郭 婭,張瑋清
(廣東源豐水務(wù)有限公司,廣東 河源 517000)
春沐源小鎮(zhèn)項(xiàng)目是河源市打造的粵港澳大灣區(qū)休閑度假目的地,致力于成為以嶺南文化為魂魄融入自然的觀光景區(qū)、彰顯全球頂級(jí)科技農(nóng)業(yè)水準(zhǔn)的春沐源智慧蔬果夢(mèng)工廠和怡養(yǎng)休閑生態(tài)社區(qū)三大項(xiàng)目結(jié)合的深度休閑度假區(qū),項(xiàng)目建成后將極大豐富地區(qū)居民的生活,同時(shí)也將為地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新的活力。春沐源溫泉是春沐源小鎮(zhèn)的重要配套工程,溫泉日常運(yùn)行需取用地下水,為統(tǒng)籌水資源利用與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系,確保工程建成后能充分發(fā)揮應(yīng)有效益[1,2],本文對(duì)春沐源溫泉地下水取水工程進(jìn)行分析,為工程建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。
春沐源溫泉項(xiàng)目位于廣東省河源市源城區(qū),取水工程位于埔前鎮(zhèn)陂角村陂角小學(xué)旁,用水工程位于陂角村小坑上屋旁,項(xiàng)目取用水位置見(jiàn)圖1。源城區(qū)地處廣東省東北部、河源市南部,東江中上游與新豐江的匯合處,總面積361.5 km2,其中市區(qū)規(guī)劃面積120 km2。源城區(qū)氣候類型屬亞熱帶季風(fēng)氣候,多年平均降雨量2 109.5 mm,多年平均蒸發(fā)量1432~1738 mm,相對(duì)濕度達(dá)78%,多年平均氣溫20.7 ℃。源城區(qū)境內(nèi)水系發(fā)達(dá),東江干流及其一級(jí)支流新豐江等10余條河流穿越境內(nèi),春沐源所處工區(qū)中部有埔前河自北偏西往南穿過(guò),其多年平均徑流深為1080 mm,多年平均徑流總量為0.972 億m3,多年平均流量為3.08 m3/s。源城區(qū)境內(nèi)有12 處提水工程、22座蓄水工程、2處引水工程以及3處污水處理廠。
圖1 工程取用水位置示意圖
春沐源溫泉取用水源為深層地下水,溫泉的取水方案為通過(guò)人工鉆井抽取溫泉水,溫泉取水井共有3 口:1#~3#溫泉井,1#和2#溫泉井距離較近,考慮其可開(kāi)采量、取水效率和取水影響,1#溫泉井不進(jìn)行地下水開(kāi)采,本項(xiàng)目取水井為2#溫泉井和3#溫泉井,3 口井的地理位置見(jiàn)圖1。通過(guò)2#溫泉井與3#溫泉井利用潛水泵從地下600~1000 m 處抽取地下水,經(jīng)輸水管道輸送至溫泉主機(jī)房,后通過(guò)供水管網(wǎng)輸送至禾悅莊和春沐源溫泉小鎮(zhèn),主供水管沿景觀大道地埋敷設(shè)全長(zhǎng)為3.5 km。2#溫泉井管徑為95 mm,3#溫泉井管徑為75 mm,主管道管徑為160 mm。
根據(jù)《廣東省用水定額第3 部分:生活》(DB44/T 1461.3-2021)、《游泳池給水排水工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ 122-2017),類比溫泉旅游行業(yè)用水規(guī)模及換水頻率,春沐源溫泉項(xiàng)目的用水定額為112 m3/(m2·a),據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘和調(diào)查了解,春沐源溫泉泡池總面積為2 111.78 m2。由此計(jì)算得出,規(guī)劃年日用水規(guī)模為648 m3/d,年用水規(guī)模為23.65萬(wàn)m3/a。
溫泉井以648 m3/d 的速度抽取地下水,原水通過(guò)原水供水管將水從取水區(qū)域輸送至(用水區(qū)域)溫泉設(shè)備機(jī)房,通過(guò)熱水循環(huán)系統(tǒng)為溫泉池供水,蒸發(fā)與管網(wǎng)滲漏水量約為64.8 m3/d,日泡浴退水量為583.2 m3/d。廢水通過(guò)泡池排水管將水排至廢水收集池,經(jīng)過(guò)濾、沉淀等處理滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18466-2005)標(biāo)準(zhǔn)后,部分水用于道路除塵、綠植澆灌,其余水量通過(guò)污水管道排入市政污水管網(wǎng),輸送至埔前污水廠處理后排入河道。用水過(guò)程主要耗水為管網(wǎng)滲漏與道路除塵、綠植澆灌。用退水工藝流程見(jiàn)圖2。
圖2 用退水工藝流程圖
根據(jù)地區(qū)的相關(guān)研究[3],河源市地下水資源模數(shù)為25.2 m3(/a·km2),源城區(qū)地下水資源模數(shù)為24.8 m3(/a·km2),河源市多年平均地下水資源量為39.47億m3,源城區(qū)地下水資源量為8 985.2萬(wàn)m3。
依據(jù)2019年河源市水資源公報(bào)成果,源城區(qū)年總供水量為18 295 萬(wàn)m3,占全市供水量的11%,其中地表水源供水量為18 216.27萬(wàn)m3,占總供水量的99.6%;地下水源供水量為78.71 萬(wàn)m3,占總供水量的0.4%;其他水源供水量為0.02 萬(wàn)m3,均來(lái)自于雨水收集利用,供水源及其供水量見(jiàn)表1。
表1 源城區(qū)2019年供水量統(tǒng)計(jì)表
依據(jù)河源市2019年水資源公報(bào)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),源城區(qū)年用水總量為18 295 萬(wàn)m3。農(nóng)業(yè)灌溉用水總量為2 862.70萬(wàn)m3,基本無(wú)地下水取水;居民生活用水總量為2 483.81萬(wàn)m3,基本無(wú)地下水用水;生態(tài)環(huán)境用水總量為221.40 萬(wàn)m3,基本無(wú)地下水用水;城鎮(zhèn)公共用水總量為1 225.45 萬(wàn)m3,其中地下水用水總量為78.71 萬(wàn)m3,占用水總量的0.43%,且地下水用水基本為城鎮(zhèn)公共用水(餐飲業(yè)和服務(wù)業(yè))。2019年源城區(qū)地下水開(kāi)發(fā)率為0.087%,地下水開(kāi)發(fā)利用率較小,今后水資源開(kāi)發(fā)潛力較大。
用水量按用戶特征分為農(nóng)業(yè)灌溉用水、林牧漁畜用水、工業(yè)用水、城鎮(zhèn)公共用水、居民生活用水和生態(tài)環(huán)境用水6大類,根據(jù)河源市2019年水資源公報(bào)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可得到源城區(qū)用水結(jié)構(gòu),工業(yè)用水量61.32%,農(nóng)業(yè)灌溉用水量15.65%,居民生活用水量13.58%,城鎮(zhèn)公共用水總量6.70%(其中地表水6.27%,地下水0.43%),林牧漁畜用水量1.54%,生態(tài)環(huán)境用水量1.21%。
結(jié)合《廣東省河源市流域綜合規(guī)劃(2013—2030年)》和春沐源小鎮(zhèn)的建設(shè)發(fā)展規(guī)劃,本次水資源分析現(xiàn)狀水平年采用2019 年,規(guī)劃水平年為2025年。
根據(jù)工程規(guī)劃設(shè)計(jì),本項(xiàng)目日取水量為648 m3,取用水量不大,采用熱回水系統(tǒng)供水管網(wǎng)進(jìn)行供給,水資源和地?zé)豳Y源利用率高,用水過(guò)程中基本不影響水質(zhì)。溫泉廢水處理后中水(再生水)水量為44 m3/d,重復(fù)利用率較低。項(xiàng)目用水方案基本合理,在溫泉廢水重復(fù)利用方面存在一定的優(yōu)化空間。
3.2.1 取水口合理性分析
項(xiàng)目位于雨水充沛區(qū),區(qū)內(nèi)分布大量常年性流水小溪流。根據(jù)地質(zhì)調(diào)查結(jié)果,研究區(qū)地下水主要為賦存于第四系沖洪積層中的潛水及賦存與侏羅系下統(tǒng)碎屑巖裂隙、上第三系紅層裂隙以及塊狀巖類裂隙中的承壓水,其中松散巖類孔隙下水循環(huán)交替條件良好,紅層裂隙水、碎屑巖裂隙水分布地帶的富水性極佳,塊狀巖類裂隙水分布地帶富水性差別較大,呈現(xiàn)較明顯的地段性或條帶性,總體上富水性為中等。
地層主要為第四系地層及厚度較大的下第三系砂礫巖及侏羅系下統(tǒng)泥質(zhì)頁(yè)巖,屬隔熱性能良好熱儲(chǔ)蓋層,區(qū)內(nèi)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)較強(qiáng)烈,并有花崗巖出露以及斷裂構(gòu)造帶等熱源體,區(qū)內(nèi)有北東向河源深斷裂帶與北西向斷裂帶交匯錯(cuò)動(dòng)溝通深部的熱對(duì)流,具備地?zé)嵘蓷l件。
綜上所述,水源選址基本合理。
3.2.2 取水量可靠性分析
在2#、3#溫泉井抽取溫泉水,故僅分析2#、3#溫泉井取水的可靠性。在2#溫泉井做三次抽水降水試驗(yàn)[4],套管分別封隔至井深400、530 及600.45 m處;通過(guò)地質(zhì)鉆孔成果可以判斷3#井的熱儲(chǔ)層在560 m 以下,套管在560 m 處的抽水效果較好,抽水成果較穩(wěn)定,因此3#井直接通過(guò)抽水試驗(yàn)確定試驗(yàn)成果。2#、3#井的抽水試驗(yàn)成果見(jiàn)表2。
表2 溫泉井抽水試驗(yàn)成果
由表2 可知,2#井套管分別封隔至井深400 m、530 m 處時(shí),水溫變化不大,而套管封隔至井深600.45 m 處時(shí),水溫明顯提升,但水量減少明顯,因此,為了取得最高的水溫及較適合的水量,套管封隔至600.45 m是適宜的。依據(jù)抽水試驗(yàn)成果,2#溫泉井日最大可開(kāi)采量為476.70 m3/d,3#溫泉井日最大可開(kāi)采量為517.00 m3/d,總可開(kāi)采量為993.7 m3/d,大于本項(xiàng)目取水量648 m3/d,項(xiàng)目供水量可靠。
3.2.3 水質(zhì)分析
在各鉆井分別取水樣進(jìn)行水質(zhì)分析,分析結(jié)果表明:該井構(gòu)造裂隙地下水陰離子以重碳酸根為主,陽(yáng)離子以鈉離子為主。重碳酸根摩爾分?jǐn)?shù)為84.68%~90.49%,鈉離子摩爾分?jǐn)?shù)為87.37%~92.43%,水化學(xué)類型為HCO3-Na。水pH 值7.54~7.65,屬弱堿性水范圍,可溶性總固體1 096.29~1 383.69 mg/L,屬微咸水。本項(xiàng)目水質(zhì)二氧化碳、總硫化氫、偏硅酸、氟及水溫均達(dá)有醫(yī)療價(jià)值標(biāo)準(zhǔn),且氟、偏硅酸達(dá)到礦水命名標(biāo)準(zhǔn),適合洗浴療養(yǎng),有益于人體健康,取水水質(zhì)可靠[5]。
(1)對(duì)水資源的影響。規(guī)劃年份本項(xiàng)目年取水量為12.45 萬(wàn)m3,僅占地下水資源總量的0.14%;設(shè)計(jì)年份年取水量為23.65 萬(wàn)m3,僅占地下水資源總量的0.26%,地下水資源開(kāi)發(fā)利用程度較低,基本不對(duì)區(qū)域地下水資源量造成影響。溫泉設(shè)計(jì)取水量符合區(qū)內(nèi)地下水可開(kāi)采量的要求范圍,不會(huì)遭成因過(guò)量開(kāi)采而引起區(qū)內(nèi)水資源枯竭和地下水位降低等一系列地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題。溫泉開(kāi)采深埋于地下600 m以下深部承壓水,上部有巨厚的隔水層,理論上在溫泉井上部止水良好的情況下基本不對(duì)淺層地下水開(kāi)采和地表水開(kāi)采產(chǎn)生影響。
(2)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響。屬于深層地下水(地?zé)崴╅_(kāi)采,深層地下水的補(bǔ)給與分布區(qū)不一致,且深層地下水的含水層位于兩個(gè)穩(wěn)定的隔水層之間,具有相對(duì)封閉的存在環(huán)境,因此深層地下水在開(kāi)采過(guò)程中與外界的相互影響較小,動(dòng)態(tài)變化相對(duì)穩(wěn)定,在可開(kāi)采量的范圍內(nèi)開(kāi)發(fā)利用基本不引起地下水含水量和水位的動(dòng)態(tài)變化,不影響研究范圍內(nèi)常溫(淺層)地下水資源量,取水不會(huì)造成研究范圍內(nèi)地下水位下降,不影響地表植被,項(xiàng)目取水不存在減水河段,不改變水生動(dòng)植物的繁衍和生存保障。本項(xiàng)目用水主要為泡浴用水,使用過(guò)程中基本不改變水質(zhì),廢水經(jīng)收集沉淀、殺菌之后退入市政污水管網(wǎng),經(jīng)污水處理廠處理后排入河道。項(xiàng)目用水過(guò)程中基本不產(chǎn)生水污染,且不直接排入河道,對(duì)生態(tài)環(huán)境影響較小。
(3)對(duì)其他用水戶的影響。源城區(qū)地下水資源開(kāi)發(fā)利用率較低,本項(xiàng)目產(chǎn)生退水量為較小,且項(xiàng)目退水經(jīng)污水處理廠處理后排放,退水水質(zhì)滿足下游用水要求,因此項(xiàng)目取退水基本不影響第三者和其它用水戶。
(1)溫泉取水量為648 m3/d,年最大取水量23.65萬(wàn)m3,結(jié)合區(qū)域水文地質(zhì)條件、分析范圍內(nèi)水資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀和開(kāi)發(fā)利用潛力分析成果,用水量符合地區(qū)規(guī)劃和水行政部門(mén)相關(guān)管理?xiàng)l例,項(xiàng)目用水量合理。
(2)取水井可開(kāi)采量為993.7 m3/d,取水量可靠;溫泉水中二氧化碳、總硫化氫、偏硅酸、氟及水溫均達(dá)有醫(yī)療價(jià)值標(biāo)準(zhǔn),且氟、偏硅酸達(dá)到礦水命名標(biāo)準(zhǔn),適合洗浴療養(yǎng),有益于人體健康,取水水質(zhì)可靠。
(3)設(shè)計(jì)年份年取水量為23.65萬(wàn)m3,僅占地下水資源總量的0.26%,對(duì)地下水影響??;項(xiàng)目運(yùn)行期退水主要為溫泉泡浴退水,經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后利用;項(xiàng)目取退水對(duì)生態(tài)、地質(zhì)環(huán)境及其他用戶影響較小。