龙口一中地温空调取水水量可靠性20100815.doc

龙口市新一中地温空调取水水源龙口市新一中地温空调取水水源 水量可靠性分析水量可靠性分析 山东省水利科学研究院山东省水利科学研究院 二二 一一 年七月年七月 批批 准 王明森准 王明森 核核 定 郑灿堂定 郑灿堂 审审 查 李福林查 李福林 项目负责项目负责 张保祥 张保祥 技术负责 黄继文技术负责 黄继文 完成人员 张保祥完成人员 张保祥 黄继文黄继文 范明元范明元 刘海娇刘海娇 陈华伟陈华伟 傅士东傅士东 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 前前 言言 龙口市位于山东半岛西北部 渤海湾南岸 总面积 893 平方公里 人口 63 4 万人 近年来 随着龙口市经济 社会的全方位迅速发展 人民生活水平持续提高 综合实 力不断壮大 2009 年位居全国县域经济基本竞争力排名第 11 位 山东省第一位 龙口 市注重科技教育事业发展 在国内率先普及九年制义务教育和高中教育 中小学和职 业学校达到 191 所 初步形成了幼教 普教 高教 职教 成教全面协调发展的教育 体系 龙口市第一中学前身是创于 1892 年的崇实中学 1995 年被省教委定为省级规范 化学校 原校址位于龙口市黄城绛水河畔 占地 152 亩 现有 69 个教学班 学生 4000 多人 为顺应教育发展形势 2008 年龙口市启动了龙口一中新校建设项目 新校区位 于龙口市新区行政中心横向延长轴上 整个校区规划用地面积 500 亩 包括行政办公 楼 教室 学生宿舍和体育馆等 总建筑面积 5 6 万 m2 建设 150 个教学班 容纳在 校生 7500 人 工程总概算投资 4 88 亿元 于 2008 年 9 月开工 本着环保 节能 可持续利用和考虑运行费用最低等原则 拟对综合办公楼 后 勤服务楼 艺术楼 体育馆 游泳馆等共 6 5 万 m2的建筑采用地温中央空调制冷和供 暖 需水量为 470m3 h 地温空调夏季制冷按 90 天 需水量 49 14 万 m3 冬季供暖按 120 天 需水量 84 42 万 m3 年总需水量 133 56 万 m3 日平均需水量 6360m3 拟以 项目所在区域浅层地下水作为取水水源 通过建设地下水井 抽取浅层地下水来满足 地温空调的需水要求 为保障龙口市新一中地温空调取水水源水量的可靠性 2010 年 6 月 龙口市新一 中筹建办公室正式委托山东省水利科学研究院开展取水水源水量的可靠性分析工作 接受委托后 我院成立了项目组 并进行了实地考察 对项目所在区域进行了取用水 量调查 经计算 项目所在区域地下水资源量基本能够满足龙口新一中地温空调机组 用水量 在本次取水水源水量的可靠性分析过程中 得到了龙口市水务局的大力支持 在 此表示衷心的感谢 由于时间及水平所限 报告书中不妥之处敬请批评指正 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 目目 录录 1 龙口新一中建设概况与地温空调用水量分析龙口新一中建设概况与地温空调用水量分析 1 1 1 龙口新一中建设概况 1 1 2 校区室内制冷 供暖方案选择 4 1 3 地温中央空调简介 5 1 4 地温空调取水量及取水水源 9 1 5 地温空调用水工艺及运行效果 10 2 龙口市基本情况龙口市基本情况 11 2 1 自然地理概况 11 2 2 水资源状况 14 2 3 区域水资源开发利用情况 17 3 区域浅层地下水资源量分析区域浅层地下水资源量分析 23 3 1 分析范围确定 23 3 2 区域地质与水文地质条件 24 3 3 地下水资源量分析 30 3 4 地下水资源可开采量分析 31 4 项目区浅层地下水可开采量潜力分析项目区浅层地下水可开采量潜力分析 32 4 1 项目区地下水动态 32 4 2 项目区地下水可开采量 35 5 地温空调取水水量可靠性分析地温空调取水水量可靠性分析 36 6 结论与建议结论与建议 37 6 1 结论 37 6 2 建议 38 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 1 1 龙口新一中建设概况与地温空调用水量分析龙口新一中建设概况与地温空调用水量分析 1 1 龙口新一中建设概况龙口新一中建设概况 1 1 1 龙口新一中概况龙口新一中概况 龙口市第一中学原名崇实中学 始建于 1892 年 是烟台市历史最悠 久的普通高级中学 2008 年 龙口市委 市政府顺应教育发展形势 按照 抓教育就是抓民生 抓教育就是抓发展 抓教育就是抓人才 抓教育就 是抓未来 的工作理念 启动了龙口一中新校建设 整个校区规划用地 500 亩 包括行政办公楼 教室 学生宿舍和体育馆等 总建筑面积 5 6 万 m2 建设 150 个教学班 容纳在校生 7500 人 工程总概算投资 4 88 亿元 于 2008 年 9 月开工 新校选址于新区行政中心横向延长轴上 东起府西三路 西至府西四 路 南起港城大道 北至府北一路 具体地理位置如图 1 1 所示 图图1 1 龙口市第一中学地理位置图龙口市第一中学地理位置图 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 2 1 1 2 龙口新一中建设内容龙口新一中建设内容 一中新校规划由同济大学规划设计研究院负责编制 整个新校区的建 筑设计 秉承了龙口一中这所百年老校古朴厚重的文化底蕴 呈现出沉稳 大气 蓬勃向上的时代气息 体现着以人为本的设计理念 校区分为教育 教学 生活服务 体育运动三部分 最大限度地满足现代化教育全面发展 的需要 工程内容包括 综合办公楼 教学实验楼 艺术楼 综合体育馆 游泳馆等 及 400m 标准运动场两处及篮排球场等 具体规模如表 1 1 所 示 具体技术指标见表 1 2 校区主体工程布局如图 1 2 所示 表表 1 1 龙口市第一中学建设项目组成一览表龙口市第一中学建设项目组成一览表 编号建筑内容结构类型地上层数高度 m 平面尺寸 m m 地下层数备注 1游泳馆 35 2看台 1 150 5 23 6 3看台 150 5 23 6 4女生宿舍框架518 588 2 15 213 幢 5餐厅框架313 587 8 38 6学生活动室框架21222 13 7浴室框架28 548 21 8综合服务楼 框架 与框剪 933 386 3 21 9男生宿舍框架518 589 15 213 幢 10餐厅框架313 581 8 38 11过街天桥 65 7 12过街天桥 65 7 13综合体育馆 22 9130 60 2 14实验教学楼框架521 581 5 15 213 幢 15实验教学楼框架521 581 5 15 213 幢 16艺术楼框架416 646 1 31 17综合办公楼 框架 与框剪 4 1248 386 3 65 8 18餐厅框架313 587 8 38 19 教学发展 备用地 20实验教学楼框架52181 5 15 213 幢 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 3 表表 1 2 主要经济技术指标一览表主要经济技术指标一览表 序号项目单位数量 一占地面积亩500 二在校学生数人7500 三年运行天数天 四消耗指标 五能耗t 蒸汽 t 无水乙醇 1水耗m3 t 无水乙醇 2电耗Kwh t 无水乙醇 3项目总概算投资亿元4 88 六厂区绿化面积m2 七厂区绿化系数 图图 1 2 龙口市第一中学主体工程布置图龙口市第一中学主体工程布置图 目前 已完成投资 3 6 亿元 教学楼 实验楼主体框架 墙体砌砖 外墙装饰全部完成 男女生宿舍楼 综合办公楼主体工程已经完工 综合 服务楼四层施工基本完成 餐厅三层施工基本完成 2010 年计划完成教学 实验楼 宿舍楼 餐厅 综合办公楼 综合服务楼工程建设任务 体育场 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 4 体育馆 游泳馆 艺术馆等工程争取四季度开工 2011 年底完成 发展教育是推动区域发展的重要途径 作为一项民生工程 龙口一中 新校建成后 全市四所普通高中将全部整合 有利于优化配置教育资源 有利于全面提升高中办学水平 有利于促进教育均衡发展 更重要的是 在一中新校区的辐射带动下 城市新区膨胀建设步伐将进一步加快 龙口 的城市综合竞争力将进一步加强 1 2 校区室内制冷 供暖方案选择校区室内制冷 供暖方案选择 本项目除了行政办公楼室内部分设计空调系统夏季制冷 冬季供暖以 外 校区内其余部分建筑的室内设计采用地板辐射采暖 冬季供暖 校区 空调要满足制冷 供暖要求 可选方案有三个 地温中央空调系统供暖制 冷 城市集中供热加冷水机组制冷 电辐射采暖加冷水机组制冷 1 2 1 地温中央空调优缺点地温中央空调优缺点 地温空调优点一是高效节能 制冷时能效比为 1 7 2 供暖时能效比为 1 5 二是效果稳定 地下水温常年稳定 不受环境温度高低影响 效果稳 定 三是安全可靠 不燃烧不爆炸 但需要一定量的地下水资源 及其他 的冷热源 1 2 2 城市集中供热加冷水制冷机组城市集中供热加冷水制冷机组 该方案优点是机房设备少 相对几方面及节省 但供暖期外天气冷时 无法取暖 供暖期内气温高时无法停暖 调节不方便 不能达到最大节能 目的 而夏季冷却塔占用空间较大 且噪声较大 1 2 3 点辐射采暖加冷水机组制冷点辐射采暖加冷水机组制冷 该方案优点是不需要专用机房 节省机房面积 但电辐射地板采暖的 地面不能钻孔 钉钉等 日常装饰不方便 对地板防水要求高 发热电缆 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 5 遭水浸后易漏电 安全性差 电暖效能比最高为 1 1 运行费用高 夏季 冷却塔占地面积大 且噪声大 综合考虑环保 节能 可持续利用和运行费用等各种条件 拟采用第 一种方案地温中央空调系统供暖制冷 1 3 地温中央空调简介地温中央空调简介 1 3 1 原理原理 地温中央空调技术是一种利用地球表面或浅层水源 如地下水 河流 和湖泊 或者是人工再生水源 工业废水 地热尾水等 的低温低位热 能资源 采用热泵原理 通过少量的高位电能输入 实现低位热能向高位 热能转移 既可供热又可制冷的高效 环保 节能的空调系统 地球表面浅层水源 一般在 1000m 以内 像地下水 地表的河流 湖泊和海洋中 吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量 并且水源的温度 一般都十分稳定 地温中央空调技术的工作原理就是 在夏季将建筑物中 的热量 取 出来 释放到水体中去 由于水源温度低 所以可以高效地 带走热量 以达到夏季给建筑物室内制冷的目的 而冬季通过地温中央空 调机组 从水源中 提取 热能 送到建筑物中采暖 地温中央空调系统主 要包括水源段 主机段 系统段三部分 其运行原理见图 1 3 1 水能量采集循环 水源段 即地下水采集利用系统 由潜水 泵把水提出来 冬季采暖机组提取地下水热量 夏季向地下水释放热量 2 能量介质转换循环 主机段 即地温中央空调机组内部的循 环系统 冬季机组内的工质在蒸发器中吸取地下水的热量 经过压缩机压 缩后 在冷凝器中将热量释放给系统水 夏季机组内工质在蒸发器中吸收 系统水的热量 经压缩机压缩后 在冷凝器中将热量释放给地下水 3 室内能量释放循环 系统段 即末端空气处理系统 冬季系 统水从机组吸收热量 经空气处理设备把热量释放到空调房间 夏季从空 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 6 调房间吸收热量释放给机组 1 3 2 能量流动能量流动 地温机组的能量流动是利用其所消耗能量 如电能 将吸取的全部热 能 包括电能和吸收的热能 一起排输至高温热源 而其所耗能量的作用 是使制冷剂氟利昂压缩至高温高压状态 从而达到吸收低温热源中热能的 作用 请参见能流图 1 3 图图 1 3 地温中央空调能量流动图地温中央空调能量流动图 地温中央空调又被称为节能型空调 首先 地温中央空调消耗 1kw 的 能量 用户可以得到 4kw 以上的热量或冷量 而锅炉供热系统只能将 90 以上的电能或 70 90 的燃料内能为热量供用户使用 其次 地温中央空 调的热源温度全年较为稳定 一般为 10 25 其制冷 制热系数可达 4 0 5 2 与传统的空气源热泵相比 要高出 40 左右 再次 地温中央空 调的运行费用为普通中央空调的 50 60 因此近十几年来 尤其是近五 年来 地温中央空调系统在北美如美国 加拿大 法国 瑞士 瑞典等国 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 7 家取得了较快的发展 中国的地温中央空调也日趋活跃 预计该项技术将 会成为 21 世纪最有效的供热和供冷空调技术 1 3 3 地温中央空调机组特点地温中央空调机组特点 由于地温中央空调技术利用地表水作为空调机组的制冷制热的源 较 常规空调有着无可比拟的优势 满足龙口市第一中学的夏季制冷 冬季制 热的各项要求 从成本上 政策上更适合第一中学的各项利益 具体有以 下特点 1 属可再生能源利用技术 地温中央空调是利用了地球水体所储藏的太阳能资源作为冷热源 进 行能量转换的供暖空调系统 其中可以利用的水体包括地下水或土壤以及 地表部分的河流和湖泊以及海洋 地表土壤和水体不仅是一个巨大的太阳 能集热器 收集了 47 的太阳辐射能量 比人类每年利用能量的 500 倍还 多 地下的水体是通过土壤间接的接受太阳辐射能量 而且是一个巨大 的动态能量平衡系统 地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散的相 对的均衡 这使得利用储存于其中的近乎无限的太阳能或地能作为可能 所以说 地温中央空调利用的是清洁的可再生能源的一种技术 2 高效节能 地温中央空调机组可利用的水体温度冬季为 12 22 水体温度比环 境空气温度高 所以地温空调机组循环的蒸发温度提高 能效比也提高 而夏季水体为 15 30 水体温度比环境空气温度低 所以制冷的冷凝温 度降低 使得冷却效果好于风冷式及冷却塔式 机组效率提高 设计安装 良好的地温中央空调机组 平均来说可以节约用户 30 40 的供热制冷空 调的运行费用 3 运行稳定可靠 水体的温度一年四季相对稳定 其波动的范围远远小于空气的变动 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 8 是很好的热源和冷源 水体温度较恒定的特性 使得地温中央空调机组运 行更可靠 稳定 也保证了系统的高效性和经济性 不存在空气源热泵的 冬季除雷等难点问题 4 环境效益显著 地温中央空调使用电能 电能本身为一种清洁的能源 运行时没有任 何污染 没有燃烧 没有排烟 也没有废弃物 不需要堆放燃料废物的场 地 5 一机多用 应用范围广 地温中央空调系统可供暖 制冷 还可供生活热水 一机多用 一套 系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统 特别是对于同时有供 热和供冷要求的建筑物 地温中央空调系统存在着明显的优点 6 自动运行 地温中央空调机组采用 PLC 微电脑控制 自动控制程度高 可实现无 人值守 机组运行稳定可靠 维护费用低 使用寿命长可达到 5 万小时以 上 1 3 4 地温空调设备地温空调设备 根据要求的空调冷 热负荷 本项目地温空调系统选用富尔达 LSBLGR 3600M 型地温空调机组 4 台 冬季为整个校区供暖 夏季为行政 办公楼制冷 空调的主要设备及其性能如表 1 3 所示 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 9 表表 1 3 龙口一中地温空调主要设备龙口一中地温空调主要设备 项目设备性能数量 地温空调主机LSBLGR 3600M 制热量 3583kw 制热功率 685kw 制冷量 3362kw 制冷功率 457kw 4 台 空调循环水泵 流量 470m3 h 扬程 44m 功率 90kw 5 台 全自动软水器处理水量 16m3 h1 台 软化水箱有效容积 8 0m31 台 变频定压柜1 套 定压补水泵 流量 12 m3 h 扬程 44m 功率 4kw 2 台 井水处理仪DMK A DN3003 台 旋流除砂器XL 3003 台 除污器KC 4002 台 集 分水器2 台 机房内动力电缆及 电器柜 机房内设备配电柜 及设备电缆等 冷热源机房 机房内材料及安装 费用 包括机房内材料及 安装费用 1 4 地温空调取水量及取水水源地温空调取水量及取水水源 1 4 1 取水量取水量 龙口一中综合办公楼 后勤服务楼 艺术楼 体育馆 游泳馆共 6 5 万 m2的建筑采用地温中央空调机组 需水量为 470m3 h 地温空调使用时 间集中在白天上班时间内 晚上后勤服务楼等部分建筑使用时 地温空调 夏季制冷按 90 天 每天平均开机时间 12h 夏季每天需水量 5640m3 夏 季总需水量 49 14 万 m3 冬季供暖按 120 天 平均每天开机时间 15h 冬 季每天需水量 7050m3 冬季总需水量 84 42 万 m3 年总需水量 133 56 万 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 10 m3 日平均需水量 6360m3 1 4 2 取水水源取水水源 本项目拟以龙口新一中所在区域浅层地下水作为取水水源 通过建设 地下水井 抽取浅层地下水来满足地温空调的需水要求 1 5 地温空调用水工艺及运行效果地温空调用水工艺及运行效果 地温空调用水首先通过潜水泵抽取地下水 然后进入地温空调机组的 换热器 在换热器内地下水与制冷剂进行热量交换后的地下水利用潜水泵 的余压送回到回水井中 见图 1 4 过程二 水源进机组 水源段 过程一 1 压缩机 过程三 主机段 3 膨胀阀5 循环泵 系统段 提完能量回水 2 冷凝器4 蒸发器 地温中央空调系统原理图 末端用户 图图 1 4 地温中央空调用水工艺流程图地温中央空调用水工艺流程图 抽取的地下水经过地温空调机组提取温度后 水量不发生变化 在保 证 100 回灌到地下的情况时 在此过程中 地下水只是温度发生了改变 水量基本没有变化 地下水基本没有损耗 地温空调运行时 室内夏季温度在 26 28 相对湿度 55 65 冬 季室内温度 18 20 相对湿度 40 噪声 50dB A 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 11 2 龙口市基本情况龙口市基本情况 2 1 自然地理概况自然地理概况 2 1 1 地理地理位置位置 龙口市地处胶东半岛北部 东经 120 13 14 120 44 46 北纬 37 27 30 37 47 24 西部 北部濒临渤海 南与栖霞市 招远市毗邻 东与 蓬莱市接壤 陆地面积 893 32km2 含岛屿 呈枫叶状 东西长 46 08km 南北宽 37 43km 海岸线总长度 68 38km 含岛屿 龙口市现 下辖 3 个街道办事处 10 个镇 636 个行政村 截止 2008 年 全市总人 口 63 万人 龙口市地处胶东低山丘陵北部 总的地形是东南高 西北低 南部为 低山丘陵 北部为平原 山区丘陵与平原面积约各占一半 全市地貌受地 质构造 岩相及古地理所控制 按其成因类型分为四个区 1 构造剥 蚀低山丘陵区 2 剥蚀堆积山前台地 3 侵蚀堆积倾斜平原区 4 堆积海滨条带阶地 龙口地区大致可分为棕壤 潮土及褐土三大类 按照 全国植被区划 龙口市属暖温带落叶林 针叶林区域 栽培作物以小麦 玉米为主 山地基本上连年种植地瓜和花生 2 1 2 水文气象水文气象 龙口市属暖温带半湿润季风型大陆性气候 四季分明 季风进退明显 特点是 春季干燥多南风 夏季湿热多阴雨 秋季凉爽雨水少 冬季寒冷 北风多 年平均气温 11 8 极端最高气温 38 3 1972 年 7 月 5 日 极端最低气温零下 21 3 1977 年 1 月 30 日 终霜日为 4 月 17 日 初 霜日为 10 月 26 日 无霜期 160 210 天 热量资源较丰富 年平均蒸发量 1238 2 1350 2mm 相对湿度 69 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 12 龙口市多年平均降水量 580 9mm 降水量年内分配不均 72 9 集中 在 6 9 月份 仅 7 8 月份降水量即占全年的 49 8 而 3 5 月份降水量占 全年的 12 6 10 11 月份占全年的 9 3 形成春旱 夏涝 晚秋又旱的 气象特点 降水量年际变化大 1964 年全市平均降水量 1046 2mm 1989 年仅为 329 4mm 极差 716 8 mm 降水地域分布不均 南部山区降水量较 大 北部平原区降水量较小 2 1 3 河流水系河流水系 龙口市境内河流皆源于南部山区 曲折流向西北 共有大小河流 23 条 有黄水河 泳汶河 北马河 八里沙河四条主要河流 由南向北或向 西流入渤海 除黄水河外 其余河流均为季节性河流 源短流急 汛期洪 水暴涨 枯季断流干枯 黄水河是流经龙口市的最大河流 发源于栖霞的主山 干流长 55km 流域面积 1034 47km2 在本市有东营河 丛林寺河 鸦鹊河 黄城 集河及绛水河等八条支流 流经丰仪 石良 城关 诸由等 10 处乡镇 1958 年在其上游的王屋修建大型水库一座 在黄水河流域水库以下建有四 个拦河闸 近海建有黄水河地下水库 泳汶河是龙口市第二条较大的河流 发源于下丁家镇骡山 干流长 38km 流域面积 205km2 1960 年在北邢家建立中型水库一座 其主要支 流南奕河 在迟家沟建立中型水库一座 北马河发源于大陈家镇双目项 干流长 18km 流域面积 62 6km2 在 员外刘家建立小 一 型水库一座 与迟家沟水库组成联合灌区 八里沙河发源于招远县大山东麓 干流长 12km 流域面积 77km2 中游建有八里河地下水库一座 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 13 2 1 4 水文地质水文地质 龙口市在构造上位于鲁东断块之胶北块隆的西北部 发育有两条主干 断裂 即近东西向的黄县大断裂和北东向的玲珑 北沟断裂 这两条断裂 把龙口市分割为三个较大的块体 北部为断陷盆地 南部与东部皆为断隆 山地 黄县大断裂以北为中生代形成的断陷盆地 基底为元古界石英岩等 盖层为下白垩系碎屑岩 下第三系煤系地层 厚达千余米 第四系松散沉 积物广泛分布 其厚度为 30 100m 局部地段可达百米以上 呈西厚东薄 的沉积差异 区内含水层多见 2 3 层 总厚度为 1 15m 平均厚度 6 2m 左右 含水层岩性以粗砂 中砂为主 次为砾卵石 大都含有少量粘性土 地下水埋藏深度一般为 6 2m 左右 含水层中为孔隙潜水 但局部呈现微 承压状态 透水性 富水性虽不均一 但一般较好 属于中等 强富水层 单井涌水量一般大于 50m3 h 部分地段在 50m3 h 以下 东部黄水河流域 地下水较为丰富 个别机井涌水量达 300m3 h 以上 是工农业及城市生活 用水较理想的水源地 本区地下水主要为大气降水补给 其次为河水渗漏 补给及山丘区地下水侧向补给 地下水流向与地表水流向大致相同 总趋 势自东南向西北 沿途被大量开采用于工农业生产及人畜饮水 其余部分 排入渤海 东北部为新生界玄武岩 东部为太古 元古界片岩 片麻岩等变质岩 类 南部大部分为玲珑期及燕山期花岗岩 兼有零星分布的古老变质岩 山丘区基岩含有少量构造裂隙和风化裂隙水 本区地下水除接受大气降水 补给外 同时接受蓬菜 栖霞及招远地表径流的补给 并向下游平原区排 泄 成为平原区地下水的补给来源之一 2 1 5 社会经济社会经济 龙口市综合实力较强 土地肥沃 农业较为发达 不仅粮食产量高 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 14 而且盛产水果 是山东省商品粮基地 依山傍海 渔业发展较快 工业发 展迅速 成为以能源 交通为主的新型开放型海滨城市 龙口市自然资源 丰富 境内沿海 350km2地下藏有大量褐煤 长焰煤和油页岩 南部山区 分布有金矿 沿海滩涂广阔 盛产各种海产品 龙口市拥有我国第一处滨海煤田 储量 26 亿 t 有我国第一个中央和 地方合资兴办的坑口电厂 龙口发电厂 现有装机 100 万 kw 浅海石 油基地正在建设 黄金采掘业正在加速发展 乡镇企业遍地开花 在机械 家用电器 电子 轻工 纺织 建材 化工 农药等工业已形成不同规模 交通方面 有我国最大的地方港口 龙口港 年吞吐量达 600t 公路四 通八达 农作物以小麦 玉米 花生为主 水果种类繁多 盛产山东梨 苹果 葡萄 山楂等 总产量达 30 多万 t a 海产品十分丰富 年产大对 虾 海参 扇贝及各种鱼类等海产品达 15 万 t 2008 年全市地区生产总值 570 亿元 其中第一产业 28 亿元 第二产 业 361 亿元 第三产业 181 亿元 三次产业结构更趋合理 龙口市分期地 区生产总值及三次产业结构见表 2 1 表表 2 1 龙口市分期地区生产总值及三次产业结构比例表龙口市分期地区生产总值及三次产业结构比例表 项目 年份 国内生产总值 亿元 三次产业结构比例 19802 648 9 30 2 20 9 199014 419 1 60 8 20 1 199565 917 9 52 3 29 8 2000123 812 9 56 1 31 20084704 9 63 3 31 8 2 2 水资源状况水资源状况 2 2 1 降雨量降雨量 龙口市的水资源主要来自于大气降水 目前全市共有 23 处雨量观测 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 15 站 遍布全市 20 个乡镇和 3 个大中型水库 对大气降水进行长系列连续 观测 根据实际降水量观测资料 按 1960 2007 年水文系列加权计算的龙 口市多年平均降水量为 580 9mm 50 频率降水量 577 1mm 75 频率降 水量 478 9mm 95 频率降水量 338 0mm 龙口市长系列年降水量具体见 表 2 2 各频率年降水量见表 2 3 表表 2 2 龙口市多年降水量统计表龙口市多年降水量统计表 年份降水量 mm年份降水量 mm年份降水量 mm 1960607 21977531 91994577 1 1961640 81978742 21995653 0 1962691 11979546 81996694 8 1963550 11980622 91997465 0 19641063 51981374 31998559 1 1965486 11982615 81999422 2 1966659 61983466 42000441 8 1967510 11984481 22001755 8 1968437 11985781 32002438 7 1969496 81986376 82003635 6 1970767 71987484 02004539 7 1971719 21988337 42005488 0 1972654 71989329 32006402 4 1973813 51990660 42007780 3 1974714 81991403 2 1975655 71992507 5 1976819 71993478 8 多年平均580 9 表表 2 3 项目区不同频率降水量项目区不同频率降水量 频率多年平均50 75 95 降水量580 9577 1478 9388 0 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 16 2 2 2 水资源量水资源量 1 地表水资源量 龙口市地域西 北临海 东 南部基本以山的分水岭为界 地表水资 源量由天然入境客水量和境内自产径流量组成 天然客水从六条河流进入龙口市 从招远入境的有八里沙河 南栾河 北马南河及黄水河支流黑山河 从栖霞入境的有黄水河 上游为苏家店河 阜山河 从蓬莱入境的有黄水河的最大支流黄城集河及荆家河 丛林寺 河 黄水河上游及主要支流黄城集河径流量相对较多 为主要入境客水 扣除工程截流外 龙口市不同频率地表水资源量见表 2 4 其中北马南河 境外 3 15km2产水量未计 表表 2 4 龙口市地表水资源量表 万龙口市地表水资源量表 万 m3 保证率多年平均50 75 95 客水入境量5567502321811076 径流量7093698638101403 合计126601200959912479 2 地下水资源量 地下水天然资源量是指受天然水文周期控制呈现规律变化的地下水多 年平均补给量 龙口市地下水主要来自于降水入渗补给 其次为侧向补给 为王屋水库上游来自招远 栖霞的侧向补给及龙口市东部与蓬莱交界的低 丘台地侧向补给 主要以河谷潜流形式进行补给 黄城集河在龙口 蓬莱 交界岳家圈处 地下潜流已被蓬莱进行工程截流 无地下水侧向补给 山丘区地下水主要靠降雨入渗补给 由于地形 地貌 地层岩性和水 文地质条件存在着差别 降雨入渗补给参数只能确定一个综合值来计算 再根据山丘区多年平均地下水补排平衡原理 以其总排泄量作为地下水补 给量来校核 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 17 平原区分别计算降水入渗补给量 河道及地表水体渗漏补给量 山前 侧向补给量 渠灌入渗补给量以及排泄入海量 东部井灌区在沿海一带筑 有地下挡水坝截堵潜流 排泄入海量可不计 潜水蒸发量极限埋深为 3m 各计算区地下水埋深一般在 3m 以下 本次计算对此量忽略不计 平 原区地下水观测网密度较高 利用实际观测的资料 采用分析计算法进行 了校验 多年平均地下水资源量 9280 万 m3 地下水主要分布在西部平原区及东部黄水河流域的井灌区 双灌区 南部山区占龙口市面积的一半 而地下水资源量仅占 25 西部平原区面 积 270km2 仅在泳汶河下游具有集中开采的条件 东部黄水河流域地下水 较为丰富 个别机井涌水量达 300m3 h 以上 是该市工农业及城市生活用 水较理想的水源地 该区域地下水主要为大气降水补给 流向与地表水大 致相同 总趋势自东南向西北 沿途被大量开采用于工农业生产及人畜饮 水 其余部分排入渤海 3 水资源总量 地表水资源量和地下水资源量之和 扣除重复计算量 即为龙口市水 资源总量 见表 2 5 表表 2 5 龙口市水资源总量 万龙口市水资源总量 万 m3 地表水资源量地下水资源量重复计算量水资源总量 126609280438017560 2 3 区域水资源开发利用情况区域水资源开发利用情况 2 3 1 供水工程情况供水工程情况 1 地表水源工程 从 20 世纪 50 年代后期开始了兴修水利的工程建设 经过几十年的努 力 到目前 龙口市已有大型水库一座 为王屋水库 位于石良镇 由于 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 18 淤积 现总库容 1 21 亿 m3 兴利库容 0 725 亿 m3 中型水库两座 为北 邢家水库和迟家沟水库 北邢家水库位于下丁家镇 总库容 1310 万 m3 兴利库容 607 5 万 m3 迟家沟水库位于芦头镇 总库容 2044 万 m3 兴利 库容 1282 万 m3 小 一 型水库 6 座 总库容 1350 万 m3 兴利库容 995 万 m3 小 二 型水库 59 座 总库容 1364 73 万 m3 兴利库容 881 95 万 m3 塘坝 289 座 总库容 997 89 万 m3 兴利库容 606 26 万 m3 谷坊 600 座 黄水河建有大型钢筋砼翻板拦河闸 5 座 一次性拦蓄水 总量 310 万 m3 全部蓄水工程总蓄能力达 2 23 亿 m3 总兴利库容 1 23 亿 m3 水库干支渠总长 411km 龙口市工程拦蓄地表水的能力较高 地表水主要集中在南部山区的水 库 塘坝中 黄水河有拦河闸使地表水能长时间存在 其他河流只在汛期 有地表径流出现 王屋水库属大型水库 兴利库容为 0 725 亿 m3 于 1995 年向黄城 龙口两城区供水 设计日供水量 7 万 m3 黄水河流域建有四个 拦河闸 拦蓄河道径流 一次性拦蓄水量 0 0251 亿 m3 近海建有黄水河 地下水库 总库容 0 5359 亿 m3 兴利调节库容 0 2551 亿 m3 北邢家水库 属中型水库 兴利库容 0 0608 亿 m3 农业灌溉面积 0 13 万公顷 迟家沟 水库属中型水库 兴利库容 0 1282 亿 m3 农业灌溉面积 0 10 万公顷 2 地下水源工程 全市有机电井 7368 眼 大口井 573 眼 企业自备水井 180 眼 这些 井多为潜水井 抽水能力在 20 60m3 h 黄水河下游建有黄水河地下水库 库区最大回水面积 51 8km2 总库容 5359 万 m3 最大调节库容 3929 万 m3 在黄水河河道及其主要支流建有补源渗井 2500 眼 在八里沙河中游 建有小型地下水库一座 兴利库容 35 5 万 m3 2 3 2 供水量情况供水量情况 根据龙口市 2003 2008 年水资源统计年报 龙口市平均总供水量为 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 19 15608 万 m3 其中当地地表水供水量 5143 万 m3 地下水供水量 10407 万 m3 其他水源供水量 58 万 m3 分别占总供水量的 32 9 66 7 和 0 4 地下水供水量中 浅层地下水 深层地下水和微咸水分别 10040 万 m3 28 万 m3和 339 万 m3 分别占地下水总供水量的 96 5 0 3 和 3 2 可见龙口市供水量中以地下水为主 当地地表水次之 另外 龙口市可直 接利用海水进行养鱼养虾等 而且海水利用量逐年增加 多年平均利用量 为 47167 万 m3 龙口市 2003 2008 年供水量情况见表 2 6 供水水源结构 见图 2 1 表表 2 6 龙口市龙口市 2003 2008 年供水量统计表 万年供水量统计表 万 m3 地表水源供水量地下水源供水量其它水源供水量 行政分区 蓄水引水 提水合计 浅层水 深层 水 微咸 水 小计 污水处 理回用 雨水 利用 小计 总供 水量 海水直接 利用量 200344003044301072050470112401567030000 200444405444941070040314110541554830000 2005496654502010176403141062090901564030000 200644665445201066640314110201554060000 20076440606500849031088002002001550060000 2008583560589594903109800505551575073000 平均50910525143100402833910422571581560847167 32 9 64 5 0 4 2 2 当地地表水地下水微咸水其他水源 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 20 图图 2 1 龙口市龙口市 2003 2008 年平均供水水源结构图年平均供水水源结构图 2 3 3 用水量情况用水量情况 根据水资源统计年报 龙口市 2003 2008 年平均总用水量为 15608 万 m3 其中农田灌溉 林牧渔畜 工业 城镇公共 居民生活和生态环境用 水量分别为 6188 万 m3 5362 万 m3 2038 万 m3 379 万 m3 1489 万 m3 和 152 万 m3 分别占总用水量的 39 6 34 4 13 1 2 4 9 5 可见 龙口市市用水量以农田灌溉和林牧渔畜为主 共占总用水量的 74 0 龙口市 2003 2008 年用水量情况见表 2 7 用水结构见图 2 2 表表 2 7 龙口市龙口市 2003 2008 年用水量统计表 万年用水量统计表 万 m3 农田灌溉林牧渔畜城镇公共居民生活 行政区 水浇 地 菜田小计 林果 灌溉 牲畜 用水 小计 工业 建筑 业 服务 业 小计城镇农村小计 生态 环境 总用 水量 200344201890631054201605580200060901504301050148015015670 200443001810611054311605591206058901484401039147916015548 2005484518106655543118056111210774004774971020151717015640 200641431610575347301804910280060400460547920146715015540 200744301620605049302105140218040500540670820149010015500 200843001950625051302105340198050450500680820150018015750 多年平均 44061782618851791835362203858322379544945148915215608 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 21 39 6 34 4 13 1 2 4 9 5 1 0 农田灌溉林牧渔畜工业城镇公共居民生活生态环境 图图 2 2 龙口市龙口市 2003 2008 年平均年平均用水量结构图用水量结构图 2 3 4 开发利用存在的主要问题开发利用存在的主要问题 多年来 龙口市水资源分布不均 在开发利用中也存在诸多问题 使 得当地水资源供需矛盾更为突出 1 资源短缺 浪费严重 龙口市人均水资源量 370m3 为全国人均占有量的 16 8 属资源型 缺水地区 同时 浪费水的现象仍比较普遍 居民生活 公共设施 工业 农业不同程度上都存在着浪费水的情况 灌溉水有效利用率为 0 45 工业 用水的重复利用率仅为 52 不合理的用水结构也浪费了大量水资源 2 水资源供需矛盾突出 由于工业的迅速发展以及城镇规模的不断膨胀 龙口水资源的开发程 度较高 总体供水能力不会再有较大的增加 而经济发展的结果是需水量 不断增加 导致水资源供需矛盾突出 污废水排放量大量增加 污染程度 加剧 使水资源缺乏的局面更加紧张 3 水资源过度开发导致水生态环境恶化 由于人类活动的影响 气候发生变化 最近十几年降水量明显偏少 社会发展对水的需求不断增加 大量取用水的结果 破坏了水的自然均衡 导致水库蓄水量减少 河流断流 地下水位不断下降 地下水位负值区面 积逐年增加 引发了一系列的环境生态问题 最为突出的包括两方面 一 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 22 是地下水超采引发的海水入侵 1995 年黄水河地下水坝建成前海水入侵面 积达 103km2 向内陆纵向入侵最长达 4km 3000 万 m3淡水失去利用价值 二是工业企业排放的大量污废水 污染了地下水源 造成水质性缺水 4 水利工程年久失修 老化严重 龙口市地表蓄水工程大部分在上世纪 60 70 年代修建 由于当时的施 工条件和技术条件限制 出现了不少病危险库 一些输水渠道标准低 渗 漏水较多 许多工程老化 存在着质量隐患 王屋水库已完成了除险加固 还有许多小水库存在着事故隐患 仍需进一步加固处理 提高其安全性 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 23 3 区域浅层地下水资源量分析区域浅层地下水资源量分析 龙口一中综合办公楼 后勤服务楼 艺术楼 体育馆 游泳馆共 6 5 万 m2的建筑采用地温中央空调机组 需水量为 470m3 h 地温空调夏季制 冷每天需水量 5640m3 夏季总需水量 49 14 万 m3 冬季供暖每天需水量 7050m3 冬季总需水量 84 42 万 m3 年总需水量 133 56 万 m3 日平均需 水量 6360m3 拟以当地浅层地下水作为取水水源 因此 本次分析主要是通过收集相关资料 根据当地水文地质条件 在确定分析范围的基础上 对项目取水水源的可靠性进行分析 3 1 分析范围确定分析范围确定 龙口一中新校选址位于泳汶河流域中上游 该流域基本属于闭合流域 因此 本次分析以泳汶河流域平原区研究区范围 涉及北马 龙港 徐福 新嘉及芦头等乡镇 面积为 65 8km2 见图 3 1 图图 3 1 研究区范围图研究区范围图 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 24 3 2 区域地质与水文地质条件区域地质与水文地质条件 根据 山东省环境地质图集 山东省地质矿产局主编 山东省地图 出版社出版 1996 年 6 月 龙口市隶属于鲁东低山丘陵松散岩 碎屑岩 变质岩类为主水文地质区 胶北隆起北坡水文地质亚区的莱州 龙口低山 丘陵裂隙 孔隙弱 强富水地段 区域水文地质分区见图 3 2 图图 3 2 龙口市所在区域水文地质分区图龙口市所在区域水文地质分区图 龙口市在构造上位于鲁东断块之胶北块隆的西北部 发育有两条主干 断裂 即近东西向的黄县大断裂和北东向的玲珑 北沟断裂 这两条断裂 把龙口市分割为三个较大的块体 北部为断陷盆地 南部与东部皆为断隆 山地 黄县大断裂以北为中生代形成的断陷盆地 基底为元古界石英岩等 盖层为下白垩系碎屑岩 下第三系煤系地层 厚达千余米 第四系松散沉 积物广泛分布 其厚度为 30 100m 局部地段可达百米以上 呈西厚东薄 的沉积差异 区内含水层多见 2 3 层 总厚度为 1 15m 平均厚度 6 2m 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 25 左右 含水层岩性以粗砂 中砂为主 次为砾卵石 大都含有少量粘性土 地下水埋藏深度一般为 6 2m 左右 含水层中为孔隙潜水 但局部呈现微 承压状态 透水性 富水性虽不均一 但一般较好 属于中等 强富水层 单井涌水量一般大于 50m3 h 部分地段在 50m3 h 以下 东部黄水河流域 地下水较为丰富 个别机井涌水量达 300m3 h 以上 是工农业及城市生活 用水较理想的水源地 本区地下水主要为大气降水补给 其次为河水渗漏 补给及山丘区地下水侧向补给 地下水流向与地表水流向大致相同 总趋 势自东南向西北 沿途被大量开采用于工农业生产及人畜饮水 其余部分 排入渤海 东北部为新生界玄武岩 东部为太古 元古界片岩 片麻岩等变质岩 类 南部大部分为玲珑期及燕山期花岗岩 兼有零星分布的古老变质岩 山丘区基岩含有少量构造裂隙和风化裂隙水 本区地下水除接受大气降水 补给外 同时接受蓬菜 栖霞及招远地表径流的补给 并向下游平原区排 泄 成为平原区地下水的补给来源之一 龙口市水文地质图见图 3 3 所示 水文地质剖面图见图 3 4 图图 3 3 龙口市水文地质图龙口市水文地质图 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 26 图图 3 4 龙口市水文地质剖面图龙口市水文地质剖面图 3 2 1 地层岩性及构造地层岩性及构造 1 地层岩性 区域分布地层由老到新依次为震旦系蓬莱群 新生代五图群 新生代 第四系全新统地层 震旦系蓬莱群 岩性主要为硅质板岩 颜色多为黄绿色 岩石主要由石英 绿泥石 绢云母组成 含少量电气石及金属矿物 新生代五图群 区内无图群地表无出露 主要位于黄县断陷盆地内 大地构造位置处 于新华夏系第二隆起带的西缘 南侧以黄山馆 大辛店断裂为界 东至北 林院 洼沟断裂 北界及西界伸入渤海 区内第四系玄武岩及松散层掩盖 自上而下可划分为小楼组 李家崖组 朱壁店组 朱壁店组 该组为一套灰 灰黑色砂砾岩 粗砂岩及紫红色ZEW 砂砾岩层 厚度大于 410m 下部为陆相紫红色碎屑岩建造 分选及磨岩 较差的砂砾岩 厚度大于 300m 中上部为灰 灰黑色砂岩 泥岩 粘土 岩 主要成分为石英 硅质泥岩屑 其次为酸性斜长石 黑云母及酸性火 山岩屑等 厚度 110m 该组形成时代为古新统 与上覆李家崖组为整合 接触 龙口市新一中地温空调取水水源水量可靠性分析 27 李家崖组 EwL 该层为含煤地层 据岩石组合特征 可划分为三 段 一段 EwL1 为非含煤段 岩性主要为绿色夹暗紫色含砾泥质岩 砾 石为石英和紫色泥岩 该段岩性厚约 88m 与下伏朱壁店组为整合接触 二段 EwL2 为含煤岩段 为滨浅湖相沉积建造