□王明禹 高 磊
1.地下水类型
项目区所在地第四系松散堆积物厚度45~55m,上覆冲积黄土状亚粘土、粉细砂;埋藏孔隙潜水,埋深3~6m,细砂层呈斑状分布,厚度1~6m;单井涌水量小于100m3/d,富水性极弱,水质差,开发意义不大。下部为灰白、灰黄色砂砾石,含不同程度的粘土及高岭土,底部有泥砾石层,埋藏孔隙承压水,埋深一般为35~40m,含水层厚度一般为10~15m,单井出水量为840~1200 m3/d,富水性中等。
2.地下水的补给、径流、排泄
地貌及地质条件决定了地下水的赋存和运移。项目区地下水主要接受大气降水和侧向径流补给。所处台地地下水水力坡度大,含水层颗粒粗,地下径流通畅,地下水的补给、径流条件决定了其排泄途径以径流为主。
3.地下水动态类型特征
地下水以接受大气降水入渗及侧向径流补给为主,主要通过径流排泄。水位埋深4~5.5m,水位年变幅2m。丰水期一般出现在7~10月,枯水期多出现在4~6月,其动态随季节变化明显。
4.地下水化学特性
项目区地下水化学类型较为简单,为重碳酸-钠镁型水。P H值7.3~8,属于弱碱性水;矿化度大于1g/L;总硬度的平均值为247m g/L,属于软水偏硬。除铁、锰含量超标外,其他物质含量均未超过生活饮用水标准,是能够饮用的水质。
根据项目区水文地质条件,确定地下水补给量,包括大气降水入渗补给量、地下水侧向径流补给量。
1.补给量计算
1)大气降水入渗补给量是指大气降水入渗到包气带中,在重力作用下入渗补给地下水的水量。按下列公式计算:
Q降=F·a· X
式中:Q降-多年平均大气降水入渗补给量(m3/a);
F-大气降水渗入面积(4.13 k m2);
a-多年平均降水入渗补给系数(取0.08);
x-多年平均降水量(430m m/a)。
经计算,项目区大气降水入渗补给量为14.2万m3/a。
2)地下水侧向径流流入补给量
地下水侧向径流流入补给量采用地下水动力学法计算,公式为
Q侧=K·I·B·M·T
式中:Q侧-地下水侧向径流补给量(m3/a);
K-含水层平均渗透系数(取50 m/d);
I-垂直于剖面方向上的地下水水力坡度(1.5‰);
B-垂直于地下水流方向的计算断面宽度(取1093m);
M-天然情况下地下含水层平均厚度(取13m);
T-地下径流补给时间(取365d/a)。
垂直于地下水补给源方向打一个断面。经计算,项目区地下水侧向径流流入补给量为38.9万m3/a。
综上所述,项目区多年平均地下水总补给量为53.1万m3。
2.可开采量计算
项目区地下水可开采量
Q1=S P
式中:S-开采面积(平方公里);
P-开采模数(8.39);
Q1=S P=4.13×8.39=34.7万立方米。
项目区地下水可开采能力,采用平均布井法计算地下水可开采量,即根据项目区地下水开采条件,确定合理的单井涌水量、影响半径、年开采时间,在项目区内平均布井,用这些井的年内开采量代表区内可开采量。计算公式如下:
Q可开=q·N·t
式中:Q可开-计算区多年平均地下水可开采量(m3/a);
q-单井涌水量(1200 m3/d),即当含水层厚度≥10m,降深5m,井径250m m时井的出水量;或当含水层厚度小于10m,降深3m,井径250 m m时井的出水量;
N-计算区内平均布井数(8眼);
t-机电井年平均开泵时间(30 d/a)。
其中 N=F/4 R2
式中:F-计算区内有效可布井面积(m2);
R-单井影响半径(m)。
经计算,地下水可开采能力为28.8万m3/a。
3.地下水资源量
项目区内多年平均地下水总补给量为53.1万m3/a,其中大气降水入渗补给量14.2万m3/a,占总补给量的26.7%;侧向径流渗入补给量38.9万m3/a,占总补给量的73.3%。多年平均地下水可开采量为34.7万m3/a,项目可开采能力为28.8万m3/a。
不同频率地下水资源量计算,是在求得逐年地下水资源量系列基础上,通过频率计算加以确定。据此,求得P=85%时,项目区地下水补给量为45.1万m3/a,可开采量为29.5万m3/a,项目可开采能力为24.5万m3/a。该项目区为新建工程,没有水利工程及供水系统,水资源没有被开发利用。
该项目区内无江无河,没有可利用的地表水资源,本次论证,只对该区地下水资源进行论证。
当项目区P=85%时,地下水补给量为45.1万m3/a,可开采量为29.5万m3/a,项目可开采能力为24.5万m3/a。该地区成井深度为70m,地下水静水位为3~6m,动水位为10~15m,单井出水量在1200m3/d以上,提水设备为潜水泵。由此可看出该区取水条件十分可靠。
该建设项目为药材生产基地建设项目,种植甘草和防风,用水过程主要是采取注水方式进行灌溉。
项目区开发面积0.5万亩,新打机电井6眼,亩耗水量为6m3,实际需水量3万m3/a。
可供水量Q供=n·q·t·d
式中:n-机电井数(8眼),
q-单井出水量(1200m3/d),
t-每天开机时间(14h),
d-开机天数(30d)。
经计算Q供=16.8万m3/a,由以上计算分析可供水量大于实际需水量,可开采量也大于实际需水量。地下水资源量及机井布置均能满足要求。
由于当地无地表水可利用,为确保地下水资源可持续利用,从节约水资源出发,同时降低生产成本,促进植物生长,提高产量,该项目区采用注水灌溉形式进行灌溉,亩用水量为一次1.5m3,一年按4次计算为6m3,比漫灌亩节约用水800m3以上,每台注水灌机可灌溉120~150亩,36台注水灌机能满足项目实际生产需要。
建设项目开发利用水资源是在可开采范围内进行的,不是掠夺性开采,建设项目开发利用水资源不会对区域的水资源及其他用水户造成影响。
针对用水户按照水资源规划实行计划用水,确保在可开采范围内取水,以达到节约保护水资源的目的。
(一)建设项目机电井采用梅花布井法,经分析计算,可开采利用量为28.8万m3/a,实际生产需水量3万m3,再加其他用水共计12万m3,保证项目区用水是充裕的。
(二)项目区的取水量在允许可开采量的范围内,水质较好,能满足农田灌溉需要。
(三)加强水资源保护,控制地下水的超采,节约用水,避免地下水污染。同时,要建设机电井管护房,设置专人,加强对机电井的管护和管理。