草河口鐵路給水站水源水資源論證淺談

王鳳霞

(彰武縣水利局，遼寧 彰武 123200)

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草河口鐵路給水站水源水資源論證淺談

王鳳霞

(彰武縣水利局，遼寧 彰武 123200)

草河口給水站原有水源井因水質(zhì)惡化嚴(yán)重，已不能滿足用水戶的用水要求，新建水源工程是十分必要，并不存在重復(fù)建設(shè)的問題。建設(shè)項(xiàng)目所在地點(diǎn)處于草河源頭區(qū)，開發(fā)利用程度較低，流域供需矛盾并不突出，故以該地區(qū)建設(shè)草河口給水站水源地是可行的。文章采用水均衡法計(jì)算，對論證區(qū)域的地下水資源量進(jìn)行了計(jì)算，并對現(xiàn)狀年和規(guī)劃水平年的水量進(jìn)行分析計(jì)算，為草河口鐵路給水站水源提供了科學(xué)依據(jù)。

地下水資源量；水量；論證；現(xiàn)狀年；規(guī)劃水平年

1　自然地理

草河口鐵路給水站水源位于本溪縣草河口鎮(zhèn)西北云盤村，地理坐標(biāo)為E123°53.356′N40°54.034′。地貌格局為中低山地丘陵，地形東西高，中間低，是典型的河谷平原地區(qū)。海拔高程約在300～500 m，最高為642.7m，最低為285m。

論證區(qū)為草河流域源頭區(qū)，草河發(fā)源于本區(qū)分水嶺處，區(qū)域內(nèi)河長2.3 km，集水面積5.85 km2，年平均徑流量245.3萬m3，水質(zhì)情況良好，為Ⅰ類水。本區(qū)地下水補(bǔ)給類型為地表水補(bǔ)給與大氣降水補(bǔ)給并重，河床以砂礫石、卵石為主，補(bǔ)給效果明顯。

2　區(qū)域水文地質(zhì)

2.1地層

本區(qū)地層由老到新分別為太古界(M、Mγ)早期巖層，位于本區(qū)北部上游，以混合巖、混合花崗巖、花崗巖為主。元古界下遼河群浪子山組(PtLn1L)，位于本區(qū)中部，以片麻巖大理巖為主。元古界下遼河群高家峪組(PtLn1g)，位于本部西南部，以大理巖、透閃大理巖夾片巖為主。第四系(Q)(缺失下更新統(tǒng))發(fā)育，沿草河河谷呈條帶狀展布。以上地層由于風(fēng)化作用明顯，因之產(chǎn)生的裂隙、節(jié)理發(fā)育。

2.2構(gòu)造

本區(qū)為單向斜儲(chǔ)水構(gòu)造，傾向175°∠45°，向斜軸心位于河谷平原區(qū)，向斜排泄區(qū)位于云盤村附近。

2.3巖溶發(fā)育規(guī)律

本區(qū)大部分地區(qū)為元古界下遼河群浪子山組，以片巖夾大理巖為主，且地下水侵蝕性極大，故本區(qū)巖溶很發(fā)育。據(jù)有關(guān)地質(zhì)資料顯示，元古界下遼河群浪子山組為富水不均勻性碳酸鹽巖含水層，泉流量可達(dá)1000 m3/d。

2.4地下水賦存條件及分布規(guī)律

區(qū)域地勢起伏，溝谷發(fā)育的自然地理?xiàng)l件不利于地下水的補(bǔ)給，但有利于地下水的徑流和排泄。區(qū)內(nèi)分布面積較大的第四系沖、洪積地層沉積著結(jié)構(gòu)松散的砂礫石、卵石，顆粒粗導(dǎo)水性好，有利于地下水徑流、賦存和賦集，儲(chǔ)存著豐富的孔隙水；元古界下遼河群浪子山組為富水不均勻性碳酸鹽巖含水層，發(fā)育著豐富的裂隙溶洞水，出水量較大；北部上游地區(qū)分布的太古界(M、Mγ)早期巖層，賦存著一定的空隙裂隙水，但因地勢起伏較大，裂隙節(jié)理發(fā)育不甚明顯，故該部分地區(qū)地下水一般比較貧乏[1-3]。

2.5地下水的補(bǔ)給、徑流與排泄

本次論證主要考慮基巖裂隙水及不均勻性碳酸鹽巖含水層。草河地表水流向自北向南，河谷平原下面為第四系砂卵石含水層。含水層受兩側(cè)基巖和下伏黏土層阻隔，一般不與外界發(fā)生水力聯(lián)系。地下水主要接受大氣降水入滲補(bǔ)給、河流滲漏補(bǔ)給，此外還接受農(nóng)田灌溉滲漏補(bǔ)給和側(cè)向補(bǔ)給等。

地下徑流主要受地形地貌影響，潛水位與地形等高線的變化基本吻合。地下水在重力作用下眼砂卵石含水層向下游運(yùn)移。

本區(qū)地下水排泄條件主要分兩個(gè)時(shí)期，豐水期地下徑流排泄于下游河道；枯水期主要以人工開采、潛水蒸發(fā)、基流排泄和地下徑流進(jìn)行排泄[4-6]。

2.5地下水動(dòng)態(tài)特征

本區(qū)內(nèi)地下水與地表水水力聯(lián)系密切，大氣降水和河川徑流是地下水的重要補(bǔ)給來源。一般每年隨著汛期的來臨6月地下水位開始上升，到8—9月份達(dá)到最高水位，11月份隨著降水逐漸減少，地下水位開始下降，至交年3—5月份達(dá)到最低水位。

3　地下取水水源地地下水可開采量的計(jì)算

本次計(jì)算的地下水資源量系指降水、地表水體入滲補(bǔ)給地下含水層的動(dòng)態(tài)水量，不包括長時(shí)間形成的碳酸鹽巖含水層發(fā)育的裂隙溶洞水，該部分地下水資源量在開發(fā)利用時(shí)以1000 m3/d計(jì)。計(jì)算采用水均衡法計(jì)算，以總排泄量做為山丘區(qū)地下水資源總量。

排泄量包括：潛水蒸發(fā)量、河川基流量。因論證面積較小，側(cè)向流出量不做考慮。

根據(jù)分析計(jì)算，論證區(qū)多年平均地下水總排泄量52.04萬m3/年，不同保證率下地下水總排泄量見表1。

表1　論證區(qū)降水及地下水資源量表　萬m3

該地區(qū)的區(qū)域水文地質(zhì)條件研究程度較高，適用可開采系數(shù)法，可開采系數(shù)ρ取0.8是有保證的。論證區(qū)多年平均地下水可開采量為41.6萬m3/a。

4　水均衡分析

4.1現(xiàn)狀水平年水均衡分析

現(xiàn)狀水平年為2015年，論證區(qū)內(nèi)無工業(yè)用水，全部為農(nóng)村居民生活用水。區(qū)內(nèi)共有人口755人，用水定額采用2000年遼寧省用水定額，為14.6m3/年，大牲畜估算為16頭，用水定額為14.6m3/年，菜田5.33 hm2，用水定額為500 m3/年，無水田。見表2。

表2　現(xiàn)狀水平年水平衡計(jì)算表　萬m3

經(jīng)分析，論證區(qū)內(nèi)剩余水資源量遠(yuǎn)大于建設(shè)項(xiàng)目14.6萬m3/年的取水量，即使在95%保證率下的特枯年份，仍有23.2萬m3/年的剩余水資源量，完全滿足建設(shè)項(xiàng)目取水的需要，故現(xiàn)狀水平年下建設(shè)項(xiàng)目14.6萬m3/年的取水量是有保證的。

4.2規(guī)劃水平年水均衡分析

規(guī)劃水平年為2020年，參照遼寧省水功能區(qū)劃和本溪縣近期規(guī)劃，至2020年，論證區(qū)內(nèi)仍無工業(yè)用水，區(qū)內(nèi)人口將達(dá)到863人，大牲畜20頭，菜田80畝，農(nóng)村生活用水定額為27.4 m3/a，其他用水定額不變，見表3。

表3　規(guī)劃水平年水平衡計(jì)算表　萬m3

在規(guī)劃水平年內(nèi)，論證區(qū)內(nèi)剩余水資源量仍遠(yuǎn)大于建設(shè)項(xiàng)目14.6萬m3/a的取水量，在95%保證率下，剩余水資源量仍達(dá)到21.94萬m3/a，故規(guī)劃水平年下建設(shè)項(xiàng)目14.6萬m3/a的取水量也是有保證的。

4.3項(xiàng)目取水指標(biāo)分析

草河口給水站目前供給路內(nèi)單位6家，用水量27m3/d，路外單位39家，用水量69 m3/d，居民生活用水145 m3/d，輸水損失96 m3/d，合計(jì)337m3/d。計(jì)算所需定額全部采用國家給水排水設(shè)計(jì)手冊和實(shí)際核算，故建設(shè)方提出的400m3/d的取水量是合理的。

5　項(xiàng)目取、退水對環(huán)境及其他用水戶的影響

5.1項(xiàng)目取水影響分析

建設(shè)項(xiàng)目取水量為14.6萬m3/a，僅占論證區(qū)多年平均水資源量的28%，預(yù)測取水后地表水位和潛水位將有所下降，但下降幅度不大，不會(huì)對周邊環(huán)境造成影響。

水源井以上為云盤村四隊(duì)110戶村民，其生活飲用水為距水源井3.5 km處的大口石砌井集中供水。因距離較遠(yuǎn)，且高程相差數(shù)十米，建設(shè)項(xiàng)目水源井的影響半徑達(dá)不到該集中供水井，故對云盤村四隊(duì)110戶村民現(xiàn)有用水無影響。但因建設(shè)項(xiàng)目水源井取水的目標(biāo)含水層是基巖裂隙含水層，暫時(shí)無法判斷是否與云盤村四隊(duì)110戶村民自家用小井處于同一基巖裂隙含水層組，故可能對云盤村四隊(duì)110戶村民自家用小井用水產(chǎn)生影響[7-9]。

水源井以下為云盤村三隊(duì)138戶村民，建設(shè)項(xiàng)目取水后，因水源井與云盤村三隊(duì)處于同一排泄基面(水源井處于補(bǔ)給源上游)，故會(huì)對云盤村三隊(duì)自家用水井產(chǎn)生影響。但因云盤村三隊(duì)138戶村民全部為草河口鎮(zhèn)政府集中管網(wǎng)供水，故不會(huì)對云盤村三隊(duì)居民生活產(chǎn)生影響。

5.2項(xiàng)目退水影響分析

建設(shè)項(xiàng)目取水后，主要供給草河口鎮(zhèn)內(nèi)單位和居民生產(chǎn)生活用水，其主要退水地點(diǎn)為草河口鎮(zhèn)，退水方式為雨污合流的明渠方式，最后匯入草河，退水總量不到草河徑流量的1%，對草河流域的環(huán)境影響微乎其微。

6　結(jié)　論

6.1建設(shè)項(xiàng)目取水的可行性、可靠性和合理性

草河口給水站原有水源井因水質(zhì)惡化嚴(yán)重，已不能滿足用水戶的用水要求，新建水源工程是十分必要，并不存在重復(fù)建設(shè)的問題。建設(shè)項(xiàng)目所在地點(diǎn)處于草河源頭區(qū)，開發(fā)利用程度較低，流域供需矛盾并不突出，故以該地區(qū)建設(shè)草河口給水站水源地是可行的。根據(jù)計(jì)算和預(yù)測成果，論證區(qū)內(nèi)地下水可開采量41.63萬m3/a，滿足建設(shè)項(xiàng)目14.6 萬 m3/a的取水量要求。通過對建設(shè)項(xiàng)目用水戶的分析，各單位用水定額全部采用的國家給水排水設(shè)計(jì)手冊，其取水指標(biāo)設(shè)計(jì)基本合理[10-12]。

6.2項(xiàng)目取退水影響

建設(shè)項(xiàng)目取水后，地表水體和潛水水位將有所降低，對論證區(qū)域內(nèi)云盤村三、四隊(duì)村民自家用小井將產(chǎn)生影響。但因大部分村民都為政府集中式供水，自家用小井利用度并不高，故對大部分村民影響甚小；若考慮以后集中式供水的不確定因素，建議建設(shè)方在村民失去集中式供水的同時(shí)，將之納入給水站供水范圍[13]。

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1007-7596(2016)06-0110-03

2016-04-18

王鳳霞(1966-)，女，遼寧彰武人，高級(jí)工程師，從事水資源管理研究工作。

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