閆麗哲

（河北省水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院，石家莊050021）

遷西縣城區(qū)供水水源地水資源論證

閆麗哲

（河北省水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院，石家莊050021）

對(duì)遷西縣城新水源地進(jìn)行了全面水資源論證，包括城區(qū)用水量預(yù)測(cè)、水量水質(zhì)分析、開采后地下水位變化，并分析了取水對(duì)其他用戶影響和退水影響，最后給出論證結(jié)論；為遷西縣解決老水源地污染及城區(qū)需水問題提供了科學(xué)依據(jù)。

生活用水；水文地質(zhì)條件；地下水；天然資源量；可開采量

1 概述

遷西縣位于河北省唐山市北部，灤河中下游，縣城城區(qū)生活用水主要靠現(xiàn)有水廠取地下水，水廠規(guī)?？梢詽M足目前居民生活和生產(chǎn)需要?，F(xiàn)有水廠水源地位于城關(guān)東北的灤河沖積平原，為遷西縣城區(qū)居民集中供水唯一水源。由于污染等原因，水廠供水能力由最初的2.8萬m3/d降至目前的1.8萬m3/d（所有水井24h運(yùn)轉(zhuǎn)），已無法滿足城區(qū)日益增長的居民用水需求。

遷西縣水廠建于2002年，2015年供水量394.81萬m3，供水總面積10.75km2，供水對(duì)象為中心城區(qū)居民生活用水，現(xiàn)狀用水人口7.5萬人。2020年，水廠規(guī)劃供水范圍為中心城區(qū)范圍。

縣城南部分布碳酸鹽巖類構(gòu)造裂隙巖溶水，擬建施工供水井15眼（12用3備）。水井位置按區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造斷裂裂隙富含水帶情況展布。巖溶水開采井成井深度180～220m，取水設(shè)備下置深度不小于90m，并在第四系做止水。

擬建城南水源地，利用現(xiàn)有水廠供水，新建輸水管線和相應(yīng)配套工程。城南新水源地建成后，將關(guān)?，F(xiàn)有水源地和供水范圍內(nèi)的自備井。規(guī)劃水平年（2020年）取水規(guī)模738.51萬m3，供水范圍為遷西縣中心城區(qū)，主要供居民生活用水。擬打水井15眼，井深180～220m，井徑550/300mm。由井群深井潛水泵提水，經(jīng)輸水管線匯入水廠清水池。設(shè)計(jì)供水水質(zhì)達(dá)到GB5749—2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》。退水主要為生活污水，經(jīng)市政污水管網(wǎng)收集排入遷西縣污水處理廠。

2 建設(shè)項(xiàng)目用水量預(yù)測(cè)

2.1 項(xiàng)目用水

項(xiàng)目用水為遷西縣中心城區(qū)居民生活用水、配套服務(wù)業(yè)用水、機(jī)關(guān)企事業(yè)單位用水等。

2.2 項(xiàng)目需水量

2.2.1 居民生活需水量

2.2.1.1 用水指標(biāo)

現(xiàn)狀2015年水廠供水量394.81萬m3，其中配套服務(wù)業(yè)用水量占10%，機(jī)關(guān)企事業(yè)單位用水量占5%，管網(wǎng)漏損率11%，供水范圍內(nèi)人口7.5萬人，現(xiàn)狀居民生活用水量106.7L/人·d，規(guī)劃水平年2020年取110L/人·d。

2.2.1.2 用水人口和需水量

現(xiàn)狀中心城區(qū)人口8.44萬人，除集中供水外，并有自備井供水，城區(qū)將逐步關(guān)停自備井，將分散用水戶納入公司集中供水范圍。規(guī)劃水平年用水人口預(yù)測(cè)，以現(xiàn)狀城區(qū)人口為基礎(chǔ)，根據(jù)遷西縣城人口增長趨勢(shì)，居民人口增長率取9%，預(yù)測(cè)2020年供水人口達(dá)12.99萬人，居民生活需水量1.4289萬m3/d。

2.2.2 配套服務(wù)業(yè)和機(jī)關(guān)企事業(yè)單位需水量

遷西自來水公司現(xiàn)狀配套服務(wù)業(yè)（賓館、餐館、醫(yī)院、學(xué)校等服務(wù)業(yè)用水）及機(jī)關(guān)企事業(yè)單位使用自來水公司水量，占自來水公司生活用水量的10%，考慮將逐步關(guān)閉自備井及其他因素，按照居民生活用需水量20%的比例，預(yù)測(cè)2020年配套服務(wù)業(yè)及機(jī)關(guān)企事業(yè)單位需水量0.286萬m3/d。

2.2.3 管網(wǎng)漏損量及未預(yù)見水量

依據(jù)CJJ92—2002《城市供水管網(wǎng)漏損控制及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定“城市供水企業(yè)管網(wǎng)基本漏損率不應(yīng)大于12%”，結(jié)合管網(wǎng)多年實(shí)際漏損情況，確定漏損率10%，則2020年供水管網(wǎng)漏損水量為0.17萬m3/d。未預(yù)見水量按居民生活需水量、配套服務(wù)業(yè)及機(jī)關(guān)企事業(yè)單位需水量之和的8%計(jì)，為0.13萬m3/d。

2.2.4 總用水量

綜合以上計(jì)算結(jié)果，預(yù)測(cè)2020年遷西縣中心城區(qū)總需水量738.51萬m3/a（2.02萬m3/d）。最大日用水系數(shù)采用1.4，日最大用水量2.83萬m3。本項(xiàng)目不含工業(yè)用水及環(huán)境用水，區(qū)內(nèi)工業(yè)用水規(guī)劃全部采用灤河地表水和大黑汀水庫水。

3 城南新水源地水源分析

以建設(shè)地點(diǎn)與城區(qū)發(fā)展相協(xié)調(diào)、近遠(yuǎn)期結(jié)合水量滿足需求、水質(zhì)良好不易遭受污染、工程安全有保障且維護(hù)方便為原則。

3.1 水文地質(zhì)條件

城南新水源地北起遷西縣新車站，南至新莊子鄉(xiāng)，主要位于灤河古河道內(nèi)，呈南北分布，面積12.25km2。水源地位于巖口以上還鄉(xiāng)河 （古灤河）巖溶水系統(tǒng)的徑流—排泄區(qū)，巖溶裂隙與砂卵礫石層是地下水的主要貯存空間和運(yùn)移通道。根據(jù)水文地質(zhì)條件將水源地分為3段：下寺至臺(tái)頭村以北稱為臺(tái)頭段，西莊至南觀稱為西莊段，下龐店至新莊子一帶稱為新莊子段。

3.1.1 臺(tái)頭段

臺(tái)頭段發(fā)育地層主要為高于莊組白云巖與巖溶較為發(fā)育的楊莊組泥質(zhì)白云巖，含水層頂板最大埋深在溝谷內(nèi)可達(dá)60m，底板埋深小于170m。含水層厚度30～50m，水位埋深15～30m，富水性較好，單井涌水量1230～2494m3/d。該段裂隙發(fā)育，巖溶水貯存條件良好。地下水位較為穩(wěn)定，水質(zhì)優(yōu)良，礦化度0.32g/L，地下水化學(xué)類型為型，為生產(chǎn)生活良好的水源。

3.1.2 西莊段

西莊段主要含水層為霧迷山組白云巖。含水層厚度40～70m，地下水位埋深5～25m。單井涌水量小于466～950m3/d。地下水位較為穩(wěn)定，礦化度0.30～0.33g/L，地下水化學(xué)類型為HCO-3Ca·Mg型，水質(zhì)優(yōu)良。

3.1.3 新莊子段

新莊子段主要含水層為霧迷山組白云巖裂隙含水層，為城南水源地重要含水段位。含水層頂板埋深25m，底板埋深由北向南由190m逐漸減小到100m，含水層厚50m，位于地下水系統(tǒng)內(nèi)的排泄區(qū)，水位埋深3～10m。含水層富水性好，單井涌水量3227～7461m3/d，巖溶水人工開采強(qiáng)度較低，水位變幅小，礦化度0.34mg/L，地下水化學(xué)類型為型，水質(zhì)優(yōu)良。

3.2 地下水天然資源量

根據(jù)勘察結(jié)果，本區(qū)地下水天然資源量只有當(dāng)?shù)亟邓霛B量。選用代表性較好的2001～2014年降水量系列進(jìn)行計(jì)算。在基巖山區(qū)，對(duì)于巖體單一又有長系列水文觀測(cè)資料，不受人為影響，開采量和蒸發(fā)量可忽略不計(jì)的小流域地區(qū)，采用基流分割法求取降水入滲系數(shù)。其公式如下：

α=［（Q基+Q潛）/PF］×31536

式中 α為降水入滲系數(shù)；Q基為分割后基流量（m3/s）；Q潛為地下水潛流量（m3/s）；P為降水量（mm）；F為流域面積（km2）。

經(jīng)計(jì)算，松散巖類（23.5km2）入滲系數(shù)0.27，碳酸鹽巖類（183.6km2）入滲系數(shù)0.1509。根據(jù)入滲面積、入滲系數(shù)和年降水量（603.1mm），計(jì)算城南水源地地下水多年平均補(bǔ)給量5.63萬m3/d。

3.3 地下水可開采量

本項(xiàng)目采用均衡法、開采模數(shù)法和解析法對(duì)開采水資源進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果相互比照，最終確定水源地允許開采量2.5萬m3/d，其中臺(tái)頭段巖溶水6600m3/d；西莊段巖溶水960m3/d；新莊子段西側(cè)（下龐店—新莊子）巖溶水1.244萬m3/d，孔隙水2500m3/d，東側(cè)（米城莊一帶）巖溶水2500m3/d。

3.4 水質(zhì)

城南水源地水質(zhì)符合GB5749—2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》要求，可以作為生活飲用水水源。

4 開采后地下水水位預(yù)測(cè)

4.1 水源開采方案

本項(xiàng)目2020年取水量1.69萬m3/d。具體開采方案為臺(tái)頭段5眼井，井號(hào)為K1，K2，K3，TC1，TC3；西莊段2眼，井號(hào)為TC4，TC6；新莊子AB段5眼，井號(hào)為K4，K5，TC7，K6，K7。

4.2 水位預(yù)測(cè)

根據(jù)抽水試驗(yàn)，臺(tái)頭段導(dǎo)水系數(shù)采用保守值T= 322.4m2/d，西莊段T=2505.1m2/d，貯水系數(shù)μ*=3.79×10-6。新莊子段T=2505.1m2/d，μ*=3.79×10-6。經(jīng)計(jì)算，到2020年末水源地臺(tái)頭段巖溶水開采井水位降深4.07～5.57m，動(dòng)水位埋深19.88～38.99m，最大降深和最大動(dòng)水位埋深TC1#井，最大降深5.57m，最大動(dòng)水位埋深38.99m，巖溶水頂板埋深58m；西莊段巖溶水開采井降深7.93m，動(dòng)水位埋深16.48～34.51m，最大動(dòng)水位埋深TC4#井，最大動(dòng)水位埋深34.51m，巖溶水頂板埋深64.5m；新莊子AB段巖溶水開采井的降深8.4～9.21m，動(dòng)水位埋深13.66～14.62m，最大降深TC7#井，為9.21m，最大動(dòng)水位埋深K5井14.62m，巖溶水頂板埋深40m。

5 水源取水對(duì)其他用戶的影響

水源取水范圍內(nèi)用水戶主要是各村鎮(zhèn)的自備井，取水層位為巖溶水或第四系孔隙水，區(qū)內(nèi)主要作物為旱玉米、板栗、核桃等，多為耐旱性植物，基本不需灌溉，農(nóng)灌開采量可以忽略不計(jì)，地下水主要用途為生活用水。巖溶水水井深度一般150m，第四系水井深度一般小于40m。項(xiàng)目運(yùn)行后，將對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)村自備井造成一定影響，根據(jù)本項(xiàng)目開采方案，分別計(jì)算臺(tái)頭段、西莊段、新莊子AB段的開采井在5年后對(duì)水源地的降深影響。計(jì)算公式為：

式中 sij為設(shè)計(jì)開采井第j口井對(duì)第i口井所產(chǎn)生的影響降深（m）；Qj為設(shè)計(jì)開采井第j口井的出水量（m3/d）；W（u）為泰斯井流的井函數(shù)；T為應(yīng)急開采時(shí)間（d）。

經(jīng)計(jì)算，水源地水源井的開采主要對(duì)水源井附近村莊自備井有影響，新莊子AB段，巖溶水取水最大影響降深8.8m，主要影響的村莊有柴家灣、巖口鄉(xiāng)、官橋、上龐店，對(duì)當(dāng)?shù)氐膸r溶水自備井用水戶有一定影響，但是較小?，F(xiàn)狀條件下水源地允許開采量2.5萬m3/d，大于水源地設(shè)計(jì)開采量，因此本項(xiàng)目運(yùn)行后，對(duì)農(nóng)村居民生活用水影響較小。

6 退水影響

退水為生活污水，經(jīng)管網(wǎng)收集后最終排入遷西縣污水處理廠，處理達(dá)標(biāo)后排入灤河。遷西縣污水廠設(shè)計(jì)處理規(guī)模2萬m3/d，目前污水處理量1.7萬m3/d。本項(xiàng)目退水按用水總量的70%，規(guī)劃年退水量431.396萬m3/a。生活污水污染物和退水量滿足入污水處理廠水質(zhì)、水量要求。污水廠出水水質(zhì)達(dá)到GB189—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，退水對(duì)河道水功能區(qū)的影響較小。

7 結(jié)語

（1）以新建城南水源地的地下水作為取水水源，通過現(xiàn)有水廠向縣城供水，水源地地下水富水性較好，水質(zhì)良好，擬打水井15眼，以巖溶水為水源，單井供水量466～7461m3/d，含水層厚度30～70m，地下水位埋深5～30m。

（2）在現(xiàn)有開采條件下到規(guī)劃水平年2020年，地下水動(dòng)水位埋深最大為38.99m。城南水源地允許開采量2.5萬m3/d，即912.5萬m3/a，可以滿足該項(xiàng)目738.51萬m3/a的取水要求。水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果顯示符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，水質(zhì)可靠。

（3）項(xiàng)目實(shí)施后，將關(guān)?，F(xiàn)有水源地，對(duì)緩解第四系地下水位持續(xù)下降趨勢(shì)有重要作用。新建水源地運(yùn)行后，對(duì)區(qū)域水位有一定影響，但是影響較小。項(xiàng)目退水全部經(jīng)污水處理廠處理后達(dá)標(biāo)排放，對(duì)水功能區(qū)沒有明顯不利影響。

（4）城南水源地地下水作為遷西縣中心城區(qū)供水水源，符合我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策。供水水源水質(zhì)、水量滿足要求，合理可行。

［1］河北省水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院.河北省遷西縣城南水源地水文地質(zhì)詳查報(bào)告［R］.2016.

［2］SL322—2013，建設(shè)項(xiàng)目水資源論證導(dǎo)則［S］.

［3］DB13/T1161—2016，河北省用水定額［S］.

［4］呂長安.河北水利大全［M］.北京：中國水利水電出版社，2016.

［5］閆麗哲.唐山華潤電廠三期工程再生水的利用［J］.河北水利，2012.

（責(zé)任編輯：王艷肖）

W ater resource argumentation in the urban area of Qianxi County

YAN Li-zhe
（HebeiHydrogeological Engineering Geological Survey Institute，Shijiazhuang 050021，China）

This papermakes a comprehensivewater resource argumentation for the new water source in Qianxi city.The argumentation includes the water use forecast in urban areas，the analysis of water quantity and quality and the change of underground water table after extraction，the effects ofwater intake on other users and the effects ofwater withdrawalwere analyzed，and then the conclusion of argument is given.It provides scientific basis for the settlement of the pollution of the old water source and the water requirement in the urban.

water for life；hydrogeological condition；underground water；natural resources；allowable withdrawal

TV213

：B

：1672-9900（2017）04-0047-04

2017-06-23

閆麗哲（1983-），女（漢族），河北石家莊人，工程師，主要從事地下水資源調(diào)查評(píng)價(jià)、建設(shè)項(xiàng)目水資源論證等工作，（Tel）18603311563。