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      阜新凌河水源井群布設(shè)及涌水能力計(jì)算

      2012-09-18 07:23:52沈麗麗
      地下水 2012年6期
      關(guān)鍵詞:凌河礫石涌水量

      張 洵,沈麗麗

      (1.遼寧省水文水資源勘測(cè)局,遼寧 沈陽(yáng)110003;2.遼陽(yáng)市海河水利勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司,遼寧 遼陽(yáng)111000)

      阜新凌河水源是阜新市城市供水的主要水源,其供水量約占阜新自來(lái)水公司總供水量的五分之一,凌河水源現(xiàn)有水源井4處,其3處位于義縣凌北工業(yè)區(qū)內(nèi)。按照遼寧省水利廳遼水咨函【2012】18號(hào)文件的要求,遷移擴(kuò)建阜新市凌河水源。在現(xiàn)凌河水源上游新建兩眼水源井與原凌河水源1號(hào)井一起達(dá)到日供水能力6萬(wàn)m3,保證向阜新市原有的供水量;而原有阜新凌河水源2、3、4號(hào)水井的供水量在省擬建新水源工程竣工前是否可滿足義縣凌北產(chǎn)業(yè)園區(qū)的需水的要求,應(yīng)一并開(kāi)展阜新市凌河水源開(kāi)采方案的論證。

      1 凌河水源區(qū)域水文地質(zhì)條件

      查凌河水源區(qū)域水文地質(zhì)勘察資料,地下含水層厚度一般為3~5m,可分礫、卵石層,并有較大顆石英質(zhì)砂子充填。礫石層中:直徑2~20 mm的礫石約占25%~45%,大于20 mm的卵石約占20%~40%;卵石層中:直徑2~20 mm礫石成分約占20%,直徑大于20 mm的卵石含量達(dá)到60%。礫、卵石巖性大部為石英巖、混合花崗巖、長(zhǎng)城系石灰?guī)r、燕山期花崗巖等。平均滲透系數(shù)高達(dá)到365m/d。

      1.1 改一井水文地質(zhì)剖面

      改一井水文地質(zhì)剖面所處位置地下水位埋深2.08~4.13m,地下水位高程57.70~58.95m,第四系含水層以圓礫石及卵石為主,含水層平均厚度約為3.2m,地下水位以下含水層厚度2.07~3.85m。河谷地下水補(bǔ)給斷面寬度5.8 km。

      1.2 新二井水文地質(zhì)剖面

      新二井水文地質(zhì)剖面所處位置地下水位埋深0.32~3.10m,地下水位高程61.26~61.72m,第四系含水層以圓礫石及卵石為主,直徑2~20 cm圓礫石約占25%~45%,直徑大于20 mm卵石約占20%~40%;直徑2~20 cm礫石約占20%,直徑大于20 cm卵石達(dá)到60%。含水層平均厚度約為3.3m,地下水位以下含水層厚度2.42~3.95m。河谷地下水補(bǔ)給斷面寬度5.2 km。

      1.3 新三井水文地質(zhì)剖面

      新三井水文地質(zhì)剖面所處位置地下水位埋深1.13~4.06m,地下水位高程57.13~57.56m,第四系含水層巖性以圓礫石及卵石為主,含水層平均厚度約為3.7m,地下水位以下含水層厚度1.90~4.81m。河谷地下水補(bǔ)給斷面寬度7.0 km。

      2 取水地段選定及井群布設(shè)方案

      2.1 取水地段選定

      從區(qū)域水文地質(zhì)條件分析結(jié)果看,阜新凌河水源遷移工程規(guī)劃取水地段選定在大凌河錦承鐵路橋至錦阜高公路橋段最為適宜。即:北側(cè)西起萬(wàn)佛堂,經(jīng)雙臺(tái)子-龍王廟-頭溝屯-紅墻子-平房子,東至后邊門(mén)子;南側(cè)西起四方臺(tái),經(jīng)西八里堡-前五里南-后楊屯-孟家屯-周家屯,東至西地溝;東西長(zhǎng)約18.5 km,南北長(zhǎng)約8 km,面積近122 km2。在現(xiàn)在的凌河水源上游新建2眼水源井,連同現(xiàn)有凌河水源1號(hào)井達(dá)到日供水能力6×104m3/d(見(jiàn)圖1)。

      圖1 阜新凌河水源遷移建設(shè)平面布置圖

      2.1 井群布設(shè)方案

      2.2.1 現(xiàn)狀一水源

      在現(xiàn)狀一水源集水井處設(shè)置垂直于河道主流方向的集水管一條,集水管長(zhǎng)100m、直徑1000 mm?,F(xiàn)狀一水源設(shè)計(jì)涌水能力2.7×104m3/d。

      2.2.2 新建二水源

      在新建二水源集水井處設(shè)置集水管三條。其中一條垂直于河道主流方向,集水管長(zhǎng)400m、直徑1000 mm;另兩條均平行河道主流方向,集水管長(zhǎng)分別為600m、700m,直徑均為1000 mm。新建二水源設(shè)計(jì)涌水能力1.0×104m3/d。

      2.2.3 新建三水源

      在新建三水源集水井處設(shè)置集水管兩條。一條集水管由集水井起斜交河道主流方向并伸向東南,集水管長(zhǎng)500m、直徑1000 mm;另一條集水管由集水井起斜交河道主流方向并伸向西南,集水管長(zhǎng)1 000m、直徑水由集水 mm。新建三水源設(shè)計(jì)涌水能力2.3×104m3/d。

      3 涌水能力計(jì)算

      采用《阜新市凌河水源遷移工程可行性水文地質(zhì)勘察報(bào)告》(遼寧工程勘察設(shè)計(jì)院2012.4)的計(jì)算成果。

      3.1 涌水量計(jì)算公式

      3.1.1 集水管平行或垂直河道主流并埋設(shè)河灘之下的涌水量計(jì)算

      圖2 符合(1)式計(jì)算示意圖

      其式:

      式中:Q渠為集水管涌水量(m3/d);R為影響半徑,取本次計(jì)算時(shí)影響半徑平均值398m;h為集水管的剩余水頭(m);K為含水層滲透系數(shù),取本次計(jì)算時(shí)取滲透系數(shù)平均值365.55m/d;H1為由河水距隔水底板的高度(m);L為滲渠長(zhǎng)度(m);

      3.1.2 集水管斜交河道主流并埋設(shè)河床之下涌水量計(jì)算

      其式:

      式中:HY為河水位至集水管頂深度(m);H0為集水管的剩余水頭(m);T為含水層厚度(m);L為淹沒(méi)段滲渠長(zhǎng)度(m);D為集水管直徑(m);α為淤塞系數(shù)。

      圖3 符合(2)式計(jì)算示意圖

      3.2 取水地段涌水量計(jì)算成果

      按上述公式計(jì)算各水源合計(jì)涌水量64473×104m3/d。其中:現(xiàn)狀一水源涌水量14725×104m3/d、新建二水源涌水量20650×104m3/d、新建三水源涌水量29098×104m3/d(見(jiàn)表1)。

      表1 凌河水源取水地段現(xiàn)狀和新建水源涌水量計(jì)算成果表

      4 結(jié)語(yǔ)

      阜新凌河水源已選定的取水地段保留現(xiàn)狀一水源和新建二水源、新建三水原的井群用水量完全保證阜新市原來(lái)的供水量。如若再滿足義縣工業(yè)園區(qū)的需水要求,需在該地段另布井群,結(jié)合區(qū)域地下水補(bǔ)給來(lái)源評(píng)價(jià)一并進(jìn)行深入論證。

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