建设项目地下取水水源论证

第四讲建设项目地下取水水源论证河海大学水资源环境学院束龙仓Tel:025-83787491(O);13851941641E_mail:[e-mail]主要内容概述论证的工作等级与论证范围地热水、矿泉水水量分析地下水水质评价地下取水水源地可开采量的计算取水的可靠性与可行性分析混合取水论证实例一、地下取水的含义地下取水是指建设项目利用取水建筑物直接从地下取用水资源（含地热水、矿泉水）。第一节概述取水构（建）筑物包括：管井、筒井（大口井）、水平集水工程、斜井等。第一节概述管井:井径150-600mm，深度：20-300m。第一节概述筒井（大口井）：井径2-5m，深度：＜40m。第一节概述斜井：倾角20-40°，斜长：50-200m，垂直深度一般＜100m。第一节概述二、地下取水水源论证1、地下取水水源论证是针对建设项目提出的取水方案（包括取水方式和取水量等）而言的，在建设项目取用水合理性分析的基础上进行。通过合理确定建设项目地下取水水源论证工作等级及论证范围，分析以下内容：第一节概述（1）区域水文地质条件：含水层特征、地下水的补给、径流、排泄条件等；第一节概述（2）地下水开发利用状况；第一节概述0500100015002000250030003500开采量年份图1、1986--2002年大连市城市地下水年开采量趋势图1986198719881989199019911992199319941995199619971998199920002001200200.511.522.558606264666870727476788082848688909294年份0100200300400500600700开采量矿坑排水量降雨量汾河渗漏量晋祠泉流量第一节概述邢台百泉泉区泉水年平均流量变化024681019611966197119761981年代流量(m3/s)（3）对论证范围内地下水数量与质量进行计算和评价；（4）计算确定水源地地下水的可开采量；（5）分析取水水源的可靠性，取水对周边水资源状况和环境的影响，以及取水井布设的合理性及可能受到的影响等。第一节概述2、要求在区域水资源（包括地表水和地下水）状况，开发利用现状分析的基础上，遵循水资源合理配置的原则，避免取水水源工程的重复建设，相互袭夺。第一节概述三、地下取水水源论证思路与程序地下取水水源论证的基本思路见图4-1。第一节概述地下取水的可行性与可靠性编写地下取水水源论证报告选做内容必做内容图例：资料的补充收集和调研补充的水文地质勘察调研、了解地下水开发利用及存在的问题等基本情况，已有取水许可审批情况资料的审查和分析开采的影响分析成果合理性分析地下水资源量计算与评价可开采量的计算与评价地下水水质评价确定采用的资料系列区域及水源地水文地质条件分析编制地下水源论证工作大纲论证范围内的资料收集：包括自然地理、水文气象、社会经济、地质、水文地质、地下水开发利用现状、社会经济发展指标和规划供水量等现场勘查，收集区域内有关地下水资源评价、开发利用现状和规划等方面的已有成果确定工作等级及水平年确定论证范围国家、行业和地方标准、规范建设项目概况、取用水方案及其合理性分析法律法规及有关文件图4-1地下取水水源论证程序示意图第一节概述工作等级和工作深度水平年的确定论证范围的确定第二节论证的工作等级及论证范围一、工作等级1、确定工作等级要考虑的主要因素：（1）首先要考虑建设项目取用地下水的水量及水质的要求；（2）水文地质条件的复杂程度；（3）水文地质勘察研究程度；（汇编P177）（4）地下水开发利用程度（超采区、平衡区、和尚有潜力区）。第二节论证的工作等级及论证范围一、工作等级2、工作等级及其工作深度综合考虑上述主要因素，将地下取水水源论证的工作等级，按照其重要性拟分为A（很重要）、B（重要）、C（一般）三级。第二节论证的工作等级及论证范围二、水平年的确定根据建设项目提出的实施计划和开始取水的时间，结合实际资料的拥有程度，确定现状水平年和规划水平年。第二节论证的工作等级及论证范围一般以水源论证时最近的年份作为现状水平年，通常要避免特枯或特丰水年，以接近于多年平均情况的年份为最好。对于规划水平年，除考虑建设项目的实施计划和服务年限外，还应考虑国民经济发展规划、流域或区域水资源规划等的水平年，便于资料的引用和成果的协调一致。第二节论证的工作等级及论证范围三、论证范围的确定论证范围的确定，应以满足区域水资源合理配置、用水户对水量和水质的要求，并便于查明水文地质边界条件为原则。1、确定的步骤2、确定的方法第二节论证的工作等级及论证范围1、确定的步骤（1）根据水文地质条件、取水量和区域地下水资源调查评价的成果等实际要求，确定地下取水水源地开发利用的目标含水层组；第二节论证的工作等级及论证范围（2）确定选定的开发利用目标含水层组的空间分布规律；第二节论证的工作等级及论证范围（3）根据建设项目所在地区的实际情况（含水层分布、地下水的富水性分区、资料的拥有程度等）来初步确定地下取水水源论证的范围。第二节论证的工作等级及论证范围2、确定的方法（1）一般地区论证范围一般应达到较为完整和独立的水文地质单元。第二节论证的工作等级及论证范围（2）开采地区在已开采的地区，为了掌握因地下水动力条件改变所引起的地下水系统的变化，一般应把水位降落漏斗的影响范围包括在内。第二节论证的工作等级及论证范围一、区域水文地质条件及地下水资源量评价二、论证范围内地下水开发利用现状及存在问题的调查分析第三节区域及论证范围内的地下水资源条件分析一、区域水文地质条件及地下水资源量评价1、基本资料的收集和分析整理2、区域水资源开发利用状况调查分析3、区域地下水资源量评价第三节区域及论证范围内的地下水资源条件分析1、基本资料的收集和分析整理1）地形地貌、地质构造及水文地质特征等资料；2）各含水层组的地下水水位观测资料；3）水文气象资料；第三节区域及论证范围内的地下水资源条件分析010020030094-194-494-794-1095-195-495-795-1096-196-496-796-1097-197-497-797-10年月降水量(mm)190191192193地下水水位（m）降水量G0982223242526272829303132333435361997-1-51997-4-51997-7-41997-10-21997-12-311998-3-311998-6-291998-9-271998-12-261999-3-261999-6-241999-9-221999-12-21深层中层浅层4）前人有关水均衡试验场、抽（压）水试验及其它研究、评价成果。第三节区域及论证范围内的地下水资源条件分析2、区域水资源开发利用状况调查分析调查内容包括：与地下水有补排关系的地表水体时空分布及开发利用状况、各开发利用目标含水层组地下水开发利用状况、与水资源开发有关的生态环境灾害状况，已有用水户取水许可审批情况。第三节区域及论证范围内的地下水资源条件分析二、论证范围内地下水开发利用现状及存在问题的调查分析并非要求重新全面分析评价，而是要求充分利用已有的资料及调查的成果来进行分析论述。其主要内容为以下几方面：1、论证范围内地下水资源开发利用现状；第三节区域及论证范围内的地下水资源条件分析2、论证范围内与地下水开发利用有关的环境问题分析。第三节区域及论证范围内的地下水资源条件分析一、地下水可开采量计算的常用方法简介二、浅层孔隙水可开采量的计算三、深层孔隙水可开采量的计算四、山丘区裂隙水和岩溶水水源地可开采量的计算第四节地下取水水源地地下水可开采量的计算一、地下水可开采量计算的常用方法简介地下取水水源论证中一项重要的工作就是确定水源地的可开采量。常用方法有：1、水量均衡法；2、数值法；3、概率统计分析法。第四节地下取水水源地地下水可开采量的计算1、水量均衡法水量均衡法是全面研究一定地区(均衡区)在一定时间内(均衡期)浅层地下水的补给量、储存量和排泄量之间的数量转化关系的平衡计算。（1）水量均衡法的基本原理（2）应用步骤、特点及适用条件（1）水量均衡法的基本原理对一个均衡区来说，在补给和消耗的不平衡发展过程中，任一时间段Δt内的补给量和排泄量之差，恒等于这个系统中水体积的变化量。据此可建立水均衡方程式：开流出越出溢蒸排人补流入越入田河渗补排补QQQQQQQQQQQQQthAQQ（2）应用步骤、特点及适用条件水量均衡法应用的具体步骤如下：第一步：划分均衡区，确定均衡期，建立均衡方程；第二步：测定每个均衡区的各项均衡要素值；第三步：计算与评价。2、数值法在地下水资源评价中常用的数值法有：有限差分法、有限单元法和边界元法。第一步：建立水文地质概念模型；第二步：建立相应的数学模型刍型；第三步：模型的校正与验证；第四步：运用模型进行水位预报和资源评价。3、概率统计分析法用得最多的是回归分析法。H～PH～QH～Q,P回归分析法的应用时特别要注意：必须查明地下水动态的成因，找出最主要的影响因素。二、浅层孔隙水可开采量的计算常用水量均衡法对平原区浅层孔隙水评价期内多年平均地下水各项补给量、排泄量和蓄变量分别进行计算。在此基础上，采用实际开采量法、可开采系数法、平均布井法等，进行地下水可开采量的计算。三、深层孔隙水可开采量的计算常采用水量均衡法计算承压含水层组地下水的储存量：Q弹储=10-2.S.H.F（4.14）Q容储=10-2.μ.M.F（4.15）Q储=Q弹储+Q容储（4.16）个人看法：可以用的量为来自上部浅层越流的量，并能在一定的水文周期内可以获得补给。四、山丘区裂隙、岩溶水可开采量的计算常采用水量均衡法计算，在均衡计算区划分和水文地质参数确定的基础上，进行山丘区基岩裂隙水或岩溶水评价期内多年平均各项排泄量的计算，并以总排泄量作为山丘区基岩裂隙水或岩溶水多年平均地下水资源量。对于岩溶水和泉水可开采量还常用下面几种方法进行计算1、岩溶管道截流总和法2、地下径流模数法3、泉水动态分析法泉水动态分析法一般有以下三种方法：①最小流量法②频率分析法③布西涅斯克法(衰减方程法)地热水资源综述地热地质条件分析地热水资源量的计算第五节地热水水量分析一、地热水资源综述地热水资源是指在可预见的时期内，地壳内可供开发利用的、以其热能为主要利用目的的地下水（含水汽）及其有用组分。两个基本概念地热增温级是在年常温层以下，温度每升高1℃时所增加的深度，单位是m/℃。例如，大庆的地热增温级为20m/℃，北京房山为50m/℃。地热增温级的平均数值是33m/℃。地热增温级的倒数叫地热梯度，即每深100m所增加的温度，单位是℃/100m。地热梯度的平均数值是3℃/100m。二、地热地质条件分析1、资料收集2、地热地质条件分析地热地质条件分析包括地热田地质、地温场、热储及地热水赋存条件分析四方面内容。地热田地质地热田地质研究内容包括研究地热田的地层、构造、岩浆(火山)活动及地热显示等特点，阐明控制地热田的地质条件，确定热储、盖层、导水和控热构造。地温场地温场研究内容包括查明地热田内的地温及地温梯度的空间变化，圈定地热异常范围、计算热流密度，推算热储温度，并对地热异常的成因、热储结构特征、控热构造及可能存在的热源做出合理的分析推断。热储热储研究内容包括查明热储分布面积、岩性与厚度变化、埋深及边界条件，查明热储结构、各热储间的关系及热储内的渗透性能、地热流体的温度、压力等，测定热储的孔隙率、渗透系数等，为资源量计算提供依据。老忠实泉(OldFaithfulGeyser)：100多年来，每65分钟喷5分钟左右，高度30多m。地热水赋存条件地热水赋存条件分析一般应测定地热水的化学成分、同位素组成、有用组分以及有害成分等。三、地热水资源量的计算一般情况下，建设项目对地热水资源量的需求涉及两个方面：一是指地热水的可回收地热资源量（热量），二是指地热水的可采资源量（水量）。矿泉水资源综述矿泉水水源地水文地质条件分析天然矿泉水形成机制分析第六节矿泉水水量分析一、矿泉水资