【文章內(nèi)容簡介】 海水淡化的技術(shù)發(fā)展和工程建設(shè)提供了政策支撐。三、國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)呈整合趨勢，有望形成裝備和工程體系隨著海水淡化技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，特別是《海水利用專項(xiàng)規(guī)劃》的頒布和實(shí)施，國內(nèi)許多大企業(yè)紛紛通過整合現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)業(yè)資源，組建專業(yè)海水淡化公司，專門承擔(dān)海水淡化裝備制造和工程建設(shè)。這些企業(yè)的組建和產(chǎn)業(yè)之間的初步整合，為海水淡化工程公司的培育和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的形成奠定了初步基礎(chǔ)，也為解決海水淡化技術(shù)難點(diǎn)、重點(diǎn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。根據(jù)上述分析，擬建項(xiàng)目符合有關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的要求。第四節(jié) 行業(yè)準(zhǔn)入分析我國對海水淡化工程項(xiàng)目的建設(shè)單位和擬建項(xiàng)目沒有限制，因此本項(xiàng)目建設(shè)單位和擬建項(xiàng)目是否符合相關(guān)行業(yè)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。第三章 資源開發(fā)及綜合利用分析第一節(jié) 淡化方案的初步選擇一、方案選擇的原則在進(jìn)行初步方案選擇時(shí)，遵循的原則如下：1. 淡化的工藝技術(shù)路線在成熟穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，盡可能的采用先進(jìn)技術(shù)；2. 淡化技術(shù)路線的選擇要結(jié)合本工程的具體情況；3. 采用的技術(shù)方案要適合于用戶的管理水平，投入使用后便于用戶人員的掌握、使用；4. 在選用技術(shù)路線時(shí)，既要考慮設(shè)備的一次性投資又要考慮運(yùn)轉(zhuǎn)成本和使用壽命，其目的是使水的制造成本最低；5. 應(yīng)充分考慮曹妃甸海域的實(shí)際特征，工藝路線應(yīng)確保工程的穩(wěn)定運(yùn)行。二、初步方案的選擇根據(jù)前述的技術(shù)介紹和電廠的具體情況，可以考慮初步的淡化方案。從現(xiàn)有水源的水質(zhì)情況和配套情況來看，可供使用的淡化技術(shù)有蒸餾法和反滲透兩種方法。由第三章介紹，蒸餾法主要有三種方法：多級(jí)閃蒸海水淡化、低溫多效蒸發(fā)海水淡化和壓汽蒸餾海水淡化。結(jié)合曹妃甸工業(yè)區(qū)的具體狀況，多級(jí)閃蒸海水淡化的動(dòng)力消耗大，壓汽蒸餾海水淡化的成本較高，可供選擇的海水淡化工藝有低溫多效蒸餾、反滲透兩種。三、淡化規(guī)模根據(jù)曹妃甸工業(yè)區(qū)的規(guī)劃情況，以及華潤曹妃甸電廠的建設(shè)進(jìn)度，本工程建設(shè)規(guī)模按照5萬噸/日考慮。第二節(jié) 設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)條件一、廠址氣象條件唐海氣象站位于唐?？h文化路7號(hào)“城區(qū)”。該站設(shè)立于1956年，站址地理位置為東徑118186。27’，北緯39186。17’，(56年黃海高程)； 至今已有近50年的氣象資料。該站距離廠址較近，廠址氣象條件直接采用該氣象站的觀測資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)提出。1. 累年年特征值及逐月特征值項(xiàng)目根據(jù)唐海氣象站1956～2004年資料，累年特征值統(tǒng)計(jì)成果見表31，逐月特征值統(tǒng)計(jì)成果見表3 2。表31 年特征值統(tǒng)計(jì)成果序號(hào)統(tǒng) 計(jì) 項(xiàng) 目數(shù) 據(jù)單位備 注1累年平均氣溫℃2累年極端最高氣溫℃3累年極端最低氣溫℃4累年平均氣壓hPa5累年平均相對濕度66%6累年平均降水量mm7累年最大降水量mm19648累年最小降水量mm20029累年一日最大降水量mm10累年一小時(shí)最大降水量mm11累年10min最大降雨量mm12累年20min最大降雨量mm13累年最大連續(xù)降雨日數(shù)10d14累年最大一次暴雨量及相應(yīng)歷時(shí)mmd15累年最大積雪厚度24cm16累年最大凍土深度67cm17累年最大蒸發(fā)量mm196518累年最小蒸發(fā)量mm198519累年最大水汽壓hPa199820累年平均水汽壓hPa21日平均氣溫小于5度的平均天數(shù)129d為近(20012005年)資料。日平均氣溫小于5度的最多天數(shù)出現(xiàn)在2001年，日平均氣溫小于10度的最多天數(shù)出現(xiàn)在2002年。22日平均氣溫小于5度的最多天數(shù)136d23日平均氣溫小于10度的平均天數(shù)162d24日平均氣溫小于10度的最多天數(shù)170d表32 逐月特征值統(tǒng)計(jì)成果項(xiàng)目平均氣壓(hPa)平均氣溫(℃)平均極高氣溫(℃)平均極低氣溫(℃)平均相對濕度(%)平均降雨量(mm)平均蒸發(fā)量(mm)平均風(fēng)速(m/s)最大風(fēng)速(m/s)1月592月593月584月575月616月717月818月819月7310月6911月6612月62全年662. 50年一遇10m高10min平均最大風(fēng)速及基本風(fēng)壓1) 設(shè)計(jì)風(fēng)速根據(jù)唐海氣象站和南堡鹽場氣象站提供的風(fēng)速觀測資料，采用極值Ⅰ型適線，進(jìn)行頻率計(jì)算，推求設(shè)計(jì)風(fēng)速，并于《河北省基本風(fēng)壓等值線圖》中的換算值進(jìn)行對照，合理確定設(shè)計(jì)風(fēng)速成果。經(jīng)計(jì)算與對比，設(shè)計(jì)風(fēng)速成果為Vp=2%=。2) 基本風(fēng)壓和對應(yīng)的極端最低氣溫 根據(jù)統(tǒng)計(jì)的唐海氣象站氣象參數(shù)和設(shè)計(jì)風(fēng)速成果， kN/m2。，℃。3. 暴雨強(qiáng)度公式根據(jù)唐海氣象站不同時(shí)段的暴雨量，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)法推求唐海縣暴雨強(qiáng)度公式，作為廠址處的暴雨公式：式中： I——暴雨強(qiáng)度(mm/min)；P——設(shè)計(jì)重現(xiàn)期(a)；t —— 設(shè)計(jì)暴雨歷時(shí)(min)。4. 冬、夏季及全年風(fēng)向頻率玫瑰圖根據(jù)唐海氣象站19562004年冬、夏季及全年風(fēng)向資料統(tǒng)計(jì)：冬季盛行風(fēng)向：WNW 相應(yīng)頻率 11% 夏季盛行風(fēng)向：E、SSE、S 相應(yīng)頻率 9%全年盛行風(fēng)向：SW 相應(yīng)頻率 9%圖31冬季風(fēng)玫瑰圖 圖32夏季風(fēng)玫瑰圖二、區(qū)域地質(zhì)概況圖33全年風(fēng)玫瑰圖1. 地形地貌曹妃甸一帶為灤河三角洲平原海岸，具有雙重岸線特征，其中內(nèi)側(cè)大陸岸線為沿灤河古三角洲前沿發(fā)育的沖積海積平原，沿岸多鹽田，潮灘發(fā)育。外側(cè)島嶼岸線與大陸岸線走向基本一致，由蛤坨、腰坨和曹妃甸沙島群構(gòu)成沙質(zhì)海灘，其南端的曹妃甸沙島由12個(gè)沙島組成，西南端最大，最高處有少量沙生植物，內(nèi)外岸線間為寬闊的淺水海灘，低潮時(shí)部分出露，且地形平坦，東西兩側(cè)潮溝最大水深為2～5m，曹妃甸沙島位居渤海灣北岸岸線轉(zhuǎn)折處。2. 地層巖性本區(qū)地處灤河沖積扇的前部。自新生代以來，在古老的基底巖石上部堆積了巨厚的松散層，主要是晚更新世(Q3)及全新世(Q4)海相、陸相及海陸交互相沉積層，巖性多為粉砂、細(xì)砂及粘性土層，其下是基底巖石，為震旦系以來至侏羅系地層。根據(jù)本區(qū)已有資料，本區(qū)域第四系各時(shí)代地層的底界深度為：全新統(tǒng)(Q４)：13～30m；上更新統(tǒng)(Q３)：126～148m；中更新統(tǒng)(Q２)：270～454m；下更新統(tǒng)(Q１)：387～586m；其下覆基巖為遍及全區(qū)的晚第三系泥巖，包括中新統(tǒng)館陶組(N1g)和上新統(tǒng)明化鎮(zhèn)組(N2m)，以及早第三系，包括始－漸新統(tǒng)沙河街組(E23s)和漸新統(tǒng)東營組(E3d)。3. 區(qū)域地震地質(zhì)及構(gòu)造穩(wěn)定性從宏觀的區(qū)域地質(zhì)、地震地質(zhì)看，廠址所屬的區(qū)域位于華北斷塊的東部，燕山隆起南部的華北斷陷區(qū)內(nèi)。由廠址區(qū)地震構(gòu)造圖可見，廠址西部為NE～NNE向華北平原地震構(gòu)造帶的北段，1679年三河～平谷8級(jí)地震；東部有我國東部規(guī)模最大的NNE向郯廬地震構(gòu)造帶的渤海段。廠址地處華北平原地震構(gòu)造帶北段東部邊緣與郯廬地震構(gòu)造帶渤海段交界處，位于NW～NWW向張家口～蓬萊地震構(gòu)造帶上。圖34 廠址所在地地震構(gòu)造圖地震活動(dòng)在空間上的不均勻性，既顯著的集中成帶性，是華北地區(qū)地震活動(dòng)的特征之一，而地震活動(dòng)又與某些活動(dòng)構(gòu)造帶密切相關(guān)。由廠址區(qū)強(qiáng)震震中分布圖可見，本區(qū)的歷史地震活動(dòng)連延成帶現(xiàn)象比較明顯，與本區(qū)的活動(dòng)構(gòu)造帶分布是相應(yīng)的，既主要沿NNE向華北平原地震構(gòu)造帶、郯廬斷裂和NW向蓬萊－張家口地震構(gòu)造帶分布。在NNE向和NW向構(gòu)造帶的交匯處發(fā)生了本區(qū)的幾次7級(jí)以上的大地震，既1679年三河－－張家口構(gòu)造帶的交匯部位，而1597年渤海7級(jí)地震，－張家口構(gòu)造帶的交匯部位。廠址處于NW向構(gòu)造帶，但位于兩條NNE向活動(dòng)構(gòu)造帶之間。NW向蓬萊－張家口活動(dòng)構(gòu)造帶是一條地震構(gòu)造帶，既為一條強(qiáng)震連延帶、小震密集帶和地殼活動(dòng)構(gòu)造帶。該帶東起蓬萊、威海地區(qū)，過渤海，向西北經(jīng)寧河、寶坻、三河、北京、昌平、延慶、至張家口地區(qū)，帶內(nèi)記錄到6次7－，9次6－。該帶在地質(zhì)構(gòu)造上的特點(diǎn)是由NW－NWW向的NE－NNE向活動(dòng)構(gòu)造交織而成的共軛構(gòu)造格架。沿帶發(fā)布的6級(jí)以上地震都發(fā)生在帶內(nèi)，由于工程近場地區(qū)位于該帶之上，因此具有發(fā)生6級(jí)地震的環(huán)境和條件，但它又不處于NNE向構(gòu)造帶與NW向構(gòu)造帶的交匯部位，因此不具備發(fā)生7級(jí)以上大震的條件。圖35 廠址區(qū)強(qiáng)震震中分布圖工程建設(shè)地震破壞主要來自近場區(qū)(指距離廠址25km以內(nèi))的強(qiáng)震活動(dòng)。本區(qū)近場區(qū)地震歷史上發(fā)生不多，無強(qiáng)震(ML ≥ )記錄。本工程近場區(qū)自有地震記載以來，遭遇外場地震影響烈度M ≥ 6度共10次，這次地震對場區(qū)的影響烈度達(dá)到6度。本工程近場區(qū)構(gòu)造主要有柏各莊、沙北和沙南三條主要斷裂和一些次要斷裂(見廠址區(qū)所處構(gòu)造位置示意圖)，現(xiàn)將主要斷裂構(gòu)造特征和活動(dòng)性論述如下：(1) 柏各莊斷裂：北起唐?？h城以北，向東南經(jīng)柳贊延入海區(qū)，總體北西走向，傾向南西，傾角30～50０，為斷面上陡下緩呈鏟形的正斷裂，長約35公里。柏各莊斷裂開始發(fā)育于中生代，主要形成于早第三紀(jì)，客觀存在與北東向西南莊斷裂一起控制了南堡凹陷的北界。根據(jù)石油地質(zhì)勘探資料，表明柏各莊斷裂進(jìn)入第三系而未達(dá)第四系，是一條晚第三紀(jì)有過活動(dòng)的斷裂。該斷裂距廠址區(qū)約25km。(2) 沙北斷裂：此斷裂又稱曹妃甸斷裂，是沙壘田凸起的北緣斷裂，呈向北凸出的弧形分布，傾向北，斷面為平面狀形態(tài)，長約45公里。沙北斷裂在早第三紀(jì)時(shí)對下第三系沉積無明顯控制作用，但從中新世起活動(dòng)明顯，上第三系館陶組上段底面的斷距有50～150m，向上已斷進(jìn)第四系。據(jù)此沙北斷裂是一條第四紀(jì)活動(dòng)斷裂，全新世以來活動(dòng)不明顯。根據(jù)有關(guān)資料，該斷裂所在區(qū)域，歷史上沒發(fā)生過大于5級(jí)的地震。所以在未來發(fā)生6級(jí)以上地震的可能性不大，對場址的影響不會(huì)超過7度。該斷裂距廠址區(qū)約5km。電廠廠址首鋼廠址區(qū)圖36 廠址區(qū)所處構(gòu)造位置示意圖注：(實(shí)線和虛線分別為斷裂上下盤的投影線)；；(單位:100m)；；；；①．柏各莊斷裂；②.老堡斷裂；③.沙北斷裂；④.沙南斷裂(3) 沙南斷裂：此斷裂是沙壘田凸起與沙南凹陷的分蚧斷裂，走向北西，傾向南西，為鏟狀正斷裂。早第三紀(jì)時(shí)控制了沙南凹陷發(fā)育，晚第三紀(jì)以來有所活動(dòng)，向上斷進(jìn)第四系，為一條第四紀(jì)活動(dòng)斷裂，全新世以來活動(dòng)不明顯。該斷裂距廠址區(qū)約30km。(4) 老堡斷裂：這是南堡凹陷內(nèi)部的一條次級(jí)斷裂，走向北東，主斷面傾向北面，長19公里。老堡斷裂早第三紀(jì)時(shí)對凹陷內(nèi)部地層奪取度的分布起到控制作用，晚第三紀(jì)以來，具一定的活動(dòng)性，斷裂向上進(jìn)入第四系，為一條第四紀(jì)活動(dòng)斷裂，全新世以來活動(dòng)不明顯。該斷裂距廠址區(qū)約5km。綜上所述，本區(qū)近場區(qū)歷史及現(xiàn)今地震活動(dòng)水平均較低，未有強(qiáng)震記錄；近場區(qū)斷裂第四紀(jì)全新世以來活動(dòng)不明顯或無活動(dòng)，且廠址均已避開；遭遇外場地震影響烈度最大為Ⅶ度。本區(qū)屬地震活動(dòng)相對穩(wěn)定區(qū)。廠址區(qū)沒有第四紀(jì)活動(dòng)斷裂存在，近場區(qū)斷裂構(gòu)造對廠址無影響。廠址為相對穩(wěn)定可進(jìn)行建設(shè)的一般場地。三、海洋水文條件1. 曹妃甸海域水質(zhì)概況2003年河北省海洋環(huán)境質(zhì)量公報(bào)公布，河北省海域海水環(huán)境質(zhì)量繼續(xù)保持良好狀態(tài)。大部分海域符合清潔海域和較清潔海域水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（如圖37），污染程度較2002年略有增加。全省海域主要污染物為磷酸鹽、無機(jī)氮和鉛。河北省海洋環(huán)境仍然面臨較大壓力，形勢依然嚴(yán)峻。其中唐山大部分海域?yàn)榍鍧嵑Ｓ?，未達(dá)到清潔海域水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的面積約371平方公里，比2002年減少了415平方公里，其中：較清潔海域面積約342平方公里，比2002年減少了63平方公里；輕度污染海域面積約29平方公里，比2002年減少了352平方公里；主要污染物為無機(jī)氮和鉛。從圖57中可以看出，2003年曹妃甸海域?qū)偾鍧嵑Ｓ?，海水水質(zhì)較好。但隨著曹妃甸港口和工業(yè)區(qū)建設(shè)，曹妃甸鋼鐵基地、曹妃甸煤碼頭堆場、LNG碼頭及罐區(qū)、石化工業(yè)區(qū)、電廠及鋼鐵廠配套企業(yè)和綜合服務(wù)區(qū)的圍海造地工程實(shí)施， 必將會(huì)引入部分垃圾污染物，進(jìn)而對曹妃甸海域造成一定的污染，其水質(zhì)清潔度必將有所下降。圖37 近岸污染海域分布示意圖曹妃甸海域月溫度和鹽度表33。表33 曹妃甸海域月溫度和鹽度表月份123456溫度（℃）20鹽度月份789101112溫度（℃）25鹽度從曹妃甸海域的溫度和鹽度表33中可知，曹妃甸海域的月溫度在0℃℃之間，℃，此海域海水不會(huì)結(jié)冰；，比較穩(wěn)定。3. 水質(zhì)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價(jià)2005年對曹妃甸附近海域的水質(zhì)環(huán)境調(diào)查布點(diǎn)情況如下：圖38水環(huán)境調(diào)查布點(diǎn)圖 調(diào)查因子評價(jià)因子為：pH、DO、COD、石油類、無機(jī)氮（硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨鹽）、磷酸鹽、總鉻。 分析方法水質(zhì)項(xiàng)目中的pH、DO、COD、石油類、無機(jī)氮（硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨鹽）、磷酸鹽、總鉻的分析方法詳見表34。 評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)評價(jià)采用《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB30971997）中的二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。評價(jià)標(biāo)