李太平

（陜西省延安市安塞區(qū)水資源管理辦公室，陜西延安717400）

安塞華油天然氣有限公司沙咀取水可行性探析

李太平

（陜西省延安市安塞區(qū)水資源管理辦公室，陜西延安717400）

安塞水資源緊缺，安塞華油天然氣有限公司供水水源是省級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目，必須對(duì)取用水開(kāi)發(fā)情況進(jìn)行論證。通過(guò)分析華油天然氣有限公司所在地水資源開(kāi)發(fā)利用情況和業(yè)主提出的取退水方案，利用水資源論證水平衡方法，對(duì)項(xiàng)目建設(shè)用水的合理性、可靠性以及開(kāi)采對(duì)區(qū)域水資源的影響、退水對(duì)其它用戶的影響進(jìn)行探討，通過(guò)評(píng)價(jià)分析得出，供水保證率大于95%，取退水方案合理可行，為安塞華油天然氣有限公司液化天然氣項(xiàng)目建設(shè)和沙咀水源地開(kāi)采地下水提供科學(xué)依據(jù)。

沙咀；水源地；取水；水資源；評(píng)估；論證

1 概況

安塞華油天然氣有限公司位于延安市安塞區(qū)化子坪鎮(zhèn)鮑家營(yíng)村，在長(zhǎng)慶油田第一采氣廠第三凈化廠的東北方向，與長(zhǎng)慶凈化廠緊鄰布設(shè)，該項(xiàng)目建成后年可產(chǎn)液化天然氣5.4億Nm3，廠區(qū)生產(chǎn)生活總用水量為120 m3/h。長(zhǎng)慶第三凈化廠現(xiàn)有5眼水源井，現(xiàn)狀用水量為800 m3/d。根據(jù)長(zhǎng)慶第三凈水廠取用水情況，提出華油天然氣有限公司建設(shè)項(xiàng)目供水水源為傍河打井開(kāi)采地下水。水源地?cái)M建于長(zhǎng)慶第三凈化廠水源區(qū)上游1km處的延河岸邊沙咀，傍河開(kāi)采河谷地下水以襲奪河水的補(bǔ)給。沙咀水源地的取水工程為大口輻射井，大口輻射井?dāng)?shù)量為10眼，井間距大于500 m，每眼大口井井深30 m、輻射孔10根（單根長(zhǎng)40 m），水源地產(chǎn)水量大于3000 m3/d。

2 建設(shè)項(xiàng)目取用水和退水方案及必要性

2.1 業(yè)主提出的取用水方案

建設(shè)項(xiàng)目區(qū)包括天然氣凈化和天然氣液化兩大部分，共有5個(gè)給排水系統(tǒng)，建設(shè)項(xiàng)目生產(chǎn)和生活的正常用水量為93.77 m3/h，其中生產(chǎn)用水90 m3/h、生活用水與綠地澆灌用水3.77 m3/h。建設(shè)項(xiàng)目生產(chǎn)用水的補(bǔ)充水和生活用水，均來(lái)源于沙咀水源地供給的新鮮水；綠地澆灌用水，利用收集的雨水和污水處理后形成的中水。全年新鮮水總用量為59.16×104m3/a（全年平均用水天數(shù)約合271 d）。

2.2 業(yè)主提出的退水方案

建設(shè)項(xiàng)目業(yè)主提出的退水包括生活污水和生產(chǎn)污水及收集的雨水。生活污水與生產(chǎn)污水排入調(diào)節(jié)池由污水處理設(shè)備統(tǒng)一處理后外排，雨水采用明溝排放。廠區(qū)內(nèi)的污水分為生活污水和含油污水，污水總量為9 m3/h；本項(xiàng)目的污水處理裝置規(guī)模為12 m3/h。生活污水和含油污水處理達(dá)標(biāo)后，部分作為廠區(qū)綠地澆灌用水，剩余部分排出廠區(qū)外。

2.3 取退水方案合理性分析必要性

安塞區(qū)人均占有水資源量858 m3，僅為全省人均水資源量的55%。水資源時(shí)空分布不均，需水要求和水資源時(shí)空分布很不協(xié)調(diào)，加之河流含沙量高，地形復(fù)雜，工業(yè)水污染加劇，使得水資源開(kāi)發(fā)利用困難，在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)建設(shè)中，必須對(duì)項(xiàng)目的取退水方案進(jìn)行論證分析，以確保項(xiàng)目方案的可行性和項(xiàng)目順利實(shí)施。同時(shí)，根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)和審批原則，也需對(duì)項(xiàng)目用水進(jìn)行水資源論證評(píng)估。

3 建設(shè)項(xiàng)目取用水合理性分析

3.1 取水合理性分析

從水資源規(guī)劃和管理方面分析，該項(xiàng)目取水論證區(qū)屬一級(jí)功能區(qū)劃中的水源保護(hù)與開(kāi)發(fā)利用區(qū)，可以為工農(nóng)業(yè)用水；建設(shè)項(xiàng)目取水，符合安塞縣水資源綜合規(guī)劃以及建設(shè)節(jié)水型社會(huì)等基本要求。從取水水源條件分析，論證區(qū)現(xiàn)狀開(kāi)發(fā)利用水資源量?jī)H占可利用量的11%，還有較大的開(kāi)發(fā)利用潛力；論證區(qū)水資源具有小規(guī)模開(kāi)發(fā)利用的水資源條件，可以滿足建設(shè)項(xiàng)目新鮮水59.16×104m3/a的用水需求。綜上，該建設(shè)項(xiàng)目取水合理。

3.2 用水合理性分析

3.2.1 用水過(guò)程

建設(shè)項(xiàng)目區(qū)共有5個(gè)給排水系統(tǒng)：新鮮水（生產(chǎn)與生活給水）系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、消防給水系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、排水系統(tǒng)。

（1）新鮮水系統(tǒng)。來(lái)自沙咀水源地的新鮮水經(jīng)轉(zhuǎn)水泵站提升至新鮮水管網(wǎng)。廠區(qū)內(nèi)供水管網(wǎng)成樹(shù)枝狀敷設(shè)，主要為廠區(qū)內(nèi)生產(chǎn)、生活、消防給水。新鮮水系統(tǒng)總供水量為91 m3/h，其中生產(chǎn)循環(huán)水的補(bǔ)充水量為90 m3/h、生活用水量為1 m3/h。

（2）循環(huán)水系統(tǒng)。循環(huán)水分為脫碳裝置循環(huán)水、脫水裝置循環(huán)水、液化裝置（冷劑壓縮機(jī)）循環(huán)水，采用閉路水循環(huán)系統(tǒng)。脫碳冷卻器的循環(huán)冷卻水量50 m3/h，再生氣冷卻器的循環(huán)冷卻水量為35 m3/h液化裝置兩套。根據(jù)工藝要求，每套冷劑壓縮機(jī)一級(jí)冷卻器的循環(huán)冷卻水量為510 m3/h、二級(jí)冷卻器的循環(huán)冷卻水量為300 m3/h，兩套液化裝置的循環(huán)冷卻水量為2×810 m3/h。工業(yè)生產(chǎn)循環(huán)水的總補(bǔ)充水量為90 m3/h。

（3）消防給水系統(tǒng)。根據(jù)《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，著火罐及鄰罐罐頂?shù)膹?qiáng)度為6 L/min·m2，罐壁冷卻供給強(qiáng)度為2 L/min·m2，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間6 h，泡沫消防用水量為300 m3/h，連續(xù)供給時(shí)間1 h，則一次消防總用水量為11400 m3。本項(xiàng)目無(wú)消防協(xié)作力量，消防系統(tǒng)的消防用水來(lái)自于沙咀水源地，廠區(qū)消防水由設(shè)置的給水管網(wǎng)引入。擬建消防水池2座，總有效容積為11400 m3。

（4）污水處理系統(tǒng)。生活污水主要為糞便污水，洗浴污水及經(jīng)初處理的食堂含油廢水，含油污水包括設(shè)備清洗與維修等產(chǎn)生的少量含油污水及初期雨污水。本項(xiàng)目的含油生產(chǎn)污水量為8 m3/h、生活污水量為1 m3/h，污水總量為9 m3/h，本項(xiàng)目的污水處理裝置規(guī)模為12 m3/h，滿足建設(shè)需求。

（5）排水系統(tǒng)。本項(xiàng)目的排水系統(tǒng)分為污水排水系統(tǒng)和雨水排水系統(tǒng)。廠區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)循環(huán)水重復(fù)使用，不外排。廠區(qū)內(nèi)匯集的雨水，采用明溝排放，集中排入石區(qū)之外的河道。

3.2.2 用水水平與節(jié)水分析

建設(shè)項(xiàng)目給排水配套工程建設(shè)中，遵循節(jié)約用水、一水多用、處理回收、綜合利用和重復(fù)使用的原則。廠區(qū)凈化裝置與液化裝置均采用國(guó)家推薦的節(jié)能型、節(jié)水型產(chǎn)品，各裝置冷卻器前增加空冷器，可以實(shí)現(xiàn)充分利用環(huán)境溫度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)節(jié)省各裝置用水的目的。廠區(qū)人均綜合耗水量4.61 m3。

3.2.3 建設(shè)項(xiàng)目用水量合理性分析

建設(shè)項(xiàng)目新鮮用水量59.16×104m3/a，用水量相對(duì)較小，污水處理達(dá)標(biāo)后回用于綠地澆灌，生產(chǎn)循環(huán)水達(dá)到零排放，符合國(guó)家有關(guān)工業(yè)與生活用水要求。建設(shè)項(xiàng)目的耗水量為10.04 m3，人均月綜合耗水量4.61 m3，用水指標(biāo)低于行業(yè)用水定額。綜上分析，建設(shè)項(xiàng)目工業(yè)用水工藝較為先進(jìn)，水的重復(fù)利用率較高。

4 建設(shè)項(xiàng)目取水水源論證

4.1 水源工程取水量分析

延河為多泥沙河流，故不適宜直接取用河水作為建設(shè)項(xiàng)目的供水水源。延河河谷區(qū)地下水，含水層滲透性能較弱，作為廠區(qū)集中供水水源地，宜采用大口輻射井傍河取水。水源工程由10眼大口輻射井組成，井間距大于500 m。大口井內(nèi)徑4 m、井深30 m，每眼大口井內(nèi)施工輻射孔10根。經(jīng)計(jì)算，單眼大口輻射井的產(chǎn)水量為310 m3/d，10眼大口輻射井產(chǎn)水能力為3100 m3/h，水源工程可以滿足產(chǎn)水量大于3000 m3/h的設(shè)計(jì)要求。

4.2 水源工程供水保證程度與影響分析

建設(shè)項(xiàng)目擬建沙咀水源地的開(kāi)采量為2184 m3/d，第三凈化廠已建鮑家營(yíng)水源地開(kāi)采量為800 m3/d，兩水源地的總開(kāi)采量為2984 m3/d。水源地的開(kāi)采量主要來(lái)源于河谷區(qū)地下水以及激發(fā)或襲奪河水的入滲補(bǔ)給，開(kāi)采量中大約有80%來(lái)源于河水入滲補(bǔ)給，僅有20%來(lái)源于河谷區(qū)地下水，約597 m3/d。

論證區(qū)多年平均地下水補(bǔ)給量為2303 m3/d，兩水源地運(yùn)行后激發(fā)河水的增補(bǔ)量2387 m3/d，則地下水的總補(bǔ)給量為4690 m3/d，兩水源工程的開(kāi)采量2984 m3/d，占總補(bǔ)給量的64%，是有補(bǔ)給保證的。大口輻射井平均水位降深設(shè)計(jì)為2 m，未超過(guò)含水層厚度的1/3，水位降深也在允許范圍之內(nèi)，水源井的引用影響半徑為52 m，其影響范圍還是比較小的。

延河化子坪的河水徑流相對(duì)比較穩(wěn)定，最小年徑流量為0.11×108m3/a，多年最小月平均河流量為0.22 m3/s，兩水源工程產(chǎn)水量2984 m3/d，分別占最小年徑流量與多年最小月平均河流量的10%和16%，在正常年份兩水源工程產(chǎn)水量2984 m3/d是有充足的河川徑流保證的。

枯水年1997年6月，保證率96.55%的日平均最小流量為0.02 m3/s，枯流持續(xù)時(shí)間大約15天，該段時(shí)間地表徑流不能滿足水源地開(kāi)采激發(fā)河水的增補(bǔ)量2387 m3/d，但水源地含水層儲(chǔ)存量較大，具有較好的調(diào)節(jié)作用，含水層水位降低1 m即可給出地下水9.6×104m3，按兩水源開(kāi)采量2984 m3/d計(jì)算，即使沒(méi)有任何補(bǔ)給，地下水位降低1 m也可維持水源地開(kāi)采1個(gè)月時(shí)間，可見(jiàn)，地下水地表水的聯(lián)合作用，在枯水年、枯水季節(jié)可以保證兩水源地的正常穩(wěn)定的開(kāi)采。

兩水源工程取水量?jī)H占多年最小月平均河流量的19000 m3/d的16%，延河化子坪多年的最枯月份仍有16000 m3/d的河川徑流量，可見(jiàn)水源工程取水不會(huì)對(duì)河道的枯季徑流與河道的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生較為明顯的影響，當(dāng)然更不會(huì)對(duì)河道的豐季徑流及其生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

綜上所述，建設(shè)項(xiàng)目正常需水量及現(xiàn)狀與規(guī)劃水平年的需水量均為2184m3/d，沙咀水源地的產(chǎn)水能力為3100 m3/d，項(xiàng)目需水是有供水源保障的，沙咀水源地取水量2184 m3/d，水源地有可靠的地下水、地表水的補(bǔ)給源及補(bǔ)給保證，供水保證率大于95%。

4.3 地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)

2015年8月~12月，對(duì)延河河水與河谷地下水采集了水質(zhì)分析樣進(jìn)行水質(zhì)測(cè)試分析，水樣水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果顯示，地表水與地下水基本符合生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，也可作為天然氣液化工業(yè)用水。地表水氨氮、COD超標(biāo)，大腸桿菌數(shù)嚴(yán)重超標(biāo)，地下水大腸桿菌嚴(yán)重超標(biāo)。

5 取水影響分析

5.1 項(xiàng)目取水對(duì)區(qū)域水資源的影響

項(xiàng)目區(qū)兩水源地開(kāi)采地下水襲奪河水的水量占河道徑流量的比例很小，僅占最小年徑流量與最小月平均河流量的10%和16%，項(xiàng)目區(qū)下游還有較多的支流匯集河水。因此建設(shè)項(xiàng)目取水不會(huì)對(duì)下游河道的年徑流產(chǎn)生明顯的影響，也不會(huì)對(duì)月徑流產(chǎn)生顯著的影響。

5.2 項(xiàng)目取水對(duì)其它取水戶的影響

論證區(qū)內(nèi)當(dāng)?shù)鼐用竦墓喔扔盟饕獮楹铀?，水源地開(kāi)采地下水對(duì)其影響甚微。當(dāng)?shù)鼐泳拥纳钣盟饕獮榈叵滤?，民井主要散布于階地區(qū)的鮑家營(yíng)、化子坪、沙咀等地，居民生活用水量為20 m3/d，水源地開(kāi)采地下水對(duì)民井取水有直接影響，應(yīng)由本項(xiàng)目的沙咀水源地供給解決。

5.3 退水的影響分析

廠區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)循環(huán)水重復(fù)使用，達(dá)到零排放，生活污水和設(shè)備清洗與維修等產(chǎn)生的含油污水量很少，且經(jīng)過(guò)污水處理站處理為符合國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的達(dá)標(biāo)污水外排，所以，項(xiàng)目區(qū)退水對(duì)周?chē)乇硭c地下水環(huán)境的影響甚微。

6 結(jié)論與建議

安塞華油天然氣有限公司液化天然氣項(xiàng)目新建取水水源為河谷區(qū)地下水，采用大口輻射井傍河取水，以激發(fā)河水的補(bǔ)給，取水方案科學(xué)合理，水源水量有保證，供水保證率大于95%。地下水源屬比較安全的生活用水，為好的工業(yè)用水。沙咀水源地作為取水水源是可靠的可行的，取退水影響甚微，所以整個(gè)方案科學(xué)可行。

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1673-9000（2017）03-0072-02

2017-01-12

李太平（1979-），男，陜西延安人，工程師，主要從事水資源管理保護(hù)工作。