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文档简介

1、黑龙江省安达市城市供水应急工程 可行性研究报告 黑龙江省水利水电勘测设计研究院黑龙江省水利水电勘测设计研究院 2004 年年 1 月月 批批 准:准:戴春胜 付 宁 刘加海 核核 定:定:吴明官 杨东波 审审 查:查:唐后成 耿少毅 王志兴 郭永庆 韩晓君 设计总工程师:设计总工程师:闫俊峰 设计副总工程师:设计副总工程师:杨冬玲 田 言 分分 项项 负负 责责 人:人: 水水 文:文:张小文 地地 质:质:孙香太 水利计算:水利计算:周光涛 净水厂工艺:净水厂工艺:田言 姜 芃 取水泵站:取水泵站:武晓梅 输水管线:输水管线:闫俊峰 配水管网:配水管网:武晓梅 电气自控:电气自控:刘泽时 李

2、 鑫 建筑结构:建筑结构:孙 胜 环境保护:环境保护:何 青 艾晓艳 投资估算:投资估算:张海燕 经济评价:经济评价:曹振宇 参加人员: 罗玉艳 周广钰 龚训英 王晓利 目目 录录 前前 言言. 1 概概 述述.3 1.1 编制依据、原则编制依据、原则 .3 1.2 编制范围编制范围 .4 1.3 城市概况城市概况 .5 2 总体规划及方案论证总体规划及方案论证.11 2.1 水源水源 .11 2.2 需水量预测需水量预测 .32 2.3 水源论证水源论证 .38 2.4 取水方式论证取水方式论证 .49 2.5 输水方式及输水线路的选择输水方式及输水线路的选择 .49 2.6 净水厂位置及布

3、局论证净水厂位置及布局论证 .51 2.7 配水管网配水管网 .52 3 工程设计工程设计.54 3.1 设计原则设计原则 .54 3.2 工程项目规模及工程内容工程项目规模及工程内容 .54 3.3 取水构筑物取水构筑物 .55 3.4 输水管线设计输水管线设计 .57 3.5 净水厂净水厂 .60 3.6 计算机测控系统设计计算机测控系统设计 .67 3.7 附属专业设计附属专业设计 .71 3.8 配水管网设计配水管网设计 .77 3.9 主要工程内容一览表主要工程内容一览表 .79 4 法令法规专篇设计法令法规专篇设计.82 4.1 环境保护设计环境保护设计 .82 4.2 节能设计节

4、能设计 .86 4.3 消防设计消防设计 .86 4.4 抗震设计抗震设计 .87 4.5 职业安全卫生职业安全卫生 .88 5 管理机构、劳动定员、建设进度设想及项目招标管理机构、劳动定员、建设进度设想及项目招标.91 5.1 管理机构及定员管理机构及定员 .91 5.2 建设进度设想建设进度设想 .94 5.3 项目招标项目招标 .95 6 投资估算投资估算.97 6.1 工程概况工程概况 .97 6.2 编制原则和依据编制原则和依据 .97 6.3 投资估算指标投资估算指标 .97 7 经济评价经济评价.105 7.1 工程概况及编制依据工程概况及编制依据.105 7.2 基本数据基本数

5、据.105 7.3 财务财务评评价价.106 8 结论及建议结论及建议.131 附件附件.132 前前 言言 安达市位于黑龙江省西部,属于半干旱地区,地处松嫩平原安达闭 流区内,当地径流量很小,蒸发量又很大,地下水严重超采,属于我省 水资源严重缺乏地区。对当地水资源条件而论属于资源型缺水城市;对 区外调水而言又属于工程型缺水,总之安达市属于综合型严重缺水城市。 安达市现有市区面积 25km2,市区现有人口 23104人;规划区面 积 32 km2,规划区近期(2015 年)人口 25.4104人,属于中等城市。 目前,安达市城市生活和生产用水全部为地下水,由于缺水市区各 用水部门大量超采地下水

6、,破坏了地下水资源的自然平衡,地下水位大 幅度下降,单井出水量逐年减少,由于缺水过量开采深层地下水,目前 在安达市区内已形成降落漏斗,面积约 50km2,中心最大降落漏斗深度 达 40m50m,地下水位平均下降速度约 1.4m/a 左右,造成部分机电井 报废,部分机电井抽水量不足,农业大口井无水,已有的许多企业不能 正常生产,预期建设的很多企业被迫停建。 由于缺水安达市居民生活用水十分紧张,采取分区供水和定时限量 供水,停水现象时有发生,严重影响了居民的正常生活秩序和生活质量。 大部分宾馆、饭店、商业等服务行业由于供水不足,顾客意见纷纷,老 百姓强烈要求市政府尽快解决城市生活用水不足问题。 因

7、此,安达市委、市政府把“引嫩入安工程”作为“民心工程” 、 “为民造福工程” 、 “生命线工程” ,狠抓落实。 2003 年 3 月,安达市经贸委委托黑龙江省水利水电设计院编制了 黑龙江省安达市城市供水应急工程项目建议书 ,并于 2003 年 5 月通 过了黑龙江省水利厅的审查。 2003 年 9 月,黑龙江省计划经济委员会对黑龙江省安达市城市供 水应急工程项目建议书进行了审查并颁发了关于安达市城市供水应 急工程项目建议书的批复 (20031037 号文) 。 在上述基础上于 2003 年 10 月安达市经贸委委托我院编制黑龙江 省安达市城市供水应急工程可行性研究报告 。 2003 年 10

8、月初,我院工程技术人员与安达市政府有关部门及有关 单位的领导及技术人员共同对现场进行了查勘,及时开始了本报告的编 制工作。 在报告编制过程中,安达市建设局和自来水公司等单位给予了大力 支持,提供了许多基础资料及数据,表示感谢。 1 概概 述述 1.1 编制依据、原则编制依据、原则 1.1.1 编制依据编制依据 (1)国家相关法令、法规、规范; (2) 室外给水设计规范 (gbj13-86,1997 年版)等; (3) 安达市城市应急供水工程项目建议书 (2003 年 5 月)黑 龙江省水利水电勘测设计研究院; (4) 安达市城市供水水源规划 (1993 年)黑龙江省安达市水 务局编制; (5)

9、 尼尔基水利枢纽配套项目黑龙江省松嫩平原引嫩骨干工程扩建 工程可行性研究 (2003 年 5 月)黑龙江省水利水电勘测设计研究院; (6) 安达市城市水资源规划补充 (2003 年)黑龙江省水利水 电勘测设计研究院; (7) 安达市中心城区供水水文地质勘察报告 (2002 年)黑龙 江省水利水电勘测设计研究院; (8)安达市 1:10000 城区地形图安达市建设局; (9) 安达市城市供水应急工程勘测设计合同书 (2003 年 11 月) 委托方:安达市经济贸易委员会,承担方:黑龙江省水利水电勘测设计 研究院; (10) 安达市市区供水规划 (黑龙江省城市规划设计研究院,1995 年编制) ;

10、 (11)水文站 1960-2003 年水文资料(安达市水文站提供) ; (12)安达市现有地下水源水质分析化验单; (13)安达市红旗泡水库现有水源水质分析化验单; (14)安达市东湖水库水源水质分析化验单; (15)安达市自来水公司、建委提供的相关资料。 1.1.2 编制原则编制原则 (1)在安达市城市总体规划纲要的指导下,对水资源开发利用要统 一规划,近、远期结合,对今后水资源更新留有余地。 (2)本着节约基建投资,节约能源及水资源的原则,结合安达市的 具体情况,在城区的供水工程中,尽可能利用现有供水工程设施。 (3)考虑供水工程对城区的国民经济发展规划和城市发展规划影响, 城市需水量预

11、测应贯彻节水原则,使预测尽量满足城区社会经济发展用水 的需求。 (4)要保证安全供水,泵站设备备用率要足够,供电系统要可靠。 (5)发展和推广给水净化的新工艺、新技术、新材料、新设备。在 检测和管理上推广应用微机技术,逐步实现科学管理,实现先进性、合理 性、可靠性有机的统一。 (6)保护水源输水沿线及水厂的环境,制定保证水质的措施,要求 净化后的水质符合国家生活饮用水卫生标准。 (7)本次设计为供水应急工程,应建立在充分利用原有供水设施的 前提下,尽量发挥原有设施的作用,在此基础上完善工程设计,达到满足 居民及生产用水的需要。 1.2 编制范围编制范围 本工程是安达市城市供水应急工程,工程主要

12、解决目前安达市取水水 源供水量不足及新水源选择问题。编制范围包括下列主要内容: (1)调查城区供水水源,复核现状供水能力; (2)供水区域内需水量预测; (3)供水水源的选择; (4)供水方案技术论证; (5)取水水源、净水厂、配水管网工程设计; (6)投资估算; (7)经济评价。 1.3 城市概况城市概况 1.3.1 地理位置及行政区划地理位置及行政区划 安达市地处黑龙江省西南部,松嫩平原中部,地理位置是:东经 1245312554,北纬 4610473。市区面积 32 km2,人口 23104人。西北以大庆市、林甸县界邻,东与青冈、兰西两县接壤,南 部与肇州县、肇东市毗连。安达市总面积 3

13、586km2,属平原地带,半干旱 地区,多风少雨。 城区位置见图 1.3-1。 齐齐哈尔市 安达市 大庆市 哈尔滨市 绥化市 铁力 牡丹江市 绥芬河市 鸡西市 密山 七台河市 佳木斯市 依兰 鹤岗市 伊春市 同江 抚远 双鸭山市 北安市 0100200公里 黑河市 工程位置 安达市城区供水应急工程 位置示意图 图1.3-1 1.3.2 城市性质及规模城市性质及规模 安达市辖安达、天泉、任民、老虎岗、中本、太平庄、万宝山、羊草、 昌德、升平 10 镇及青肯泡等 9 乡,另有不少农牧场。行政区划隶属黑龙 江省绥化市。市人民政府驻安达市区,是安达市政治、经济、文化中心。 安达市是黑龙江省奶牛和甜菜基

14、地,由于境内草原辽阔,是我国著名 的天然牧场之一。优质黑白花奶牛的饲养业居全国县级市之首。主要粮食 作物有玉米、谷子、小麦等。主要经济作物甜菜的含糖量达世界先进水平。 同时还种植油菜和蓖麻等。本市大力发展建工建材、石油化工及蔬菜生产 等主导产业,乡镇企业也出现了速度和效益的同步增长。 安达市自 1985 年建市以来,城市建设发展很快,人口迅速增长,经 济指标不断提高。 截止 2002 年全市人口为 50.9104人,其中安达市市区常住人口 21.6104人,占总人口的 42%;流动人口 1.4104人,占总人口的 2.75%。 人口自然增长率为 0.6%,生产总值 42.3 亿元。 根据安达市

15、国民经济“九五”计划和 2015 年远景目标纲要,2005 年 国内生产总值达 55.1 亿元,年均增长率 9.2%,2010 年目标达到 83.2 亿元, 年均增长率 8.6%,2015 年国内生产总值达到 121 亿元,年均增长率 7.8%。 1.3.3 自然条件自然条件 1.3.3.1 地形地貌地形地貌 安达市规划区位于受缓慢下降作用的松嫩平原中部,地势平坦开阔, 东部属小兴安岭山前冲击侵蚀倾斜高平原区,中、西、南部属双阳河、乌 裕尔河冲击泛滥低平原区,地形为东北高、西南低。海拔高程自 212m 延 缓降至 132m,地面坡度 1/6001/300,地貌属冲击冰水阶地和冲击洪积低 漫滩,

16、无江无河呈闭流区。 1.3.3.2 水文水文 全市处在松花江以北、嫩江以东的地势低洼地带,无江无河,呈闭流 状态,只有在降水集中的 68 月份,才产生径流,汇流入洼地,形成大 小不等的泡沼 18 个,其多呈季节性变化,汛前干涸,汛后成泡,碱度在 9mg/l 之间,不能利用。 安达市多年平均降水量 436.2mm,折合水量 15.6 亿 m3,据分析:安 达市地表水多年平均年径流深 11.5mm,多年平均径流量 0.41 亿 m3, 保 证率 75%的年径流量 0.02 亿 m3,市区泡沼靠降雨形成的径流量完全消耗 于蒸发和渗漏。所以就安达市本地区而言无可利用的地表水资源量。 安达市规划区地下水

17、可开采量为 1485.6104m3/a,地下水开发潜力不 大。 为了解决安达市缺水问题,本次应急工程利用北引工程红旗泡水库多 余水量满足安达市城镇工业、生活用水的迫切要求。 1.3.3.3 气象气象 安达市规划区地处高中纬度,属于中温带大陆性季风气候,冬季寒冷 而漫长,年内 1 月份气温最低,平均气温为-19.9c,极端最低气温-37 c,冬季年均 148 天,夏季炎热而短促,7 月份气温最高,平均气温 22.8c,极端最高气温 38c,春秋气温变化剧烈,四季分明。多年平均 气温为 3.3c。 安达市多年平均降水量 436.2mm,其中夏秋季降水量占全年降水量的 68.4%,年降水量最大为 6

18、80.5mm,最小为 272mm,年季变幅较大。年内 各月降水量分配不均,69 月份降水量占年降水量的 81.8%,多年平均日照 时数为 2849 小时,多年平均蒸发量为 1662.6mm(20cm 蒸发皿) 。无霜期 为 136 天,最大冻土深 2.14m,平均风速 3.9m/s。 1.3.3.4 工程地质工程地质 松嫩平原中生代以前基底构造轮廓基本形成,在已形成的构造凹陷中 沉积了白垩纪、第三纪及第四纪地层。由于本区范围小及揭露深度有限, 现将区内钻孔揭露地层由老至新分述如下。 (1)地层地层 1)白垩系(k) (a)四方台组(k2s) 在本区广泛分布。下部为灰绿色砂岩、砂砾岩和杂色泥岩互

19、层,上部 以棕红色块状泥岩、砂质泥岩为主。厚度 30m307m。 (b)白垩系明水组(k2m) 明水组二段地层分上、下两部分,其上部和下两部分别由灰色含砾砂 岩、砂岩、砂质泥岩和泥岩构成 45 个小的沉积旋回。含砾砂岩和砂岩 单层厚度由上至下变厚,岩石颗粒变粗。本段厚度 183.5m189m。整合 覆盖于四方台组之上。 (c)第三系依安组(n1) 为砂岩、细砂岩、泥岩和砂质泥岩互层。厚度 36.5m134.0m,假整 合覆盖于明水组之上。 (d)第四系(q) 由上至下分别为全新统上更新统黄褐色亚粘土及粉细砂,中更新统 荒山组淤泥质亚粘土和下更新统灰白色砂砾石层,厚度 21.5m35.0m。假

20、整合覆盖于第三系依安组之上。 (2) 地质构造地质构造 松嫩盆地是中、新生代一个大型断坳盆地,总体轮廓是北部为隆起 区,西部为平缓斜坡区,中部为大面积坳陷。安达地区所处位置为中央凹 陷的东部,东接乌裕尔呼兰隆起之青岗海伦鼻状凸起的西延部分, 西跨卧里屯向斜的东翼,为凸起与凹陷的过渡地带。其构造形迹主要为深 部褶皱,构造线多呈北北东南南西向。本区位于卧里屯向斜的东翼。 1.3.4 给水工程现状及存在的主要问题给水工程现状及存在的主要问题 (1)给水工程现状 安达市规划区现状供水主要分市政供水和企业自备。现状用水全部为 地下水,水源地全部集中在规划区范围以内。规划区当前正常使用井有 162 眼,全

21、部为深水井,开采深度在 70300m 左右。根据 2002 年统计, 安达市规划区总供水量为 1288104m3/a,其中自来水公司供水量 458104m3/a,企事业单位自备水源供水量 830104m3/a。在总供水量中, 供给城市居民生活用水 387.2104m3/a,占总供水量的 30%;供给工业用水 837104m3/a,约占 65%;其它用水量(损失及环境用水量) 63.8104m3/a,约占 5%。从以上统计成果可以看出,安达市现状用水中工 业用水量所占比重较大。现状供水水质总体较好,除铁锰等指标较高外, 其余指标均满足要求。 市政供水现有净水厂一座,位于安达市区西郊,水源井布置在

22、安达至 万宝山公路南侧 40km2范围内,净水厂设计供水能力为 3.0104m3/d,占地 面积 15400,设有曝气间、消毒间、5000m3清水池一座、送水泵房及其 他附属设施,1995 年建成并投入使用。 规划区配水管网在 1993 年经过改造后,现有配水能力 3.0104m3/d。 配水方向由城西向城区方向,管材采用球墨铸铁管。 (2)存在的主要问题 1) 供水量不足:通过调查市区供水能力仅为 3.53104m3/d,致使现 状用水标准较低。平均生活用水定额仅 46.1 ;平均工业用水定额 drl/ 41.9 m3/万元。由于供水量不足,市区每日分三次定时限量供水。当前,供 水不足已经给

23、人民生活、生产带来极大不便。 由于缺水许多企业不能按设计能力生产,给国民经济造成损失。 2) 供水普及率较低,供水普及率只有 70%,造成很大一部分城市居 民生活用水困难,影响生活质量。 3) 部分管线锈蚀老化严重,直接影响供水水质及供水安全。供水管线 始建于 1981 年、1987 年,大部分为灰铸铁管材和钢管材,管道锈蚀老化, 二次污染水质。 4) 由于供水设施年久失修,管网老化问题严重,管网漏失率 18%, 一遇突发事件,经常造成大面积停水。 5) 地下水超采 安达市城区,以开采前第四系孔隙裂隙承压水为主,由于集中过量开 采,已产生大面积的地下水位下降漏斗,面积约 50km2,中心最大水

24、位降 40m50m,水位下降速度一般 1.4m/a,已影响现有生产井的供水能力。 6)水质污染 由于城区一直存在地下水超采问题,使部分上层水质污染的水,越流 补给下层水,致使下层水遭到污染。虽然目前水质污染不十分严重,但随 着经济发展,用水量增加,地下水源超采如得不到控制,深层地下水污染 将不可避免。 2 总体规划及方案论证总体规划及方案论证 2.1 水源水源 2.1.1 地下水资源地下水资源 2.1.1.1 地下水开采现状地下水开采现状 本次规划范围为安达市城区及近郊区,面积为 263.25km2。工作区地 势东南高,西北低,地面高程 145m-160m,属双阳河乌裕尔河冲积泛滥 平原。其地

25、貌单元为波状低平原及垄岗状高平原。 地下水是安达市城镇主要供水水源,经调查统计,工作区当前共有开 采井 1020 眼,地下水开采量为 2317104m3/。其中第四系孔隙水开采 井 858 眼,开采量861104m3/;前第四系孔隙裂隙水开采井162眼,开采 量1456104m3/。见表 2.11。 表 2.11 工作区现状地下水开采量统计表工作区现状地下水开采量统计表 开采量(104m3/) 水源开采井数(眼)开采深度(m) 深层水浅层水 156703201456 城区及近郊区 自来水公司及 企业自备井 11070269.47 郊区农田井74870591.53 合计10201456861 2

26、.1.1.2 主要环境地质问题主要环境地质问题 (1)地下水位下降 安达市城区,人口多,工业发达,以开采前第四系孔隙裂隙承压水为 主(主要开采白垩系上部孔隙裂隙水) ,由于集中过量开采,已产生大面 积的地下水位下降漏斗,城区内已形成了以华丹乳品厂、纺织厂为中心的 降落漏斗,面积约 50km2,中心最大水位降 40m-50m,水位下降速度一般 1.4m/a,已影响现有生产井的供水能力。 从区域角度看,大庆长垣东部地区地下水开采目地层为明水组白垩系 含水层,有集中开采水源地 10 座,开采井达 500 多眼,开采区 1970 年开 采量 2800104m3,地下水位埋深 25.00m,到 1997

27、 年开采量达 3618104m3,地下水位埋深下降至 53.4m,由于集中过量开采,形成了北 起青龙山奶牛场,南到安达畜牧场,东起安达中本乡,西至大庆长垣,南 北长约 50km,东西宽约 30km,面积约 1560km2的降落漏斗,导致区域地 下水的流向指向降落漏斗中心(图 2.11) 。 140 145 120 105 115 110 地下水等水压线 地下水流向 明水组缺失边界 图例 注:地下水位观测时间 (1998年6月26日) 135 130 125 5km5km0 145 图 2.11 大庆地区东部降落漏斗地下水等水压线图 (2)天然的不良水质 该区地下水中氟含量普遍较高,第四系孔隙潜

28、水中氟含量一般 2.0mg/l4.0mg/l,超标 13 倍,超标率 100%,第四系孔隙承压水中氟含 量略低于潜水,一般 1.1mg/l3.0 mg/l,超标 0.12.0 倍,白垩系地下水 中氟含量局部超标。 由于该区地形低洼,地下迳流缓慢,蒸发浓缩作用强烈,使地下水 中含盐量不断增加,致使该区第四系孔隙潜水矿化度较高,一般为 0.5g/l2g/l,局部3g/l。 该区第四系孔隙水中铁、锰含量一般较高,大多数地区铁、锰含量超 标,铁含量一般为 0.3mg/l6.4mg/l,锰含量一般为 0.1mg/l1.2mg/l。 (3)地下水水质污染 据安达市环保局 1992 年水质分析资料,城区第四

29、系孔隙水已受到不 同程度的污染,主要污染物有挥发酚、砷及细菌总数等。挥发酚含量为 0.004mg/l0.043mg/l,超标 120 倍,超标率 100%,砷含量为 0.003mg/l0.252mg/l,超标 2.344.04 倍,超标率 22%,细菌总数一般含 量为 116 个,超标率 12.5%。 2.1.1.3 地下水类型及形成规律地下水类型及形成规律 工作区地质构造属松嫩中断(坳)陷中央坳陷区东部边缘,沉积厚层 第四系松散堆积物及第三系、白垩系碎屑岩层。地下水的赋存条件及运移 规律,受地质构造、地层岩性、地形地貌及含水层岩性的控制。 工作区地下水从上到下分布埋藏:第四系松散岩类孔隙潜水

30、,第四系 松散岩类孔隙承压水,第三系碎屑岩类孔隙裂隙承压水,白垩系碎屑岩类 孔隙裂隙承压水。 2.1.1.4 含水层(组)特征与富水性含水层(组)特征与富水性 (1)第四系松散岩类孔隙潜水 不连续分布于工作区上部,为工作区第一个含水层。表层岩性为黄土 状亚粘土,厚度 3m8m;含水层岩性为粉细砂,局部为亚砂土,厚度 2m6m;地下水位埋深 2m4m;富水性极差,单井涌水量 20m3/d40m3/d。 (2)第四系松散岩类孔隙承压水 分布埋藏于第四系孔隙潜水含水层之下,为工作区第二个含水层。含 水层顶板为淤泥质亚粘土,厚度 6m10m,含水层顶板埋深 10m15m, 含水层岩性为砂砾石,含砾中粗

31、砂及中细砂,含水层厚度 8m16m;地下 水位埋深 4.0m5.1m,地下水流向为 senw,渗透性较强,渗透系数 10m/d40m/d,波状低平原单井涌水量一般 500m3/d3000m3/d,垄岗状 高平原单井涌水量一般 100m3/d500m3/d。 (3)第三系碎屑岩类孔隙裂隙承压水 在工作区内广泛分布,埋藏于第四系松散岩类承压水含水层之下,为 工作区第三个含水层。含水层岩性为泥质弱胶结粉细砂岩、中粗砂岩及砂 砾岩,单层厚度 2m5m,总厚度 5m17m;顶板埋深 50m-80m,岩性为 泥岩及砂质泥岩,地下水位埋深 21.5m-28m,渗透系数 1.26m/d8.66m/d,富水性较

32、弱,单井涌水量 218m3/d540m3/d。 (4)白垩系碎屑岩类孔隙裂隙承压水 分布埋藏于第三系碎屑岩类孔隙裂隙承压水含水层之下,是安达市城 市供水主要含水层。地下水流向推测为 seenww 向,单井涌水量 1000m3/d3000m3/d。 (a)白垩系明水组孔隙裂隙承压水 该层仅在安达至万宝山公路南侧,四砖厂以南一带揭露,揭露面积 43km2。 白垩系明水组二段上部含水层由泥质弱胶结砂岩、含砾砂岩组成,有 45 个单层,单层厚度 3.5m23m,累积厚度 37m-45.5m。顶板埋深 84.5m-94.5m,岩性为泥岩及砂质泥岩。 白垩系明水组二段下部含水层由泥质弱胶结砂岩、含砾砂岩组

33、成,有 45 个单层,单层厚度 3.5m35m,累积厚度 42.5m-51m。含水层顶板埋 深 153m162.5m,岩性为泥岩,水位埋深 37.50m-38.41m,渗透系数 15.86m/d20.18m/d,单井涌水量 2400m3/d2800m3/d。 (b)白垩系四方台组孔隙裂隙承压水 区内均有分布,含水层岩性为泥质弱胶结细砂岩、中细砂岩、砂岩、 含砾砂岩及砂砾岩,一般由 57 个单层组成,单层厚度一般 3m7m,累 积厚度 30m-50m。含水层顶板埋深一般 50m100m,岩性为泥岩及砂质 泥岩,渗透系数 2m/d23m/d,单井涌水量 1000m3/d2000m3/d。 注:单井

34、涌水量系第四系承压水口径为 219mm,前第四系承压水口径 为 325mm,降深均为 10m 时的换算涌水量。 2.1.1.5 地下水循环条件地下水循环条件 (1)第四系孔隙潜水 工作区内孔隙潜水,呈片状分布,表层岩性为黄土状亚粘土,厚度小, 加之地形较为平缓低洼,故大气降水垂向渗入补给是其主要补给来源,地 下水位受气候因素影响较大,春季水位较低,夏秋季水位较高,地下水位 年变化幅度 1.2m2.0m;由于水位埋藏较浅,一般 2m4m,故潜水的垂 向蒸发是其主要排泄方式。 (2)第四系孔隙承压水 地下水水位变化小,年变幅仅为 0.5m1.5m,含水层主要接受上游侧 向迳流补给,由于含水层渗透性

35、较强,从上游到达下游水力坡度较大,因 而地下迳流通畅,地下水排泄方式主要为侧迳流流出及人工开采排泄。 (3)第三系孔隙裂隙承压水 含水层主要接受上游侧向迳流补给及白垩系碎屑岩孔隙裂隙承压水顶 托补给,局部与第四系孔隙承压水有一定的水力联系,形成第三系承压水 的局部排泄区,其主要排泄方式为地下水侧向迳流流出及人工开采。 (4)白垩系孔隙裂隙承压水 含水层外围补给区和迳流区水头高差较大,加之含水层岩性较粗,水 力坡度较大,故补给迳流条件较好,主要接受上游地下水侧向迳流补给, 并以侧向迳流方式排泄,同时人工开采亦是重要排泄途径之一。 2.1.1.6 地下水化学特征地下水化学特征 安达市城市工作区各含

36、水层水质差异较大,其水化学特征如下: (1)第四系孔隙潜水 地下水化学类型主要为重碳酸钙钠、重碳酸氯化物钠镁型水, 矿化度 0.5g/l2.0g/l,属淡微咸水,ph 值 6.98.3,属中微碱性水, 总硬度 17 德国度27 德国度,属硬水,水质差。 (2)第四系孔隙承压水 地下水化学类型主要为重碳酸钙钠、重碳酸钠钙型水;矿化 度 0.37g/l0.67g/l,属淡水,ph 值 7.58.4,属微碱性水,硬度 10 德国 度15 德国度,属微硬水,总铁 0.32mg/l1.56mg/l,锰 0.6mg/l1.2mg/l,氟 1.10mg/l3.0mg/l,总体水质较差。 (3)第三系依安组碎

37、屑岩孔隙裂隙承压水 地下水化学类型主要为重碳酸钠钙型水,矿化度 0.27g/l0.52g/l, 属淡水,ph 值 7.58.4,属中微碱性水,硬度 5 德国度15 德国度, 属软微硬水,水质较好,一般适宜生活饮用。 (4)白垩系明水组碎屑岩孔隙裂隙承压水 地下水化学类型主要为重碳酸钠钙、重碳酸钠型水,矿化度 0.30g/l0.64g/l,属淡水,ph 值 6.28.5,属中微碱性水;总硬度 4 德 国度8 德国度,水质良好。 2.1.1.7 地下水资源计算与评价地下水资源计算与评价 (1)地下水资源计算的原则 地下水的形成、分布和运移,是受地质及水文地质条件的控制,因此, 地下水资源量计算,首

38、先建立在水文地质条件的基础上,考虑到大气降水、 地表水、地下水“三水”转化关系,结合不同含水层地下水的实际开采状 况,选出适合工作区水文地质特征的计算方法,使计算与评价的成果合理、 可靠,并符合客观实际,使地下水资源的开发持续利用,并保持良好的生 态环境。根据已有资料及技术经济条件,此次地下水资源评价深度为 300m。 (2)地下水资源计算分区 依据本区的地形地貌划分计算区,详见图 2.1-2 表 2.1-2 表 2.1-2 地下水资源计算分区表地下水资源计算分区表 面积(km2) 计算区代号 总面积计算面积 波状低平原 169.74154.74 垄岗状高平原 93.5190.51 合计263

39、.25245.25 (3) 地下水资源量计算内容及方法 根据实际要求,结合工作区水文地质条件,计算与评价地下水资源补 给量及可开采量。 地下水补给量是指在天然状态或开采条件下,单位时间进入含水层的 总水量。工作区地下水补给量项主要包括降水入渗补给量及地下水侧向迳 流补给量。 ag4 2 as8 3 1 as6 1 ag30 as13 ag12 as14 ag15 as10 ag14 as9 ag10 ag33 ag21 ag3 ag9 ag8 ag24 ag6 ag32 ag316 ag16 an2 an7 ag5 7 a b c d 01km1km an9 a b d c n 图 2.12地

40、下水资源计算分区图 地下水可开采量是指通过技术经济合理的取水构筑物,在整个开采期 内,出水量不会减少,动水位不超过设计要求,水质和水温变化在允许范 围内,不影响已建水源地正常开采,不发生环境危害的前提下,单位时间 内从含水层中能够取得的水量。 采用补给要素法计算地下水补给资源,采用开采系数法、比拟法及开 采强度法计算地下水开采资源。 (4)计算公式及参数确定 1)地下水补给量的计算 (a)降水入渗补给量:采用降水入渗系数法计算,计算公式如下: q降=f(1) 式中:q降多年平均降水入渗补给量(m3/); f降水入渗计算面积(m2);1:25000 地形图上量得。 多年平均降水入渗系数;引用安达

41、市地下水资源调查及评价报 告 。 多年平均降水量(mm)。引用安达气象站资料。 (b) 地下水侧向径流补给量:采用达西公式计算,计算公式如下: q径=kibmt(2) 式中:q径地下水侧向径流补给量(m3/); k含水层渗透系数(m/d) ;引有安达市 1:50000 供水水文地质勘 察报告及安达市自来水水源扩建供水水文地质勘察报告中的数据。 i地下水水力坡度;同 k 值。 b计算断面宽度(m);1:25000 地形图上量得。 m计算断面处含水层平均厚度(m);根据已有钻孔资料确定。 t地下水侧向迳流补给时间(d)。 2)地下水可开采量的计算 (a)开采系数法,计算公式如下: q可q补(3)

42、q可地下水可开采量(m3/) ; q补地下水补给量(m3/) ;计算而得。 开采系数;根据本地区实际开采情况及经验值确定。 (b)比拟法 在水文地质条件相拟的地区,利用已知开采区的实际资料,用比拟法 求出未来开采区的开采量。 q比(4) 实实 实比比 sf qs f 式中:f开采区面积(km2) s降深(m) q开采量(m3/d) 修正系数 引用安达市自来水水源扩建供水水文地质勘察报告资料。 (c)开采强度法 开采区中心水位降为: s(t)=(5),(* * s t 式中:开采强度(m/d) t开采时间(d) 弹性释水系数* t lx a2 t ly a2 a导水系数 引用安达市自来水水源扩建

43、供水水文地质勘察报告资料。 (5) 地下水资源量计算 1)地下水补给量计算 (a)第四系松散岩类孔隙水 降水入渗补给量: 根据公式(1) ,计算结果如表 2.13 表 2.1-3 降水入渗补给量计算成果表降水入渗补给量计算成果表 面积降水量降水入渗补给系数 降水入渗补给 量 f p年 q降 计算区代号 km2mm104m3/a 波状低平原 154.744330.1670.02 垄岗状高平原 90.514330.08313.53 合计 245.25983.55 地下水侧向迳流补给量: 根据公式(2)及图 2.12,计算结果见表 2.14。 表 2.14第四系孔隙水侧向迳流补给量计算成果表第四系孔

44、隙水侧向迳流补给量计算成果表 含水层k(m/d)im(m)b(m) q径 (104m3/) 第四系承压水500.00161218000630.72 合 计630.72 (b)前第四系碎屑岩类孔隙裂隙水 根据公式(2)及图 2.12,计算结果见表 2.15。 表 2.15前第四系孔隙裂隙水侧向迳流补给量计算成果表前第四系孔隙裂隙水侧向迳流补给量计算成果表 含水层k(m/d)im(m)b(m)q径(104m3/) 第三系承压水100.0012101730075.77 白垩系承压水190.001290173001295.74 合 计1371.51 (c)工作区地下水补给量 经计算统计,安达市城市工作

45、区地下水总补给量为 2985.78104m3/。其中,第四系孔隙水(浅层地下水)补给量为 1614.27104m3/,占工作区地下水总补给量的 54%;前第四系孔隙裂隙 水(深层地下水)补给量为 1371.51104m3/,占工作区地下水总补给量 的 46%。 工作区地下水补给量见表 2.15 表 2.15地下水补给量汇总表地下水补给量汇总表 计算区 项目 波状低平原 () 垄岗状高平 原() 合计 (104m3/) 第四系潜水 降水入渗补给量 (104m3/) 670.02313.53983.55 第四系承压 水 侧向迳流补给量 (104m3/) 630.72630.72 1614.27 第

46、三系承压 水 侧向迳流补给量 (104m3/) 75.7775.77 白垩系承压 水 侧向迳流补给量 (104m3/) 1295.741295.74 1371.51 合 计2672.25313.532985.78 2) 地下水可开采量计算 (a)第四系松散岩类孔隙水 利用开采系数法计算,根据公式(3) ,计算结果见表 2.16。 表 2.16 第四系孔隙水可开采量计算成果表第四系孔隙水可开采量计算成果表 含水层 补给量 (104m3/) 开采系数 (p) 可开采量 (104m3/) 第四系潜水983.550.85836.02 第四系承压水630.720.85536.11 合 计1372.13

47、(b)前第四系碎屑岩类孔隙裂隙水 比拟法 大庆龙凤水源与本区水文地质条件相似,开采同一层位的地下水。龙 凤水源共有 7 眼开采井,分布在 8.5km2的范围内,主要开采白垩系明水组 含水层水,日平均开采量 13989m3/d,降深 12.21m,本区开采面积约 43 km2,设计降深 8m,修正系数 取 1,根据公式(4)计算 q比如下: q比46788.68 m3/d1707.79104m3/a 实实 实比比 sf qs f 1 12.18.5 13989843 开采强度法 根据开采强度将本区概化为二个开采区见图 2.13,集中开采区(新 水源地)概化为 5720m7520m 长方形区,分散

48、开采区(城区企业自备井) 概化为 4000m4000m 的正方形区。根据公式(5)计算结果见表 2.17。 01km1km 0 lx=2000 ly=2000 y x n 0lx=2860 ly=3760 x y 图 2.13 开采区概化图 表 2.17 前第四系孔隙裂隙水可开采量计算表前第四系孔隙裂隙水可开采量计算表 开采部位给水度 设计降深 s*(,) 开采时间开采面积开采强度 可开采量 (m)(天)(km2)(m/d)(m3/d) (104m3/ ) 集中开采区7.4110-4150.074430043 0.498010- 3 21414781.61 分散开采区7.4110-4100.0

49、33230016 0.967210- 3 11904434.5 合 计333181216.11 经计算分析,两种方法计算的前第四系孔隙裂隙水可开采量有所差异, 考虑到地下水的补给量及本地区的实际情况,最后采用综合法确定的结果, 可开采量为 1216.11104m3/。 (c)工作区地下水可开采量 经计算统计,工作区地下水可开采量为 2588.24104m3/。其中,第 四系孔隙潜水可开采量为 836.02104m3/,占工作区地下水可开采量的 32%;第四系孔隙承压水可开采量为 536.11104m3/,占工作区地下水 可开采量的 21%;前第四系孔隙裂隙水可开采量为 1216.11104m3

50、/,占 工作区地下水可开采量的 47%。 (6) 地下水资源量评价 1)地下水补给量评价 工作区地下水资源量计算,充分利用了收集到的前人水文地质勘察资 料,并在此基础上结合工作区水文地质条件,对各计算量项所需计算参数 进行综合分析,所确定的计算量项及各计算参数,基本符合本区的实际情 况。工作区地下水补给量为 2985.78104m3/a,其中,第四系孔隙水(浅 层地下水)补给量为 1614.27104m3/a,补给模数为 6.58104m3/km2.a, 前第四系孔隙裂隙水补给量为 1371.51104m3/,补给模数为 5.59104m3/km2.a,基本反映了工作区地下水补给资源的实际情况

51、。 2)地下水可开采量评价 工作区位于安达闭流区,地下水是区内主要供水水源(尤其是深层地 下水) 。第四系孔隙潜水可开采量为 836.02104m3/,占地下水补给量 (983.55104m3/a)的 85%,是有补给保证的;第四系孔隙承压水可开采 量为 536.11104m3/,占地下水补给量(630.72104m3/a)的 85%,是 有补给保证的;前第四系孔隙裂隙水(深层地下水)可开采量为 1216.11104m3/,占补给量(1371.51104m3/)的 89%。前第四系孔 隙裂隙水,主要为侧向迳流补给,补给源较远,现有资料的精度限制,很 难计算准确,但在开采地下水资源时,可适当动用

52、弹性储存量,形成非稳 定流开采,只要水源地设计降深合理,控制水量开采及水位下降速度,在 提水设备能力允许条件下同,开采量是有保证的。 工作区第四系孔隙水现状开采量为 861104m3/,可开采量为 1372.13104m3/,尚有一定的开采潜力。前第四系孔隙裂隙水现状开采 量为 1456104m3/,由于在城区集中过量开采白垩系上部地下水,已形 成地下水降落漏斗,应尽快关停不合理的布井,限量开采;新水源地应布 设在安达至万宝山公路南侧四砖厂以南一带,面积 43km2,开采水量较丰 富水质较好的白垩系明水组二段下部含水层地下水,但前第四系孔隙裂隙 水开采总量应控制在可开采量之内(1216.111

53、04m3/) 。 2.1.1.82.1.1.8 地下水资源水质地下水资源水质 (1)生活饮用水水质评价 1)第四系孔隙承压水 据安达镇 1992 年水质分析资料可知,第四系承压水已受到不同程度的 污染,地下水总铁 40%超标 1.425.4 倍,锰 60%超标 0.68.2 倍,挥发 酚 70%超标 1.020.5 倍,氟 10%超标 0.05 倍,砷 20%超标 2.344.04 倍, 镉 10%超标 3.1 倍。氟、砷具有巨毒性,不应做为生活饮用水。 2)前第四系孔隙裂隙水 根据工作区 2001 年水质分析成果,按国家生活饮用水卫生标准评价, 为适宜的生活饮用水,见表 2.18 表 2.1

54、8 前第四系孔隙裂隙水水质评价表前第四系孔隙裂隙水水质评价表 项目标准实测值项目标准实测值 色1510硒0.01mg/l0.002mg/l 混浊度32汞0.001mg/l0.0001mg/l 嗅和味无无镉0.01mg/l0.008mg/l 肉眼可见物无无铬(六价)0.05mg/l0.004mg/l ph6.58.57.9铅0.05mg/l0.01mg/l 总硬度(碳酸钙计)450mg/l 255 mg/l 银0.05mg/l0.005mg/l 铁0.3mg/l0.3mg/l 硝酸盐(氮计) 20mg/l0.05mg/l 锰0.1mg/l0.1mg/l氯仿60mg/l60mg/l 铜1.0mg/

55、l0.01mg/l四氯化碳3mg/l3mg/l 锌1.0mg/l0.01mg/l苯并(n)蓖0.01mg/l0.006mg/l 挥发的分类(分计)0.002mg/l0.002mg/l滴滴涕1mg/l1mg/l 阴离子合成洗涤剂0.3mg/l0.1mg/l六六六5mg/l5mg/l 硫酸盐250mg/l 19.2mg/ l 细菌总数100 个/ml5 个/ml 氯化物250mg/l 24.8mg/ l 总大肠菌群3 个/l0 溶角性总固体 1000mg/ l 516mg/ l 游商余氯0.3-0.05mg/l0 .6mg/l 氟化物1.0mg/l0.2mg/l总 放射性0.1bg/l0.06bg

56、/l 氰化物0.05mg/l0.002mg/l总 放射性1bg/l0.27bg/l 砷0.05mg/l0.001mg/l (2)锅炉用水水质评价 1)第四系孔隙承压水 由水质全分析资料计算可知,第四系孔隙承压水为沉淀物较少、软垢、 起泡、非腐蚀性水。为较好的锅炉用水。 2)前第四系孔隙裂隙水 由水质全分析资料计算可知,前第四系孔隙裂隙水在锅炉用水方面为 水垢很少,具有中等沉淀物,起泡、半腐蚀性水。 2.1.1.8 地下水资源开发利用及保护地下水资源开发利用及保护 (1) 地下水资源开发利用 1)第四系孔隙潜水 不连续分布埋藏于工作区上部。含水层岩性粉细砂,局部为亚砂土, 厚度 2m6m;地下水

57、位埋深 2m4m;单井涌水量 20m3/d40m3/d。可 开采量 836.02104m3/,适宜浅井开采,井深 10m-15m,井型为管井, 井径 100mm -250mm,井距 600m -800m。该含水层水量贫乏,水质较差, 没有集中供水意义。可用于水质要求不高的临时用水。 2)第四系孔隙承压水 分布埋藏于第四系孔隙潜水含水层之下。含水层顶板埋深 10m15m,含水层岩性为砂砾石、含砾中粗砂及中细砂,含水层厚度 8m16m;地下水位埋深 4.0m5.1m,单井涌水量 500m3/d3000m3/d。 地下水可开采量 536.11104m3/;适宜浅井开采,井深 30m-50m,井型 为

58、管井,井径 250mm -300mm,井距 1000m -1500m。该含水层富水性中等, 水质总体较差,可用于水质要求不高的工业、其它行业用水及郊区农业用 水。 3)前第四系孔隙裂隙承压水 分布埋藏于第四系孔隙承压水含水层之下,其中白垩系孔隙裂隙承压 水,是安达市城市供水主要含水层。含水层岩性为泥质弱胶结砂砾岩、粉 细砂岩、含砾砂岩及中粗砂岩,含水层由多组单层组成,单层厚度 3m35m,地下水位埋深 28m38m,单井涌水量 1000m3/d3000m3/d。 可开采量 1216.11104m3/,适宜深井开采,井深 250m-300m,井型为管 井,井径 250mm -325mm,井距 1

59、000m -1500m。该含水层富水性较好,水 质优良,可用于水质要求较高的生活用水及工业用水。 总之, 工作区地下水资源特点不一,含水层开发利用条件差异较大。 其中,第四系孔隙潜水,富水性弱,水质较差,不宜做为供水水源。可用 于水质要求不高的临时用水。第四系孔隙承压水,富水性中等,水质总体 较差,可用于水质要求不高的工业、其它行业用水及郊区农业用水。前第 四系孔隙裂隙水,特别是白垩系碎屑岩孔隙裂隙承压水,富水性较好,含 水层较厚,水质较好,是良好的供水水源。 工作区现有深井多集中于城区内,开采白垩系上部含水层的地下水 (井深 200m 左右) ,由于过量集中开采已形成了大面积的地下水降落漏斗

60、, 应尽快关停不合理的布井,限量开采,扼制地下水降落漏斗的进一步发展; 为了满足安达城市应急供水的需要,根据安达市自来水水源扩建供水水文 地质勘察报告,新水源地应布设在安达至万宝山公路南侧四砖厂以南一带, 面积 43km2,开采水量较丰富水质较好的白垩系明水组二段下部含水层地 下水(井深 250m300m)。但深层地下水的开采应慎重,安达市区已处在 大庆东部地下水降落漏斗的边缘,前第四系孔隙裂隙水开采总量应控制在 可开采量之内(1216.11104m3/) ,但从长远观点考虑,应从区外引地 表水作为供水水源。 (2) 地下水资源保护 工作区第四系孔隙水已遭受不同程度的污染,城区白垩系上部含水层

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