地源热泵建设项目水资源论证报告书

1、地源热泵建设项目水资源论证报告书 甘肃省地矿局水文地质工程地质勘察院甘肃省地矿局水文地质工程地质勘察院 二二 O 一一 O 年二月年二月 地源热泵建设项目水资源论证报告书 项目负责：姚兴荣（上岗证号：） 报告编写：尹 政（上岗证号：） 审 核：陈 理 审 定：陈新民 总工程师：张荷生 院 长：张 举 编制单位：甘肃省地矿局水文地质工程地质勘察院 提交时间：二 0 一 0 年二月 目目 录录 1 1 总论总论.1 1.1 项目来源.1 1.2 水资源论证的目的和任务.1 1.3 编制依据.2 1.4 取水规模、取水水源与取水地点.2 1.5 工作等级.3 1.6 分析范围与论证范围.4 1.7

2、水平年.5 1.8 论证委托书或合同委托与承担单位.6 2 2 建设项目概况建设项目概况.6 2.1 建设项目名称及项目性质.6 2.2 建设地点、占地面积和土地利用情况.6 2.3 建设规模及实施意见.7 2.4 建设项目业主提出的取用水方案.8 2.5 建设项目业主提出的退水方案.8 3 3 建设项目所在区域水资源状况及其开发利用分析建设项目所在区域水资源状况及其开发利用分析.8 3.1 基本概况.8 3.2 水资源状况及其开发利用分析.9 3.3 区域水资源状况及开发利用分析.11 3.4 论证区水资源状况及开发利用分析.12 3.5 区域水资源开发利用存在的主要问题.12 4 4 建设

3、项目取用水合理性分析建设项目取用水合理性分析.13 4.1 取水合理性分析.13 4.2 用水合理性分析.14 4.3 需水量节水措施分析.16 4.4 建设项目的合理取用水量.16 5 5 建设项目地下水资源论证建设项目地下水资源论证.18 5.1 依据的资料与方法.18 5.2 地下取水水源论证.18 6 6 取水的影响分析取水的影响分析.30 6.1 对区域水资源的影响分析.30 6.2 对其它用户的影响.31 6.3 结论.31 7 7 退水的影响分析退水的影响分析.31 7.1 水质.31 7.2 水温.31 7.3 地下水水位.32 7.4 水量.32 8 8 水资源保护措施水资源

4、保护措施.32 9 9 建设项目取水和退水影响补偿建议建设项目取水和退水影响补偿建议.33 1010 建设项目水资源论证结论建设项目水资源论证结论.33 10.1 项目取用水量.33 10.2 取水水源的可靠性与可行性.33 10.3 取用水对水资源状况和其他用水户的影响.33 10.4 退水影响及水资源保护措施.34 10.5 取水方案.34 10.6 回灌方案.34 10.7 布井方案.34 10.8 建议.34 1 1 总论总论 1.11.1 项目来源项目来源 甘肃省张掖市华大房地产开发有限责任公司投资 1800 万元在张掖市甘 州区新墩镇花儿村二社兴建丰泽园 B 区住宅小区，规划总用地

5、面积 16666.6m2。为合理、高效利用浅层地热能，拟采用水源热泵（地温中央空调） 技术和设备进行冬季供暖， 以此来彻底改变现状传统的供热方式， 创建节能 环保型小区。 本项目拟开采地下水作为水源热泵的供水水源，根据建设项目水资源 论证管理办法 （2002 年 3 月 24 日水利部、国家发展计划委员会令第 15 号） 及有关法律、法规，为客观论证项目区含水层的供水能力和建设项目取水、 退水对周边环境及其它用水户的影响程度，受甘肃省张掖市华大房地产开发 有限责任公司的委托，甘肃省地矿局水文地质工程地质勘察院承担了“甘州 区丰泽园 B 区（2 号机组）地源热泵建设项目”水资源论证工作。 1.2

6、1.2 水资源论证的目的和任务水资源论证的目的和任务 1.2.1 目的 甘州区丰泽园 B 区（2 号机组）地源热泵建设项目水资源论证目的是： 通过对张掖市甘州区区域地下水资源状况及地下水开发利用情况进行调查分 析，论证项目取用水的合理性；论证项目供热时的需用水量及可靠性与可行 性；编写建设项目水资源论证报告，为项目立项、审批提供基础资料。 1.2.2 任务 本次水资源论证工作的主要任务是：收集建设项目所在地区的地质、水 文地质、地下水动态、地下水水质、气象等有关资料，根据甘州区丰泽园 B 区（2 号机组）地源热泵取、用水需求及区域地下水资源现状，确定水文地 质评价范围，开展水文调查及水资源论证

7、工作。主要完成以下工作： 收集建设项目所在区域地质、水文地质、地下水动态、地下水水质、 气象等有关资料。 根据水利部有关技术标准及规定，论证项目取用水的合理性。 结合区域水文地质条件，论证项目抽取地下水作为水源热泵用水的可 行性和合理性。 1.31.3 编制依据编制依据 本论证报告编制的主要依据有： (1)中华人民共和国水法 ； (2)甘肃省行业用水定额甘政发200480 号； (3)取水许可和水资源费征收管理条例 ； (4)建设项目水资源论证管理办法 ； (5)建设项目水资源论证导则（试行） ； (6)建设项目水资源论证报告书编制基本要求 (7)全国民用建筑工程设计技术措施（暖通空调动力）

8、（建质20034 号） (8)地下水质量标准 （GB/T 14848-93） ； (9)供水管井技术规范 （GB50296-99） ； 1.41.4 取水规模、取水水源与取水地点取水规模、取水水源与取水地点 1.取水规模 本项目冬季供暖期为 5 个月 150 天（每年 11 月 1 日至下年 3 月 31 日） ， 夏季不制冷用水，设计冬季高峰用水量 150m3/h。一般用水量按高峰用水量 的 80%计，冬季一般用水量为 120m3/h。 2.取水水源和取水地点 取水水源：取第四系孔隙地下水作为取水水源。取水井位于新墩镇花儿 村二社丰泽园 B 区内（图 1-1） 。 1.51.5 工作等级工作

9、等级 1. 根据业主提出的用水量需求：每天需水量 3600m3，年需水量 54 万 m3； 2论证区范围内，水平年（P=50%）地下水天然补给量为 22516.49 m3/a，现状地下水开采量为 6623.95 m3/a，水资源开发利用程度为 29.42%。 根据地下取水水源论证分类等级划分指标（表 11） ，依据业主提出的 用水量需求及用水目的，并结合论证区水资源开发利用程度，确定该建设项 目取水水源论证等级为三级。 表 11 地下取水水源论证分类等级划分指标 分类指标一级二级三级 工业取水（104m3/d） 1 0.31 0.3 生活取水（104m3/d） 5 15 1 地质条件复杂中等简

10、单 开发利用程度() 70 (或超采区) 5070 (或平衡区) 50 (或有潜力区) 1.61.6 分析范围与论证范围分析范围与论证范围 新墩镇花儿村二社丰泽园 B 区（2 号机组）热泵项目分析范围的确定是 以建设项目取用水有直接影响的区域为基准，统筹考虑地下水流域与行政区 域。根据项目所在地区地质、水文地质条件以及水资源开发利用现状，将本 次水资源论证工作的分析范围确定张掖盆地东段。根据取水水源所在地地下 水的补给、径流、排泄条件及富水性、水质等水文地质条件，结合区域水资 源开发利用程度，特别是下游邻近地带地下水的开发利用现状，确定本次论 证范围为张掖市城区及外围地带（图 1-2） 。 1

11、.71.7 水平年水平年 论证现状年一般选取与进行地下水水源论证时较接近的年份，并避免特 枯或特丰水年。项目用水是在不消耗地下水资源量的基础上使用地下水中储 存的能量，通过热泵机组提取出水中的热能为建筑物供暖。目前规划区内地 下水开发利用程度较低，部分单位开采地下水用于消防、绿化。因此，甘州 区丰泽园 B 区（2 号机组）地源热泵水资源论证现状水平年采用 2008 年。 1.81.8 论证委托书或合同委托与承担单位论证委托书或合同委托与承担单位 甘肃省张掖市华大房地产开发有限责任公司（甲方）与甘肃省地矿局水 文地质工程地质勘察院（乙方）签订合同，委托乙方对“甘州区丰泽园 B 区 （2 号机组）

12、地源热泵项目”进行水资源论证工作。 委托单位：甘肃省张掖市华大房地产开发有限责任公司。 承担单位：甘肃省地矿局水文地质工程地质勘察院。 2 2 建设项目概况建设项目概况 2.12.1 建设项目名称及项目性质建设项目名称及项目性质 项目名称：甘州区丰泽园 B 区（2 号机组）地源热泵建设项目水资源论 证。 项目性质：利用水源热泵系统为甘州区丰泽园 B 区（2 号机组）供暖 （新建） 。 2.22.2 建设地点、占地面积和土地利用情况建设地点、占地面积和土地利用情况 建设项目区位于张掖市西郊，紧邻张大公路西侧分布（图 21） ，规划 用地 16666.6m2，建筑密度 15.6%，绿化率 46.8

13、%。 2.32.3 建设规模及实施意见建设规模及实施意见 建设规模：甘州区丰泽园 B 区（2 号机组）建筑占地面积 1934.1 m2，总 建筑面积（供暖面积）19914.8m2。 实施意见：甘州区丰泽园 B 区（2 号机组）地源热泵中央空调提供热源， 应智能集中控制，使整个住宅区的温度保持舒适，同时又达到节能环保的效 果。 2.42.4 建设项目业主提出的取用水方案建设项目业主提出的取用水方案 2.4.1 取水方案 本项目取水全部取用地下水，规划设计取水井 1 眼，井深 124 米，单井 出水量为 150m3/h。 本项目规划设计的取水井仅为冬季供暖。其生活、绿化等其他用水则由 张掖市自来水

14、公司统一供水，故本次不再对其作为水资源论证的范畴。 2.4.2 用水方案 热泵用水工艺：本项目仅以地下水作为水源热泵系统提取地下相对恒温 能源的介质，地下水从抽水井抽出后经过与系统介质能量交换后又通过回灌 井回灌到地下，整个用水过程为封闭循环用水，不消耗水资源，地下水只与 热泵机组发生能量交换。 2.52.5 建设项目业主提出的退水方案建设项目业主提出的退水方案 本项目规划设计回灌井（退水）3 眼，井深 124 米。将完成热泵系统能 量交换后的地下水通过回灌井全部回灌到地下含水层中。 3 3 建设项目所在区域水资源状况及其开发利用分析建设项目所在区域水资源状况及其开发利用分析 3.13.1 基

15、本概况基本概况 3.1.1 自然地理 甘州区地处河西走廊中段，黑河中游，东邻山丹县，西接临泽县，南与 民乐县、肃南裕固族自治县毗邻，北依龙首山与内蒙古阿拉善右旗接壤。东 西长约 66km，南北宽约 96km，行政区总土地面积 3694.60km2。地理坐标： 东经 1000610051；北纬 37283925。地貌类型南部山 前地带为冲洪积戈壁平原，北部绿洲区为细土平原区，地势自南东向北西倾 斜，地形平坦，地面坡降 530。 3.1.2 水文气象 本区属北温带大陆性干旱气候，具有降水稀少，蒸发强烈、昼夜温差大、 日照时间长、四季分明等气候特点。据张掖市气象站资料（19912002 年） ， 多

16、年平均降水量 130.60mm，多年平均蒸发量 2004.30mm，蒸发量是降水量的 13 倍。年内降水主要集中在 69 月，约占多年平均降水总量的 85.30（图 31） 。多年平均气温 7.2，多年最大冻土深度 123cm。 3.23.2 水资源状况及其开发利用分析水资源状况及其开发利用分析 3.2.1 水资源状况 3.2.1.1 地表水资源 就分析范围而言，发源于祁连山流径分析范围内的主要河流由东向西依 次有童子坝河、洪水河、海潮坝河、大堵麻河、小堵麻河、酥油口河、黑河、 大磁窑河等 10 余条河流，均属黑河内陆水系，多年平均径流量为 21.01108m3/a。其中，黑河是本区径流量最大

17、的河流，多年平均径流量为 15.98108m3/a，年最大径流量 23.10108m3/a。其补给来源中降水占 70.2%、地下水占 25.8%，冰川积雪融水占 4%，属降水和地下水混合补给类 型的河流；民乐县境内的童子坝河、洪水河等 7 条河流，多年平均径流量 4.21108m3/a；甘州区境内的酥油口河、大磁窑河等 3 条河流，多年平均径 流量 0.82108m3/a。上述河流出山后即被水库拦蓄或纳入渠系，只有在汛期 才有部分河水流入平原地带。本世纪以来，由于全球气温的变化（升温） ， 本区降雨量逐渐增多，致使黑河及其支流出山径流量呈现出缓慢增加之趋势。 资料统计，2001 年2008 年

18、黑河出山径流量平均为 17.47108m3/a，高于多 年平均值 7.4%。 3.2.1.2 地下水资源 松散岩类孔隙水是张掖盆地东段主要的地下水类型，广泛分布于盆地第 四纪松散岩层中。受构造地貌条件的制约，盆地不同地带地下水的埋藏条 件各不相同，总的规律是：自山前至盆地内部，地下水埋藏深度逐渐变浅， 北部乌江一带泉水出露。南部山前洪积扇顶部水位埋深大于 200m，含水层由 粗颗粒的砂砾卵石组成，地下水类型为单一潜水层，至扇中地带，水位埋深 15050m，含水层中含泥质渐多，扇缘和细土平原南部，水位埋深 5010m，含水层颗粒渐细，由单一的潜水层渐变为多层的潜水承压水含 水综合体。黑河山丹河沿

19、岸地带水位埋深小于 3m，乌江一带泉水成呈片状 溢出（图 3-2） 。 3.33.3 区域水资源状况及开发利用分析区域水资源状况及开发利用分析 据 2008 年度张掖市水利年报资料统计，2008 年张掖盆地东段引水总量 为 12.93108m3，其中河源来水量 10.38108m3，地下水开采总量为 2.55108m3/a。以各供水对象分析，农业灌溉用水比重较大，总用水量为 9.78108m3,工业及生活用水开采量相对较小，为 3.15108m3。 据河西走廊地下水勘查报告 ，张掖盆地东段地下水允许开采量为 4.54108m3/a（P=50%） 。现状条件下，盆地东段地下水开采量为 2.551

20、08m3/a。 由此，根据现状开采量和允许开采量计算得出，张掖盆地东 段地下水开发利用程度属中等，为56.12。 3.43.4 论证区水资源状况及开发利用分析论证区水资源状况及开发利用分析 据 2008 年度甘州区水利年报资料统计，2008 年总引水量为 8.70108m3，其中河源来水量 6.86108m3，地下水年开采总量为 1.84108m3/a。以各供水对象分析，农业灌溉用水比重较大，总用水量为 6.88108m3,占总用水量的 79.08，工业及生活用水用采量相对较小为 0.65108m3，占总用水量的 7.47，生态用水 1.18108m3，占总用水量的 13.56。 依据甘州区水

21、资源配置方案 ，境内工业配置总水量为 0.345108m3， 而实际用水量为 0.337108m3，水量余额为 0.008108m3。生活配置总水量 为 0.32108m3，而实际用水量为 0.311108m3，水量余额为 0.009108m3。 因此，本项目无论按工业用水还是按生活用水评价，均能满足项目用水。 3.53.5 区域水资源开发利用存在的主要问题区域水资源开发利用存在的主要问题 3.5.1 水资源短缺，供需矛盾较突出。 张掖市境内降雨稀少，蒸发强烈，用水主要依靠过境水资源。区内人均 水资源量只有 1250m3，亩均水量 511m3，分别为全国平均的 75%和 29%，依据 国际标准

22、，属中度缺水地区。另外，黑河径流年内分配不均，且来水需水过 程极不均匀，造成每年夏灌期间“卡脖子”旱日趋严重，使之境内水资源供 需矛盾日渐突出。 3.5.2 用水结构不合理，水资源利用经济效益低下 由于历史传统原因，农业一直是张掖用水的绝对主体。虽然农业用水比 例从2000年的近90%调整到了2005年的80%，但与全国平均水平相比，用水结 构中农业用水比例仍然过大，这种“一头沉”的不合理用水结构造成区域单 方水GDP产出偏低，区域水资源利用经济效益低下。 4 4 建设项目取用水合理性分析建设项目取用水合理性分析 4.14.1 取水合理性分析取水合理性分析 本项目建设符合国家可再生能源利用的政

23、策，同时符合水资源管理要求 及水资源高效利用，因此，项目建设取水是合理的。其合理性主要表现在以 下几个方面： 1.符合国家可再生能源利用的政策 随着社会经济的平稳、快速发展，致使对石油、煤炭、天然气等能源需 求量将会呈现出增大态势，未来能源将会形成日趋紧张的局势。因此，寻求 可再生能源资源来缓解能源供需紧张的局面已势在必行。目前，通过水源热 泵利用可再生、清洁的地下水热源，通过热能交换来代替传统的冬季燃煤供 暖方式，具有广阔的发展前景，符合国家对可再生能源发展的政策。 2.清洁环保、高效节能 目前，冬季供暖基本为传统的燃煤锅炉供暖。据有关资料统计，燃煤锅 炉传热效率为 7090，其余 1030

24、的热量将随水蒸气而蒸发，造成能 源浪费较大。同时，燃煤锅炉运行期间既耗水又污染周围环境，经济及环境 效益低下。水源热泵作为一种高新供暖技术，在充分吸收地下水体恒定温度 的基础上，以循环水为载体通过热交换进行供暖，具有清洁环保之功效。同 时，水源热泵比电锅炉节能三分之二以上的电能；比燃煤锅炉节能三分之一 以上的电能，通常热源系统消耗 1kw 的能量可获得 4kw 以上的热量，基本达 到了高效节能之目的。另外，水源热泵系统为封闭运行系统，系统回灌水量、 水质等同于取水量和取水水质，不会对附近地带地下水的动态（水位、水质） 产生影响。因此，采用水源热泵系统进行供暖，即清洁环保，又高效节能。 3.技术

25、成熟，推广前景广阔 水源热泵技术以其独特的设计理念和地下浅层稳定可靠的“热源”为依 托，在供暖领域取得了快速的发展，已成为世界上最先进的供热技术，欧美 许多经济发达国家已广泛应用。近年来，该项技术在国内各省区已被积极推 广应用。目前，张掖市区已有个别用户采用该项技术进行冬季供暖，其应用 效果和经济效益极为明显，其市场发展前景广阔。 4.符合水资源优化配置 水源热泵供热虽然开采利用地下水，但它获取地下水体中的热源后，则 通过回灌井全部回灌于地下水体中，循环系统并不消耗水量。因此，该系统 取水符合水资源优化配置，取水合理。 综上所述，采用水源热泵冬季供暖，符合我国能源产业政策，属于国 家鼓励发展的

26、项目，项目取水是合理的。 4.24.2 用水合理性分析用水合理性分析 4.2.1 冷热负荷计算 甘州区丰泽园 B 区（2 号机组）建筑全为十一层住宅楼，取暖面积 19914.8m2，根据全国民用建筑工程设计技术措施（暖通空调动力） 中 各类建筑的热负荷指标及本项目特点，甘州区丰泽园 B 区（2 号机组）热负 荷指标以住宅区的热负荷指标为参考依据，取热负荷指标为 45W/m2。通过计 算，得出甘州区丰泽园 B 区（2 号机组）总热负荷 WH=19914.845=897kW。 4.2.2 用水量计算 按照甘州区丰泽园 B 区（2 号机组）取暖面积所需要的热负荷值计算所 需水量。甘州区丰泽园 B 区

27、（2 号机组）冬季供热所需的总热负荷为 897kW。 用水量理论计算公式： 冬季用水量： (1) 1.163 H H COPW Q COPt 其中： COP 一般选 5；QH为冬季地下水需用量，单位为 m3/h； WH为总热负荷值，单位 KW。 t 为提取水温温差值，单位。 根据以上公式进行计算，井水循环提取的温差按 6计算，则甘州区丰 泽园 B 区（2 号机组）热泵冬季高峰需水量 QH8970.8/6/1.163102m3/h。 热泵一般运行时需水量按照高峰需水量 80%计算，冬季取暖一般用水量 为 82m3/h。 4. .2.3 用水合理性分析 本项目用水由两部分组成。其中，居民生活及环境

28、绿化用水由张掖市自 来水公司利用城市供水管网统一供给，而水源热泵系统冬季供暖则规划利用 地下水源进行供水。 1.用水原理 水源热泵供热系统由供热、循环两部分组成，供热部分为取水加压 提热热交换系统，水源热泵机组工作原理就是在冬季从地下水源中提取热 量送到建筑物中循环；运行介质为自来水，是将热交换系统传输的热能通过 水体循环输送到用户，最终实现供暖目标。 2.水平衡分析 本项目规划设计 1 眼取水井和 3 眼回灌井。取水只是把地下水作为热源， 利用循环水进行热交换，交换后全部回灌地下水体中，整个循环过程不消耗 地下水资源。因此，供暖系统运行期间始终保持地下水抽灌平衡，对区域地 下水动态变化不产生

29、影响。 3.用水指标合理性分析 本项目利用热泵原理完成供暖运行期间抽水、回灌始终保持水量平衡， 同时，循环系统为封闭型，故热量交换过程中不消耗水资源，也不向外界排 放废水、废气，是一项绿色环保型采暖工艺。因此，项目用水效率高，其用 水是合理的。 4.34.3 需水量节水措施分析需水量节水措施分析 水源热泵用水工艺是采用封闭式循环用水技术，对所用地下水而言，只 是以地下水作为介质提取地下能量，整个过程不消耗地下水资源。该项目节 水潜力和措施主要表现在： 1.空调末端建筑物的保温措施，建筑材料保温性能好，热泵系统用水量 就相应减少，建筑材料保温性能差，热泵系统用水量就多，所以建筑材料应 尽可能选择

30、保温性能好的。 2.门窗在适时通风过后应及时关闭，这样就减少了室内与外界能量的交 换，同时也相应减少了工艺用水。 3.加强雨水利用，建立雨洪收集系统，实现雨水资源化，收集处理后的 雨洪水可以用于地下水回灌，涵养地下水资源。 4.44.4 建设项目的合理取用水量建设项目的合理取用水量 4.4.1 日循环需水量 不同使用时间，系统运行负荷不同，根据甘州区丰泽园 B 区（2 号机组） 特点及用途进行日需水量计算。 以冬季最冷天为例，水源热泵系统工作时间按照每日 22 小时计算。高 峰时段 7 小时，需水量 102m3/h；一般时段共 6 小时，需水量按高峰时段的 80%计，为 82m3/h；维持时段

31、共 9 小时，需水量按高峰时段的 40%计，为 41m3/h。具体运行时间表及各时间段用水量见表 4-1。 表 4-1 冬季热泵运行日需水量计算表 时间运行状态水量（m3）时间运行状态水量（m3） 0:00-1:00维持4112:00-13:00停机0 1:00-2:00维持4113:00-14:00停机0 2:00-3:00维持4114:00-15:00维持41 3:00-4:00维持4115:00-16:00维持41 4:00-5:00维持4116:0017:00一般82 5:00-6:00维持4117:00-18:00一般82 6:00-7:00一般8218:00-19:00高峰102

32、7:00-8:00高峰10219:00-20:00高峰102 8:00-9:00高峰10220:00-21:00高峰102 9:00-10:00高峰10221:00-22:00一般82 10:00-11:00高峰10222:00-23:00一般82 11:00-12:00一般8223:00-24:00维持41 冬季高峰日循环需水量为：1027+826+419=1575m3/d，取水井 1 眼， 单井供水量为 1575 m3/d。 4.4.2 年循环需水量 甘州区丰泽园 B 区（2 号机组）供暖季从每年 11 月 1 日至下年 3 月 31 日，运行 5 个月，150 天，高峰时间 100 日。

33、计算时以理论值为依据，一般 日用水量按高峰日用水量的 80%计算，全年总需水量 Q=1001575+5015750.8=22 万 m3/a。 5 5 建设项目地下水资源论证建设项目地下水资源论证 5.5.1 1 依据的资料与方法依据的资料与方法 依据的资料主要有： （1）自然地理、社会经济； （2）甘肃省张掖市地下水资源及其开发利用规划报告（甘肃地勘局第 二水文地质工程地质队，1997 年 9 月） ； （3）甘肃省张掖市城区供水扩建工程东郊水源地勘探报告（甘肃省地 矿局水文地质工程地质勘察院，2005 年 5 月） ； （4）甘州区开采井专项调查报告（甘肃省地矿局水文地质工程地质勘 察院，2

34、004 年 4 月） 。 5.25.2 地下取水水源论证地下取水水源论证 5.2.1 水文地质条件分析 5.2.1.1 地下水的埋藏与分布 论证区位于冲洪积细土平原区，地下水类型为松散岩类孔隙水。根据地 下水的赋存条件、水力性质等，可将本区地下水划分为潜水和潜水承压水， 现分别论述。 1.潜水 分布于论证区 312 国道城区以南广大区域主要为潜水分布区，含水层 岩性为砂、砂砾石及砂砾卵石组成，厚度 120130m，含水层富水性好，单 井出水量为大于 10000m3/d（降深 10m，口径 16下同） 。 2.潜水承压水 分布于论证区 312 国道城区以北，含水层为多层结构的砂、砂砾石， 上部为

35、潜水，下部为承压水。含水层单层厚 2030m，承压水第一含水层顶 板埋深一般为 2030m，最浅为 5m，至流泉村原市社会福利院一带小于 1m。承压水头一般高于潜水位 12m，含水层厚度 2560m，其富水性较好， 单井出水量 10003000m3/d。 地下水位埋深自南西而北东渐浅，南部地带水位埋深大于 10m，城区一 带埋深小于 5m，至 312 国道以北水位埋深小于 3m，并在地势低洼地带地下 水溢出地表，形成常年性积水湿地以及盐碱湿地、草甸湿地。 5.2.1.2 含水岩（组）富水性 张掖盆地东段富水性最丰富的地段是黑河洪积扇下部及黑河沿岸地带，单 井（降深 5m）出水量大于 5000m

36、3/d，其次是扇中地带，单井出水量 30005000m3/d，南北山前最差，小于 1000m3/d，项目区内为 5000m3/d（图 5-1） 。 5.2.1.3 地下水的补、径、排条件 区内地下水主要接受南部地带的地下径流侧向补给、其次为黑河河道入 渗补给及灌溉渠系、田间水入渗补给等。受地形和补给源的控制，地下水径 流方向在城区西侧，由南西向北东径流，城区东侧由南而北，山丹河以北， 则由东向西径流。水力坡度一般为 2.55。 地下水径流至洪积扇缘及细土平原区，以泉的形式溢出地表，成为论证 区地下水主要的天然排泄方式，地下水的侧向流出和潜水的蒸发蒸腾亦是地 下水的天然排泄方式之一，开采是主要的

37、人工排泄方式。 5.2.1.4 地下水动态 论证区地下水年内动态和年际动态较为显著。影响地下水动态变化的主 要因素是地下径流和人类的灌溉过程。 1.潜水动态 a.年内动态（2008 年度） 潜水水位的变化过程反映了径流、开采、灌溉对动态的影响：一般受灌 溉的影响，5 月水位开始上升（图 52） ，7 月底上升至最高水位；8 月份受 地下水开采的控制，水位开始开始下降，9 月份降至最低；10 份以后受地下 水径流增加的影响，潜水水位也开始逐渐上升，11 月份冬灌时水位上升速度 较快，1112 月上升至高水位并持续到翌年元月份。 b.年际动态（20012007 年度） 据区内已有（20012007

38、 年度）地下水动态资料分析，论证区潜水水位 在 2001 年以前一直处于下降状态，至 2001 年降至最低水位，与 1989 年相 比，下降幅度达 1.26m，年平均下降 0.10m/a。自 20022008 年以来，论证 区潜水水位处于持续缓慢上升状态 （图 53） ，2007 年与 2001 年比较， 水位上升幅度达 0.87m, 年平均上升 0.145m/a。 图图 5-35-3 论证区潜水水位多年动态过程曲线论证区潜水水位多年动态过程曲线 1458 1460 1462 1989199219951998200120042007年 水位高程（m） 86 号孔 2.承压水动态 a.年内动态（

39、2008 年度） 根据论证区内的 21 孔（深层承压水） 、22 孔（浅层承压水）动态资 料分析，承压水在年内的动态变化特征属于开采性动态类型， （图 54） 。对 比分析监测数据不难看出，深层承压水与浅层承压水水位呈同步变化。一般 5 月份随着农业灌溉开采的开始，地下水位开始下降；7 月底降至最低水位， 89 月份随着大面积农灌开采的结束，水位迅速回升，1011 份月达到最 高水位并持续至翌年 34 月。据统计，年内变幅为 4.438.81m。由南而北 变幅逐渐增大。 b.年际动态（20042007 年度） 据我院多年动态监测数据统计，论证区承压水水位多年动态特征呈稳定 状态。主要表现在年最

40、高水位基本保持不变，年最低水位呈现逐年上升趋 势，水位年变幅逐年减小（ 图 55） 。年变幅由 2004 年的 12.61m 降至 2007 年的 8.78m。 图图 5 5- -5 5 论论证证区区承承压压水水位位 2 20 00 04 42 20 00 07 7 年年动动态态过过程程曲曲线线 5.2.2 地下水资源量分析 用水均衡法计算地下水资源，其计算边界与论证区边界基本吻合，均衡 面积 231.46km2（图 56） 。 均衡期选定于 2009 年 1 月 1 日2009 年 12 月 31 日。 均衡方程式为： （Q河Q渠、田Q降凝Q侧入）（Q开Q蒸Q泉Q侧出）Q 式中 Q河黑河水入

41、渗量； Q渠田渠系及田间灌溉水入渗量； Q降凝降水、凝结水入渗量； Q侧入地下径流流入量； Q开地下水开采量； Q蒸蒸发蒸腾量； Q泉泉水溢出量； Q侧出侧向流出的地下径流量； Q均衡期始末地下水储量变化量； 上述各均衡要素单位均为 104m3/a。 2.均衡要素计算 甘肃省张掖市城区扩建工程东郊水源地水文地质勘探中，曾在论证区内 于 20032004 年进行过水文地质勘探试验及地下水均衡计算，其均衡区范 围与论证区范围基本一致，故本次论证区地下水均衡计算参数的选取、均衡 要素的计算则直接应用该项目的计算成果。 3.地下水均衡 论证区地下水均衡计算见表 51。 表 5-1 论证区地下水均衡计算

42、表 补给量（104m3/a）排泄量（104m3/a） 项目 年份 河水 入渗 渠系、田间 水入渗 降水、凝 结水入渗 地下径流 渗入量 合 计 蒸发 蒸腾 机井 开采 泉水溢出 地下径流 流出量 合 计 20088716.99 4292.81 （1090.74 ） 757.988748.71 22516.49 （19314.42 ） 3130.426581.95 7320 （4756.06 ） 3268.25 20300.62 （17736.68） 项目 年份 计算补排差（104m3/a）实测储量变化量（104m3/a）均衡误差 2008+2215.87+2382.626.7% 注：括号内数字

43、已扣除重复量 由上表统计得出，均衡区地下水总补给资源量为 22516.49104m3/a，总 排泄量为 20300.62104m3/a，补排差为+2215.87104m3/a，均衡期始末地 下水储量变化为+2382.62104m3/a，均衡相对误差为 6.7%，均衡绝对误差 166.75104m3/a，说明选择的各项均衡要素和利用的相关参数符合客观实际。 4.地下水储存资源 地下水储存资源计算范围与均衡区基本一致。计算公式： Q储=FH Q储地下水储存资源； 含水层平均给水度，依据前人资料，取 0.230.25； F含水层分布面积（km2）,从图上利用 MAPGS 制图软件量取； H含水层平均

44、厚度（m） ，依据物探电测深资料及勘探资料取一定的折 算系数确定均衡区平均含水层厚度为 155.00m。 经计算，均衡区地下水储存资源为 71.63108m3。 （5）地下水允许开采量 a.地下水允许开采量的确定原则 (a)地下水开采引起的水位下降值不引起生态环境恶化； (b)向下游的地下侧向流出量相对稳定。 b.地下水允许开采量 采用水量均衡法计算允许开采量，计算公式为： Q开=（Q总补-Q总排）+FH/t 式中 Q开地下水允许开采量（104m3/a） ； Q总补地下水总补给量（104m3/a） ； Q总排包括机井开采及地下水侧向流出量（104m3/a） ； FH/t开采期地下水储量变化量(104m3/a)。 根据地下水均衡计算结果，现状（P50）条件下，依据允许开采量 的确定原则给定设计降深（S=1.0m）,算得现状条件下论证区地下水允许开 采量为 7539.45104m3/a，占天然补给量的 33.48。 （6）地下水允许开采量保证程度分析 根据前面的计算，论证区地下水允许开采量为 7539.45104m3/a（水平 年） ，相当于含水层地下水位平均下降 0.25m 的储存资源；再者