地下水环境影响论证报告

1、* * * * * * * * * * *地下水环境影响论证报告地下水环境影响论证报告*年*月*地下水环境影响论证报告地下水环境影响论证报告提 交 单 位： 提 交 时 间：*年*月正正 文文 目目 录录第一章第一章 序言序言 .1 1第一节 工程概况 .1第二节 目的任务 .2第三节 区域地质水文地质研究程度 .3第四节 工作方法、工作量及质量评述 .3第二章第二章 自然地理自然地理 .8 8第一节 位置及交通条件 .8第二节 地形、地貌 .8第三节 气象、水文 .9第三章第三章 地质、水文地质条件地质、水文地质条件 .1111第一节 区域地质、水文地质条件 .11第二节 拟建厂区地质、水文

2、地质条件 .16第四章第四章 水文地质试验及渗漏性能评价水文地质试验及渗漏性能评价 .2121第一节 抽水试验 .21第二节 渗水试验 .33第三节 室内渗透试验 .38第四节 拟建厂区土层渗漏性综合分析评价 .42第五章第五章 工作区水土环境评价工作区水土环境评价 .4444第一节 地表水环境质量现状 .44第二节 地下水环境质量现状 .46第三节 土壤环境质量现状 .49第六章第六章 拟建厂区防渗初步设计方案拟建厂区防渗初步设计方案 .5050第一节 拟建厂区自然条件 .50第二节 防渗初步设计 .50第七章第七章 结论与建议结论与建议 .5555附附 图图 目目 录录顺序号 图号 图 名

3、 比例尺1 1 实际材料图 1：50002 2 厂区等水位线图 1：20003 3-1 调查区水文地质图 1：5000 4 4-1 1-1剖面图 5 4-2 2-2剖面图6 4-3 3-3剖面图7 4-4 4-4剖面图8 8-1 j1-1 抽水试验综合图表 1：1509 8-2 j1-2 抽水试验综合图表 1：10010 8-3 j1-3 抽水试验综合图表 1：5011 8-4 j2-1 抽水试验综合图表 1：15012 8-5 j2-2 抽水试验综合图表 1：10013 8-6 j2-3 抽水试验综合图表 1：5014 8-7 j3-1 抽水试验综合图表 1：15015 8-8 j3-2 抽

4、水试验综合图表 1：10016 8-9 j3-3 抽水试验综合图表 1：50水平 1：1000垂直 1：200水平 1：1000垂直 1：200水平 1：1000垂直 1：200水平 1：1000垂直 1：200附表、附件目录附表、附件目录1 钻孔柱状图2 抽水试验统计表3 渗水试验记录表4 渗透试验报告5 水质分析报告6 易溶盐分析报告7 颗粒分析报告8 水质分析成果汇总表7第一章第一章 序言序言第一节第一节 工程概况工程概况本工程包括生产装置、与其配套的辅助生产装置及公用工程（包括：循环冷却水站、制氢站、综合动力站、综合给水站、原料及化工料罐区、成品包装及储存、综合维修车间、综合库） 、1

5、10kv 变电站、污水处理站、锅炉发电和铁路专用线配套设施，另外，设行政生活设施（综合楼）等，总建筑面积 35,360 m2，绿化面积 43,600 m2，绿地率 20.0%，建筑系数 63.3%，建、构筑物主要技术指标详见表 1-1。8建、构筑物主要技术指标一览表 表 1-1序号工程名称装置占地 m2建筑面积 m2备 注1生产装置 26,4005,0002包装、贮存及成品仓库 26,30012,000含装车栈台3综合仓库 7007004罐区： 9,5003005酸碱罐组 2,8002006综合给水站 8,8003,0007综合动力站 1,5001,0008制氢装置 2,8204009锅炉房

6、9,7004,40010110kv 变电站 2,7002,00011卸料栈桥 50012综合维修 2,8002,80013污水处理场 30,00050014综合楼 8003,00015门卫 606016铁路 -17合 计 125,38035,360第二节第二节 目的任务目的任务本次地下水环境影响论证工作是项目环境影响评价工作的一部分，其目的是为该项目环境影响评价工作提供依据。依据招标文件及委托书，其主要任务是：1、绘制水文地质综合柱状图2、隔水层、透水层、含水层、古河道分布情况3、各隔水层渗透情况、渗透系数94、各含水层富水情况及水力联系、径流方向、补给方式5、地下水常年变化情况6、根据水文地

7、质条件应采取的防渗方式、措施，方式措施必须达渗透系数小于 10-7cm/s，并提交渗透评价报告。第三节第三节 区域地质区域地质水文地质研究程度水文地质研究程度区内地质工作开展较早，研究程度较高，先后投入了大量工作，主要有：19581961 年，北京地质学院开展了 1：20 万区域地质调查，覆盖本工作区。1979 年，山东省地质局 801 水文队提交了1：20 万禹城幅区域水文地质调查报告及综合水文图，覆盖本区。能源部门在济北煤田进行了大量的工作。山东省地质矿产勘查开发局于 20022006 年进行了地热普查，覆盖本区。另外，本区内进行了大量的岩土工程勘察、水井钻凿等工作，均为本次论证工作提供了

8、丰富的参考资料。第四节第四节 工作方法、工作量及质量评述工作方法、工作量及质量评述一、工作方法及完成工作量一、工作方法及完成工作量本次地下水环境影响论证工作进行了资料收集、地质及水文地质测绘、水文地质钻探、水文地质试验、样品采集、室内试验、资料综合整理及报告编写等工作。野外工作于 2006 年 10 月 23 日开始，至 11 月 9 日全部结10束，2006 年 11 月 16 日完成室内试验工作，之后进行了室内资料综合分析整理、研究及报告编制，并于 2006 年 11 月 20 日提交了该报告。完成的实物工作量如下：1、资料搜集搜集了区域地质、区域水文地质资料，搜集了拟建厂区附近的气象及地

9、下水动态观测资料，并搜集了区内有关的地下水环评资料。2、地质、水文地质测绘为了解工作区地形地貌、地层结构及地下水类型、埋藏条件、含水层的分布特征、富水性及地下水的补、径、排条件，对工作区进行了15000 比例尺的地质、水文地质测绘，对工作区机民井的深度、水位、水量、水质等进行了调查，调查面积为 7.5 km2。3、水文地质钻探根据委托书及甲方要求，在主装置、罐区、污水处理站施工水文地质 试验孔3 组，为了解不同深度、不同地层的富水性及相互间水力联系情况， 每组水文地质试验孔分别施工试 验孔 3 个（深孔：孔深 50m、中孔：孔深1822m，浅孔：孔深 810m） ，共施工水文地质试验孔 9 个

10、，钻探进尺240m；为了解不同含水层之间的水力联系，每组试验孔附近施工观测孔 2个，共施工观测孔 6 个，钻探进尺 177 m；为了解拟建厂区地下水埋藏条件，施工地质孔 70 个，钻探进尺 1365m。4、水文地质试验（1）抽水试验为了解拟建厂区地下水的富水性、影响半径及其水力联系，求取相关的水文地质参数，对每组水文地质试验孔分深孔、中孔、浅孔分别进行了11抽水试验。每孔抽水试验选择 13 个观测孔进行不同时段的水位观测、水位恢复观测，抽水稳定时间不少于 8 小时，每孔抽水延续时间 1216小时。共进行带观测孔单孔抽水试验 9 组，抽水总延续时间 139 小时 10分钟。（2）渗水试验为了解拟

11、建厂区表土层的渗透性能，在重点设置装置区（装置、罐区、污水处理站）及其它设备区进行了渗水试验。试验采用双环法进行，外环50cm，内环 25cm，试坑深度 5060cm，共进行渗水试验 10 组。5、地下水水位测量为了解厂区地下水水位埋深，地下水流向、流场变化特征，利用施工的地质钻孔、水文孔、观测井进行了地下水水位统测，测量设备采用电测水位仪，共进行地下水位统测 81 点。6、室内试验为了解拟建厂区地下水、地表水水质环境状况，了解地层岩性的渗透性能，求取有关水文地质参数，共采取地下水样 6 件，地表水样 1 件，钻孔及探坑渗透试样 32 件，易溶盐试样 4 件，砂层颗粒分析样 2 件。水质分析项

12、目主要包括：k+、na+、ca2+、mg2+、fe3+、nh4+、cl-、so42-、hco3-、no3-、hco3-、f-、no2-、h2po4-、游离 co2、可溶性sio2、hsio2、as、cr6+、cr3+、ph、总硬度、总碱度、矿化度等。土壤易溶盐、微量元素分析项目主要包括：k+、na+、ca2+、mg2+、fe3+、na+、cl-、so42-、hco3-、no3-、hco3-、f-、no2-、h2po4-、游离 co2、可溶性 sio2、hsio2、as、cr6+、cr3+、ph 等。渗透试验为测定土层渗透系数。127、工程测量为准确确定地层层位、地下水水面形态及补、径、排特征，

13、对所施工的水文地质钻孔、观测孔、地质孔、探槽、渗水试坑采用全站仪进行了定位测量，共计高程测量点 124 个。本次勘察工作完成的实物工作量见表 1-2。13完成的实物工作量表 1-2项 目单位工作量15000 地质、水文地质测绘km27.5水文地质孔m240观测孔m177钻 探地质孔m1290.8探、试坑个10双环法渗水试验点10抽 水 试 验孔（组）9地下水位观测点81全分析件1简分析件4污染分析件2易溶盐分析件4室 内试 验渗透试验件32颗粒分析件2二、工作质量评述二、工作质量评述本次地下水环境影响论证工作是在以往地质、水文地质、工程地质勘察成果基础上，依据供水水文地质勘察规范 （gb500

14、27-2001） 、 供水管井技术规范 （gb50296-99）及甲方委托要求进行的。野外水文地质测绘、水文地质钻探成井、抽水试验、渗水试验严格按有关规范要求及相关质量体系认证目标，实行层层把关，阶段验收责任制，取得的野外第一手资料真实可靠，数据齐全。室内水质分析、污染分析、渗透试验等分析试验项目由取得国家级、省级质量认证的环境监测总站、勘察院实验室完成，测试方法及手段符合相关规范、规程技术要求。14室内资料分析整理及报告图件的编制，采用 mapgis、acad 微机处理系统，图件美观，资料翔实，数据精确可靠，结论明确，具可操作性，达到了设计及甲方委托要求。第二章第二章 自然地理自然地理第一节

15、第一节 位置及交通条件位置及交通条件工作区地理坐标为东经：11653571165437，北纬：364747364826，面积约 800 亩。工作区交通便利，公路四通八达，地理位置优越。 （见交通位置图，插图 2-1） 。第二节第二节 地形、地貌地形、地貌工作区属黄河冲洪积平原地貌单元，地形平坦，地势南高北低，由南向北微倾，地面标高 2123m，平均地面坡降 1左右（见厂区地形照片） 。工作区内引黄沟渠纵横交错、沟内芦草丛生。地面局部有“泛白”盐碱化现象。15插图 2-1 交通位置图第三节第三节 气象、水文气象、水文一、气象一、气象工作区属暖温带大陆性季风气候区，四季分明。多年平均气温13.5，

16、极端最高气温 42.5（1955 年 7 月 24 日） ，每年 1 月份最冷，平均气温为-1.43.5，极端最低气温-24.5（1957 年 2 月 9 日） 。全年多西南风和东北风，年平均风速 2.3m/s，最大风速 25.9m/s，最大积雪厚度 190mm，标准冻深 440mm，无霜期平均为 190218 天。据 19602005 年降水资料，区内多年平均降水量 650.38mm，年最大降水量 1253.9mm（1964 年） ，年最小降水量 314mm（1968 年）年降水多集中在 69 月份，约占全年降水量的 73%，年平均湿度为 54%。多年降水量统计见表 2-1，多年平均月降水量

17、特征图见插图 2-2。1960-2005 年月降雨量特征值统计一览表表 21 单位：mm年月1 月2 月3 月4 月5 月6 月7 月8 月9 月10 月11 月12 月月最大47.937.067.883.9124.8334.8485.7383.4239.9120.198.636.0月最小0.00.00.02.22.59.574.823.40.11.00.00.0月平均7.69.115.830.338.480.2192.4151.953.236.520.710.9百分比1.21.42.44.75.912.429.823.58.45.63.21.716插图 2-2 多年平均月降水量特征图二、水文

18、二、水文黄河位于工作区南约 10km。工作区内无大的河流，仅有纵横交错的引黄沟渠，工作区内东西向的沟渠约有 7 条，南北向的 10 条，沟渠宽度4-16m 不等。沟渠内的水位和地下水位相平，平时沟渠内多干涸，雨季及灌溉季节引黄河水，水位较浅。工作区内地表水流向为由南向北。第三章第三章 地质、水文地质条件地质、水文地质条件第一节第一节 区域地质、水文地质条件区域地质、水文地质条件一、区域地质一、区域地质济南市出露地层由老至新依次为太古界泰山群，古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系及中生界侏罗系、白垩系、新生界上古近系、第四系。其中，泰山群为济南地区的结晶基底，主要出露于南部山区柳埠镇与西营镇一带

19、，岩性为黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩及黑云变粒岩等。片麻理走向一般为 n50wn15e，倾角 7585。17古生界寒武系、奥陶系济南地区出露广泛，多呈东西方向的条带状分布于南部山区，总体上为一向北倾斜的单斜构造，倾角一般 425不等。古生界地层主要由碳酸盐类和碎屑岩类组成，岩性岩相变化较大。石炭系、二叠系主要分布于济南至章丘一带，为一套以碎屑岩类为主的含煤地层。中生代侏罗系、白垩系零星出露于章丘市东北部，其中，侏罗系主要由砂岩、砂砾岩、页岩等碎屑岩类组成，白垩系主要由安山玄武岩、凝灰质砂岩及火山角砾岩等喷出岩类组成。新生界古近系主要分布于济南市历城区、章丘市及济阳、商河地区，岩性主要为胶结砂砾岩

20、夹粘土层。第四系广泛分布于黄河冲洪积平原、山前倾斜平原及山区河流沟谷地带，岩性主要为粉土、粉质粘土、粘土、中粗砂、粉砂及砾石等，厚度变化较大，在黄河冲洪积平原区厚度大于 100m，山前倾斜平原区厚度 2050m，山区河流沟谷地带厚度一般小于 20m。插图 3-1 区域前新近纪基岩地质图二、区域地质构造二、区域地质构造济南地区南倚泰山隆起，北临齐河广饶大断裂。大地构造上处于新华夏系第二隆起带的鲁西隆起与新华夏系第二沉降带的鲁西北坳陷的过渡带，是以古生代地层为主体的北倾单斜构造。区域内地壳中生代燕山期强烈活动，形成了 nne、nnw 和近 ew 向的三组断裂，较大断裂有庙廊焦斌断裂、齐广断裂，前者

21、由拟建厂区西 4km 处通过，走向 ne，倾向 nw，倾角4080；齐广断裂在拟建厂区北约 22km 处 ew 向通过，倾向 n，倾角186070，详见插图 3-2。三、区域水文地质条件三、区域水文地质条件济南地区位于泰山断块凸起北倾单斜构造水文地质区。根据含水层介质特征及地下水的赋存状态，将地下水类型分为第四系松散岩类孔隙水、块状岩类裂隙水两种类型（详见插图 3-3） 。各含水层水文地质特征简述如下：（一） 、第四系松散岩类孔隙水主要赋存于第四系砂砾石层及各类砂层中，根据区域资料，地下水水位埋深自南向北逐渐减小。黄河冲积平原潜水含水层，岩性由粉土、粉质粘土、粉砂组成，厚度 520m，含水层颗

22、粒细、厚度小，富水性差，单井涌水量小于 100m3/d，局部大于 100m3/d。受地形地貌、补给条件和开采的控制，水位埋深15m。第四系冲积含水层由于沉积环境的不同，表现出分布和富水性在纵向、横向和垂向上的复杂多变。平面上，南部坡积地带含水层富水性差，单井涌水量由小于 10m3/d 过渡到 10100m3/d；山前倾斜平原与黄河冲积平原交接地带，含水层富水性较强，单井涌水量由10100m3/d 过渡到大于 100m3/d。在黄河以北地区，松散岩类孔隙水由浅层微咸水、中层咸水、深层淡水组成，浅层微咸水埋深小于 10m，单井涌水量小于 500m3/d，富水性弱,岩性主要为粉土；中层咸水埋深 20

23、200m,具有微承压性，单井涌水量5001000 m3/d，富水性中等，岩性由粉质粘土、粉土、细砂、中细砂和粘土夹姜石组成。深层淡水顶板埋深大于 200m，单井涌水量 10003000 m3/d，富水性中强。浅层微咸水主要补给来源为大气降水及黄河水侧渗补给；中层咸水主要接受上游地下水的径流补给及浅部地下水越流补给。19深层淡水主要接受上游地下水的径流补给。（二） 、块状岩类裂隙水地下水主要赋存于岩浆岩风化带内，风化带厚度一般 1015m，含水层岩性为辉长岩，由于风化裂隙细小，含水层富水性极差，单井涌水量一般小于 50m3/d，地下水水化学类型为 hco3so4camg 型，矿化度0.60.8g

24、/l。其补给来源为第四系松散岩类孔隙水下渗与上游地下水的径流补给，在裸露区直接接受大气降水的补给，地下径流是其主要排泄途径。第二节第二节 拟建厂区地质、水文地质条件拟建厂区地质、水文地质条件一、拟建厂区地层一、拟建厂区地层根据钻探、槽探揭露资料，将拟建厂区地层描述如下：粉土 (q4al)：层底埋深1.22.8m，层厚1.22.8m。地层呈浅黄-灰黄色，中密。表层局部见植物根茎。 粉土（q4al）：层底埋深2.04.0m，层厚0.72.2m。地层呈灰黄色、灰褐色，稍密。粉土 (q4al)：层底埋深3.55.0m，层厚0.23.0m。地层呈灰黄色、灰色，密实。粉土夹粉质粘土(q4al)：层底埋深5

25、.08.2m，层厚1.03.3m。地层呈灰黄色、灰色，稍密-中密。粉质粘土，青灰色-灰色，局部为淤泥质粉质粘土，主要分布在2号孔4.0m处、17号孔4.5m处，26号孔6.5m处，39号孔6.0m处。本层发育有-1亚层粉土，中密。呈透镜体状分布在第层中。20粉土夹粉砂(q4al)：层底埋深7.08.7m，层厚0.83.1m。地层呈灰黄色，密实。粉砂，稍密-中密，主要成分为石英、长石等，含少量黑云母，颗粒级配差。本层主要分布在场地中北部，场地南部缺失。粉质粘土(q4al)：层底埋深9.012.0m，层厚0.85.4m。地层呈青灰色、灰色，部分为灰褐色。粉质粘土 (q4al)：层底埋深12.015

26、.4m，层厚0.66.2m。地层呈青灰色、灰褐色，局部见粉土。本层厚度变化较大，且厚度变化无规律。本层顶部发育有-1亚层粉砂，黄褐色，湿，中密。主要成分为石英、长石等，局部含粘土团块。本层分布无规律，呈透镜体状，局部缺失。细砂夹粉土（q4al）：层底埋深14.617.0m，层厚1.44.3m。地层呈黄褐色、灰黄色，饱和，中密-密实。分选性良，颗粒级配差，主要成分为石英，长石等，夹少量黑云母。粉土，密实。本层主在场地为西南-东北走向，近似条带状分布。本层发育有-1亚层粉土，黄褐色，密实。粉质粘土夹粉土（q4al）：层底埋深15.021.2m，层厚0.44.8m。地层呈灰色-灰褐色，可塑。干强度中

27、等，韧性中等，摇振反应无，切面稍光滑。偶见少量的小颗粒姜石，直径约 1.0cm。粉土，灰褐色、黄褐色，密实。粉土夹粉质粘土(q4al)：层底埋深 20.324.2m，层厚 1.54.0m。地层呈灰黄色、褐黄色，密实。粉质粘土，含有少量姜石，最大粒径1.5cm。本层发育有-1 层粉砂层，密实。粉质粘土（q4al）：层底埋深 21.524.6m，层厚 1.02.0m。地层呈灰褐色、黄褐色，可塑。干强度中等，韧性中等，摇振反应无，切面光21滑。细-中砂(q4al)：层底埋深 27.531.3m，层厚 4.58.1m。地层呈灰黄色、黄褐色，密实。主要成分为石英、长石等，含黑云母。本层底部局部见卵石，最

28、大粒径为 35mm。粉质粘土夹粉土（q3al）：层底埋深 30.036.0m，层厚4.78.0m。地层呈灰褐色、黄褐色，含有较多姜石，最大粒径 2.5cm。粉土，黄褐色，密实。粉质粘土（q3al）：层底埋深 44.0m，层厚 8.08.5m。地层呈灰褐色，含有姜石，直径约 1.5cm，最大粒径 3.5cm，局部富集。夹薄层粉土。局部见粉砂。粉质粘土（q3al）：本层未揭穿，层厚大于 5.0m。地层呈褐色，灰褐色，含有姜石，最大粒径 2.0cm，约占 15%。二、拟建厂区水文地质条件二、拟建厂区水文地质条件拟建厂区位于黄河冲积平原，属黄河冲洪积孔隙水水文地质单元。根据 1：20 万“禹城幅综合水

29、文地质图” ，厂区附近分布南西、北东向展布的黄河古河道，埋藏深度 100-200m，含水层岩性以中砂、中粗砂为主，富水性较强，单井涌水量 10003000m3/d，根据本次勘察资料，勘探深度50m 以内，含水层岩性以粉细砂层为主(本次取 15 个砂层样品做颗粒分析，11 个细砂，2 个粉砂，1 个中砂)，颜色为褐灰色或褐黑色，腐殖质含量较高，为弱水环境沉积，可以断定在 050m 深度内，工作区内未揭露古河道分布（见插图 3-3） 。地下水类型为松散岩类孔隙水，依据地层的沉积时代和含水层介质特征又可分为黄河冲积潜水微承压水含水层（微咸水）和冲洪积浅层微承22压含水层（咸水）及深层承压含水层（淡水

30、） 。1、黄河冲积潜水微承压水含水层根据钻孔及抽水试验资料：该含水层岩性为粉土、粉土加细砂、粉砂，稍密-密实，上部潜水含水层厚度 4.966.28m，微承压水顶板埋深13.214.5m，底板埋深 16.519.0m，含水层厚度 3.44.5m。潜水地下水水位埋深 1.732.40m，年变幅 1.002.57m。利用出水量 5m3/h，扬程40m 的潜水泵抽水，当水位降深 2.724.40m 时，单井涌水量60.7267.68m3/d。用相同的泵对微承压含水层进行抽水试验，当水位降深 1.045.15m 时，单井涌水量 60.4867.48m3/d。潜水水质分析资料： ph 值 7.4，矿化度

31、1959.71963.2mg /l，mg2+含量 92.393.2mg /l，cl-含量 205.2206.1mg/l，so42-含量354.8355.6mg /l，无 nh4+，无侵蚀性 co2，地下水类型为hco3so4cl-namgca 型，属微咸水，水质基本符合类水要求；微承压水水质分析资料： ph 值 7.4，矿化度 1555.5mg /l，mg2+含量73.5mg/l，cl-含量 111.3mg/l，so42-含量 150.9mg /l，无 nh4+，无侵蚀性co2，地下水类型为 hco3 -namg 型，属微咸水，水质基本符合类水要求。2、冲洪积浅层微承压含水层微承压含水层顶板埋

32、深为 21.524.20m，底板埋深为27.5031.30m，含水层厚度 4.58.1m。该层岩性为细中砂，密实，水位埋深 1.952.93m。本次抽水试验用出水量 25m3/h，扬程 55m 的潜水泵抽水，当水位降深 3.615.75m 时，单井涌水量 564.48662.4m3/d。水质分析结果： ph 值 7.307.70，矿化度 3740.55483.4mg /l，mg2+23含量 190.9321.5mg /l，cl-含量 294.1582.0mg /l，so42-含量1112.82302.3mg /l，无 nh4+，无侵蚀性 co2，地下水类型为so4hco3cl-namgca 及

33、 hco3so4cl-namgca 型，属咸水，水质较差，不宜作为生活饮用水。3、冲洪积层深层承压含水层根据区域水文地质图及地热井资料，冲洪积层深层承压含水层顶板埋深大于 200m（齐热 1 号孔 q+n 底板埋深为 609m，济古 1 孔 q+n 底板埋深为 327m） ，单井涌水量 10003000 m3/d，属淡水。三、地下水补、径、排条件三、地下水补、径、排条件区内降水、地表水与地下水关系密切。大气降水直接渗透补给潜水含水层；工作区地下水水位普遍较高，局部地表水与地下水可直接转化，地下水的流向一般与黄河侧向渗透的方向一致（见附图：拟建厂区浅层地下水等水位线图） 。黄河冲积潜水含水层补、

34、径、排条件：大气降水为其主要补给来源，另外还接受黄河的常年侧渗补给及灌溉回渗补给；径流、蒸发和渗透补给下伏含水层是其排泄的主要途径。该含水层具有渗透、径流缓慢，蒸发强烈，其流向受地表水影响的特征。由于黄河冲积潜水含水层的含水介质颗粒细，透水性弱，富水性差，使这种补给具有连续性、缓慢性的特点，反映在地下水水位变化与黄河水位变化上的滞后性。冲洪积浅层微承压含水层补、径、排条件：在天然状态下，黄河冲积含水层地下水补给来源以上部含水层下渗为主，其次是黄河的侧渗补给。径流、下渗是冲洪积浅层微承压含水层主要24排泄方式。区内地下水尚未大量开采，拟建工厂将以鹊山水库水作供水水源。拟建厂区潜水与微承压水含水层

35、中间多为粉质粘土、粉土夹粉质粘土，具弱透水性，导致上、下含水层存在水力联系。第四章第四章 水文地质试验及渗漏性能评价水文地质试验及渗漏性能评价第一节第一节 抽水试验抽水试验一、水文地质试验孔布置原则一、水文地质试验孔布置原则为查明厂区地下水的埋藏条件及富水性，查明不同深度含水层之间的水力联系，在主装置、罐区、污水处理站共布设 3 组水文地质试验孔（编号为 j1、j2、j3） ，每组试验孔按不同深度布设 3 个抽水试验孔（编号为j1-1、j1-2、j1-3、j2-1、j2-2、j 2-3、j3-1、j3-2、j3-3） ，孔距20m。为计算单孔抽水影响半径及不同含水层的影响情况，在每组抽水试验孔

36、附近，布设 3 个小口径观测孔。水文地质试验孔的布设满足有关规范、规程的技术要求。二、观测孔布置二、观测孔布置观测孔的布置是根据不同深度的抽水试验观测要求来布设的。抽水试验深井（j1-1、j2-1、 j3-1）的观测孔，利用工程勘察钻探孔，下入50mmpe 管成井，深度 30m50m，距抽水主孔 20m。抽水试验中井（j1-2、j2-2、 j3-2）的观测孔，钻至设计深度后下入 50mmpe 管成井，深度 23m，距抽水主井 20m。抽水试验浅井（j1-3、j2-3、 j3-3）的观测孔利用抽水试验深孔，中部填完粘土球距地面 6m，在水泥管外侧下入2550mmpe 管后，填入砾料成井，成井深度

37、 6m，距抽水试验浅孔 20m。各组抽水试验井的观测孔均按上述进行布设施工。各水井的相对位置见插图4-1。插图 4-1 水井位置图三、成井工艺三、成井工艺1、水文地质试验孔钻探设备采用 spj-150 型水井钻机，采用刺猬钻头，采取泥浆护壁、不取芯全面钻进工艺。开孔口径为 600mm，终孔口径 600mm，钻至设计孔深后，采用钢丝钻头刮壁、换浆。井管采用 350mm 水泥管及水泥滤水管，滤水管用 90 目纱网包 3 层，钢丝捆绑，井壁管之间利用沥青粘接，对应含水层下入滤水管，对应隔水层下入水泥实管，钢丝绳提吊法下管至孔底，准确测量下管深度。砾料采用 12mm 水洗河砂，小件法填砾至含水层以上

38、12m 后，投入粘土球进行封井止水（粘土球采用优质红粘土，人工26团球 3050mm） 。止水结束后，利用潜水电泵进行间歇式抽水洗井，洗至水清后以备进行抽水试验。2、观测孔观测孔施工采用 dpp-100 型车装工程钻机，合金钻头或麻花钻具全面取芯钻进，开孔及终孔口径为 110mm，钻至设计孔深后，换浆洗井后下入 50mmpe 管，pe 管对应含水层部位用电钻打孔，加工成滤水管，外包90 目纱网 2 层，对应含水层填入 12mm 水洗河砂，上部填入粘土止水。四、抽水试验方法四、抽水试验方法抽水试验的目的是了解不同深度含水层的富水性，计算有关水文地质参数。抽水设备采用 5m3/h 和 25m3/h

39、 潜水电泵 2 台，利用柴油发电机组发电，水量计量方法采用水表计量。水位测量方法采用测线及电表观测。抽水试验采用非稳定流试验方法，抽水主孔及观测孔的水位水量进行同步观测，观测时间分别为：1、2、3、4、6、8、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100、120min 各观测一次，以后每隔 30min 观测一次，水位稳定时间不少于 8 小时，停止抽水后进行水位恢复观测。五、抽水试验曲线及观测孔变化情况五、抽水试验曲线及观测孔变化情况1、各孔抽水试验曲线见插图 4-2。272829插图 4-2 抽水试验曲线图2、各含水层水力联系分析深井 j1-1、j2-1、j3-1 抽水试验时，

40、其对应观测孔 j1-1 观、j2-1观、j3-1 观水位均发生变化。而对应的中井 j1-2、j2-2、j3-2 和浅井j1-3、j2-3、j3-3 水位没有变化。说明下部微承压水和上部潜水微承压水没有水力联系。中井 j1-2、j2-2、j3-2 抽水试验时，其对应观测孔 j1-2 观、j2-2观、j3-2 观和浅井 j1-3、j2-3、j3-3 水位均发生变化，对应的深井 j1-1、j2-1、j3-1 水位则不发生变化；而当浅井 j1-3、j2-3、j3-3 抽水试验时，其对应的观测孔 j1-3 观、j2-3 观、j3-3 观和中井 j1-2、j2-302、j3-2 水位均发生变化，对应的深井

41、 j1-1、j2-1、j3-1 水位不发生变化。说明上部潜水和中部微承压水存在水力联系，而潜水含水层微承压水与下部微承压水之间没有水力联系。六、边界条件的确定及公式选择六、边界条件的确定及公式选择1、边界条件的确定区内地形平坦，无大的地表水体，仅分布有少量的养鱼池及引黄沟渠，引黄沟渠近干涸，养鱼池与试验孔距离远大于影响半径，因而含水层可视为半无限含水层。2、计算公式的选择（1）非稳定流承压水渗透系数计算公式：1212ln)(4ttststmqkqkmstwetra1412455. 0式中：k：渗透系数（m/d）q：涌水量（m3/d）m：承压含水层厚度rw：抽水井半径st2，st1：在 t2，t

42、1时刻的水位下降值（2）潜水完整井非稳定流渗透系数计算公式采用直线解析法：当时，1 . 042atr 转化为：22225. 2lg23 . 2ratkqhh31tbahlg2式中：2225. 2lg23 . 2rakqha kqb23 . 2k：渗透系数（m/d）q：涌水量（m3/d）h：潜水含水层厚度（m）h：抽水时潜水含水层水柱高度（m）a：导水系数r：抽水井至观测孔的距离（m）根据上述公式计算得渗透系数值见表 4-1：抽水试验渗透系数计算结果表表 4-1试验孔号j1-1j1-2j1-3j2-1j2-2j2-3j3-1j3-2j3-3渗透系数k（m/d）7.91.430.8014.730.

43、430.769.822.440.663、利用水位恢复速度计算渗透系数：承压水完整井：)()(57. 12112ssthhrkw潜水完整井：212ln)2(5 . 3sstrhrkww式中：k：渗透系数（m/d）32h：含水层厚度（m）rw：抽水井半径（m）s1,s2：t1、t2时刻的水位降深（m）h：抽水时含水层水柱高度（m）求得一系列与水位恢复时间有关系的数值 k 后，则可作 k=f（t）曲线，见插图 4-3，根据此曲线，可确定近于常数的渗透系数值。所求渗透系数结果见表 4-3。j1-1恢复水位k=f（t）关系曲线图0510152025300510152025t（min）k(m3/d)j1-

44、2恢复水位k=f（t）关系曲线图01234505101520253035t（min）k(m3/d33j2-1恢复水位k=f（t）关系曲线图050100150200250010203040t（min）k(m3/d)j2-2恢复水位k=f（t）关系曲线图00.511.522.533.5010203040t（min）k(m3/d)j1-3恢复水位k=f（t）关系曲线图02468101214010203040506070t（min）k(m3/d)34j2-3恢复水位k=f（t）关系曲线图0246810020406080t（min）k(m3/d)j3-1恢复水位k=f（t）关系曲线图0501001502

45、002500510152025t（min）k(m3/d)j3-2恢复水位k=f（t）关系曲线图0246810121401020304050t（min）k(m3/d)35j3-3恢复水位k=f（t）关系曲线图02468010203040506070t（min）k(m3/d)插图 4-3 k=f(t)关系曲线图利用恢复水位资料计算渗透系数结果表 表 4-2试验孔号j1-1j1-2j1-3j2-1j2-2j2-3j3-1j3-2j3-3渗透系数k（m/d）6.050.350.783.650.390.98.210.363.01 对比表 4-1 和表 4-2，可以看出利用抽水试验结果计算出的渗透系数值均

46、偏大，结合含水层岩性及区域资料，综合两种计算方法计算结果，取渗透系数平均值见表 4-3。 抽水试验成果表表 4-3k水井编号q(m3/h)s(m)(m/d)(cm/s)q(l/s.m)备注j1-125.224.896.988.0710-31.43j1-22.651.950.891.0310-30.377j1-32.8622.720.799.1410-40.292j2-127.513.619.191.0610-22.12j2-22.525.150.414.7510-40.134j2-32.204.350.839.6110-40.14j3-123.475.759.021.0410-21.1336j

47、3-219.297.501.401.6210-30.714j3-32.3854.401.842.1210-30.151第二节第二节 渗水试验渗水试验渗水试验采用双环渗水试验法。渗水试验点的布置原则是在主装置区如装置、罐区、污水处理站各布设 12 个试验点，另外在厂区范围内均匀布设试验点，共进行原位渗水试验点 10 个，主要了解厂区表层土壤天然状态下垂向渗透性能。渗水试验设备主要有：外环（50cm高度20cm） 、内环（25cm，高度 20cm） 、量杯、秒表、直尺、水桶等。在地表面挖一深度 5060cm，长约 100cm 的试坑，试坑深度要揭穿耕植土层至原状土层，坑底平整，坑底无生物洞穴及植物

48、根系。先将内环水平放置坑底，均匀压入土层 35cm，环内外缝隙用粘土填实，然后按同样操作程序将外环置入坑内，要保持内、外环同心放置，而后在试坑底部铺 23cm 厚的粗砂作缓冲过滤层，并在内环内插一细薄标尺，以控制试坑内水柱高度。采用清洁水向内、外环中注水，至内、外环内水柱高度达到统一高度（10cm）后，停止供水，开始记录起始时间，当内外环水柱缓慢下降，开始向土层中渗透，然后不间断用量杯向内环中注水，并开始记录渗入水量。观测时间分别为：5、5、5、5、5、5、10、10、10，直至单位时间内渗入量稳定。在向内环中注水的同时，也要不间断向外环注水，内外环中水柱始终保持统一高度，向外环中注入的水量不

49、记录。各渗水试验曲线见插图 4-4。37sh1渗入量与时间关系曲线图0100200300400500600050100150200250时间(min）渗入量（ml)sh2渗入量与时间关系曲线图0100200300400500600700050100150200250300时间(min）渗入量（ml）sh3渗入量与时间关系曲线图050100150200250050100150时间(min）渗入量（ml）38sh4渗入量与时间关系曲线图0100200300400500050100150200时间(min）渗入量（ml）sh5渗入量与时间关系曲线图25526026527027528028529029

50、5300305050100150200时间(min）渗入量（ml）sh6渗入量与时间关系曲线图020406080100120140160050100150200时间(min）渗入量（ml）39sh7渗入量与时间关系曲线图050100150200250300350050100150200时间(min）渗入量（ml）sh8渗入量与时间关系曲线图050100150200250050100150200时间(min）渗入量（ml）sh9渗入量与时间关系曲线图050100150200050100150200时间(min）渗入量（ml）40sh10渗入量与时间关系曲线图0501001502002503000

51、50100150200250时间(min）渗入量（ml）插图 4-4 渗水试验曲线渗透系数的计算，求出单位时间内从内环底渗入的水量 q，除以内环面积 f（内环面积为 490.625cm2） ，即：求得平均渗透速度 v=q/f。当内环中水柱高度不大（等于 10cm）时，可以认为水头梯度近于 1，此时的渗透速度 v 即为该层土的渗透系数 k，即 k=v。41双环法渗水试验渗透系数 k 值计算结果统计表表 4-4编 号sh1sh2sh3sh4sh5岩 性粉土k（cm/s）7.8110-41.0410-33.4010-58.8310-48.8310-4编 号sh6sh7sh8sh9sh10岩 性粉土k

52、（cm/s）2.0410-43.7410-43.4010-43.0610-45.7810-4平均值 k5.4210-4第三节第三节 室内渗透试验室内渗透试验室内渗透试验共 32 组，其中探坑内取土试样 10 组，钻孔内取土试样22 组，试验工作由黄河勘测设计院实验室完成。根据土试样岩性结构特征，室内渗透试验采用水头渗透试验方法。试验所需的主要仪器设备有：渗透容器：由环刀、透水石、套环、上盖和下盖组成，环刀内径为 61.8mm，高 40mm，透水石的渗透系数大于 10-3cm/s；变水头装置：由渗透容器、变水头管、供水瓶、进水管组成。试验采用脱气纯净水。将土样筒按标明的上下方向放置，开启后取出土

53、样，检查土样结构未受扰动，将环刀垂直下压，并用切土刀沿外侧切削土样并切平环刀两端，将装有试样的环刀装入渗透容器，用螺母旋紧密封，用变水头装置的水头进行试样饱和。将渗透容器的进水口与变水头管连接，利用供水瓶中的纯净水向进水管注满水，排气后关紧水管夹。向变水头管注纯净水，使水位升至预定高度，待水位稳定后切断水源，打开水管夹，使水通过试样，当42出水口有水溢出时开始测记变水头管中起始水头高度和起始时间，间隔测记水头和时间变化，并测记出水口的水温。将变水头管中的水位变换高度，待水位稳定再测记水头和时间变化，重复试验 56 次，当不同水头下测定的渗透系数在允许差值范围内时，试验结束。经试验，探坑内取土试

54、样、钻孔内取土试样渗透系数见表 4-5、表 4-6：探坑内取样室内渗透试验成果统计表表 4-5编 号tc1-1tc1-2tc2-1tc2-2tc3-1深度（m）0.50.71.01.20.50.71.01.20.50.7岩 性 粉土k（cm/s）1.4110-48.0510-52.1410-43.8210-51.9510-5编 号tc3-2tc4-1tc4-2tc5-1tc5-2深度（m）1.01.20.50.71.01.20.50.71.01.2岩 性粉土k（cm/s）2.6910-43.9110-51.4310-58.9410-58.7210-5平均值5.2610-543钻孔内取样室内渗透

55、试验成果统计表表 4-6编 号16-116-216-316-416-516-6深度（m）2.02.25.05.27.07.210.010.220.020.222.522.7岩 性粉 土粉 土粉 土粉质粘土粉质粘土粉质粘土k（cm/s）9.1710-62.8810-52.1610-81.5010-71.3110-61.5610-5编 号16-716-816-939-139-239-3深度（m）31.031.234.034.245.045.21.51.74.74.97.57.9岩 性粉质粘土粉质粘土粉质粘土粉 土粉 土粉 土k（cm/s）7.6910-56.6410-52.5810-71.3610

56、-51.2110-45.1410-6编 号39-439-539-739-849-149-2深度（m）9.59.719.019.235.035.245.045.21.01.25.55.7岩 性粉质粘土粉 土粉质粘土粉质粘土粉 土粉质粘土k（cm/s）1.1210-61.8410-43.7010-87.2910-62.8410-46.8410-6编 号49-349-449-549-7深度（m）7.07.210.010.221.021.232.032.2岩 性粉质粘土粉质粘土粉质粘土粉质粘土k（cm/s）7.7910-61.3310-47.8510-53.6010-7 综合抽水试验、渗水试验和室内渗

57、透试验结果，将 j1-1、j2-1、j3-1的不同深度范围地层的渗透系数列表对比如下（见表 4-7、4-8、4-9）：44j1-1 不同深度范围地层的渗透系数对照表 表 4-7渗透系数（cm/s）地层深度（m）岩性渗水试验室内渗透试验抽水试验备注02粉土1.0410-41.4110-48.0510-5sh2 资料2.05.0粉土9.1710-65.07.0粉土夹粉质粘土2.8810-57.010.0 粉土、粉质粘土2.1610-89.1410-410.014.5 粉质粘土1.5010-714.520.0 粉质粘土夹粉土20.022.5 粉土夹粉质粘土1.3110-61.0310-322.523

58、.0 粉质粘土1.5610-523.027.5 细砂27.534.0 粉质粘土夹粉土7.6910-534.045.0 粉质粘土6.6410-545.050.0 粉质粘土2.5810-78.0710-3j2-1 不同深度范围地层的渗透系数对照表表 4-8渗透系数（cm/s）地层深度（m）岩性渗水试验室内渗透试验抽水试验备注01.5粉 土2.0410-43.8210-52.1410-4sh61.54.7 粉 土1.3610-54.77.5 粉土夹粉质粘土1.2110-49.6110-4457.59.5粉土夹粉砂、粉质粘土5.1410-69.513.2 粉质粘土1.1210-613.216.5 细砂

59、夹粉土16.524.2 粉土夹粉质粘土1.8410-44.7510-424.231.3 中砂31.345.0 粉质粘土3.7010-845.050.0 粉质粘土7.2910-61.0610-2j3-1 不同深度范围地层的渗透系数对照表表 4-9渗透系数（cm/s）地层深度（m）岩性渗水试验室内渗透试验抽水试验备注01.0粉 土3.7410-41.9510-52.6910-4sh71.05.5 粉 土2.8410-45.57.0 粉土夹粉质粘土6.8410-67.010.0 粉质粘土7.7910-62.1210-310.011.0 粉质粘土1.3310-411.012.0 粉砂12.017.0

60、细砂夹粉土17.021.0 粉质粘土夹粉土21.021.5 粉质粘土7.8510-51.6210-321.529.6 细砂32.032.2 粉质粘土夹粉土3.6010-732.250.0 粉质粘土1.0410-2由表 4-7表 4-9 可见，在 50 米深度内，土层的渗透系数均大于46110-7cm/s，不存在良好的天然隔水层。第四节第四节 拟建厂区土层渗透性综合分析评价拟建厂区土层渗透性综合分析评价工作区位于黄河以北，为黄河冲积平原地貌单元，地形平坦，地面标高 22.4323.50m，地势南高北低，由南向北微倾，地面坡度 1左右。根据野外钻探和现场开挖探坑揭露，厂区表层均为耕土层，厚度0.3