金川热电联产灰场水文地质初勘-甘肃工业职业技术学院毕业论.doc

甘肃工业职业技术学院摘要：地下水位埋藏较深，含水层厚度大，透水性较好，水质较好。但大气降水对区内地下水的补给十分微弱，场地内第四系潜水赋存于冲洪积含泥质砂卵石及砂砾石中，处于地下水位深埋区，地下水位埋深在110120m之间，第四系厚度约300350m ，含水层厚度约100120m，就含水层做以下的分析。关键词：水文 水质 水文地质评价 渗水Abstract: buried deep water table, aquifer thickness, and good water permeability, good water quality. Diving sites occurs in Quaternary Alluvial sand and gravel with clay and sand and gravel in deep water table in the area, water table depth between 110 120m in the fourth grade the thickness of about 300 350m, aquifer thickness of about 100 120m.Aquifer on the following analysis.Key words: hydro-geological assessment of the hydrological water self-purification引言：本次水文地质勘察的主要目的是在阐明区域水文地质条件的基础上，基本查明场地区域内地下水埋深、赋存条件，评价场地地带地下水富水性和水化学特征及水质，进行地表渗水试验和场地包气带渗透性评价，提供地层渗透系数，评价该灰场建设对地下水环境的影响，为建设方进行环境影响评价及规划环境防治措施提供依据。1：地下水形成的环境条件1.1自然地理1：地理位置及经济灰场场区位于金昌市区以东约2Km处，场地现为金川公司的碎石采掘场，该采掘场是由中心向四周逐渐挖扩形成一长条状深坑，坑底较平缓，坑内地势自东向西略降，南、西、北三面为陡坎。东西长约12001500m，南北宽约600800m，挖深形成的的陡崖高约10m左右，坡度7085，局部直立，崖下建有运输碎石的铁道，场地总面积约为0.721.2km2，目前仍在向周围开采碎石。灰场拟建于该场地西端，拟作为金川集团有限公司热电联产项目工业废渣堆填场，堆填的主要成分为粉煤灰。工作区紧临金昌市区通过河雅省级公路与312国道相通，灰场场地内有矿山铁道和简易道路与外界连通。本区由于离金昌市只有2km因此其交通较发达。其经济主要以农作物为主。2：水文目前，金川河为区域内唯一的季节性河流，该河发源于永昌北海子一带，属于西大河河水下渗二次溢出汇流后形成的河流，天然状态下，河流流量的大小主要受上游平原区灌溉的影响，灌溉期大部分泉水被截流，非灌溉期，泉水溢出形成径流，流经龙首山，流入金川峡水库。目前金川峡水库的水流由三部分组成，一是西金干渠从西大河水库引入，二是永昌县至焦家庄一带的泉水汇入，三是从东大河皇城水库调入，金川峡水库是金昌市唯一的城市和农业供水水源。城市供水主要通过管道输水，农业供水主要通过渠道输水。据金川峡水文站多年观测资料，金川河多年年平均径流流量为1.235108m3/a，年平均流量3.92m3/s，3、气象本区属温带大陆性干旱气候，降水年际、年内变化大。年际最大年降水量243.3mm（1988年），最小年降水量仅66.3mm（1991年），年内降水主要集中在69四个月，其降水量约占全年降水量的78.1%；多年平均气温9.2，年均最高气温10.3，年均最低气温8.4，极端最高气温40，极端最低气温-23。年无霜期144155天，干燥度4.05.0，最大风速27m/s，主导风向西北风。1.2地形地貌该地处于金昌昌宁盆地的上游地段，南距宁远堡山口约8km，地势西高东低，地面平均坡降7.25，地形较平坦，所处地貌类型为山前冲洪积倾斜戈壁平原，外围为低山丘陵地貌。由于区内地表主要为砾质土，且气候干燥，地下水位埋藏较深，故地表多裸露，无植被覆盖。1.3地层岩性与地质构造灰场区地层岩性相对简单，出露地层主要为第四系上更新统冲洪积含泥质砂砾卵石，局部地带有一些新近人工堆积土。上更新统含泥质砂砾卵石（Q3al-pl）：为灰场及周边戈壁平原地带的主要地层，分布范围广，岩性较为单一。砾卵石砾径一般20-60mm，大者在100mm以上，呈浑圆或次圆状，分选差，较松散，成份为石英砂岩和花岗岩为主，局部含薄层中粗砂或粘性土。金昌昌宁盆地在大地构造上属于祁连山褶皱系河西走廊过渡带中段，中朝地台区的南部下四分昌宁中新断陷区，西北为阿拉善隆起带，南部为古生代龙首山韩母山断束，北部为潮水红崖山中新隆起区。在与南北中新隆起接触带发育有两条近东西走向的隐伏大断裂，控制着该区的地层结构。1.4区域水文地质条件在区域水文地质单元上，工作区为金川昌宁盆地的一部分，位于盆地西南部金川河冲洪积扇中部。本区气候干旱，降水稀少，水文网不发育。地下水类型为第四系松散岩类孔隙水，在灰场场地周围，含水层岩性为单一大厚度含泥质砂砾卵石及砂砾石组成，含水层厚度100-120m，地下水位埋深120m左右，下游尾矿库附近约为70-90m。用40m3/h的水泵进行抽水，3-5分钟水位就趋于稳定，水位降深为0.61m。说明含水层渗透性较好，渗透系数约50100m/d，推测降深5m单井涌水量将大于3000m3/d(图2-2、2-3)。本区地下水的补给区位于金川河口一带，补给源为大气降水和河水入渗补给，向北东方向迳流，水力坡度在2-3 左右，以侧向迳流的方式排泄于下游的民勤盆地（图2-3），人工开采也是地下水的排泄方式之一（0.8-1.1亿m3/a， 区内地下水水质从上游到下游，由于地下水在砂砾石介质孔隙中的溶滤作用，水质由好变差，矿化度、总硬度升高，由西南部矿化度小于1g/L，总硬度（Ca2+Mg2+）小于8.9毫克当量/升，至北东部矿化度大于1g/L，总硬度（Ca2+Mg2+）大于8.9毫克当量/升，水化学类型由重碳酸型渐变为硫酸、氯化物型。 同时由于场地下游由于工业废水的渗漏补给，地下水中的SO42-显著增加，最高达1.78g/L，矿化度为2.83g/L。2、场地水文地质勘察2.1水文地质调查在场区及外围开展专门水文地质调查，对上下游各类地下水露头（钻孔、）及污染源和地层界线进行调查，对地下水位进行测量，对收集的各类水文地质资料进行了核查复核，基本查清了地下水含水层的分布、水位埋藏特征和地下水的补、径、排条件及河水与地下水的相互转化关系以及城市生活、工业污水排放与地下水质变化发展变化的规律。2.2水文地质试验由于受现场条件、设备的限制，加之周围水文地质资料较丰富，而且本次勘察的重点又以查明场地包气带地层渗透性为主，勘察中在场地四周的四个探井中进行了渗水试验，对于地下水质、包气带水份吸附、自净作用等特征，均取自与灰场场地相距约2km的临近尾矿库场地有关试验成果资料。2.2.1渗水试验：主要针对包气带松散地层进行，本次试验主要在灰场场地相距约2km的临近尾矿库场，地层岩性为含泥质砂砾卵石。采用探井法，探井深12m，直径80cm，坑底铺设2cm厚的一层园砾，粒径48mm，以防止或减缓注水对井底的冲刷。坑壁用铁皮遮挡，以防止溅起的水花对毛细水头的影响。装置示意如图3-1。试验开始时先往井内注水，控制流量连续均衡，并保持水层厚度为常数。当注水达到相对稳定并延续2小时以上，试验结束。试验中采用容器计量注入量，自来水连续流入，为保持开始时段能连续注入，共备3个容器，每个容器容积为5.00m3。水层厚度以刻度计控制，保持水层厚度始终为常数，计时器计时。根据公式K=QL /（HK+Z+L） （K=VI ；K=QI 达西定律） 式中K渗透系数（m/d） I=( HK+Z+L)L Q稳定渗流量（m3/d） Z井中水层厚度（m） 井底面积（m2） HK土层毛细压力，以水柱高度表示（m） L试验时间内，水向坑底渗透的深度（开挖量取，m） 渗水试验计算表 表3试坑号水层厚度Z（m）渗入深度L（m）毛细压力HK（m）试坑面积（m2）稳定渗流量Q（m3/d）渗透系数K（m/d）备 注计算值修正值TJ20.52.10.30.544.7464.851.84平均值62.64m/dTJ30.52.50.30.549.975.660.48TJ40.52.70.30.552.581.064.8TJ50.52.40.30.561.291.873.44 上述方法未考虑侧向渗透及结合水的影响，故试验K值偏大，根据地区经验，取0.8的修正系数，建议该场地包气带含泥质砂砾卵石渗透系数为62.64m/d。由此可以看出本地区场地地下水渗透能力较强，3、场地水文地质条件与评价：3. 1、地下水的赋存及埋藏条件 场地内第四系潜水赋存于冲洪积含泥质砂卵石及砂砾石中，处于地下水位深埋区，地下水位埋深在110120m之间，含水层厚度与第四系厚度密切相关，本区第四系厚度约300350m ，含水层厚度约100120m。3.2地下水的补、径、排条件及含水层的富水性 区域上灰场场地属于地下水的径流区，而流经本区的金川河已断流多年，因此，主要由区外地下水以地下径流的方式补给区内，由于地下水埋藏较深，区内降水稀少，大气降水对区内地下水的补给十分微弱。 区内地下水总体自西南向东北径流，径流条件较好，流速较快，据区域水文地质资料，水力坡度在2-3 左右。 区内地下水以地下径流方式排泄于区外，由于下游地下水开发加剧，导致区域地下水位持续下降，近十来年，区内地下水位埋深也由以前的110m左右下降至目前的120m左右。 据区域水文地质资料及临近场地抽水试验结果，本场地为地下水丰富地段，单井涌水量3000m3/d，地下水富水性划分为丰富。但由于本区地下水位埋藏较深，属于地下水难开采利用区域。3.3地下水化学特征及水质评价地下水类型主要以HCO3SO42-或SO42-C1-型水为主，分布面积分别为 415.12km2、419.99 km2，占整个面积的43.8和44.3：SO42-一HCO3-型水分布面积为103.10km2，占整个面积的10.9；SO42-型水9.63 km2，占整个面积的1.0%。分布面积为834.09 km2，占整个面积的87.12，受污染的面积为123.28 km2，只占整个面积的12.88，说明区域地下水水质较好，受污染影响程度较轻。区域地下水PH值在7.17.8，属于咸性3.4灰场场区建设对地下水环境影响的评价 综合上述成果，灰场场地建设对地下水环境影响的主要方式是工业废水的入渗，但灰场场地为工业废渣堆填场，其堆填的主要成分为粉煤灰，是煤炭燃烧后的产物，属固体堆填物，无工业废水排放，本身有害金属元素含量较小，再加之本区气候干旱降水稀少，降水对灰渣中有害物质的淋滤作用有限，入渗水量很小。同时，由于本区地下水位埋深达120m左右，入渗水渗流途径漫长，地层的主要成份含泥质的砂砾卵石层，对废水又有较强的吸附净化能力。4:结论1、灰场场地处于金昌昌宁盆地的上游地段，南距宁远堡山口约8km，地势西高东低，地形较平坦，所处地貌类型为山前冲洪积倾斜戈壁平原。地表多裸露，无植被覆盖。2、金昌昌宁盆地在大地构造上属于祁连山褶皱系河西走廊过渡带中段。在与南北中新隆起接触带发育有两条近东西走向的隐伏大断裂，控制着该区的地层结构。3、灰场场地地下水类型为第四系松散岩类孔隙潜水。总的特点是：地下水位埋藏较深，含水层厚度大，透水性较好，水质较好。场地内第四系潜水赋存于冲洪积含泥质砂卵石及砂砾石中，处于地下水位深埋区，地下水位埋深在110120m之间，第四系厚度大约300350m ，含水层厚度约为100120m。 4、区外地下水以地下径流的方式补给区内，大气降水对区内地下水的补给十分微弱。区内地下水总体自西南向东北径流，径流条件较好，地下水以地下径流方式排泄于区外，由于下游地下水开发加剧，导致区域地下水位持续下降。5、本场地属于地下水丰富地段，单井涌水量3000m3/d，地下水富水性划分为丰富。同时由于本区地下水位埋藏较深，属于地下水难开采利用区域。6、场地区内属地下水的上游径流区，径流条件较好，沿地下水流向，地下水化学类型比较稳定，均为SO42-Cl-Na+-Ca2+型水，属低矿化水。7、场地地下水渗透能力较强，综合确定灰场场地内地下水的渗透系数为62.64m/d。致谢：这次论文能够圆满的完成，我得感谢我的指导教师，还有在单位教的师傅，在这里我表示诚致的谢意。参考文献1 林桓，李世桢.我国黄金矿山砷的污染状况与防治J.黄金,1994(11)2 韦冠俊.矿山环境保护M.北京:冶金工