水资源论证报告书

项目编号：ＳＬ３６９０１４山东圣城集团有限公司静雅居住宅小区地下水温空调水资源论证项目水资源论证报告书（报批稿）济宁市顺利水资源技术信息咨询有限公司证书编号：水论证乙字第13704009号二〇一三年十月目录TOC\o"1-2"\h\z\u1总论 建设项目取水水源论证综合考虑本项目水源位置、取水对象及供水范围、取退水影响范围等情况，确定取水水源论证范围东张取橡胶坝，西至五福路；北北门东西大街，南至大沂河北岸。论证区总面积为18km2。按照《建设项目水资源论证导（1）调查了解论证区域地质与水文地质条件、含水层的富水性及地下水开采现状与水位动态变化特征；（2）计算论证区域孔隙地下水资源量，评价可开采水资源量；（3）对社区生活用水和项目区附近地表水、地下水分别取样分析，评价水质；（4）进行取水可靠性与可行性分析。5.1地质、水文地质条件分析5.1.1地质条件分析一、地层本区第四系地层覆盖全区，隐伏地层包括寒武—奥陶系、石炭—二叠系、侏罗系、古近系等地层。（1）寒武—奥陶系隐伏分布于论证区的西北部，河套断裂北侧、尼山断裂南侧，分布范围较小，以灰岩、白云岩、灰质白云岩及泥质灰岩为主。根据钻孔资料，该层厚度为212m。（2）石炭—二叠系隐伏分布于单家村—鹿家村一带和论证区的西南角地段，是鲁西南地区主要的含煤地层，已建有兴隆庄煤矿、单家村煤矿、天安矿和古城矿，煤田勘探资料显示隐伏深度在157.50～256.48m之间，平均层厚320m。（3）侏罗系隐伏分布于论证区内河套断裂以南的中南部，岩性主要为砖红色、灰绿色细砂岩、砂质泥岩和泥岩，夹薄层中砂岩和砂砾岩。地层厚度0～460m，与下伏二叠系地层不整合接触。（4）古近系分布于论证区内东北部，河套断裂以北地区，为断陷盆地沉积。岩性以粘土岩、砾岩为主，厚424.99m。（5）第四系广泛分布全区，由棕黄色、灰绿色粘土、粉质粘土组成，含中、粗砂层和砾石层，工作区第四系厚度变化较大，一般0～180m。二、构造论证区位于鲁西南隆起区，属于山东新构造单元鲁中南—鲁东上升山地的鲁中南较强烈断块上升区与鲁西—鲁北沉降平原的菏泽—济宁断块缓慢倾斜沉降平原的交接带处，由于中生代后期的纬向构造活动强烈，在南北向强烈挤压作用下形成一系列隆起和坳陷，并伴生区域断裂构造，有峄山断裂、汶泗断裂、尼山断裂等，形成区域网格状构造格局，本区的构造可分为北西—北西西向和北北东向两组(图5-1)。力学性质以压扭性和张性为主，现将论证区内这两组主要构造形迹分述如下：1、北西—北西西向构造（1）河套断裂：为一隐伏断裂，据钻探和物探资料，此断裂总体走向为北西西向，西段为东西向，倾向北、倾角较陡，在曲阜西被峄山断裂切断。北盘地层为古近系，峄山断裂以东南盘（2）尼山断裂：为区内较大断裂之一，东起尼山东，经胡二窑、防山至曲阜北被峄山断裂切断。走向北西—北西西，倾向南，倾角65°～75°，断层面上可见有阶步、擦痕、断层泥、角砾岩、糜棱岩等，断裂规模较大，断距亦较大，呈舒缓波状，表面为压扭性的左行扭动断层。防山以东，南盘为寒武—奥陶系灰岩，北盘为太古代变质岩。防山以西断裂两盘均为古近系的泥岩、砂岩。（3）滋阳断裂：从工作区西南呈北西—南东向穿过，走向NW，倾向NE，倾角80°，东盘下降，为正断层。2、北北东向构造峄山断裂：区内全隐伏于第四系之下，据物探和钻探资料，此断裂纵穿本区中部，位于小雪、红庙东、西林西一线，从南到北走向呈现北北东—北北西—北北东，呈反S形。倾向西，倾角较大，两盘相对落差较大，切割寒武系、奥陶系、侏罗系、第三系，为一张扭性断裂。5.1.2水文地质条件分析根据含水介质的岩性组合机地下水的赋存特征可将区内含水岩组按埋深深度自上而下划分为松散岩类孔隙含水岩组、碎屑岩孔隙裂隙含水岩组、碳酸盐类裂隙岩溶水岩组三种类型。其中松散岩类孔隙含水岩组第四系浅层含水介质部分富水性较好，具有集中供水意义，也是本次工作的主要研究对象。第四系浅层含水岩组底板埋深在50m。含水岩层岩性主要为细砂、中粗砂，含水砂层分布2～5层，单层厚度为2～4m，累计厚10～18m。2010年浅层孔隙水水位埋深1.20～9.00m，近年水位变幅一般1～3m。在时庄镇北部富水性强，单位涌水量最大，大于600m3/（d·m），其他区段单位涌水量100～600m3/（d·m）不等，全区平均水力坡度1.07～1.14‰，属潜水或微承压水。由于含水层物质来源不同、沉积环境的差异以及地下水赋存条件不一样，浅层孔隙水含水岩组的富水性在平面具有一定的差异性。地下水水化学类型以HCO3-Ca型为主，溶解性固体总量0.6～0.8g就松散层岩类孔隙水岩组而言，工作区从东向西，含水层有渐细的变化规律，且层次增多，单层厚度减小；含水岩组的分布有所变化，中深层含水岩组分布范围小于浅层含水岩组。本评价区位于泗河和沂河之间地段，沿冲洪积扇轴部在泗河和沂河地带东北—西南向长条状展布，含水层厚度大，颗粒粗、连续性好，西部厚约15m左右，东部6m左右，从西向东厚度逐渐减小，颗粒逐渐从粗变细，累计平均厚度可达10m左右，赋水性强，水质好，为主要含水层，单井涌水量一般为1000~3000m3/d5.2地下水资源评价本项目取用第四系浅层孔隙地下水，故本次评价以第四系孔隙地下水为对象，并以论证区为评价范围，总面积18km25.2.1水文地质参数的确定（1）降水入渗补给系数（）降水入渗补给系数是指降水入渗补给量与相应降水量的比值。影响α值大小的因素很多，主要包括包气带岩性、地下水埋深、降水量大小和强度、地形地貌、植被及地表建筑设施等。根据以往工作成果和数值模型参数优选结果，本区降雨入渗系数α=0.24。（2）河流渗漏补给强度（）评价区内主要河流为沂河。根据《山东省曲阜市苑庄水源地供水水文地质详查报告》等以往工作成果，沂河平均渗漏补给强度为2.412m3/d·m（3）农业灌溉回渗系数（）农业灌溉回渗系数包括渠灌田间入渗补给系数和井灌回归补给系数，是指田间灌溉入渗补给量与进入田间的灌水量的比值。影响β值的重要因素是包气带岩性、地下水埋深、灌水定额及耕地的平整程度。近年来，随着曲阜市节水工作的深入开展，农业灌溉方式发生了很大的改变，过去大水漫灌的方式被防渗渠或管道输水灌溉的模式取代，灌溉水利用系数不断提高，亩次灌溉水量显著变小。本次灌溉回渗系数β取0.19，该值得到了本地区多期勘察工作的验证，故本次计算仍采用该值。（4）导水系数（T）根据《山东省曲阜市苑庄水源地供水水文地质详查报告》，第四系浅层孔隙地下水侧向流入边界的导水系数T值为523.3m2/d，侧向流出边界导水系数T值为464.36m2（5）潜水蒸发强度（E）根据济宁地区多年均衡研究成果，当地下水位埋深大于3.345m时，蒸发量小到可忽略不计；当潜水水位埋深小于3.345m时，潜水蒸发强度与水位埋深的量化关系为：E=1277e-1.45h式中：E—蒸发强度（mm/年） 本项目区地下水位埋深平均4.23米，大于3.345m，故蒸发量可忽略不计。5.2.2地下水资源量计算一、补给资源量计算计算区孔隙地下水的补给来源由大气降水入渗、地表河流渗漏、上游侧向径流及灌溉回渗组成：Q补=Q雨+Q河+Q侧+Q灌。1、降水入渗补给量（Q雨）大气降水补给量采用平均降水入渗系数法计算：Q雨=αPF/365式中：α—降雨入渗系数（无量纲）；P—均衡期降水量（m）；F—计算的降雨入渗面积（m2）；降水入渗面积F=18km2；根据降雨量观测结果，均衡区多年平均降水量P=708.64mmQ雨=α·P·F/365=0.838万m3/d2、河道渗漏补给量（Q河）河流渗漏补给量采用单位河长补给量法计算：Q河=λLt补/365式中：Q河—河流渗漏补给量（m3/d）；λ—单位河段渗漏补给强度（m2/d）；L—均衡区范围内渗漏河段长度（m）；t补—河流汛期渗漏补给时段长（d）；计算区内主要河流有沂河，河床及下垫面条件基本一致，均为粘土、粉质粘土，局部地段为粉砂层。经调查统计，区内沂河河段总长度为5km。区内河流有两座橡胶坝拦蓄，补给浅层地下水时间约为150天；Q河=0.495万m3/d3、灌溉回渗补给量（Q灌）农业灌溉回渗补给量采用回渗系数法计算：Q灌=βQ农式中：Q农—农业灌溉开采水量，[m3/d]；β—灌溉水回渗系数，[无量纲]。据调查，计算区内耕地面积0.5万亩，灌溉定额采用《2011年济宁市水资源公报》中曲阜市综合亩均灌溉用水量174.13mQ灌=0.05万m3/d4、侧向径流补给量（1）浅层孔隙水侧向径流补给量（Q侧浅）根据计算区地下水丰枯水期等水位线资料，浅层孔隙水的侧向流入边界主要为东部和东北部地段，由不同时期等水位线图上可求得年平均水力坡度为I=0.69‰，计算流入断面宽度经投影法概化为B=6kmQ=B·T·I式中：T-含水层厚度（m2/d）；B-断面宽度（m）；I-断面的水力坡度（无量纲）。代入上式得：Q侧浅=0.24万m3/d二、地下水可采资源计算根据前述分析结果，现状条件下评价区第四系孔隙地下水总补给量为1.673万m3/d。则评价区第四系浅层孔隙地下水可开采量为1.25万m3/d。三、现状开采量论证区内浅层孔隙地下水主要用于农业灌溉和零星的生活用水开采，无其它人工开采活动，据统计，均衡区内农业灌溉面积0.5万亩，亩均灌溉用水量174.13m3/a，则开采量为0.24万m3/d，生活用水开采按0.15万m3/d考虑。得Q开=0.39万m因此，本区现状人工开采排泄量Q开=0.39万m3/d。四、论证区地下水采补平衡分析根据前述分析结果，论证区第四系浅层孔隙地下水可开采量为1.25万m3/d；现状条件下已开采资源量为0.39万m3/d，现状仍有0.86万m3/d的剩余可开采资源量。（见表5-1）。表5-1评价区地下水供需分析表单位：万m3/d多年平均补给量灌溉回渗量剩余量可开采系数孔隙水可开采量评价区已开采量剩余可开采量1.6230.051.6730.751.250.390.865.2.3一、浅层地下水水位预测本项目取用的是第四系浅层地下水，与下层地下水之间有不透水层隔断，水力联系较弱，中深层孔隙水的开采不会对浅层孔隙水造成明显不良影响，同时本项目用水之后，又回灌到浅水层，不消耗水资源，故本项目地下水资源开采后，水源井周围第四系浅层地下水水位将保持正常波动，水位影响轻微。5.3水质评价本次水质评价工作主要以静雅居小区水温空调供水水源为研究对象，本次采用距离该小区较近的市中医院浅层自备井水质进行分析。表5-4中医院自备井水样检测结果表项目Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类Ⅳ类V类曲阜中医院地下水类别pH6.5~8.55.5~6.5,8.5~9﹤5.5,>97.2Ⅰ类总硬度(以CaCO3计)(mg/L)≤150≤300≤450≤550>550264Ⅲ类溶解性总固体(mg/L)≤300≤500≤1000≤2000>2000305.62Ⅱ类硫酸盐(mg/L)≤50≤150≤250≤350>35023Ⅰ类氯化物(mg/L)≤50≤150≤250≤350>35027.7Ⅰ类铁(Fe)(mg/L)≤0.1≤0.2≤0.3≤l.5>1.5＜0.03Ⅰ类硝酸盐(以N计〕(mg/L)≤2.0≤5.0≤20≤30>303Ⅲ类亚硝酸盐(以N计)(mg/L)≤0.001≤0.01≤0.02≤0.10.1＜0.003Ⅱ类氨氮(NH4+)(mg/L)≤0.02≤0.02≤0.2≤0.5>0.5＜0.04Ⅲ类氟化物(mg/L)≤1.0≤1.0≤1.0≤2.0>2.00.30Ⅰ类管理、分析化验和质量控制严格按HJ/T164执行。评价标准参照《地下水质量标准》（GB/T14848-93）。由此可见，该水质符合Ⅲ类地下水质标准，符合本项目用水要求。5.4取水可靠性与可行性分析5.4.1取水可靠性分析本项目所处地区水文地质条件较好，成井容易，浅层水资源较为丰富。本区浅层地下水补给资源量为1.673万m3/d，可开采量为1.25万m3/d，现状条件下已开采资源量0.39万m3/d，仍有0.86万m3/d的剩余可开采资源量，因此，作为地下水温空调项目取水，每天94.8m3/d的取水规模是完全可以实现的，本项目取水不消耗水资源，无污染，1眼抽水井和2眼回灌井相互间的井距布局合理，抽水井出水量25m³5.4.2取水可行性分析本项目浅层水水温一般常年稳定在17℃左右，基本恒温，作为浅层低温热能的能源用水，符合设备的要求。本项目拟定取用第四系浅层孔隙地下水3.46万m3/a，未超出本区地下水可采资源量，根据水质评价结果，各项水质指标满足水温空调要求。因此，本项目具有较高的可行性，综上，本项目取水是可行的。6取水影响分析项目取水影响主要从以下两个方面进行分析，一是取水对区域水资源的影响，二是取水对其它用水户的影响。6.1对曲阜市水资源总量控制指标的影响根据《济宁市2011-2015年用水总量控制指标（暂行）》，2011年济宁市水利局分配给曲阜市用水控制指标1.55亿m3，其中地表水0.53亿m3，地下水1.02亿m3；《2011年济宁市水资源公报》统计数据中，现状水平年曲阜市地表水总供水量0.295亿m3/a；地下水总供水量0.8774亿m3/a；剩余指标量分别为2350万m3/a、1426万m3/a。本项目建成投入使用后，地下水取水规模将达到3.46万m3/a，未超出总量控制指标范围。因此，该建设项目取水符合用水总量控制要求。6.2对水源地地下水资源的影响根据前述分析结果，现状条件下评价区仍有0.86万m3/d的剩余可开采资源量，则本项目正常取水后还余0.85万m3/d。静雅居小区热源泵空调取水系统，从出水井抽取，又经回水井回灌入浅层地下水，不会造成浅层地下水量的减少，地下水位也不会下降。因此，本水源热泵空调项目取水不会对周围取水户及生态造成影响。6.3对区域水资源水质的影响地下水源热泵机组换热的井水从出水井抽取，又回灌入地下，不会造成地下水资源量的减少，而且项目循环用水仅发生热交换，除退水的温度有所变化外，其它水质指标不发生明显改变，不会引发污染等问题，所以不会对论证区地下水造成污染，也不会影响周围用户需求和生态安全。山东圣城集团有限公司水资源论证报告书7退水影响分析7.1退水系统及其组成本项目地下水源热泵机组换热的井水从出水井抽取，又通过封闭管道流到回水井回灌入地下，不会造成地下水资源量的减少，而且项目循环用水仅发生热交换，除退水的温度有所变化外，其它水质指标不发生明显改变，不会对论证区地下水造成污染，也不会影响周围用户需求和生态安全。7.2退水处理方案和达标情况本项目对外无退水，不需建设其它污水处理回用设施。该项目采用“抽灌”循环系统提取和回灌浅层水，抽取的地下水最终又经回灌井回灌到地下含水层中，整个过程不消耗地下水资源，因此不会对区域地下水资源及其它取水用户造成影响，水质亦不会影响周边地质环境及生态。项目退水方案为：回水井2眼，设计单井回灌量5.6m3/h，由于水井通透性良好，该项目回水井可设成无压回灌，为保证回水不会从井中外溢，可在井口护砌高出地面30公分。项目取回水为全封闭，无污染，符合7.3退水对水功能区和第三者的影响本项目热泵系统运行时，制热时，回水井与取水井水温相比，一般下降3～6℃。制冷时，回水井水温与取水井水温相比，一般增高5～11℃。浅层水仅仅发生温度变化，夏季回水温度会达到30℃左右，归入地下后迅即被地下巨大的能量置换。可见本项目所有回水均不向外排放。故本项目退水对区域水功能区产生的影响甚微，也不存在对第三者的影响。7.4退水口设置的合理性分析本项目地下水源热泵机组换热的井水从出水井抽取，又通过封闭管道流到回水井回灌入地下，无退水外排，不需设置退水口。8地下水资源保护措施地下水资源是社会经济发展的重要资源，其保障程度直接关系到当地人民生活水平的提高、社会经济的可持续发展以及和谐社会的构建。根据《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国水污染防治法》等法律、法规，应加强对地下水资源的保护。水资源保护的目的是实现城镇用水稳定安全的供水目标，因此，保护的目标包括水量保护和水质保护两方面。水源热泵空调系统采用“抽灌”循环的封闭方式，整个系统几乎不消耗地下水资源，因此本项目水资源保护重点应该为水质保护，针对本建设项目用水过程，为保护本区地下水资源，提出工程保护措施和非工程保护措施。8.1非工程措施（1）建立取水井、回灌井、空调主机等设备的管理档案，详实记录各井的利用情况和运行中出现的问题，及时掌握空调系统运行状况，发现问题及时解决，以保护地下水资源。（2）制定详细的水井运行管理程序，包括运行时数，单井开采量和回灌量统计、水井运行维护方法和计划等。（3）取水设备配置变频装置，严格控制抽水井的出水量并安装水表，严格记录抽、灌水量，进行实时监测，力争回灌水量达到100％，最低不少于95%。（4）对取水井、回水井及邻近地区地下水的水质、水位和水温进行长期监测，积累地下水水质、水位及水温资料，以便遇到水质遭到严重污染的情况时，能及时提出解决问题的对策，采取有效措施解决问题，已达到可持续利用地下水资源的目的。（5）加强对抽水井及回水井的管理，保障地温空调的正常运行，地源热泵工程位于静雅居小区，人为活动极易造成对地下水的污染。加强对取水井及回水井的管理，对保护地下水资源，保障地源热泵的正常运行，有着非常重要的意义。所以在使用地源热泵时，应建立必要的规章制度，取水井及回水井要有专人负责，发现井口密封不严，或回水井溢水情况，要及时处理。8.2工程措施（1）机井施工时洗井方法，应尽量采用拉活塞、空压机等物理机械洗井方法，不宜采用酸洗等化学洗井方法。（2）抽水井和回灌井的成井工艺宜选用反循环钻进成井工艺，严格做好封闭止水工作，止水位置、厚度、材料应按相关机井及供水井施工技术要求进行。（3）对水源井要求井口要封闭，井周围禁止有污水管道和明渠通过以防地下水体污染。（4）严格控制回灌水的温度，夏季小于25～28℃，冬季大于4～7℃，避免大温差回灌对地下水水质造成影响。（5）确保机组循环用水在封闭的系统中输送，防止污染。（6）各井口周围设置围档防护，防止外力破坏及有毒有害物质入井；以项目建设区为中心设置水源保护区，保护区范围建议外扩500m，严禁各类污染源对水体的侵蚀，尤其对项目建设区内通过的蔡河河水进行监控和保护。（7）要在取水井口和回水井口安装标准的计量水表，取水和回水定时计量，随时注意抽水和回水是否平衡，找出漏水的原因，并采取措施，防止水量流失。（8）增设水质监测井，达到实时监测地下水水质变化的目的。9建设项目取水和退水影响补偿建议9.1补偿原则1．坚持居民生活用水优先原则。2．坚持水资源可持续利用和开源、节流、治污并举，节水治污优先原则。3．坚持开发、利用、节约、保护水资源和防治水害综合利用的原则。4．坚持取水权有偿转让原则。建立健全保护水资源、恢复生态环境的经济补偿机制。5．坚持有偿占用与“等量等效”替代相结合的原则。6．坚持公平、公开、协商、互利的原则。9.2补偿方案本项目取水不对当地农业用水造成不利影响，也不会影响附近的单位取水，项目无退水，不对第三方造成不利影响。因此，本项目取水退水不涉及其他补偿。山东圣城集团有限公司水资源论证报告书10结论与建议10.1取用水的合理性1、本项目取水符合地下水源热泵空调项目属可再生能源的地热能开发利用，属国家鼓励发展的项目、推广的产品和工艺技术，已列入国家国家发展改革委《可再生能源产业发展指导目录》(74号)，符合可持续发展要求和能源产业发展方向；符合《山东省实行最严格水资源管理制度的实施意见》，因此本项目的取水合理。2、预测本项目的取回水规模为日最大工作取水量为192m3，供暖、制冷均按3个月（90日历天）计算，年最大取水量为3.46万m项目取水循环后，通过回水井注入地下，水资源几乎没有消耗，符合曲阜市用水总量控制指标要求。综上所述，本项目取、用水是合理的。10.2取水水源的可靠性与可行性本论证区第四系地下水补给资源量为1.673万m3/d，可开采量为1.25万m3/d，现状条件下已开采资源量0.39万m3/d，仍有0.86万m3/d的剩余可开采资源量。因此，本项目取用第四系地下水94.8m本项目取用浅层地下水，水温一般常年稳定在17℃左右，基本恒温，作为浅层低温热能的能源用水，符合设备的要求。项目取水通过回水井又注入浅层地下水，水资源几乎无消耗，项目取回水不会对浅层地下水产生较大影响