李 哲，唐紅霞

(1.葫蘆島市凌河保護(hù)區(qū)管理局，遼寧 葫蘆島 125000；2.丹東市水文局，遼寧 丹東 118001)

海上海賓館二部水源熱泵地溫空調(diào)項目水資源分析

李 哲1，唐紅霞2

(1.葫蘆島市凌河保護(hù)區(qū)管理局，遼寧 葫蘆島 125000；2.丹東市水文局，遼寧 丹東 118001)

海上海賓館二部水源熱泵地溫空調(diào)項目是由葫蘆島渤船房地產(chǎn)開發(fā)有限責(zé)任公司教育園區(qū)第二分公司投資興建，項目主要對賓館空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，擬采用水源熱泵地溫空調(diào)技術(shù)，利用地下水作為供水水源。文章通過對該項目建設(shè)的可行性與合理性；工程取用水的合理性以及取退水的影響分析，給出了項目水資源論證的結(jié)論與建議。最終通過水資源論證，達(dá)到合理的開發(fā)利用水資源和保護(hù)水資源，提高水資源的利用效率及效益，實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。

水資源；取用水；合理性；分析；建議

1 項目概況

1.1 工程概況

海上海賓館二部水源熱泵地溫空調(diào)項目是由葫蘆島渤船房地產(chǎn)開發(fā)有限責(zé)任公司教育園區(qū)第二分公司投資興建，主要對賓館空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，擬采用水源熱泵地溫空調(diào)技術(shù)，利用地下水作為供水水源。建設(shè)項目占地面積1740m2，建筑面積8700m2，樓高5層。

工程采用地下水作為供水水源，設(shè)計抽水井2眼，計劃利用地下水80m3/h，回水井4眼，生產(chǎn)采用循環(huán)供水系統(tǒng)方案。

1.2 自然地理概況

項目場地位于葫蘆島市龍灣大街北側(cè)，地勢平坦，地形地貌較簡單，屬沖積階地，地面標(biāo)高10.10～11.11m，場地北側(cè)為五里河，南側(cè)為飛天廣場。本區(qū)地處北溫帶半干旱大陸型季風(fēng)氣候區(qū)，冬季受大陸氣候影響干燥而寒冷，夏季受海洋性氣候影響溫和多雨，多年平均氣溫8.5～9.5℃，最高可達(dá)39.8℃，最低-26.3℃，相對濕度58%左右；冬季多西北風(fēng)，夏季多西南風(fēng)；多年平均降水量為587～621mm，降雨多集中在6—9月份，占年降水量的75%～80%，多年平均蒸發(fā)量1720.67mm，是降水量的2.8倍；無霜期180d左右，最大凍結(jié)深度1.1m。春秋兩季降水少，多風(fēng)，最大風(fēng)力6～7級，氣候干燥。

區(qū)內(nèi)較大河流由西至東為大石河、九江河、石河、狗河、六股河、煙臺河、興城河、五里河、連山河等。諸河均環(huán)繞低山丘陵間，多以NW流向SE后注入渤海。其中六股河、興城河集水面積較大，分別為3265km2和724km2,屬長年性河流，其余各河流均屬間歇性河流。水文特征是河水流量受降水分布不均控制，河水流量年際年內(nèi)變化較大，流程較短；河床坡降大，汛期水深流急，河水水位暴漲暴落。五里河流經(jīng)場區(qū)北側(cè)，經(jīng)人工整治，常年有水，現(xiàn)河面寬約20m，水深約1.5m。

2 水文地質(zhì)條件

2.1 項目區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)

本區(qū)出露地層主要有太古界和新生界第四系。第四系比較發(fā)育，成因類型較多，有沖積、沖洪積、坡洪積等。

地下水類型有松散巖類孔隙水和基巖裂隙水兩種。松散巖類孔隙水區(qū)內(nèi)分布最為廣泛，為本區(qū)的主要地下水類型，分布于各沖積平原及丘前坡洪積扇裙和丘間溝谷中。含水巖組有砂礫石、礫卵石等，上覆0.5～4.0m的亞黏土或亞砂土。含水巖組富水程度變化較大?；鶐r裂隙水分布于工作區(qū)西北部低山丘陵區(qū)，含水巖組有太古界混合花崗巖；中生界侵入巖；火山碎屑巖；上元古界碎屑巖；古生界碳酸鹽巖。

由于巖石經(jīng)長期的風(fēng)化作用和構(gòu)造變動，淺層風(fēng)化裂隙及構(gòu)造裂隙發(fā)育，成為大氣降水滲入的通道和基巖裂隙水的儲存空間，但其賦水程度不均，主要受地貌和巖性控制，局部在構(gòu)造、地貌有利部位富水性較好，單井出水量80～100m3/d。

2.2 項目區(qū)地下水化學(xué)特征

區(qū)內(nèi)地下水的化學(xué)特征受地貌、含水層巖性及水文地質(zhì)條件影響。從丘陵臺地到?jīng)_積平原至沖海積平原，地下水化學(xué)類型表現(xiàn)出從H-CN型、HC-CN(M)型、CH-CN型，過渡到C-N型水的變化規(guī)律；礦化度由<0.2g/L增至0.5～5.0g/L。隨著礦化度的增高，Cl-、Na+含量亦顯著增加。只在局部因人工污染、海水入侵等因素影響，使得水化學(xué)規(guī)律復(fù)雜化。

平面上看，導(dǎo)致地下水化學(xué)類型這一變化規(guī)律的原因是由于丘陵和高臺地地帶基巖裸露，表層裂隙發(fā)育接受大氣降水入滲補給的條件充分，且地面坡度較大，徑流條件好，水交替頻繁，地下水化學(xué)成分的形成以溶濾作用為主，長期的溶濾作用導(dǎo)致地下水出現(xiàn)富鈣環(huán)境，使這一地帶形成水化學(xué)類型以H-CH或HC-CN(M)型為主，礦化度一般為0.15～0.40g/L。

低臺地地帶及坡洪積扇裙后緣，地面坡度小，含水層連續(xù)性差，滲透性能低，逕流變緩，水交替變?nèi)?，水化學(xué)作用以富集為主，導(dǎo)致地下水出現(xiàn)富鈉環(huán)境，Cl-含量也相對增高，水化學(xué)類型變?yōu)镃H-CN型，礦化度增至0.30～0.50g/l。

沖海積平原地帶，地勢平緩，徑流緩慢，水位埋藏淺，蒸發(fā)濃縮作用強烈，各種化學(xué)成分不斷集聚，水化學(xué)類型變?yōu)镃S-CN和C-N型，礦化度大幅度增至5.00～10.00g/L。

垂向上，因區(qū)內(nèi)含水巖組內(nèi)無連續(xù)含水層，且含水層厚度不大，因此地下水化學(xué)類型和礦化度無明顯差異，僅局部的濱海平原受海水入侵影響，出現(xiàn)上淡下咸的水質(zhì)結(jié)構(gòu)。

上述表明，區(qū)內(nèi)地下水由丘陵臺地經(jīng)山前坡洪積扇裙、沖洪積平原到?jīng)_海積平原，經(jīng)歷了溶濾、鹽分搬運至積累的過程，導(dǎo)致地下水化學(xué)成分、水化學(xué)類型及礦化度呈現(xiàn)規(guī)律性變化。

2.3 項目場地水文地質(zhì)

2.3.1 地層與巖性

項目場地地層從上至下依次為：雜填土：雜色，黑褐色，稍濕，松散，主要由磚頭、碎石、黏性土、生活垃圾等組成。分布厚度不均，0.30～1.50m。粉質(zhì)黏土：黃褐色，可塑～硬塑狀態(tài)，黏性較強，刀切面較光滑，該層厚1.20～3.20m。礫砂：黃褐色，稍密～中密～密實，濕～飽和，分選磨圓較差，揭露厚度1.20～10.40m。強風(fēng)化花崗巖：黃褐色，呈全風(fēng)化～強風(fēng)化狀態(tài)。揭露厚度1.20～1.60m。

2.3.2 水文地質(zhì)條件

根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)條件，結(jié)合場地勘察及水井施工資料，該區(qū)地下水資源較為豐富，地下水主要賦存于礫砂及花崗巖風(fēng)化殼中，水位埋深3.51～4.80m，水位年變幅1.50m，地下水主要補給來源為五里河水側(cè)向滲入補給，人工開采及地下逕流排泄。根據(jù)現(xiàn)場抽水井試驗資料，單井涌水量可達(dá)30～40m3/h。場地地下水水化學(xué)類型為HCO3-Ca·Na型，礦化度0.657g/L，pH=7.64。

3 水資源量分析

根據(jù)建設(shè)項目所在區(qū)域的水資源狀況、建設(shè)項目的取水規(guī)模、水功能區(qū)劃等因素,按照《建設(shè)項目水資源論證導(dǎo)則》論證工作等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，確定該建設(shè)項目論證等級為3級。根據(jù)該區(qū)水文地質(zhì)條件，場地地下水類型為松散巖類孔隙水，水量為較豐富含水巖組，地下水資源較為豐富，地下水主要賦存于礫砂及花崗巖風(fēng)化殼中，水位埋深3.51～4.00m，根據(jù)場區(qū)抽水井試驗資料，單井涌水量可達(dá)30～40m3/h。

地下水主要補給來源為大氣降水及五里河水的側(cè)向徑流滲入補給，補給條件較好，在賓館所屬范圍內(nèi)尋求地下水供水水源，是完全可以實現(xiàn)的，為此，在賓館所屬范圍內(nèi)為本工程提供地下水80m3/h是有充分保證的。

4 取用水合理性分析

4.1 取水合理性分析

4.1.1 項目建設(shè)合理性分析

水源熱泵地溫空調(diào)技術(shù)是目前國內(nèi)大力推廣的一種新型節(jié)能空調(diào)技術(shù)，采用高效、節(jié)能、環(huán)保的“恒源”水源熱泵地溫中央空調(diào)系統(tǒng)，將供暖、制冷、衛(wèi)生、熱水等由一套系統(tǒng)完成，系統(tǒng)具有適用范圍廣、費用低廉、安全環(huán)保以及運行寧靜、省電節(jié)能的優(yōu)點。因此本工程建設(shè)是合理的、必要的[1-2]。

4.1.2 取水合理性分析

根據(jù)區(qū)域的水資源狀況，全區(qū)地下水及地表水用水量利用程度較高，但尚具有一定的開發(fā)潛力；同時水源熱泵地溫空調(diào)技術(shù)不浪費地下水資源，它是將循環(huán)后的棄水全部回灌于地下，而且工程本身符合國家產(chǎn)業(yè)政策，符合區(qū)域產(chǎn)業(yè)布局和區(qū)域水資源開發(fā)利用規(guī)劃，項目建設(shè)有利于促進(jìn)經(jīng)濟發(fā)展，取水合理[3]。

4.2 用水合理性分析

根據(jù)賓館建筑面積及設(shè)計要求，擬建本期工程采用地下水作為供水水源，設(shè)計抽水井2眼，計劃利用地下水80m3/h，回水井4眼，生產(chǎn)采用循環(huán)供水系統(tǒng)方案，用水量及用水方案是合理可行的。

5 退水影響分析

本期工程采用地下水作為供水水源，計劃利用地下水80m3/h，根據(jù)葫蘆島市繡園小區(qū)水井竣工驗收報告資料，單井出水量40m3/h，水位降深為2.75m。

由于水源熱泵地溫空調(diào)技術(shù)是將循環(huán)后的棄水全部回灌于地下，不浪費地下水資源，不會對其他用水戶造成影響，也不會對周邊及生態(tài)環(huán)境造成影響。

本工程將按照“閉路循環(huán)”、“不外排”的原則對循環(huán)后的棄水全部回灌于地下，基本達(dá)到零排放，建設(shè)項目退水對周邊環(huán)境及其他用戶不產(chǎn)生影響[4]。

6 保護(hù)措施

為將影響降低至最小程度，以保障經(jīng)濟發(fā)展與區(qū)域水資源可持續(xù)利用，取水必須遵循合理開發(fā)、節(jié)約使用和有效保護(hù)的原則，促進(jìn)水資源的優(yōu)化配置和可持續(xù)利用。

加強建設(shè)期水資源保護(hù)，減少施工期間建筑材料、廢渣、廢水等對周邊環(huán)境的污染。用水和回水系統(tǒng)安裝必要的水量計量和水質(zhì)監(jiān)測裝置，以便管理人員對全廠用水系統(tǒng)的運行情況進(jìn)行全面監(jiān)視，隨時掌握系統(tǒng)中各處的水質(zhì)水量，根據(jù)節(jié)水要求進(jìn)行有效控制，減少管網(wǎng)漏失率。建立、健全廠內(nèi)各項用水管理制度，進(jìn)行統(tǒng)一管理，并對各項用水進(jìn)行優(yōu)化配置，加強對職工節(jié)水宣傳和學(xué)習(xí)，樹立職工節(jié)水意識[5]。

7 結(jié)論與建議

7.1 結(jié) 論

本期工程符合國家產(chǎn)業(yè)政策，符合區(qū)域產(chǎn)業(yè)布局和區(qū)域水資源開發(fā)利用規(guī)劃，工程建設(shè)有利于促進(jìn)經(jīng)濟發(fā)展。通過對場區(qū)已有水井資料分析，向現(xiàn)有工程供水80m3/h，是有保證的。

7.2 建 議

建議項目單位取水時，單井出水量不宜超過40m3/h。加強節(jié)水意識，確實發(fā)揮節(jié)水措施的作用，不斷提高企業(yè)節(jié)水潛力。應(yīng)將循環(huán)后的棄水全部回灌于地下，抽水井與回水井的數(shù)量比例應(yīng)合理，以便地下水的順利回灌，杜絕棄水明排。在進(jìn)行地溫空調(diào)線路設(shè)計時，應(yīng)進(jìn)行雙向線路設(shè)計，即定期地改變供回水方向，以防止發(fā)生堵塞問題而影響注水能力。

對地下水資源采取有效保護(hù)措施，必要時應(yīng)對地下水進(jìn)行監(jiān)測(如水質(zhì)、水溫等)，防止對地下水資源的浪費、污染及破壞，保證地下水資源的可持續(xù)利用。

[1]李兵，馮謙誠，劉向華，李紅亮.造紙項目水資源論證取用水合理性分析[J].南水北調(diào)與水利科技，2009(05)：117-119.

[2]馮德友，呂寶華，謝大勇.建設(shè)項目取用水合理性分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2008(29)：46.

[3]郭賀潔.建設(shè)項目取用水合理性分析研究[J].水利建設(shè)與管理，2010(11)：79-81.

[4]王宏,劉嶸,成紅之.地下水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)與地下水環(huán)境問題的分析——以沈陽地區(qū)為例[J].工程勘察,2009(08)：42-45,50.

[5]張吉禮,馬良棟.污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)污水側(cè)取水、除污和換熱技術(shù)研究進(jìn)展[J].暖通空調(diào),2009(07)：46-52.

1007-7596(2014)10-0149-03

2014-03-21

李哲(1985-)，男，遼寧葫蘆島人；唐紅霞(1981-)，女，滿族，遼寧丹東人，工程師，研究方向為水資源管理、水資源開發(fā)利用、水質(zhì)監(jiān)測等。

TU831

B