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正文內(nèi)容

海青鄉(xiāng)給水工程可行性研究報告(編輯修改稿)

2025-04-08 23:26 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 l00m3/d,向平原中部逐漸過渡到 3000~ 5000m3/d。地下水的主要補給來源為大氣降水,同時在局部地區(qū)和個別的時間段內(nèi)還接受江河等地表水體的補給等。地下徑流十分微弱。黑龍江、烏蘇里江為本區(qū)地下水的最終承泄區(qū),蒸發(fā)排泄和人工開采都是本區(qū)地下水的重要排泄途徑。 綜上所述,撫遠縣內(nèi)第四系砂礫石含水 層具有補給源充足,含水層分布穩(wěn)定、厚度大、富水性強、易于開采等特點。而山丘區(qū)基巖裂隙水賦存條件差,第三系碎屑巖裂隙孔隙水分布不均,單井涌水量變化較大,埋藏深度大,開采條件相對較差。 方案一選用地表水作為水源 烏蘇里江發(fā)源于俄羅斯境內(nèi),在我國匯流區(qū)內(nèi)沒有大型城鎮(zhèn)及工業(yè),俄羅斯境內(nèi)雖有幾座化工廠,但根據(jù)撫遠縣環(huán)保局對烏蘇里江的水質(zhì)監(jiān)測,各項指標均符合城市水源標準,可以作為飲用水水源。 以地表水作為飲水水源,需要在烏蘇里江建設(shè)地表水取水構(gòu)筑物,取水構(gòu)筑物建設(shè)一次性投入較高,凈水工藝較為復雜,凈水廠建設(shè)一 次性投資很大,水廠運行成本高,出廠水質(zhì)不好控制。 方案二選用地下水作為水源 地下水類型及含水層特征 ( 1)第四系松散巖類孔隙水含水巖組 根據(jù)含水層地層時代、地貌部位、巖性以及埋藏條件等,將本區(qū)含水巖組可劃分 2 類。 Ⅰ第四系砂礫石孔隙水含水巖組 撫遠縣海青鄉(xiāng)給水工程 21 分布在河漫灘及階地等廣大的平原區(qū)內(nèi)。含水巖體的特點是厚而穩(wěn)定,地下水蘊藏豐富,具有大規(guī)模供水意義,為本縣農(nóng)田灌溉開發(fā)利用地下水的主要對象。其含水層以第三系為基底,由全新統(tǒng)沖積砂礫石層、上更新統(tǒng)沖積砂礫石層、中下更新統(tǒng)沖積 — 湖積層組成,各層間無隔水層,可視為一 個綜合含水體。其水文地質(zhì)特征垂向變化不甚明顯,但各地區(qū)的地層時代、層位,因地貌單元而異,不同地貌單元呈現(xiàn)不同的水文地質(zhì)特征,可將本縣第四系砂礫石松散堆積層孔隙水劃分: 1)河漫灘孔隙潛水( I) 該區(qū)主要分布在黑龍江、烏蘇里江高低河漫灘分布地帶,由全新統(tǒng)至中下更新統(tǒng)中細砂礫石組成。低漫灘為現(xiàn)代河流沖積砂礫石層,地表一般無粘性土覆蓋;高漫灘表層有不連續(xù)厚為 0~ 3m 的黃褐色亞粘士覆蓋。 漫灘區(qū)地下水類型普遍為潛水,水位埋深 1~ 7m。地下水礦化度為 92~ 348mg/L,以 100mg/L 居多,硬度為 ~ 德國度,屬軟水。水化學類型為重碳酸 — 鈣型、重碳酸 — 鈣鎂型。 PH 值為 左右,屬中性水,鐵離子普遍較高,一般為 ~ 24mg/L,最高可達28mg/L。 含水層富水性較強,按單井涌水量( 10 英寸井徑、 5m 降深,下同),可將該含水巖組劃分為 2 個富水區(qū)。 極強富水區(qū):主要分布在鴨綠河右岸、撫遠三角洲的沿江地帶、海青的漫灘地帶,面積 。單井涌水量一般都大于 5000m3/d,PH 值為 左右,屬中性水,鐵離子普遍較高,一般為 ~ 14mg/L,水化學類型為重碳酸 — 鈣型、重碳酸 — 鈣鎂型。 中等 富水區(qū):主要分布在海青附近烏蘇里江的上游一帶,面積撫遠縣海青鄉(xiāng)給水工程 22 。單井流水量 1000~ 3000m3/d,滲透系數(shù) K=~,地下水礦化度為 100mg/L,水化學類型為重碳酸鈣 — 鈣鎂型。 2)一級階地孔隙弱承壓水(Ⅱ) 分布在廣闊的一級階地內(nèi),上更新統(tǒng)沖積 — 湖積亞粘土及砂礫石層,表面由亞粘土構(gòu)成厚為 3~ 15m 承壓水含水層的不透水頂板。中部由中更新統(tǒng)沖積 — 冰水沉積的砂、含礫砂、砂礫石組成。顆粒較粗,分選較好,厚達 30~ 130m。分布穩(wěn)定的下更新統(tǒng)沖積 — 冰水沉積的灰白色粉細砂、含礫中砂、砂 礫石含水層。厚度一般 40~ 60m。上述各層間,均無粘性土隔水層,組成連續(xù)的大厚度含水組。 該區(qū)按富水性分 2 類: 極強富水區(qū):主要分布在鴨南鄉(xiāng)、朝陽、海青鎮(zhèn)一帶,面積。單井涌水量一般都大于 5000m3/d, PH 值 ~ ,屬中性水,鐵離子普遍較高,一般為 4~ 14mg/L,水化學類型為重碳酸 —鈣型、重碳酸 — 鈣鎂型水、重碳酸 — 鈉鈣型。 弱富水區(qū):主要分布在抓吉以西,面積 。單井涌水量 100~500m3/d,滲透系數(shù) K=~ ,地下水礦化度為 100mg/L 左右 ,水化學類型為重碳酸 — 鈣鎂型。鐵離子一般為 ~ 12mg/L。 3)二級階地砂礫石弱承壓水(Ⅲ) 上部為中更新統(tǒng)沖積 — 冰水砂礫含水層,其表層為透水性極弱的亞粘土構(gòu)成,亞粘土之下為黃褐 — 灰白色砂 — 砂礫石,顆粒較粗,分選較好,為二級階地含水層中主要富水段。下部為下更新統(tǒng)沖積 — 冰水沉積含水層。組成巖性為灰白色粉細砂、含礫中粗砂、砂礫石。中更新統(tǒng)與下更新統(tǒng)含水層間無隔水層,為一連續(xù)含水層,構(gòu)成一大厚度含水巖組。 撫遠縣海青鄉(xiāng)給水工程 23 地下水埋深一般為 ~ 。富水性極強,單井涌水量一般都大于 3000m3/d,地下礦化度 94~ 128g/L, PH 值 ,水化學類型為重碳酸 — 鈣鈉型、重碳酸 — 鈉鈣型、重碳酸 — 鈣型。鐵離子一般為 ~ 。 Ⅱ第四系亞粘土微孔隙裂隙潛水含水巖組 該區(qū)呈裙狀零星分布于撫遠山的山前地帶,為低山丘陵區(qū)與平原區(qū)的過渡帶巖性組合為:上部為亞粘土,下部為基巖,這種地層組合說明,現(xiàn)今崗川相間的地貌形態(tài),是由于近代剝蝕作用改造了原有的堆積地形,其成因為剝蝕堆積作用。亞粘土層中的孔隙和柱狀微裂隙為地下水的儲存空間,由于亞粘土接受補給的能力差,水量極為貧乏,為極弱富水區(qū),單井涌水量一般小于 10m3/d, 僅可做為小型人畜飲用水水源。 地下水埋深為 24~ 40m。鐵離子一般為 。水化學類型為重碳酸 — 鈣鈉型。 ( 2)第三系碎屑巖孔隙層間水含水巖組 該含水巖組在撫遠縣埋藏在第四系松散沉積物之下,地表未有出露,埋深為 80~ 220m,局部近 300m,地下水類型為承壓水,水位埋深 20~ 50m,承壓水頭一般在 80~ 100m。主要巖性為弱膠結(jié)的泥巖、砂巖、砂礫巖等,局部含炭化不好的褐煤層,富水性不均一,一般在500~ 1000m3/d 左右,滲透系數(shù) K=2~ 5m/d,礦化度 ,水化學類型為重碳酸 — 鈉 鈣型, PH 值 ~ 。 ( 3)基巖裂隙水含水巖組 零星分布于外小山、石頭山、馬小山等地,呈孤立的殘丘分布或以臺地的形式覆蓋在丘陵頂部。主要巖性為硅質(zhì)巖、砂頁巖、泥巖等,富水性極不穩(wěn)定。礦化度低,為重碳酸鈣型水,鐵離子含量低,顯著撫遠縣海青鄉(xiāng)給水工程 24 區(qū)別于平原區(qū)地下水。 地下水貯存條件及分布規(guī)律 低山丘陵隆起區(qū)分布于北部,由古老的變質(zhì)巖,古生代和中生代火山角礫巖,流紋巖及不同時代的花崗巖組成,巖石風化裂隙、構(gòu)造裂隙發(fā)育,地表植被茂密,大氣降水后沿著裂隙滲入地下,形成了基巖裂隙水。基巖裂隙水的富水性受裂隙的性質(zhì)、發(fā)育 程度及構(gòu)造性質(zhì)等多種因素控制,因而極不均一。由于該區(qū)地形起伏較大,坡度陡,不利于地下水的賦存,一般經(jīng)短暫的地下徑流后,很快便在山麓地帶以泉的形式排出地表,或以地下徑流的形式排泄給平原區(qū)第四系含水層。 廣大的平原區(qū),在第四紀地質(zhì)時期沉積了大厚度以砂、砂礫石為主的松散沉積物,賦存了豐富的第四系松散巖類孔隙水。地下水類型以潛水為主,但由于局部表層粘性土厚度變大,使地下水微具承壓性。第四系砂礫石孔隙潛水和孔隙弱承壓水之間,除大氣降水的補給強度有所差異而外,其它水文地質(zhì)特征基本相同,具有含水層厚度大,結(jié)構(gòu)單一,分布穩(wěn) 定,單井涌水量大等特點。由于第四紀基底起伏變化較大,使含水層厚度亦有較大變化。 從山前地帶到平原腹部,含水層厚度由十幾米變至二百余米。含水層富水性亦有同樣的變化規(guī)律,山前地帶單井涌水量一般小于l00m3/d,向平原中部逐漸過渡到 3000~ 5000m3/d。地下水的主要補給來源為大氣降水,同時在局部地區(qū)和個別的時間段內(nèi)還接受江河等地表水體的補給等。地下徑流十分微弱。黑龍江、烏蘇里江為本區(qū)地下水的最終承泄區(qū),蒸發(fā)排泄和人工開采都是本區(qū)地下水的重要排泄途徑。 綜上所述,撫遠縣內(nèi)第四系砂礫石含水層具有補給源充足,含 水撫遠縣海青鄉(xiāng)給水工程 25 層分布穩(wěn)定、厚度大、富水性強、易于開采等特點。而山丘區(qū)基巖裂隙水賦存條件差,第三系碎屑巖裂隙孔隙水分布不均,單井涌水量變化較大,埋藏深度大,開采條件相對較差。 以地下水作為飲水水源,需要建設(shè)地下水取水構(gòu)筑物,取水構(gòu)筑物建設(shè)一次性投入較低,凈水工藝較為簡單,凈水廠建設(shè)一次性投資很小,水廠運行成本低,出廠水質(zhì)容易控制。 方案選擇 通過對方案的可行性技術(shù)、施工難易程度、運行管理及投資經(jīng)濟比較,以及原水源運行經(jīng)驗,本可行性研究認為方案二是較為切實可行、且是投資較省的方案。故推薦為本可行性研究的實施方案。 根據(jù)撫遠縣海青鄉(xiāng)的總體發(fā)展規(guī)劃及社會經(jīng)濟發(fā)展情況,經(jīng)過水量計算撫遠縣海青鄉(xiāng)凈水廠的供水能力 185 m179。/d,取水能力 194m179。/d。 地下水除鐵除錳過濾原理 根據(jù)以上水源方案的選擇,鄉(xiāng)給水工程選擇地下水作為水源。因此,凈水工藝選擇為地下水處理工藝技術(shù)。 地下水除鐵除錳過濾設(shè)備工作原理: 含 Fe2+、 Mn2+地下水曝氣后進入濾層中,能使高價鐵、錳的氫氧化物逐漸被附著在濾料表面形成鐵質(zhì)、錳質(zhì)濾膜 ,這種自然形成的活性濾膜具有接觸催化作用,鐵質(zhì)活性濾膜首先吸附水中的亞鐵離子,被 吸的亞鐵離子在活性濾膜的催化作用下迅速氧化為三價鐵,并且使催化劑再生,反應生成物為催化劑,又參與新的催化反應,鐵質(zhì)活性濾膜接觸氧化鐵的過程是一個自催化反應過程。在 pH值中性范圍內(nèi) Fe2+、Mn2+就能被濾膜吸附 ,然后再被溶解氧化 ,又生成新的活性濾膜物質(zhì)參與反應 ,所以錳質(zhì)活性濾膜的除錳過程是一個自催化反應 ,接觸催撫遠縣海青鄉(xiāng)給水工程 26 化劑為 Fe (OH) MnO2。接觸氧化法中鐵質(zhì)活性濾膜對容易氧化的鐵錳的祛除非常有效。 方案一工藝流程: 地下水→跌水曝氣池→除鐵除錳濾池→清水池→消毒→送水泵→配水管網(wǎng)→用戶。 該處理 工藝技術(shù)成熟,受外界環(huán)境影響小,操作簡潔復雜,處理效果好,被大多數(shù)大型凈水廠采用。適合供水量較大的城鎮(zhèn)凈水廠使用,施工難度大,一次性建設(shè)投資高,運行維護成本高,運行穩(wěn)定可靠。 方案二工藝流程 : 地下水→噴淋曝氣→除鐵除錳過濾罐→清水箱→消毒→送水泵→配水管網(wǎng)→用戶。 該處理工藝技術(shù)成熟,受外界環(huán)境影響小,操作簡潔方便,處理效果好,被大多數(shù)小型凈水廠采用。適合供水量較小的村鎮(zhèn)凈水廠使用,一次性建設(shè)投資低,運行維護成本低,運行穩(wěn)定可靠。 方案選擇 通過對方案的可行性技術(shù)、施工難易程度、運行管 理及投資經(jīng)濟比較,以及原水源運行經(jīng)驗,本可行性研究認為方案二是較為切實可行、且是投資和運行較省的方案。故推薦為本可行性研究的實施方案。 撫遠縣海青鄉(xiāng)給水工程 27 第四章 工程設(shè)計 水源井設(shè)計 根據(jù)工程水文地質(zhì)情況和農(nóng)村經(jīng)濟條件,結(jié)合以往的經(jīng)驗,地下水作為供水水源在水量和水質(zhì)兩方面都能夠滿足要求,同時具有管理方便,成本低,不易受污染等特點。水源井選址遵循以下原則: ①位于水質(zhì)良好,不易受污染的富水地段,并便于劃定保護區(qū); ②位于水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件良好的地段; ③按地下水流向,設(shè)在 鄉(xiāng)鎮(zhèn)的上游,并靠近主要用水區(qū); ④靠近電源,施工和運行管理方便。 本工程共設(shè)計水源井 1 眼,井深為 60m。 根據(jù)撫遠縣海青鄉(xiāng)水文地質(zhì)資料和撫遠縣海青鄉(xiāng)總體規(guī)劃以及多年的運行經(jīng)驗,確定水源井選址在撫遠縣海青鄉(xiāng)人民政府西北處(海四路東側(cè))。 ( 1)管井尺寸 水源井采用管井,井深及管井結(jié)構(gòu)按典型井柱狀圖確定,管井開孔井徑 550mm,終孔井徑 550mm。 ( 2)管井結(jié)構(gòu) 井管包括井壁管、濾水管(過濾器)和沉淀管三部分。井壁管厚6mm,采用鋼板卷管焊接制成。過濾器采用鋼制橋式過濾器,直徑300mm。沉淀管長度 5m,鋼 板卷管焊接制成。 ( 3)粘土料、濾料選擇及充填 上部采用粘土或粘土球止水,其中,濾水管外側(cè)采用濾料回填,撫遠縣海青鄉(xiāng)給水工程 28 濾料回填位置為 40~ 70m,濾料規(guī)格 5~ 7 mm,濾料厚度 13cm;濾料高度超過過濾器的上端 2m;濾料規(guī)格可按下列要求確定: 砂土類含水層: D50=(6~ 8)d50 碎石土類含水層:當 d20< 2mm 時, D50=(6~ 8)d20;當 d20≥ 2mm時,可不填礫或充填 10~ 20mm 的填料;濾料的不均勻系數(shù)應小于 2。 井口周圍應用粘土球封閉,上部采用粘土或粘土球止水,封閉深度為 45m。對不良含水層和其它非開采含 水層應用粘土球封閉;選用的隔水層,單層厚度不宜小于 5m;封閉位置宜超過擬封閉含水層上、下各不小于 5m。 水泵選型 由于原水不能滿足飲用要求,需要進行除鐵、除錳處理,采用井用潛水電泵向凈水設(shè)備供水。 設(shè)計揚程計算公式: H2=h1+h2+h3 式中: H2—— 設(shè)計揚程, m; h1—— 水源井動水位與廠房地面的高差, m; h2—— 水處理設(shè)備工作水頭, m; h3—— 安全水頭, m。 經(jīng)水力計算選用水泵,水泵流量按照最高日工作時用水量選用。
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