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文档简介

1、邢台市地下水资源利用保护现状及对策研究1 项目概况1.1 目的任务邢台市资源型缺水的局面非常突出,单靠节水措施已无法缓解水资源短缺和遏制水环境的恶化。目前,邢台市社会、经济的发展全靠掠夺性开采深层地下水与超采浅层地下水来维持,已经造成部分地区水环境严重失衡,潜伏着严重的危机。而且,随着人口的增加和社会经济的发展,水危机还在加剧。本项工作的目的是为了进一步查明邢台地区地下水的动态规律和人类活动对地质环境的影响,通过研究地下水动态规律和地下水均衡,进一步核实地下水资源,为合理开发管理地下水资源、保护地质环境提供科学依据。项目主要任务:1、了解地下水的动态特征,掌握地下水的动态规律,并预测其变化趋势

2、。2、利用地下水监测资料,结合本区地质、水文地质条件、水文气象等资料进行地下水资源均衡分析,评价核定地下水资源量。3、在分析水源供需的基础上,采用多种对策的对比优化研究。4、研究自然和人为作用引起的地质环境问题及地质灾害等问题,为防灾减灾、保护地质环境提供理论及技术依据。1.2工作区研究程度与存在的问题邢台地区的地质、水文地质工作始于上世纪50年代,先后有冶金、地质、煤炭、有色系统的单位在该区开展过目的不同、精度不一、范围各异的工作,基本查明了区域水文、地质条件和矿山基本条件,积累了大量资料,基础资料较丰富(见表11)。 区域地质、水文地质研究程度一览表 表11主要成果时间单位工作区范围备注1

3、邢台百泉岩溶水系统研究报告1989原华北有色地质勘探公司五一七队百泉岩溶水系统2铁矿田水文地质勘探报告19621970原华北有色地质勘探公司五一七队百泉岩溶水系统十几个矿区的水文地质勘探3五大铁矿联合疏干研究报告19781979原华北有色地质勘探公司五一七队武安、沙河市五大铁矿联合疏干研究报告4邯邢铁矿田治水勘探报告19781979原华北有色地质勘探公司五一七队北洺河至中关邯邢铁矿田治水勘探报告5供水水源地勘探报告19721974原华北有色地质勘探公司五一七队磁山、涉县6中关铁矿水文地质勘探总结报告1994、2004华北有色工程勘察院中关矿区7河北省武安市北洺河铁矿坑道降水疏干试验研究2000

4、华北有色工程勘察院北洺河矿区8王窑铁矿区水文地质勘探报告19701974河北省地质局第十二地质队王窑铁矿区9河北省沙河县王窑铁矿地质勘探总结报告1974河北省地质局第十二地质队王窑铁矿区10河北省沙河县王窑铁矿地质勘探总结补充报告1977河北省地质局第十二地质队王窑铁矿区11河北省沙河县西郝庄铁矿水文地质勘探报告1980河北省地质局第十一地质队西郝庄矿区121/20万太行山南段区域水文地质调查报告1992河北省地质局第二水文地质大队太行山地南段13河北省邯邢基地区域水文地质勘察报告1978.3河北省地质局水文地质工程地质大队邯邢基地14河北省邢台市邢台电厂供水水文地质勘察报告1985河北省地质

5、局第二水文地质大队邢台市15河北省地下水资源评价专题报告1991河北水文工程地质勘察院,河北省水文总站河北省16河北省邢台市城市供水第三水源地水文地质勘探报告1988河北省地质局第二水文地质大队邢台市17邢台市水文地质工程地质环境地质综合评价19841990河北省地质局第二水文地质大队邢台市18河北省邢台市地质环境监测报告19862005河北省环境地质勘查院邢台市19河北省沙河县西郝庄铁矿深部地质勘探报告1980河北省地质局第一地质队西郝庄矿区20邯邢铁矿田岩溶充水矿床矿山水文地质调查报告1978.6河北地质学院、河北省地质局第十四地质队邯邢铁矿田21河北省沙河县中关铁矿地质勘探总结报告197

6、9河北省地质局第二地质队22河北省沙河市白涧铁矿区初步普查地质报告1981.12河北省地质局第十一地质队白涧矿区23邢台水文地质勘测1958第一机械工业部勘探公司邢台地区24华北地区地下水资源评价1987水利电力部3815课题组华北地区25沙河白马河地区地下水运动规律及其动态19621964省煤管局地质勘探队沙河白马河地区26邢台市紫金泉达活泉地区供水水文地质勘察1974河北省城市勘测大队邢台市27河北省邯邢地区邯邢式铁矿成矿远景区划说明书1980.7省地质局第十一地质队邯邢地区28邯邢铁矿田岩溶充水矿床矿山水文地质调查补充报告1978.1河北省地质局第十四地质队邯邢地区29河北省沙河县西郝庄

7、铁矿地质勘探报告1978河北省地质局第一地质队近十几年来,由于水利工程的建设、工农业和矿山排水量的增加,区域地下水环境发生了很大变化,最突出的表现就是地下水开采点多、量大,地下水位大幅度下降,一些含水层已被疏干或变薄,以前的一些资料已不适用或不能完全适用,对该区水文地质条件需进一步研究和认识。不过这种大量开采带来的地下水位大幅度升降,也为进一步解剖区域水文地质条件提供了难得的抽水试验,其历时之长,动态变化之大,影响范围之广,是任何勘探工程的抽水试验都难以达到的,反而成为进一步认识本区水文地质条件最宝贵的资料。总之,本区已投入了大量的实际工作,为进一步查明区域水文地质条件打下了良好的基础。但是由

8、于各自工作目的不同,工作侧重面各异,所以也存在一些问题,主要是前人工作大多以某一局部为重点,综合研究较少,特别是条件变化后的综合研究更少。存在的问题主要有:1、对邢台地区地下水系统的研究往往缺乏系统的观念,没有把它看成一个完整的系统来研究;2、对区域水文地质条件的认识,也多局限于时间、空间上的某个点,缺乏动态的研究;3、对区域地下水的开发利用与保护,缺乏统一、科学合理的规划方案和地下水管理模型。1.3 完成工作量及质量评述本项目从2007年12月初开始,到2008年12月底结束,历时近一年,完成了项目的全部任务,达到了预期目的。完成的主要工作量见表12。 完成工作量表 表12序号项目名称单位设

9、计工作量完成工作量备注1搜集资料 份1520包括前人报告成果、地下水动态、钻孔、排水量资料等。2区域水文地质调查km27881356以修测为主3地下水动态观测孔4174包括搜集历史动态资料和2006年两次统测水位,个别观测孔进行多次观测4水质分析简分析件4120共41件水样, 其中新采集水样33件,搜集资料8件近期成果。全分析21取水样335调查铁矿山个7474搜集资料、实地调查6调查煤矿个1515搜集资料、实地调查7编制报告份11本次工作严格执行我院iso9001质量体系程序文件,按照国家颁布的规程规范及设计要求开展工作。利用了gps定位、mapgis计算机制图系统等先进的工作手段,提高了工

10、作的精度。根据本区基本条件及现状,按照任务书和工作设计书的要求,本次工作主要研究了以下几个课题:1、运用系统的观点,把邢台地下水系统作为一个整体进行了综合分析研究,进一步查明了系统的水文地质条件,建立了地下水系统的概念模型和数学模型,利用近期内地下水量、水位动态对数学模型进行了识别和调试,验证了模型的正确性。2、运用均衡法计算了地下水补给量、储存量。3、分析研究了区内用水现状及发展趋势,结合南水北调工程,对区域地下水开发利用规划方案进行了研究。4、对地下水水质进行了研究。本次工作占有资料全面、充分,采用的工作手段科学合理,对地下水环境的关系进行了充分研究,提出了合理科学的地下水环境保护的理念、

11、方法与措施。研究成果是准确、可靠的,可作为有关部门规划、决策的依据。2自然、经济地理2.1 位置与交通邢台市位于河北省的中南部,南与邯郸市相邻,北接石家庄市,东紧靠山东省,西邻山西省。 其地理坐标为:东经1134511550,北纬36453748。全区共辖18个县市, 总面积124562,其中平原区面积89112;山区面积35452。2005年全市总人数675.08万人。邢台监测区按行政区划包括邢台市区、邢台县、沙河市、内邱县三个县市的东部以及宁晋县、南宫市、柏乡县、隆尧县、任县、南和县、新和县、巨鹿县、平乡县、广宗县、威县、清河县、临西县等17个县市,面积为9249.62。监测区内交通便利,

12、京广铁路、京九铁路、107国道及京深高速公路南北向贯穿本区,国家级、省级、县级公路纵横交错,连接区内各县市及山西省和山东省。邢台市区位于区域中南部,是全区政治、经济、文化的中心(见图0-1)。2.2 气象与水文邢台地区处于中纬度欧亚大陆的东岸,属温带大陆性半干旱季风气候区。夏季炎热,冬季寒冷,多年平均气温13.1,最高气温42,最低气温24.3(1979.1.28);多年平均(19542006年)降水量为572.1mm,最大年降水量1764.4mm(1963年),最小年降水量238.28mm(1986年),多年平均蒸发量1808mm;潮湿系数0.30.5,属于湿度不足带。年平均气压1007.5

13、毫巴;年平均无霜期198天;最大冻土深度49cm,平均冻土深度31cm。降水量年际变化大,丰水年和枯水年呈周期性变化,一般711年出现一个周期。降水年内分配不均,7、8、9三个月降水量一般占全年降水量的70%以上。自1972年以来,年平均温度、蒸发量有逐年增高的趋势,而降水和相对湿度有逐年减少的趋势。区内地表水系有南洺河、北洺河、马会河、沙河、七里河、白马河等,这些河流属子牙河水系,均为间歇性河流。雨季,诸河在流经灰岩裸露区时,地表水严重漏失灌入地下,在干旱季节因漏失而出现断流。这些河流的流向在山区自西北向东南,出山口后变为近东西向,流入平原后折为北北东向,注入海河。邢台市是我省的主要粮棉产区

14、,农作物以小麦、棉花为主,次为玉米、高粱、豆类及油料作物,农业生产需水量占全区总需水量的85%以上。随着农业水利化程度的提高,节水设施不断增强,万元产值需水量逐年降低。万元产值需水量: 1986年是10217.7m3,1990年是3525.1m3,1995年是1050m3,2000年是414.8m3,2005年则是398.2m3。2005年全区总耕地面积994.42万亩,其中水浇地面积727.72万亩,水利化程度为73%,配套机井106549眼。五年全区总用水量96.6380108m3,其中地表水8.4988108m3(含市区引朱济邢水量0.3000108m3),裂隙水5.7428108m3,

15、岩溶水5.0457108m3,浅层水57.8222108m3,深层水19.5284108m3。2.3地质、水文地质条件(1)地质条件邢台市大地构造位置处于中朝准地台。跨越两个级构造单元:西部山西隆(23),东部华北断拗(24)。构造发育,形态复杂,纵横交错。西部山地丘陵地带主体构造为北北东向,受纬向构造的影响,其构造形迹在走向上,形态特征等方面,表现有较明显的差异性,依据其展布形态及力学性质,可划分为四个方面的构造,即北东、北西、南北和北北东向构造。北东向构造以短轴宽缓背斜为主,南北向构造以褶皱和高角度断层为主,北北东向构造断裂与褶皱相间近乎平行排列,断裂多是压扭性。北西向构造褶皱和断裂均发育

16、,主要褶皱有北洺河背斜、西北岭背斜和赵孤庄 张尔庄褶皱带。上述四种不同方向的构造纵横交错,构成了似方格状的构造格局,主体格架为北北东向,这种构造格局,严格地控制着地下水运移和富集。在基底之上沉积了巨厚的新生界地层,其中第四系厚度为480560m,区内第四系为一套松散多层结构的泥质、砂质沉积物,自下而上地层划分为下更新统(),中更新统(),上更新统()和全新统()。下更新统()底板埋深480560m,厚度200220m。以棕红、黄棕亚粘土、粘土为主,含水层多为风化中粗砂,透水性差,其成因为冲洪积与湖积。中更新统()底板埋深220420m,厚度140180m。下部多为棕褐、红棕色亚粘土,上部为黄棕

17、、棕色亚粘土夹亚砂土。砂层多为中砂。本层成因多为冲积、冰积,在东部清河、临西一带为冲洪积、湖积。上更新统()底板埋深40280m,厚度20200m。为棕黄、灰黄色亚粘土夹亚砂土及砂层。砂层在山前以砂砾、中粗砂为主,中部平原区以中细砂为主,砂层厚度1040m,由西部向东部岩性变细,砂层变薄,为冲洪积、湖积形成。全新统()本层厚度总体上西薄东厚,山前厚度仅几米,甚至有基岩出露,向东厚度逐渐加大,最大厚度60m左右。岩性由灰色、灰黄色亚粘土、淤泥质亚粘土、亚砂土及砂层组成。结构松软,具水平层理。砂层由山前的粗砾向东渐变为中细砂,一般厚度1015m。本层以冲积成因为主,间有湖沼沉积。 (2)水文地质条

18、件依据水文地质分区原则,将工作区分为第四系孔隙水水文地质区和岩溶水水文地质区。第四系孔隙水水文地质区指平原区(邢台市区第四系归入该区),岩溶水水文地质区是指邢台市区。现对两大水文地质区分别进行概要的叙述。第四系孔隙水水文地质区a包气带及岩性:包气带岩性结构主要受第四纪沉积物的成因类型控制,包气带厚度则主要受潜水水位影响。全淡区包气带岩性以亚砂土、亚粘土、中砂、粗砂为主;局部有砂砾石层,包气带厚度2050m,而在宁、柏、隆地下水水位降落漏斗区,包气带厚度大于50m。有咸水区包气带岩性以亚砂土、粉砂,细砂为主。包气带厚度:一般10-15m,中部在6m左右(见附图01)。b含水层的划分平原区含水层划

19、分为浅层和深层两个含水层,全淡区浅层为第一含水组和第二含水组,深层为第三含水组;有咸水区浅层为第一含水组,深层指咸水界面以下的含水组。c地下水补、径、排条件本区地下水总的流向趋势为自西向东。从70年代开始,由于大量开采地下水,使地下水的补、径、排条件发生变化。浅层地下水补、径、排条件浅层地下水主要补给来源为大气降水入渗和灌溉回归入渗。由于区内地形平坦,坡度小,侧向径流微弱。排泄方式:全淡水区和浅层淡水开采区以人工开采为主,由于浅、深层水位差较大,浅层水向下部越流也是一种排泄方式。深层地下水补、径、排条件深层地下水因被超量开采,致使水位逐年下降,形成了区域降落漏斗,改变了初始的地下水流场,从20

20、05年6月末深层地下水位等值线图上看,水位大部分区域向漏斗区径流。排泄方式为人工开采。岩溶水水文地质区总面积3843km2,其中西部变质岩和石英砂岩面积2204.4km2 ,灰岩裸露区面积338.6 km2,灰岩覆盖区面积1300 km2,是一个完整的补给、迳流、排泄系统。a包气带分部于工作区西部的灰岩裸露区和灰岩浅埋区,面积700km2左右,包气带自西向东由厚变薄,主要岩性为寒武、奥陶系的碳酸盐岩,岩溶发育,形态有溶孔、溶隙和溶洞,溶洞发育具有明显的成层性,给大气降水和地表水渗入补给岩溶水创造了良好的储存空间和运移通道。降水入渗系数可达0.72。b含水岩组及其特征工作区岩溶地下水是一个非均质

21、、各向异性的复杂含水体。依据地层岩性、结构特点,地下水赋存条件及水动力特征,把岩溶水含水系统划分为三个含水岩组。既寒武系含水岩组、下奥陶含水岩组、中奥陶含水岩组。寒武系含水岩组一般在构造部位富水性较好,其他部位富水性较差。钻孔单位涌水量一般在0.43714.6m3/hm,水化学类型为重碳酸钙镁型;下奥陶含水岩组岩溶发育且成层性好,富水性较强,为良好的开采层位,钻孔单位涌水量0.71110.3m3/h.m,水化学类型为碳酸钙型;中奥陶含水岩组广泛分布于监测区的中西部,一般富水性极强,在排泄区一带钻孔单位涌水量可达200m3/hm,水化学类型为重碳酸钙和重碳酸镁型。c岩溶水的补、径、排特征监测区的

22、岩溶水是一个补、径、排自成体系的完整的水文地质单元。补给区:分布于高村云驾岭王窑西郝庄皇台底营头岗西丘以西的灰岩裸露区,其补给来源主要有三种形式,首先大气降水通过338.6 km2的裸露灰岩面状入渗补给;其次,大气降水形成地表径流后沿河流渗漏段呈线状入渗补给;第三,西部变质岩区为地表水的主要汇集区,构成岩溶水的间接补给区。径流区:岩溶水径流除受地貌条件控制,呈现自西向东的径流总趋势外,在构造、岩性及岩浆侵入体的控制下,自北而南形成了白马河、七里河、沙河、北洺河四个强径流带。目前由于大量的人工开采,地下水流场均失去了原有的天然特征,变的较为复杂。另外区内构造对岩溶水运移有着明显控制作用,纵向构造

23、(主要为北北东向)将含水体分割成条带状,强径流带主要分布于背斜轴部及向斜两翼。横向构造(主要指北西向断裂)多具张性及张扭性特征,沟通了纵向构造所控制的径流带的水力联系,使得岩溶水形成自西向东的径流趋势。排泄区:在天然状态下,岩溶水以雨季集中补给,常年通过达活泉、百泉泉群自然溢出排泄,部分顶托补给第四系孔隙水。自1976年以来,随着岩溶水开采量的日趋增加,岩溶水的排泄方式,由单一的自然排泄转变为人工自然排泄。1986年以后则变为人工开采排泄为主。3 监测工作概况监测区面积为200km2, 区域监测面积8951.9km2(其中山区灰岩裸露区面积338.6km2,平原区监测面积8813.3 km2)

24、。监测内容为地下水水位动态监测、地下水污染监测和环境地质问题,而地质灾害监测主要是邢台西部山区,目前地质灾害的监测还不完善,以汛前调查为主。(1)监测方法地下水动态监测:区域上国家级监测点和省级监测点为委托监测,地区级监测为自测。地下水位监测频率:国家级监测点和省级监测点每月六次,专业人员每年检查监测质量4次。地区级监测点每年统测两次(六月末、年末)。邢台市区国家级监测点和省级监测点每月六次;地区级监测点每年统测两次(六月末、年末)。地下水水质监测均在每年56月进行采样分析,采样同时监测水温。区域水量监测于农灌时实测机井涌水量,并抄录各单井抽水时间或耗电量。邢台市区水量监测,采用收集自来水公司

25、供水记录和查看生产、生活自备井水表或机井耗电量(耗电量折算采水时间)。环境地质问题及地质灾害随机监测。地质灾害调查,每年汛期前进行隐患点的地质灾害调查,汛期对地质灾害发生点进行及时调查并写出调查报告,汛后写出地质灾害发生情况总结上报省院。(2)质量评述深、浅层含水组均有控制监测点,监测方法正确,点位分布合理,监测内容齐全,监测数据真实准确,满足设计要求。水样采取及运输均按水质监测规范进行。对原始资料坚持自检、互检、复检100%,验收检查1020%制度,对检出的问题及不足之处做到及时修正,确保原始资料的质量。4 地下水水位动态邢台监测区地下水水位动态规律受地质、水文地质条件,水文气象,以及人为开

26、采等多种因素的控制和影响。以下按城市和区域不同的含水岩系论述其水位动态变化。4.1城市岩溶水水位动态市区岩溶水属百泉水文地质单元岩溶水系统,其特征是以溶隙、裂隙为主要的储水空间,水力连通性好,可作为一个统一的含水体。补给范围广,储存空间大,传输调畜能力强。经过地下水库的调蓄作用,逐渐把雨季和丰水年脉冲式的集中补给转化成连续的地下水径流。并在大气降水的影响下,形成多年型调节性地下水水位动态。岩溶水水位动态与大气降水相关联,具体表现为年内丰、枯水期的季节性变化特征和多年丰、枯水年的年际间的动态变化规律。邢台巿岩溶水水位埋深自西向东由大到小,以2005年6月末水位埋深为例,一般为3550m,最大为6

27、3.8m,最小为31.83m。由于近年来大气降水偏少,工农业开采量增加,以及上游水库蓄水拦截地表迳流,从而减少了岩溶水的补给,造成了岩溶水水位自1978年以来呈连续下降的总趋势。4.2城市第四系浅层地下水水位动态影响市区地下水水位变化的主要因素,为大气降水量及对地下水的开采量,而农业灌溉的回渗水对第四系水也有一定影响,在上述各种因素的综合影响下,浅层地下水呈现周期性的变化规律:高-低-高。第四系浅层地下水动态类型为降水入渗-开采型。邢台市区第四系水主要为工业开采,水位年动态规律一般为:年初到雨季之前水位一直下降,一般每年的6-7月份降到最低点,之后随降水量的增加,水位逐渐回升,到年底达到最高,

28、之后又开始下降。4.3平原区浅层地下水水位动态影响浅层地下水水位变化的主要因素,为大气降水量及对地下水的开采量,而地表水以及农业灌溉的回渗水对浅层水也有一定影响,在上述各种因素的综合影响下,浅层地下水呈现周期性的变化规律:高-低-高。根据水位动态不同成因,浅层地下水动态类型划分为:降水入渗开采型;降水入渗开采越流型。4.4平原区深层地下水水位动态深层地下水水位动态主要受人工开采的影响,主要动态成因类型为径流开采型。全淡区为径流开采、径流型;有咸水区则为径流、越流开采型。深层地下水水位年动态规律一般为,年初至3月上旬,水位缓慢上升,达到最高值,春灌开采,水位急剧下降,6月末或7月初水位出现最低值

29、,之后,随着雨季来临降水增多,开采量减少或基本停采,水位上升。秋冬灌溉采水,水位出现小幅度升降,之后水位缓慢上升至年末。因此,深层水水位在每年3月中旬到6月末或7月初为水位下降期;7月至11月水位上升,为水位回升期;年末至翌年的2、3月份上升缓慢,为相对稳定期。5 地下水开采量动态地下水是本区工农业生产和生活用水主要水源,邢台市区主要开采岩溶水,平原区开采第四系孔隙水。开采层位及深度为:邢台市区岩溶水开采深度200480m;邢台平原全淡水区浅层地下水开采深度80100m;邢台平原有咸水区浅层淡水开采深度4060m;深层水开采深度220380m。在开采条件下,本区岩溶地下水的水位动态与天然状态下

30、类似,于一个水文年内具有回升期、相对稳定期及下降期。但是地下水动态曲线在天然状态下为单峰单谷型,而开采条件下受人为因素影响比较复杂呈波状起伏变化。5.1 城市岩溶水开采量动态20012005年地下水开采量5.0457108m3,其中农业开采量1.5042108m3,占30%,工业开采量3.1791108m3,占63%,生活用水开采量0.3624108m3,占7%。与上五年相比,市区岩溶水总开采量基本持平,略有减少,减少量0.0270104m3。 5.2 城市第四系孔隙水开采量动态20012005年地下水开采量为1.7645108m3,均为工业开采量。与上五年相比,市区第四系孔隙水总开采量基本持

31、平。5.3平原区开采量动态20012005年地下水开采量76.5856108m3,其中农业开采量60.7641108m3,占79.3%,工业开采量9.4164108m3,占12.3%,生活用水开采量6.4056108m3,占8.4%。平原区地下水开采量中,浅层水57.0577108m3,占74.5%,深层水为19.5284108m3,占25.5%。浅层水中全淡水区、1g/l区、12g/l区、23g/l区、3g/l区开采量分别为25.9785108m3、 1.5625108m3、7.9076108m3、16.4305108m3、5.1786108m3分别占浅层开采量的46.3%、2.7%、13.

32、7%、28.4%、8.9%。据地下水长期动态监测资料,本区岩溶地下水的多年水位动态,呈711年周期变化。在丰水年岩溶地下水获得大量补给,水位大幅度回升,以后各年补给量相对减少,虽然地下水动态表现为有升有降,但总的趋势呈阶梯状下降,直到下一个多年周期的丰水期。多年周期的高水位出现于1963年、1973年、1982年、1989年、1996年、2000年。上述变化规律除受大气降水影响外,还受开采量变化以及水库蓄水拦截地表径流等因素影响。6 岩溶水化学特征及水质评价本次工作共采集水样33件,收集近期区域水化学资料8件,对区域地下水特征进行了分析,进行了地下水质量评价、生活饮用水水质评价和锅炉用水水质评

33、价。6.1 地下水水化学特征百泉泉域岩溶水从补给区、径流区到排泄区,绝大部分地段属于地下水强烈交替作用带,其水化学类型较简单,矿化度较低,一般小于0.5g/l。百泉泉域岩溶水补给区的水化学类型主要为hco3ca(camg)型,北洺河玉石洼西石门西郝庄铁矿区一带岩溶水水化学类型为hco3so4ca(camg)型或so4hco3ca(camg)型,矿化度一般小于0.5 g/l; 岩溶水径流区的水化学类型主要为hco3ca(camg)型,在补给区以东的西土山丰里章村西郝庄一带水化学类型为hco3so4ca(camg)型,在东坚固东苏庄固坊祁村一带水化学类型为hco3so4ca(camg)型,邓上村以

34、西为hco3clca(camg)型;矿化度一般小于0.5 g/l,东沙窝时村火石岗赵吉庄张东一带矿化度为0.51.0 g/l,西阳苑一带及东冯村新城镇一带矿化度大于1.0 g/l。北冯村一带局部为so4ca型。岩溶水排泄区地下水水化学类型主要为hco3ca(camg)型,地下水矿化度0.51.0 g/l。6.2 生活饮用水水质评价按生活饮用水卫生标准gb 57492005和地下水质量标准gb/t148489对矿区地下水进行评价。区域岩溶水大部分为无色、无臭、无味、透明、无肉眼可见物、硬度低的中性水,一般化学指标、毒理学指标符合生活饮用水卫生标准(gb574985)的要求,大部分适宜作为生活饮用

35、水。但在一些矿区受矿山开采的影响存在不同程度的污染,如北洺河铁矿、云驾岭铁矿、王窑铁矿、葛泉煤矿、显德旺煤矿等,主要污染原因与矿坑排水渗入补给岩溶水有关,一般是细菌总数和亚硝酸盐超标,不适宜作为饮用水。地下水质量评价详见表61。地下水质量评价表 表61位置项目 中关王窑懂村韩演庄紫金泉葛泉葛泉奥观13奥观12显德汪北铭河北铭河玉石洼云驾岭色度(度)5555550055嗅和味无无无无无无无无无无混浊度(度)0.140.140.463dl0.5无肉眼可见物无无无无无无无无无无ph8.38.27.767.767.687.97.987.97.657.87.97.27.5总硬度(mg/l)231.929

36、4.5208208244206.2204.2208.2248.2229.74412418277.6276.4溶解性总固体(mg/l)373.6407321321351315.9290610518271238硫酸盐(mg/l)70.89124.0644.544.545.1485017.359.619.7627524237.734.4氯化物(mg/l)12.8617.1517172112.811.314.215.617.3717.82111.511.5铁(fe) (mg/l)0.1380.1560.050.050.050.020.02锰(mn) (mg/l)0.010.010.050.050.05

37、0.020.025铜(cu) (mg/l)0.020.020.020.020.02dldl0.020.02锌(zn) (mg/l)0.020.020.050.050.050.020.02钼(mo) (mg/l)钴(co) (mg/l)0.020.02挥发性酚类(mg/l)0.0020.0020.0020.0020.002dldl0.0020.002阴离子合成洗涤剂(mg/l)0.10.10.10.050.05高锰酸盐指数(mg/l)0.560.560.561dl硝酸盐(mg/l)0.10.074.814.815.352018131796.55.261.872.29亚硝酸盐(mg/l)0.008

38、0.0080.0010.0010.0010.0040.0040.0280.0040.080.2210.004氨氮(nh4)(mg/l)0.040.040.020.020.0200001.230.23氟化物(mg/l)0.10.30.240.240.280.160.160.180.20.20.160.20.2碘化物(mg/l)氰化物(mg/l)0.0050.0050.0020.0020.002dldl0.0020.002汞(hg) (mg/l)0.00010.00010.00020.00020.00020.00006dl0.00050.0005砷(as) (mg/l)0.010.010.010.

39、010.01dldl0.010.01硒(se) (mg/l)0.0010.0010.0050.0050.0050.00050.0005镉(cd) (mg/l)0.0010.0010.00010.00010.0001dldl0.0010.001铬(cr6+)(mg/l)0.0020.0020.0040.0040.004dldl0.0040.004铅(pb) (mg/l)0.0050.0050.010.010.01dldl0.0050.006镍(ni) (mg/l)0.020.02滴滴涕(g/l)111六六六(g/l)0.10.10.3总大肠菌群(个/l)000未检出未检出细菌总数(个/ml)00

40、011001总放射性(bq/l)0.00520.00520.0067总放射性(bq/l)0.0120.0120.061综合评价分值2.1712.1712.16332.16332.17312.15742.18064.31482.17834.33377.19694.32092.14792.1594级别良好良好良好良好良好良好良好较差良好较差较差较差良好良好6.3 一般工业锅炉用水水质评价根据一般锅炉用水水质评价指标,对全区选择19个点的水样进行一般工业锅炉用水水质评价,评价内容包括成垢作用、起泡作用和腐蚀作用。评价结果,区域岩溶地下水属锅垢少多、具中等硬沉淀物、不起泡的非腐蚀性水,若经处理,其水质

41、能满足一般锅炉用水要求(详见表62)。 一般锅炉用水水质评价表表62序号取样地点评价项目评价结果锅垢总量h0硬垢系数kh起泡系数f腐蚀系数kk1中关供2135.69 0.48 27.30 0.65 垢少、中硬沉淀、不起泡、非腐蚀性2王窑恒山竖井159.60 0.63 51.61 1.55 垢少、硬沉淀、不起泡、非腐蚀性3葛泉补32109.98 0.41 32.29 2.37 垢很少、中硬沉淀、不起泡、非腐蚀性4葛泉补31109.33 0.41 29.98 2.37 垢很少、中硬沉淀、不起泡、非腐蚀性5奥观13106.11 0.18 39.38 3.14 垢很少、软沉淀物、不起泡、非腐蚀性6奥观

42、12131.33 0.40 43.84 2.88 垢少、中硬沉淀、不起泡、非腐蚀性7显德汪121.56 0.18 42.75 3.66 垢很少、软沉淀物、不起泡、非腐蚀性8北铭河铁矿209.25 0.85 64.79 0.88 垢少、硬沉淀物、半起泡、腐蚀性9北铭河铁矿214.32 0.88 37.13 0.84 垢少、硬沉淀物、不起泡、腐蚀性10b29243.72 0.41727.622.419垢少、中等沉淀物、不起泡、非腐蚀性11b34355.84 0.703734.281.572垢多、硬沉淀物、不起泡、非腐蚀性12b31494.08 0.662688.523.185垢多、硬沉淀物、半起泡

43、、非腐蚀性13b33258.28 0.714657.461.452垢少、硬沉淀物、不起泡、非腐蚀性14b37281.32 0.615758.941.734垢少、硬沉淀物、不起泡、非腐蚀性15b23208.48 0.043272.723.347垢少、软沉淀物、半起泡、非腐蚀性16b22205.84 0.425831.342.258垢少、中等沉淀物、不起泡、非腐蚀性17b30354.40 0.640948.082.339垢多、硬沉淀物、不起泡、非腐蚀性18b25792.92 1.2406294.681.452垢很多、硬沉淀物、起泡、腐蚀性19b26270.32 0.237850.73.548垢少、

44、软沉淀物、不起泡、非腐蚀性20b27225.340.650243.22.520垢少、软沉淀物、不起泡、非腐蚀性7 地下水资源均衡分析7.1 城市岩溶水水资源均衡分析邢台市区位于山前倾斜平原之上,地下水主要含水层为第四系孔隙含水层和奥陶系岩溶含水层。目前奥陶系岩溶地下水为本市区的主要供水水源,下面对市区的岩溶地下水和第四系孔隙水进行均衡分析。邢台市区处于百泉泉域的径流排泄区,其岩溶水也只是百泉单元岩溶水的一部分。由于奥陶系灰岩被第四系松散堆积物覆盖,岩溶含水层的补给来源主要是侧向补给。由于水文地质条件复杂,难以确定侧向补给量的多少,本次采用反求侧向补给量的方法进行岩溶水的均衡分析。考虑到邢台市东

45、南部的百泉柴家庄一带,以及北部达活泉营头一带,岩溶水与第四系水有一定的水力联系,根据动态资料分析,由于岩溶水水位升降幅度较大,在枯水期第四系孔隙水补给岩溶水,在丰水期岩溶水补给第四系孔隙水,补排总量基本持平。均衡方程式为:q补=q消+fh式中:q补市区岩溶水补给量(108m3) q消市区岩溶水消耗(包括开采和泉排两项)量(108m3) 岩溶水弹性给水系数 f市区计算面积(km2) h计算期水位变差(m)根据百泉管理处提供的资料,百泉在2001年至 2005年间没有溢出,故不再考虑泉流量。计算中所用的弹性给水系数采用,河北省邢台市城市供水第三水源地水文地质勘探报告中所求得的=2.5710-4 。

46、2001-2005年邢台市区岩溶水总开采量为5.0457108m3,2005年末市区岩溶水平均水位比2001年末下降了10.5m,市区岩溶水开采面积仍按200 km2计算。计算结果,邢台市区岩溶水20012005年总补给量为5.0403108m3,平均每年为1.0081108m3。邢台市区岩溶水的水资源状况,受整个百泉泉域岩溶水资源采补程度的制约,泉域岩溶地下水补给来源靠降水入渗,降水量的多少直接影响岩溶水的动态变化。1979年以前整个泉域属天然降水入渗补给泉排型水文地质单元。1979年7月上游朱庄水库开始建成蓄水,随着工农业生产不断发展,人工开采岩溶地下水的范围和数量都在不断增加,以致使19

47、82年6月8月出现了有记载以来第一次百泉断流。目前除市区开采岩溶地下水主要用于工业和居民生活外,上游农业和工矿企业也都在大量开采岩溶地下水,尤其农业开采量还具有随降水量减少而增大的特点。20012004年市区岩溶水开采量基本稳定在1.07108m3左右,2005年“引朱济邢”工程发挥效益,开始向邢台市区供水,主要供邢台钢铁厂、邢台电厂用水,年输水0.3108m3,因此2005年邢台市区岩溶水的开采量减少,表现在地下水水位大幅度回升。市区岩溶水平均水位埋深2001年末29.31m、2002年末49.64m 、2003年末58.57m、 2004年末41.88m, 2005年末38.46m。从以上

48、计算和分析可以看出,20012005年邢台市区岩溶地下水处于负均衡,年平均消耗量1.0091108m3,年平均补给量1.0081108m3,五年岩溶水亏损0.0054108m3,水位下降了10.5m,平均下降速率为2.1m。7.2城市第四系孔隙水水资源均衡分析邢台市区第四系含水层组顶部包气带岩性以亚砂土、亚粘土为主,厚度520m,视为透水边界,该含水组与奥陶系岩溶水含水组有一相对隔水层,以亚粘土、粘土为主,底部视为隔水边界。监测区不是独立的水文地质单元,周边无明显自然边界,根据多年的地下水流场特征,西部视为流入边界,东部视为流出边界。均衡方程式为:补排,补降入侧入井灌,排侧出开采式中:补浅层地

49、下水总补给量排浅层地下水总排泄量浅层地下水储存变化量降入降水入渗补给量侧入浅层地下水侧向流入量井灌地下水农灌回归入渗量侧出浅层地下水侧向流出量开采浅层地下水开采量本次与地下水资源计算有关的水文地质参数主要参照前人的工作成果,结合本区的具体情况,考虑岩性、水位等因素,修正后用于本次计算。所采用的参数来源主要有以下几个方面:黄淮海平原(河北部分)水文地质工程地质综合评价地下水资源评价专题报告(以下简称“黄淮海”)。河北省地下水资源调查与评价报告及河北地下水中有关参数。河北省地质环境监测总站所提供的参数。以下就计算所采用的各项参数选择加以叙述。(一)水文地质参数的确定1.给水度()利用“黄淮海”中给水度参数,结合本区水位变幅带不同岩性的给水度经验值,以厚度为权,进行加权平均得出计算区给水度值。2.降水入渗系数()本区包气带岩性多为复合性结构,其降水入

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