的2.8萬m3/d降至目前的1.8萬m3/d（所有水井24h運轉），已無法滿足城區日益增長的居民用水需求。

遷西縣水廠建于2002年，2015年供水量394.81萬m3，供水總面積10.75km2，供水對象為中心城區居民生活用水，現狀用水人口7.5萬人。2020年，水廠規劃供水范圍為中心城區范圍。

縣城南部分布碳酸鹽巖類構造裂隙巖溶水，擬建施工供水井15眼（12用3備）。水井位置按區域地質構造斷裂裂隙富含水帶情況展布。巖溶水開采井成井深度180～220m，取水設備下置深度不小于90m，并在第四系做止水。

擬建城南水源地，利用現有水廠供水，新建輸水管線和相應配套工程。城南新水源地建成后，將關停現有水源地和供水范圍內的自備井。規劃水平年（2020年）取水規模738.51萬m3，供水范圍為遷西縣中心城區，主要供居民生活用水。擬打水井15眼，井深180～220m，井徑550/300mm。由井群深井潛水泵提水，經輸水管線匯入水廠清水池。設計供水水質達到GB5749—2006《生活飲用水衛生標準》。退水主要為生活污水，經市政污水管網收集排入遷西縣污水處理廠。

2 建設項目用水量預測

2.1 項目用水

項目用水為遷西縣中心城區居民生活用水、配套服務業用水、機關企事業單位用水等。

2.2 項目需水量

2.2.1 居民生活需水量

2.2.1.1 用水指標

現狀2015年水廠供水量394.81萬m3，其中配套服務業用水量占10%，機關企事業單位用水量占5%，管網漏損率11%，供水范圍內人口7.5萬人，現狀居民生活用水量106.7L/人·d，規劃水平年2020年取110L/人·d。

2.2.1.2 用水人口和需水量

現狀中心城區人口8.44萬人，除集中供水外，并有自備井供水，城區將逐步關停自備井，將分散用水戶納入公司集中供水范圍。規劃水平年用水人口預測，以現狀城區人口為基礎，根據遷西縣城人口增長趨勢，居民人口增長率取9%，預測2020年供水人口達12.99萬人，居民生活需水量1.4289萬m3/d。

2.2.2 配套服務業和機關企事業單位需水量

遷西自來水公司現狀配套服務業（賓館、餐館、醫院、學校等服務業用水）及機關企事業單位使用自來水公司水量，占自來水公司生活用水量的10%，考慮將逐步關閉自備井及其他因素，按照居民生活用需水量20%的比例，預測2020年配套服務業及機關企事業單位需水量0.286萬m3/d。

2.2.3 管網漏損量及未預見水量

依據CJJ92—2002《城市供水管網漏損控制及評定標準》規定“城市供水企業管網基本漏損率不應大于12%”，結合管網多年實際漏損情況，確定漏損率10%，則2020年供水管網漏損水量為0.17萬m3/d。未預見水量按居民生活需水量、配套服務業及機關企事業單位需水量之和的8%計，為0.13萬m3/d。

2.2.4 總用水量

綜合以上計算結果，預測2020年遷西縣中心城區總需水量738.51萬m3/a（2.02萬m3/d）。最大日用水系數采用1.4，日最大用水量2.83萬m3。本項目不含工業用水及環境用水，區內工業用水規劃全部采用灤河地表水和大黑汀水庫水。

3 城南新水源地水源分析

以建設地點與城區發展相協調、近遠期結合水量滿足需求、水質良好不易遭受污染、工程安全有保障且維護方便為原則。

3.1 水文地質條件

城南新水源地北起遷西縣新車站，南至新莊子鄉，主要位于灤河古河道內，呈南北分布，面積12.25km2。水源地位于巖口以上還鄉河 （古灤河）巖溶水系統的徑流—排泄區，巖溶裂隙與砂卵礫石層是地下水的主要貯存空間和運移通道。根據水文地質條件將水源地分為3段：下寺至臺頭村以北稱為臺頭段，西莊至南觀稱為西莊段，下龐店至新莊子一帶稱為新莊子段。

3.1.1 臺頭段

臺頭段發育地層主要為高于莊組白云巖與巖溶較為發育的楊莊組泥質白云巖，含水層頂板最大埋深在溝谷內可達60m，底板埋深小于170m。含水層厚度30～50m，水位埋深15～30m，富水性較好，單井涌水量1230～2494m3/d。該段裂隙發育，巖溶水貯存條件良好。地下水位較為穩定，水質優良，礦化度0.32g/L，地下水化學類型為型，為生產生活良好的水源。

3.1.2 西莊段

西莊段主要含水層為霧迷山組白云巖。含水層厚度40～70m，地下水位埋深5～25m。單井涌水量小于466～950m3/d。地下水位較為穩定，礦化度0.30～0.33g/L，地下水化學類型為HCO-3Ca·Mg型，水質優良。

3.1.3 新莊子段

新莊子段主要含水層為霧迷山組白云巖裂隙含水層，為城南水源地重要含水段位。含水層頂板埋深25m，底板埋深由北向南由190m逐漸減小到100m，含水層厚50m，位于地下水系統內的排泄區，水位埋深3～10m。含水層富水性好，單井涌水量3227～7461m3/d，巖溶水人工開采強度較低，水位變幅小，礦化度0.34mg/L，地下水化學類型為型，水質優良。

3.2 地下水天然資源量

根據勘察結果，本區地下水天然資源量只有當地降水入滲量。選用代表性較好的2001～2014年降水量系列進行計算。在基巖山區，對于巖體單一又有長系列水文觀測資料，不受人為影響，開采量和蒸發量可忽略不計的小流域地區，采用基流分割法求取降水入滲系數。其公式如下：

α=［（Q基+Q潛）/PF］×31536

式中 α為降水入滲系數；Q基為分割后基流量（m3/s）；Q潛為地下水潛流量（m3/s）；P為降水量（mm）；F為流域面積（km2）。

經計算，松散巖類（23.5km2）入滲系數0.27，碳酸鹽巖類（183.6km2）入滲系數0.1509。根據入滲面積、入滲系數和年降水量（603.1mm），計算城南水源地地下水多年平均補給量5.63萬m3/d。

3.3 地下水可開采量

本項目采用均衡法、開采模數法和解析法對開采水資源進行計算，計算結果相互比照，最終確定水源地允許開采量2.5萬m3/d，其中臺頭段巖溶水6600m3/d；西莊段巖溶水960m3/d；新莊子段西側（下龐店—新莊子）巖溶水1.244萬m3/d，孔隙水2500m3/d，東側（米城莊一帶）巖溶水2500m3/d。

3.4 水質

城南水源地水質符合GB5749—2006《生活飲用水衛生標準》要求，可以作為生活飲用水水源。

4 開采后地下水水位預測

4.1 水源開采方案

本項目2020年取水量1.69萬m3/d。具體開采方案為臺頭段5眼井，井號為K1，K2，K3，TC1，TC3；西莊段2眼，井號為TC4，TC6；新莊子AB段5眼，井號為K4，K5，TC7，K6，K7。

4.2 水位預測

根據抽水試驗，臺頭段導水系數采用保守值T= 322.4m2/d，西莊段T=2505.1m2/d，貯水系數μ*=3.79×10-6。新莊子段T=2505.1m2/d，μ*=3.79×10-6。經計算，到2020年末水源地臺頭段巖溶水開采井水位降深4.07～5.57m，動水位埋深19.88～38.99m，最大降深和最大動水位埋深TC1#井，最大降深5.57m，最大動水位埋深38.99m，巖溶水頂板埋深58m；西莊段巖溶水開采井降深7.93m，動水位埋深16.48～34.51m，最大動水位埋深TC4#井，最大動水位埋深34.51m，巖溶水頂板埋深64.5m；新莊子AB段巖溶水開采井的降深8.4～9.21m，動水位埋深13.66～14.62m，最大降深TC7#井，為9.21m，最大動水位埋深K5井14.62m，巖溶水頂板埋深40m。

5 水源取水對其他用戶的影響

水源取水范圍內用水戶主要是各村鎮的自備井，取水層位為巖溶水或第四系孔隙水，區內主要作物為旱玉米、板栗、核桃等，多為耐旱性植物，基本不需灌溉，農灌開采量可以忽略不計，地下水主要用途為生活用水。巖溶水水井深度一般150m，第四系水井深度一般小于40m。項目運行后，將對當地農村自備井造成一定影響，根據本項目開采方案，分別計算臺頭段、西莊段、新莊子AB段的開采井在5年后對水源地的降深影響。計算公式為：

式中 sij為設計開采井第j口井對第i口井所產生的影響降深（m）；Qj為設計開采井第j口井的出水量（m3/d）；W（u）為泰斯井流的井函數；T為應急開采時間（d）。

經計算，水源地水源井的開采主要對水源井附近村莊自備井有影響，新莊子AB段，巖溶水取水最大影響降深8.8m，主要影響的村莊有柴家灣、巖口鄉、官橋、上龐店，對當地的巖溶水自備井用水戶有一定影響，但是較小。現狀條件下水源地允許開采量2.5萬m3/d，大于水源地設計開采量，因此本項目運行后，對農村居民生活用水影響較小。

6 退水影響

退水為生活污水，經管網收集后最終排入遷西縣污水處理廠，處理達標后排入灤河。遷西縣污水廠設計處理規模2萬m3/d，目前污水處理量1.7萬m3/d。本項目退水按用水總量的70%，規劃年退水量431.396萬m3/a。生活污水污染物和退水量滿足入污水處理廠水質、水量要求。污水廠出水水質達到GB189—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級A排放標準，退水對河道水功能區的影響較小。

7 結語

（1）以新建城南水源地的地下水作為取水水源，通過現有水廠向縣城供水，水源地地下水富水性較好，水質良好，擬打水井15眼，以巖溶水為水源，單井供水量466～7461m3/d，含水層厚度30～70m，地下水位埋深5～30m。

（2）在現有開采條件下到規劃水平年2020年，地下水動水位埋深最大為38.99m。城南水源地允許開采量2.5萬m3/d，即912.5萬m3/a，可以滿足該項目738.51萬m3/a的取水要求。水質化驗結果顯示符合《生活飲用水衛生標準》，水質可靠。

（3）項目實施后，將關停現有水源地，對緩解第四系地下水位持續下降趨勢有重要作用。新建水源地運行后，對區域水位有一定影響，但是影響較小。項目退水全部經污水處理廠處理后達標排放，對水功能區沒有明顯不利影響。

（4）城南水源地地下水作為遷西縣中心城區供水水源，符合我國相關產業政策。供水水源水質、水量滿足要求，合理可行。

［1］河北省水文地質工程地質勘察院.河北省遷西縣城南水源地水文地質詳查報告［R］.2016.

［2］SL322—2013，建設項目水資源論證導則［S］.

［3］DB13/T1161—2016，河北省用水定額［S］.

［4］呂長安.河北水利大全［M］.北京：中國水利水電出版社，2016.

［5］閆麗哲.唐山華潤電廠三期工程再生水的利用［J］.河北水利，2012.

（責任編輯：王艷肖）

W ater resource argumentation in the urban area of Qianxi County

YAN Li-zhe
（HebeiHydrogeological Engineering Geological Survey Institute，Shijiazhuang 050021，China）

This papermakes a comprehensivewater resource argumentation for the new water source in Qianxi city.The argumentation includes the water use forecast in urban areas，the analysis of water quantity and quality and the change of underground water table after extraction，the effects ofwater intake on other users and the effects ofwater withdrawalwere analyzed，and then the conclusion of argument is given.It provides scientific basis for the settlement of the pollution of the old water source and the water requirement in the urban.

water for life；hydrogeological condition；underground water；natural resources；allowable withdrawal

TV213

：B

：1672-9900（2017）04-0047-04

2017-06-23

閆麗哲（1983-），女（漢族），河北石家莊人，工程師，主要從事地下水資源調查評價、建設項目水資源論證等工作，（Tel）18603311563。