水源取水的合理性分析及对环境影响研究

袁克光

(辽宁省铁岭水文局，辽宁 铁岭 112000)

1 概况

沈阳市新城子区位于沈阳市区北郊，北隔辽河、万泉河与铁岭、法库县相望，东与抚顺市、铁岭县毗邻，西与新民市、于洪区相连，位于东经123°15'55″～ 123°48'25″，北纬 41°53'46″～ 42°11'14″，总面积849km2，人口30余万，辖6个乡、6个镇、2个街道办事处、211个行政村。

本区地处辽东丘陵和辽河平原过度带，地势由东向西倾斜，东南高、西北低。丘陵、平原分区明显。东部丘陵区占全区总面积10．6%，海拔高度为100～441m之间，200m以上的高丘50余座，其中最高峰石人山海拔441m，山丘顶坡度为3-15，开垦为旱田和果园，部分坡岗水土流失严重。平原区占总面积80．4%，可分为两部分，即东南部平原，占平原面积52%，高程在50～100m之间，地势起伏不平，土质为黄土层，这部分平原是我区粮食和油料的主要生产地。西北部平原占平原面积28．4%，由于受辽河流域影响，地势平坦，高程在38～50m，土质肥沃，低洼易涝，地下水丰富，是我区水稻的主要产地。

该区处于辽东山地与下辽河平原之间，由漫滩区、辽河故道和一级阶地组成。辽河及区内4条小河是该地区较好的补给源。该区域含水层堆积物颗粒较粗，透水性好，含水层厚度30～50m，地下埋藏浅。据抽水实验测定，单井日涌水量3000 ～5000m3。

2 水源取水的合理性分析

2.1 取水地段选择的合理性分析

(1)取水地段的含水层

取水地段位于蒲河河谷形成的冲洪积平原，含水层为第四系松散的砂卵、砂卵含漂石含土组成，其厚度8．0～60．0m，取水地段含水层是区内最厚的地段。地下水埋深13．9～14．7m，单井出水量1500～2000m3/d。

(2)取水地段的水质

取水地段的地下水水化学类型为 HCO3—Ca型，地下水水质综合评价分类属于良好。按着国家生活饮用水标准(GB5749—85)对区内地下水分析评价，地下水中除锰超标外，其它各项指标均符合生活饮用水标准，地下水经过处理后可以达到国家生活饮用水标准。按一般工业锅炉用水水质起泡作用评价为不起泡的水或半起泡的水。

(3)取水地段距离用水地点比较近，便于运行管理。

(4)距离周围农村比较远，减少了对农业(村)用水的影响。

2.2 水源生产井合理取水量的分析

(1)地下水容积储量分析

地下水系统的容积储量与系统的结构、规模有关。根据含水层容积储存量计算公式Q容=μ·F·H

计算。

式中:μ—含水层给水度，取平均值0．11;

F—含水层分布面积，取19×106m2;

H—含水层平均厚度，取34．0m。

计算该区含水层容积储存量Q容=0．71亿m3。

(2)地下水调节储量分析

地下水调节储量根据公式Q调=μ·F·ΔH计算。

式中:μ—含水层给水度，取平均值0．11;

F—含水层分布面积，取19×106m2;

ΔH—地下水位变幅，取平均值1．11m。计算结果:地下水调节储量Q调=0．023亿m3。

(3)水源井取水量消耗地下水储量的分析

本区抗生素厂自备水源年开采量0．07亿m3，大于其调节储量，则需动用一部分容积储存量为0．07-0．023=0．047 亿 m3，占总容积储存量的6．6%，水源所动用的一部分容积储量是较小的，因此水源开采量控制在19200．0m3/d是允许的。

2.3 水源生产井水位降深合理控制

由解析法计算生产井在干扰条件下动水位埋深为21．39～24．3m，2005年11月实测生产井水位埋深21．21～26．26m。根据水源地附近含水层厚度55．0～60．0m来看，实测生产井水位埋深接近于含水层厚度的一半，符合有关规定“最大降深不允许超过含水层厚度的一半”要求，因此水源生产井水位降深是合理的。

3 生产井合理的布设

生产井合理的布设主要考虑生产井井群排列方式和井间距离，抗生素厂自备水源生产井井群呈梅花状排列，因此生产井布设主要考虑井间距离的合理性，井间距离的合理分析是通过计算井群的干扰系数来进行的。

4 备用水源论证

由沈阳自来水公司得知，新城子自来水公司供水能力24万m3/d，现状供水量12万m3/d，余水12万m3/d，发电厂与自来水公司签订协议，每小时向发电厂供水300m3，约折合取水量0．72万m3/d，自来水公司仍余水11．28万m3/d。因此电厂取水对自来水公司供水户供水不产生影响。

5 取水对环境影响分析

5.1 地表取水对环境影响

本区污水处理厂设计中无用水户，因此电厂取水不会产生对其它用户的影响。电厂生产用水属于“中水”再利用，中水源头为虎石台镇工业、生活污水，电厂取水对节约当地水资源和提高水资源利用率发挥较大作用。

电厂取水后，将减少污水处理厂排水1．0万m3/d，现状年污水来水量2．5万m3/d，虎石台镇污水处理厂实际处理2．28万m3/d，还有1．28万m3/d中水排入蒲河，对环境也不产生影响。

电厂排水系统采用分流制排水系统，分别为生活污水排水系统、工业废水排水系统和雨水排水系统。排水系统采用中立流方式排至相应的泵房，生活污水和工业废水分别处理后回收至除灰系统和输煤冲洗系统，雨水排至蒲河，因此也不会产生环境影响。

5.2 地下取水对环境的影响

5.2.1 水源开采对周围地下水水位影响的预测

(1)水源开采后地下水水位

水源开采对周围地下水水位影响的预测是利用数值法预测水源运行后不同水平年的地下水变化情况。通过预测的地下水等水位线图分析可以看出，保持现状条件下，水源开采量19200．0m3/d时，其水源开采影响范围与现状条件下基本一致，开采区地下水水位标高为55．0—58．0m。

(2)水源开采后影响范围

水源开采区影响范围为距井群中心1000m左右，影响区面积约1．68km2左右。

5.2.2 水源开采对周围农业(村)用水影响的分析

(1)水源开采后对周围用水户影响分析

目前水源开采区影响范围内目前无其它用水户，因此水源开采后对周围其它用水户未有影响。

(2)水源开采后对周围农业用水户影响分析

区内主要为旱田区，目前已规划为虎石台工业园区，因此对周围农业没有影响。

目前区内水源影响范围内仅有柳岗村，农村用水为自来水，因此水源开采后对柳岗村的村民用水影响不大。

6 结论及建议

水源地取水地段地下水水化学类型为HCO3—Ca型或HCO3·Cl—Ca·Na型。地段地下水质量级别则属于良好(Ⅰ类)的水，地下水中除锰超标外，其它各项指标均符合生活饮用水标准，地下水经过处理后可以达到国家生活饮用水标准。

对区内地下水资源分别进行了现状年(2005年)和开采条件下(枯水年)的均衡计算，结果均为正均衡，可见自备水源开采量19200．0m3/d是有保证的。

用解析法计算各生产井在干扰条件下水位埋深21．39～24．43m，与2005年11月实测生产井水位埋深21．21～26．31m相比误差不大，水位降深未超过含水层厚度的一半，因此水源取水量19200．0m3/d 是可行的。

水源开采区影响范围内目前无其它用水户，因此水源开采后对周围其它用水户未有影响，对周围农业也没有影响。水源开采后对柳岗村的村民用水影响不大。

建议:

(1)从对中水利用上看，每天利用水量只占供水量84%，仍有16%余水，可考虑向其他工厂供水，避免资源浪费。

(2)水源生产井的合理间距应大于400m，生产井水位降深应控制在12．14～15．18m。

(3)应加强水源地的地下水动态监测，掌握地下水动态变化，以便为水源合理开发利用提供技术依据，同时建议水源井开采不得超过设计开采量，并控制水位降深，减少和避免对周边地下水环境的影响。

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