哈密地区露天煤矿建设项目水资源论证实例分析与探讨

'新疆水利XINJIANGWATERRES0URCES2013年第2期哈密地区露天煤矿建设项目水资源论证实例分析与探讨王永杰，郭贺洁，王水生(新疆水利水电勘测设计研究院，新疆乌鲁木齐830000)摘要：在优先利用矿坑排水量的前提下，通过对哈密四道沟水库水源开发利用现状和来水量的分析，结合规划水平年水库已有用户和建设项目需水情况，本文从水量、水质和供水能力等方面对建设项目取水水源进行了分析论证，论证其对区域水环境及其他用水户可能造成的影响。结果表明：在优先利用矿坑疏干水源的前提下，哈密四道沟水库地表水资源相对充沛、水质较好，完全能满足建设项目的用水要求；建设项目取水对区域水环境影响较小。此外，结合哈密地区水资源现状，对在哈密地区开展露天煤矿建设项目水资源论证工作中遇到的问题进行了分析探讨。关键词：露天煤矿；水资源论证；矿坑排水量；水库地表水1引言哈密地区地域辽阔，矿产资源极为丰富。一方面，随着新疆跨越式发展的不断推进，哈密地区将充分发挥自身的资源和区位交通优势，使煤电能源基地的地位不断得到加强，成为疆电东送、疆煤东运大格局的有力推动者。另一方面哈密地区降雨稀少，蒸发强烈，水资源利用效率低，地下水局部超采严重，水资源短缺己成为其经济社会发展的主要制约因素"。因此在哈密地区保证工程建设项目的用水合理、可靠和可行性就显得更为重要，水资源论证制度正是在工程项目建设的同时，保证对水资源合理开发、节约使用和有效保护的一项重要制度。2项目背景华能沙尔湖露天煤矿一期工程位于新疆维吾尔自治区哈密市西部河区沙尔湖矿区，行政区划隶属哈密市管辖。建设规模为10．0Mt／a，计划于2015年左右建成。根据工程建设需水要求，工程年需水量100．8万m3。水源经比选，确定为露天煤矿矿坑排水和四道沟水库地表水，取水水源分析论证范围为四道沟水库来水区及供水区，论证水平年2010年，规划水平年2015年。3区域水资源开发利用现状沙尔湖地区所在的西部河区水资源总量为1．97亿m3，其中地表水资源量为1．27亿m，地下水总补给量为1．66亿m3，地下水天然补给量为0．70亿m3。地表水用水量为0．73亿m3，地表水开发利用程度为57．6％，开发利用程度很高。地下水开采量为0．9l亿m3，占地下水可开采量1．22亿m的74．8％，开发利用程度很高。农业用水占各业总用水量的92．9％。农业有一定节水潜力。工程取水的四道沟水库位于哈密市德外里克乡，距哈密市约80km。四道沟坝址处控制流域面积100．4km2，多年平均年径流量l948万m。四道沟水库总库容为570．47万m3，兴利库容332．81万 王永杰，郭贺洁，王水生：哈密地区露天煤矿建设项目水资源论证实例分析与探讨．9．m，调洪库容97．54万m3，是一座以工业供水、牧业灌溉兼顾防洪等综合功能的小型骨干水利枢纽工程。4取水水源论证4．1矿坑疏干水水源论证(1)矿坑涌水量估算及评述根据项目相关资料，本文采用大井法和排水沟法估算矿坑涌水量，采用排水沟法估算的矿坑正常涌水量为780m3／d，采用大井法估算的矿坑正常涌水量为l300m3／d。为保证矿区用水安全，保证正常生产，处于安全考虑，取二者较小值作为本次水资源论证的矿井涌水量，即取780m3／d。根据相关规范，采用推算出的井下排水量作为矿井水源取水量时，应对排水量进行折减，折减幅度为30％~50％。本次矿井排水量折减幅度取50％左右，即先期开采地段可利用的矿井排水量为400m／d，折算年取水量13．2万m。(2)矿坑排水水质分析矿坑排水矿化度、总硬度较高，水质极差，水质不符合《国家地表水环境质量标准》的III类标准。必须经水处理才能满足露天矿生产系统除尘用水、洗车用水及冲洗地面用水要求。4．2地表水水源论证(1)来水量分析根据相关设计成果四道沟水库坝址断面不同频率年径流量统计结果见表1。表1四道沟水库坝址处不同频率年径流量统计结果表(单位：10m)按照工业用水保证率95％的要求，四道沟水库地表水来水量为1052万II13。(2)用水量分析沙尔湖矿区水行政单位所需水量已通过水利厅批复。经调查，沙尔湖矿区目前经批准有四道沟水库地表水使用权的企业包括红石矿业(铜矿)、黄土坡矿业(铜矿)以及潞安新疆煤化工(集团)有限公司哈密电厂(2x330MW)工程，其中红石矿业与黄土坡矿业已建成投产，批复用水量3l2万m：潞安新疆煤化工(集团)有限公司哈密电厂(2×330Mw)工程已完成水资源论证工作并得到自治区水利厅的水量179．04万m3。华能沙尔湖露天煤矿一期工程年需水量100．8万m3，其中需从四道沟地表水合理取水量87．6万m，矿井疏干水取水量l3．2万rn3。至规划水平年2015年，沙尔湖工业园区总需水量为578．64万。生态用水量。根据《哈密至郑州输电工程哈密煤电基地规划水资源论证报告书》规划成果，依据四道沟多年平均来水情况，四道沟生态基流水量为192．6万m3。 ．10一王永杰，郭贺洁，王水生：哈密地区露天煤矿建设项目水资源论证实例分析与探讨农业用水量。根据《哈密至郑州输电工程哈密煤电基地规划水资源论证报告书》，四道沟现状地表用水户为德外里克乡和五堡乡的农业灌溉用地，至规划水平年2015年，随着四道沟水库的建设，德外里克乡四道沟村移民搬迁。四道沟的地表用水户仅为五堡乡1个村的农业灌溉用水(灌溉面积为2290亩)，年用水量为195．7万m3。(3)可供水量分析二、三、四道沟水库供水一期工程己建成完工，供水范围为沙尔湖矿区，现状年供水能力600万m3／a，由用水量分析可知，规划水平年，沙尔湖工业园区用水量578．64万rn3，小于供水工程向沙尔湖工业园区的现状供水能力。(4)来用水平衡分析四道沟水库用水户用水量包括工业用水、农业用水和生态用水，用水量合计966．94万m3(不含水库损失)，小于四道沟水库95％设计保证率下的来水量l052万m3。(5)地表水水质分析通过对四道沟地表水天然水化学类型分析、水质现状评价，符合《国家地表水环境质量标准》的III类标准，水质良好，适用于渔业养殖、工业用水、农田灌溉等各种用水要求。对于生活用水要求，通过设置在露天矿业场地的净水间生活用水处理设施，可使地表水水质符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)。5取水影响分析5．1取四道沟地表水对区域水资源的影响(1)对区域水资源的影响：华能沙尔湖露天煤矿一期工程取水由四道沟工业供水管网供水，未直接从河道取水，取水不存在对河道水量时空分布与水文情势影响。(2)对区域生态的影响：沙尔湖矿区，属低山丘陵的戈壁滩，无地表植被。四道沟水库地表水出山口后两岸并无天然生态植被分布。故华能沙尔湖露天煤矿一期工程用水对下游生态环境的影响轻微。(3)对水功能区和纳污能力的影响：四道沟未划定水功能区，河流出山口后水量大部分渗漏转换为地下水。河道纳污能力极小或说基本上无河道纳污能力。经现状及规划水平年调查分析，四道沟无入河排污口，华能沙尔湖露天煤矿一期工程取水对河道纳污能力影响甚微。5．2取煤矿疏干水对区域水资源的影响(1)对区域地下水位的影响：矿区内无地表径流，大气降水对地下水补给很微弱。由于矿区地下水含水层缺乏补给，地下水径流不畅，总体上该区域地下水补、径、排条件差。煤矿取疏干水基本不会对区域地下水位产生影响。(2)对地下水水质的影响：该区与外界水力联系薄弱，煤矿疏干水经处理基本除去悬浮物，只有可溶性固形物能随水下移。工程取煤矿疏干水基本不会影响地下水质量。(3)对环境地质和生态的影响：可研设计在开发煤炭资源的同时，将投资2781万元实施生态保护及土地复垦措施，保护和改善矿区及周边地区生态环境。工程取煤矿疏干水对环境地质和生态影响甚微。 王永杰，郭贺洁，王水生：哈密地区露天煤矿建设项Et水资源论证实例分析与探讨5-3取水对其他用水户的影响四道沟水库2015年地表水协议用水户总用水量686．74万m3。华能沙尔湖露天煤矿一期工程四道沟水库断面地表水年总取水量87．6万m3。从四道沟P=95％来水频率下地表水资源量l052万m角度分析，2015年四道沟水库扣除生态用水及协议用水户用水后可供水量132．86万m3。现状四道沟水库及供水管网年供水量600万m3，2015年哈密市二、三、四道沟供水管网二期工程建成实施，通过水库联合调度，可向沙尔湖工业区年供水1800万m3。综上，华能沙尔湖露天煤矿一期工程取水不会对其他用水户产生影响。6结论与探讨6．1结论通过对建设项目取水水源水量和水质分析可知，在优先利用矿坑疏干水源的前提下，哈密四道沟水库地表水资源相对充沛、水质较好，完全能满足建设项目的用水要求；建设项目取水对区域水环境影响较小。6．2探讨(1)哈密地区能源优势与水资源劣势对比非常突出，建设项目业主对水资源的配置权显得异常关注，需要注意的是哈密地区水利局和哈密市水利局同时具有该地区水资源的配置权，因此在哈密地区进行水资源论证的调查中，应充分调查，理清关系，全面了解用水户的情况。(2)露天煤矿水资源论证中，按照相关政策法规，矿坑排水量应优先利用，使得矿坑排水量的论证成为一个相对必然的论证内容，然而矿坑排水量的估算具有较大的不确定性，因此建议采用两种以上的方法进行复核计算，取偏于工程用水安全的值进行水源水量论证。(3)为满足地区水资源优化配置和经济社会可持续发展的要求，工业园区的规划论证已成为必然，哈密地区作为能源富集和水资源短缺的典型地区，应把工业园区的水资源论证提上日程，优先安排，使得园区工程建设项目的用水更加有据可依，有章可循。(4)在新疆的各大煤电基地中露天煤矿的水资源论证相对较少，本文以哈密地区露天煤矿的水资源论证为例，对露天煤矿的水资源论证进行了探索分析，可为今后的露天煤矿水资源论证项目提供参考。参考文献：[1]贾丽丽，王晓强．哈密地区水资源评价与利用对策研究[J]．中国水运，2010，10(5)：127—128．『21焦宏波．哈密地区水资源利用规划节水研究[J]．水利规划与设计，2009，2：4-5，44．[3】秦海霞，路震广，李永刚，等．以水库为水源的建设项目水资源论证实例分析[J]．人民黄河，2010，32(6)：73—74．『4]中煤国际工程集团沈阳设计研究院．华能新疆能源开发有限公司新疆哈密市沙尔湖煤田东部一区露天煤矿一期工程可行性研究说明书[R]．2012，6．[5】新疆地矿局第一地质大队．新疆沙尔湖煤田哈密市沙尔湖东部一区露天矿勘探报告[R]．2011，4．【6】新疆水利水电勘测设计研究院．哈密至郑州输电工程哈密煤电基地规划水资源论证报告书[R]．2011，12．[7]哈密地区水利水电勘测设计研究院．哈密市二、三、四道沟供水管网工程可行性研究报告[R]．2010，12．'