舞钢地下水增大开采量的探讨.pdf

． 4 8 ． 1 9 9 8 年7 月 河 南 冶金 第3 期总第2 8 期 干 8 513 舞钢地下水增大开采量的探讨 刘 玉 明 舞 阳锕铁 公 司 韩 东 阳 安 阳钢铁 集 团有 限公 司 摘 要 概 速 了舞 阳钢铁 套 司枣 乡地 下水 台水 层 的 构造 特 狂 ， 分析 和计 算 了地 下 水 的储 量、 补培 量 及 径流量 ， 阐述 了扩 大地 下水 开 采量 对地 质及 自然环境 关 键 词 ￡ 兰 曼 二 竺 兰 三 1目I 官 舞 阳钢铁 公司 地下 水 水源 地 在舞 钢 市 枣 林 乡北 ， 深 井 沿漯河一舞 阳铁 路 哇树枝 状 分布 ， 北到舞 阳县城南三 里河 附近 ， 分布 面积 约 4 5平方公 里 。 水源地南北两 侧为稍有起伏 的垄 岗区 ， 南侧 垄岗区南是低 山丘陵 区， 枣 林 井 群 是 舞 阳钢 铁 公 司 唯 一 低温 水 源 ， 主要供 给其厂区 、 居 民区生活 用水 及部分 循环 水 补充 水 ， 同 时也担 负着舞 钢市生 活水 的 供 给 任 务 。现 有 2 6眼 深 井 ， 产 水 量 为 2 ． 6 m ／ d 。 第一批井是河南省建委水源勘察队 开凿 ， 1 9 7 6年投产 前 ， 由于 闲置 时间长 ， 又遭 受 1 9 7 5年特 大 洪水 淹没 ， 现 在 ， 部 分井 出 沙 严重 、 井管 倾斜 ， 有些 已报废 。 产 水量减少 ， 无 法满足生 产 、 生活用水需 要 。因此 ， 必须扩大 水源开采量 。 2 扩大开 采量依据 舞钢市 属于大陆 性气候 ， 受季 风影 响 ， 冬 量为 1 0 6 5 mm。该 地区地表水较少， 没有大的 河流 ， 仅 有 甘江河 、 滚 河 两条小 河 ， 皆属 于淮 流域上游洪河支流， 流量变化巨大， 汛期 6 9月 径流量约占全年径流量的 7 5 。 滚河上 游于 I 9 5 1年 兴 建 石 漫滩 水 库 ， I 9 7 5年 被 洪 水冲毁 ， 1 9 9 7年 8月复建截流 ， 总库容 1 ． 2亿 1 “／ 1 。1 9 5 1 年在 石漫滩水库下游建反调节 田岗 水库 也被 冲毁 ， 现正 在计 划修复之 中。 根 据该 地区水文气象资 料 ， 舞钢不 可能设另外水源 ， 故应对原井群进行治理 ， 补打新井。 通过 对枣 林 地下 水评 价 ， 认 为增 大 开采量 对该地 区 地 质及环 境都不会产生太的影响 。 2 ． 1 地 下水 含 水 层 据 冶金工业部武 汉勘 察公司对该地 区地 下水 水源 地水文地 质勘 察该地 区地下水有两 个 含水 层 ， 地质数据如表 1 。 表 1 含水 层地 质敷据 - 收 稿 日期 { 1 9 9 8 6 一 o 维普资讯 河南冶金 4 9 上 下含水 层之 间 一般均 为粘 土 、 亚粘 土 等非含水层相隔， 且上下含水层之间无明显 水 力联 系 ， 均为 弱承 压水 ， 表 现 为径 流， 上部 自西 向东流 ， 下部 向东北 和东流 。 地下水位年 变 幅不超过 2米 。 2 ． 2地 下 水 补 给 西 部的 甘江河 流域是 主要 补给 区之 一 ， 汇水面积为 1 0 3 0平方公里， 是洪冲积和冰碛 一 冰水相堆积的垄岗区． 吸收大气降水转为 地下径流 补给 另外两个 补给区是井群南部 的垄 岗区和滚 河上游 的丘 陵 区 ， 其 汇水 面积 为 2 9 0平方 公里 。上部 含水层除上述 区域补 给外 ， 还有本地区降水的直接入渗补给。 当开 采地下水后， 因区域水位降低 ， 还可争得下部 含水 层北部的地下径 流补给 ， 这 对朝 北、 朝 东 延 伸很 远 、 分 布面 积很大 的 下部含 水 层而 言 是 可能的 根 据地 下水 含水 层的 分 布 、 构 造特 征 及 补给 ． 我 们在 开凿 新井时 就能够有根据地 确 定新井的位置 、 深 度 。 3 地下水储量计算 据对 主要 补给区 勘察 抽水 试 验 ， 利用公 式 1 计算 补给 区的渗 透 系数 ， 结果如表 2 。 ‘ KO ． 3 6 0 Q 1 g R--I g r ／ MS 1 其 中K一 渗透 系数 m／ d R一影响半 径 m r 一过 滤器 半径 m Q一 出水量 m ／ d M一 含水层厚度 m s 一抽水水位降深m 衰 2 { ．透囊囊 “f n ／ d 3 ． 1 地 下水 径流 补给 t 地 下水径 流一般 有 两种 均 匀 流和非 均 匀流 。 根据枣林地 下水 含水层特 征 ， 应呈非均 匀流 ， 但水力坡度较小 J l g o 。 故仍采用达 西亚公 式进 行计 算 ， 达 西亚 公式为 Q；DBh J Q一径流 量 m d B 一过水 断面宽度 m h 一过水 断面厚度 m J 一水力坡 度 取 l ／ l O O O 各 含水 层过 水 断面 宽 度及 厚度 觅表 3 ， 厚度取平均值。 衰 3 含水晨宽度置 厚童 “f n 由表 2及表 3数据代 入达 西亚 公式计 算 得 QQ 上 Q 下Q 南 3 0 1 0 3 6 6 0 1 0 3 0 7 7 0 0 m。 ／ d 计 算 出的地 下水径流量 只有 7 7 0 0 m ／ d， 用含水 层分 布面积厚 大 的特征衡 量 ． 显 然偏 低 ． 更不能用补给区汇水面积内的大气降水 入渗 补给量相 比 ， 此计 算量 与地 下水 的实 际 补给量不符 ， 这是由于 K值计算偏小所至 ， 故此 量无实际参考意 义 。 3 ． 2 地 下水 开 采 储 量 地下水水源地能够有保证地开采取出多 少水量是一个复 杂地 问题 取决 于含水层的富 水性 、 边界条件、 补给排泄条件等多方面的因 素， 在不同的条件下应采取不同的计算方法。 根据 枣林地 下水 含水 层的特征 ， 利用 两种 方 法计 算评价 。 3 ． 2 ． 1 开采 条件 下地 下径流 补蛤t 开采条 件下地 下径流补给量也称补充补 给量 。补充途径 增多 ， 在地下水 开采 时 ， 计算 补给量仍采 用达 西亚公式进行计算 ． 此 时， 人 为增大 了含水层水力坡度 。 根据 抽水 试验 ， 水 力坡度取值如表 4 。 维普资讯 5 O河南冶金 衰 4 水力坡度 ‰ 上 古水 层 下部 含水层 8 南部 垄岗 区 将表 3 及表 4数据代入达西亚公式进行 计 算得 QKBh J 5 2 4 9 0 m ／ d 3 ． 2 ． 2 抽 水 试 验 下 地 下 水 开 采 储 量 在抽水试验 条件 下 ， 依据 抽水试 验 影 响 半径 及抽 水出水量， 按公式 2 计算 。抽水试 验有关数 据如表 5 。 衰 5 抽水试验有关数据 Q e BQ。 ／ 2 R 2 其 中e 一校正 系数 1 ． 8 一般 2左 右 R一抽水试验影 响半 径 m Qo 一钻孔 出水量 m。 ／ d 将表 5数据代 入公式 2 得 ； Q 1 4 7 3 0 3 5 9 9 0 2 5 2 0 0 7 5 9 2 0 m ／ d 经两 种不 同方 法计 算结 果 不同 ， 用达 亚 公 式 计算结 果偏小 ． 这 与计 算 天然条 件下 地 下水径流量相同， 由于 K值影响。第二种计 算的结果 ， 南 侧量可能偏大 ， 这是 因为南侧断 面长 ， 影 响半 径小， 但总量偏大 不会太 多 。依 据 两 种计 算结 果 ， 开 采储 量 应 在 6万 1 3 3 ． ／ a 左右 ， 不会低于 5万 m。 ／ a 。 4 、 结论 在选择给水水源时 ， 都要经过详细勘察 和技术经济论证， 如果无视水源状况， 对水体 长期超量开采， 常使地下水位下降。 水源一旦 出现水量衰减， 就很难在短期内恢复， 给当地 工农业生产及人民生活带来严重危机， 因此 须事先采取保 护措 施 。 在 防止水源桔竭 ， 除流 域补给 面积上 的水土保 持工作 外 ， 还要正 确 评价所在地的水资源， 以防滥 开采 ， 破坏水 源 。 在枣林井群 区， 除舞 阳钢铁 2 6眼深井 外， 还有安钢舞阳铁矿及 近市属企业的十 几眼深井。该地区全部产水量在 4万 m Vd 左 右 ， 用水 高峰时 夏季 也 不会超 过 4 ． 5万 m’ ／ d左右。因该地区总开采储量在 6 万 m’ ／ d左右 ， 故 适当增大开采 量 ， 不会 导蔫该地 区 地下水量衰减、 地面沉降等不良物理地质现 象， 也不会影响农业生产和环境恶化。 从舞钢 经济形势看， 在枣林井群区增打新井、 扩大开 采量是可行的 ． 且有重要意义 。 ●考 文t [ 1 ] 张焉联 ．地下水水文学 ． 水利 电力 出麓社 I 1 9 8 4 1 0 [ 2 ] 马 良驹 ， 贺大印等 ．水文学与水文地质学 ． L 中国建 筑工 业 出麓 社 I 1 9 8 9 ． 7 [ 3 ] 扬钦， 严．寰世 ．给水工程 ．中国建筑工业出 版社 I 9 8 0 ． 9 上接 第 4 7页 最 后确 定 q 0 ． 8 5 k g ／ m ， 虽 略显偏大 ， 但 符合矿岩实际情况 ， 爆 破效果满 意 。 2 ． 5装药蛄构 采用孔 内间隔装药 ， 以提高药柱高 度 ， 有 利于矿 岩破碎 ； 排之问采用分段馓差爆 破 ， 间 隔为 3 5 ms 。 3 结语 通过大 量 试验 、 筛选 ， 优 化 了爆 破参 数 ． 付诸 实际 后取得 了满意的爆 破效 果， 大 块率 由原来的 3 5 以上降至 l 0 以下， 不仅为后 续作 业创 造 了良好 的工作 条件 ， 提高 了生产 效率 ， 而且大大降低了倒运 及二次爆破的费 用 ， 取得 了显著的经济效益 。 维普资讯