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河南华润电力首阳山有限公司邙山电厂二期扩建工程水资源论证报告本科学位论文.doc

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'1总论1.1建设项目的目的和意义1.1.1由来我公司受河南华润电力首阳山有限公司的委托,于2006年1月9日正式签订项目合同,随即组织技术力量,开始对建设项目河南华润电力首阳山电厂二期2×600MW扩建工程进行水资源论证工作。根据中华人民共和国水利部、中华人民共和国国家发展计划委员会联合颁布的《建设项目水资源论证管理办法》、《建设项目水资源论证报告书编制基本技术要求》以及中华人民共和国水利行业指导性技术文件SL/Z322—2005《建设项目水资源论证导则(试行)》的条款内容,制定了《河南华润电力首阳山有限公司邙山电厂二期扩建工程水资源论证报告》项目任务书和编制大纲。并根据建设项目规模和取水水源类型,同时考虑早期已有的观测资料、勘探评价成果以及本项目合同中将开展的工作内容进行水资源论证工作。主要工作内容包括:1)工作大纲编写编写《河南华润电力首阳山有限公司邙山电厂二期扩建工程水资源论证报告》工作大纲。2)区域社会经济、供用水情况调查及资料收集调查收集了与本期扩建工程有关的区域社会经济资料、各种统计年鉴、水文、气象观测刊印成果、有关水源地的各种勘探、试验研究成果以及区域主要供用水资料、各种水利设计规划成果、洛阳市瀍东污水处理厂设计报告及中水回用论证报告成果等。3)供水水源水资源分析评价3 在收集以往分析成果的基础上,对水源地区域地下水资源计算参数和资源量成果作了校核分析,地表水来水量分析;河流地表水水质、地下水水质分析评价;电厂取用水量的合理性分析;水源地地下水动态预测;中水及地下水可利用量分析;中水水质和可靠性分析。4)成果报告编制根据论证报告编制的依据、收集调查的基础资料和分析评价的成果,编写《河南华润电力首阳山有限公司邙山电厂二期扩建工程水资源论证报告》。1.1.2目的和意义随着河南省国民经济的快速发展和城乡人民生活水平的提高,全省用电量和用电负荷增长迅速,对电力的需求量将越来越大。根据豫中各供电区负荷现状及“十五”发展规划,2001年豫中各供电区综合最大负荷为5111MW,2005年综合最大负荷达7498MW,2001~2005年豫中用电负荷的平均增长率为10%,增长速度高于全省平均水平。到2010年豫中供电区的负荷将达9458MW,2015年豫中供电区的负荷增长水平将达11834MW。由于负荷的季节性差异以及水电冬夏出力的不同,河南电网机组多数安排在冬季投运,因而河南电网的电力基本呈现夏有缺额冬季基本平衡的状态。特别是主要分布在豫中区域的高耗能用电项目电解铝的陆续建成投产,在2000年已建成总规模为42.5万t/年基础上,2001年增至62.2万t/年,该区域电解铝行业生产规模不断扩大将较大地带动电力需求的快速增长,使该地区的用电水平将有较大提高。预计河南省电力需求量在今后一个时期仍将有较大增长。因此,建设项目实施后可以缓解河南电网出现的电力缺口,对河南省工农业生产的快速发展和人民生活水平的提高具有重要意义。3 1.1.3必要性与作用河南省电力系统是华中电网(河南、湖北、湖南、江西)的重要组成部分。河南电网位于华中电网北部,除在边界地区与安徽、河北、陕西、山西有极少量的电力交换外,主要是与华中电网的联系,目前已形成豫北、豫南、豫中三个区的统一电网。一方面,根据国家实施西电东送的政策,华中电网(三峡电站)向广东送电的容量有所增长,相应三峡电站分配华中的电力减少2000MW,因而河南省吸收三峡的电力将有所减少;另一方面,三峡电站建成后,需要一批大型火电厂与其补偿运行,需要配合一定的火电调剂以提高西电东送的可靠性和稳定性,这些都为河南省新增装机容量提供了新的空间。再者,河南省小火电厂关停、限制小火电出力和计划退役机组所腾出的电力容量,也将为新增大型机组电源提供电力空间和电量空间。河南华润电力首阳山有限公司邙山电厂处于豫中电网的中心,是河南省统调电厂之一,属于河南省及华中电网的主力电厂和火电基地。二期扩建工程2×600MW机组容量,属于大容量、高效率的火力机组,经济性能好,运行费用低,一般适合带平稳的负荷,工作在基荷位置。建设项目实施后,可加强豫西区域水火电基地的建设,满足本地区的用电需求:同时可经500KV电网接入郑西500KV开关站,电力直接送至河南省最大的受端—郑州供电区,不但可以将电力直接送至负荷中心,以保证豫中供电区国民经济发展对电力供应的需求,而且盈余电力还可送往豫南、豫北电网,弥补未来豫中地区以及整个河南电网的电力缺口。3 从河南省资源分布来看,豫西煤炭资源储量较为丰富,又近临陕西、山西煤炭大省,交通运输条件便利,建厂条件优越,可以有效地利用本地资源,具有重要的资源优势和区位优势。河南华润电力首阳山二期扩建工程是在一期工程建设的基础上扩建的,因此在厂区场地、水源地及除灰场等方面均留有再扩建2×600MW工程的余地。另外,建设项目的投运,不仅可以加快河南省火电基地建设步伐,改善河南省电网的电源结构,增大该类型机组在河南省电网装机中所占的比例,而且与河南省电力系统日益增大的容量相适应。它的建设将在河南省电力系统中发挥重要作用。1.2建设项目水资源论证依据1)《中华人民共和国水法》[2002];2)《中华人民共和国环境保护法》[1989];3)《中华人民共和国水污染防止法》[1996];4)《中华人民共和国水土保持法》[1991];5)水利部《建设项目水资源论证导则(试行)》(SL/Z322-2005);6)中华人民共和国水利行业指导性技术文件SL/Z322—2005《建设项目水资源论证导则(试行)》[2005];7)中华人民共和国水利部中华人民共和国国家发展计划委员会令[2002]第15号《建设项目水资源论证管理办法》及其附件《建设项目水资源论证报告书编制基本要求》;8)《河南省〈水法〉实施办法》;9)中华人民共和国《取水许可制度实施办法》[1993];10)《河南省取水许可制度和水资源费征收管理办法》[2001];11)《火力发电厂设计技术规程》[2001];12)中华人民共和国国家标准《供水水文地质勘察规范》(GB50027—2001)13)中华人民共和国国家标准《火力发电厂供水水文地质勘测技术规程》(DL/T5034—94);14)中华人民共和国国家标准3 《污水综合排放标准》(GB8978—1996);15)建设部司发文(98)城建水字第07号《关于(中国城市节水2010年技术进步发展规划)的通知》;16)中华人民共和国电力行业标准《火力发电厂节水导则》(DL/T783-2001);17)国家环境保护局、国家质量监督检验检疫总局发布《地表水环境质量标准》(GB3838-2002);18)中华人民共和国《地下水环境质量标准》(GB/T14848-1993);1.3建设项目选址情况建设项目属扩建工程,不另选新址。1.4建设项目取水水源与取水地点伊河、洛河地表径流量年内变化不均,枯水期河道水流小甚至断流,供水水源不可靠,不能满足电厂均匀需水要求;伊河、洛河地表水流经伊川、洛宁、宜阳县城和洛阳市区后,受到城市工业和居民生活废污水排放的影响,常年河流水质类别呈现为V类或劣V类,且河水含沙量偏高,也不能满足电厂生活、锅炉、冷却用水的质量要求,需进行水质处理,处理费用将增加电厂发电成本,降低发电经济效益。因此伊洛河水不宜作为本电厂的供水水源。其他如陆浑水库、故县水库及黄河小浪底水库水源距电厂厂址较远,供水成本大,也不宜作为本电厂的供水水源。根据本区域水资源条件,电厂循环冷却水采用洛阳市瀍东污水处理厂二级排放水作为主水源。河南华润电力首阳山有限公司邙山电厂一期2×3 600MW工程水资源论证时经过分析计算和评价,以浅层地下水作为电厂的补给水源,水源地位于洛阳偃师市境内黄河流域伊洛河下游段的河谷平原,水源地距电厂约12km。水源地范围涉及伊河、洛河河漫滩及一、二级阶地,东西长25km,南北宽约9km,总面积217.5km2。地下水埋深一般为2~5m,主要含水层岩性为砂卵石层,砂卵石层厚度26~51m,含水层富水性强,渗透性能好,补给条件优越。生产井以傍河开采浅层地下水作为电厂的补给水源。当考虑本期用水量时,水源地地下水可开采量已不能满足正常取水要求。为解决该地区水资源总量供需的紧张问题,根据用水政策,及洛阳市污水处理工程规划建设情况,河南华润电力首阳山有限公司邙山电厂一期循环冷却用水已改为瀍东污水处理厂的中水,本项目二期扩建工程亦采用瀍东污水处理厂的中水作为循环水水源,二期取水源地部分地下水作为生活和消防用水水源。备用水源为伊洛河河间地块水源地地下水。1.5工作等级本项目位于河南省洛阳偃师市境内,属于水资源状况紧缺地区,按《建设项目水资源论证导则》(试行)(SL/Z322-2005)表2.1.2之规定,属于一级论证区。本项目主水源为洛阳瀍东污水处理厂的中水,生活和消防补水取自伊洛河河谷地区水源地的地下水,根据取水量对照表2.1.2,论证工作等级为二等。根据《建设项目水资源论证导则》(试行)(SL/Z322-2005)2.1.2条规定,水资源论证等级由分类等级的最高级别确定。通过以上分析结果,综合确定本项目水资源论证工作等级为一级。1.6论证委托书或合同、委托单位与承担单位建设项目水资源论证合同委托单位为:3 河南华润电力首阳山有限公司河南华润电力首阳山有限公司属于中外合资企业,注册资本金12.375亿元人民币,由华润电力控股有限公司、海港城实业发展(深圳)有限公司、偃师市神达实业有限公司分别以85%、10%、5%的比例合资设立。地处河南省偃师市首阳山镇,南依陇海铁路、北临连霍高速,交通发达便利,东距郑州108km,西去洛阳22km,地处豫中电网的负荷中心,当地及周边地区煤炭资源丰富,兼具路口、坑口的良好条件,区位优势明显,规划容量为4×600MW。一期工程2×600MW超临界发电机组总投资49.5亿元,为2005年国家重点建设项目。建设项目水资源论证合同承担单位为:河南省水利勘测设计研究有限公司本公司为主要从事水利水电工程勘测设计的甲级综合性工程勘测设计单位,具有承担大中型水利水电工程勘测、规划、设计、咨询的能力和实践经验,持有国家建设部颁发的工程设计甲级证书、国家水利部颁发的甲级水文、水资源调查评价证书、甲级建设项目水资源论证证书。全院在职职工637人,其中具有工程师职称的201人,高级工程师51人,教授级高级工程师11人,拥有一批从事水文水资源规划的专业人才,先后承担完成了全省流域综合规划、全省水资源利用规划、全省水中长期供求计划、南水北调中线供水区水资源利用及供水规划以及伊川三电厂2×300MW、驻马店古城电厂2×300MW、平顶山电厂2×200MW、平顶山二电厂2×900MW、林州市红旗渠补源工程马家岩水库、燕山水库等工程的水资源论证工作。建有信息网络系统,配置有先进的计算机软件系统和各种硬件设备,具备进行各类水资源研究和承担建设项目水资源论证的工作条件和能力。3 河南华润电力首阳山有限公司委托河南省水利勘测设计研究有限公司,对河南华润电力首阳山有限公司邙山电厂二期扩建工程进行水资源论证工作,并下达了论证任务委托书(见附件2),同时双方签订了合同书。3 2建设项目概况2.1建设项目名称、项目性质建设项目名称:河南华润电力首阳山有限公司邙山电厂二期2×600MW扩建工程建设项目性质:扩建2.2建设地点、占地面积和土地利用情况2.2.1项目工程选址情况河南华润电力首阳山有限公司邙山电厂在洛阳偃师市境内,位于洛阳以东约22km,偃师市城西8km,东距郑州市约108km。南临郑州洛阳公路(310国道)及陇海铁路,北面4km连霍高速公路经过。二期扩建工程规划布置在一期电厂原址东部。从南到北,按厂内铁路和煤场、主厂房、升压站三列式布置。电厂南部为铁路配线和煤场设施区,煤场与灰处理区集中于一处。电厂燃煤由铁路及公路运输,铁路专用线由陇海铁路首阳山车站接出,长约3km。主厂房位于一期工程主厂房东侧,连续扩建,炉后为脱硫场地,并预留有脱硝场地。本期工程以500kv一级电压接入系统,采用发电机~变压器~线路组单元接线,接入设在厂外约7km的500kv马寺开关站。冷却塔布置在厂区北部,偃师环城路南侧,冷却塔与泵房沿南北方向布置,综合泵房及水池布置在升压站东侧场地上。电厂水源取自瀍东污水处理厂出流的中水,中水进入电厂后经化学处理后由地下管道送至厂区。储灰场位于电厂东北面的邙岭南坡,距电厂约4km的龙虎沟,现已建成投用。灰场的运行管理方便,已按4×600MW机组考虑,本期工程不需扩建。3 2.2.2建设项目工程占地面积情况河南华润电力首阳山有限公司邙山电厂一期2×600MW工程已于2004年1月开工建设,计划于2006年9月完工并投入生产。因一期工程建设前期对二期工程规划用地已全部征过,故本期工程不新增占地。两期工程总占地面积为64.3hm2。本期占地17.5hm2。2.3建设规模及分期实施意见2.3.1建设项目工程规模河南华润电力首阳山有限公司邙山电厂是河南省电网大型火力发电企业。其中一期2×600MW工程已于2004年9月开工建设,目前主体工程已基本施工完毕,第一台机组已于2006年5月5日通过168小时试运行,工程计划于2006年9月全部完工并投入生产。二期扩建工程规划2×600MW机组,工程项目计划静态总投资42亿元。该工程完工后发电总装机容量达2400MW。2.3.2项目工程分期实施意见本期工程两台机组一次设计,一次施工。2.4建设项目单位职工人数与生活区建设情况项目单位河南华润电力首阳山有限公司现有企业员工总人数210人。二期扩建工程建成后,职工人数增加310人,厂区设办公楼一幢、职工食堂、公寓楼、招待所各一幢。3 2.5主要产品及用水工艺情况河南华润电力首阳山有限公司邙山电厂是国家大型一类企业,是河南省电网大型火力发电厂。一期工程规划2×600MW机组,预计年发电量70亿kWh,年供电量65.43亿kWh。二期扩建工程完工后,发电总装机容量2400MW,预计年发电量140亿kWh,年供电量130.86亿kWh。本工程的用水项目主要是冷却水系统用水、热机用水、输煤喷洒冲洗用水、暖通用水、灰场喷洒用水、灰库调灰用水、化学处理系统用水、生活及消防用水、环境杂用水。本期扩建工程2×600MW机组,设计考虑采用带冷却塔的循环供水系统。循环水供水系统拟采用单元制、二次循环的供水方式,每台机组配备一座逆流式自然通风冷却塔和二台循环水泵。2.6建设项目对用水水量及水质的要求2.6.1水量要求本次扩建二期工程2×600MW机组,新增取水量2647m3/h(0.74m3/s),折合年补给水量2319万m3(机组年运行时间5500h,实际年需要补给水量1459万m3)。其中:本工程采用洛阳瀍东污水处理厂的中水作为循环水补充水源,最大需水量2577m3/h(0.72m3/s),计1417万m3/a(按机组全年运行时间5500小时计算)。生活用水采用水源地的地下水,一期工程已按4×600MW用水建设,本期取水量为70m3/h。年取水量38.5万m3,厂区生活用水量11万m3,其他用水量27.5万m3。3 2.6.2水质要求1)职工生活用水的水质要求应符合中华人民共和国技术标准《生活饮用水卫生标准》(GB5749—85)。2)生产用水的水质要求主要是锅炉给水系统、凝结水系统和循环水系统对水质的要求。(1)锅炉给水系统一期工程锅炉补给水用水系统已考虑了一、二期全部用水量的要求,其原则性系统为:中间水泵水源地地下水超滤清水泵清水箱机械加速澄清池返渗透装置活性炭过滤器超滤水箱超滤出水升压泵离子交换器中间水箱除CO2器4×φ15003×φ24002×φ2500除盐水泵主厂房除盐水箱2×3000m3锅炉补给水系统对外供水量和水质(按“一级化学除盐~混床系统出水的锅炉补给水的水质量标准”)的要求:系统出力:150t/h硬度:~0μgol/L(1/2Ca+1/2Mg)二氧化硅:≤15μg/L电导率:≤0.20μs/cm3 (2)凝结水系统根据《火力发电厂设计技术规程》,结合项目采用超临界机组的特点以及目前凝结水处理的发展情况,凝结水处理原则性系统为:2×φ30002×φ1800主凝泵低压加热器树脂捕捉器体外再生高速混床前置过滤器凝结水系统对外供水量和水质(按“凝结水经氢型混床处理后的水质标准”)的要求:系统出力:1500t/h系统设计压力:3.44MPa硬度:≈0μmol/L电导率:≤0.15μs/cm(25℃)二氧化硅:≤15μg/L钠:≤1μg/L铁:≤8μg/L铜:≤3μg/L(3)循环冷却水系统同一期采用石灰处理系统。满足如下循环冷却水水质控制指标值:PH值:7.0一8.5总硬度:<800ppm总铁量:≤0.5ppm溶解性固体:<3000ppm化学需氧量:<100ppm浊度:<10(度)悬浮物:<10ppm含油量:<10ppm3 3区域地理、社会经济和水资源状况3.1地理位置伊洛河流域地处河南省西部,位于东经110°35′~113°09′,北纬33°40′~34°55′之间,呈西南~东北走向。西北及北部以崤山、邙岭为界,南部及东南以秦岭、伏牛山、外方山为界,与长江、淮河流域为邻,省内东西长约235km,南北宽约105km,自西向东跨三门峡、洛阳、郑州三市,涉及16个县区。全流域总控制面积为18881km2,河南省境内控制面积为15771km2。位于伊洛河流域下游的伊洛河河谷是一个独立的水文地质单元,河谷内有洛阳市和偃师市用水大户,所以把河谷作为论证区进行总体分析。伊洛河河谷,西以洛河进入洛阳市为起点,东到偃师与巩义两市交界处。位于东经112°15′42″~112°49′45″,北纬34°32′46″~34°45′15″,东西长约48km,南北宽约22km,面积约568.5km2。水源地位于论证区东部偃师市境内,西起偃师与洛阳边界,东至偃师与巩义交界处,从李村镇武屯东二级阶地与一级阶地交界起,北至邙岭山前倾斜平原与一级阶地交界处。约东经112°33′33″~112°49′45″,北纬34°37′22″~34°44′42″,东西长约25.5km,南北宽约12km,面积217.5km2。3.2自然地理3.2.1地形地貌1)伊洛河流域3 地势自西向东逐渐降低。西部海拔1500~2000m以上,山高谷深,东部海拔105~800m。熊耳山为伊、洛河的分水岭,山北有洛河及宜(阳)洛(宁)盆地,山南有伊河及伊川盆地,二河汇流处形成伊洛河谷地,谷地平坦开阔,地势较为低缓。区内地貌复杂,类型多样。根据地貌的形态和成因分为山地地貌、丘陵地貌与河谷平原地貌三大类型。山地地貌分为中山、低山和丘陵,黄土山丘地貌分为黄土低山、黄土丘陵和黄土塬等,河谷平原包括洪积平原和冲积平原。2)伊洛河谷地北部为黄土台塬的邙岭,南边是嵩山及其北延的丘陵,形成两边高中间低的槽形。河谷地势基本平坦,西高东低,西部地面标高200m,东边地面标高112m。由于河流的冲积和构造运动的不均匀性,河谷内地面起伏不定,主要由一、二级阶地和漫滩构成,沿河呈不对称分布。其一级阶地主要分布在伊、洛河两岸,阶地宽2~5km,阶面略向河流及下游方向倾斜,前缘与漫滩成渐变或与陡坎接触,坎高15m,地层主要由全新统粉质粘土、粉土及砂卵石组成,由于盆地的沉降幅度大于上升幅度而成为上迭阶地。二级阶地主要分布在洛河北岸和伊河南岸的高崖及高龙北一带,阶面宽2~4km,地面标高125~150m,略向河流方向倾斜,前缘陡坎高出一级阶地或与河漫滩接触,由上更新统黄土状粉质粘土及砂卵石组成,同为上迭阶地。谷地西部开阔,最宽达16km。当伊、洛河在偃师市杨村汇合后盆地逐渐收缩而止于巩义市。项目水源地位于谷地下游的伊、洛河河间地块,地势西高东低,地面高程122~114m,自然坡降1‰,由第四系冲积砂卵石、砂、粉质粘土组成。3 3.2.2河流水系本区域属黄河流域,洛河和伊河为区内两大河流。洛河发源于陕西省蓝田县的木岔沟,从瑶沟口入境,向东北流经卢氏、洛宁、宜阳、洛阳市到偃师市杨村,境内全长298.7km,下游主要支流有涧河等。洛宁县境内的故县水库为洛河干流上一大型水库,1991年建成使用,水库以上境内长103km,控制面积5370km2,总库容11.75亿m3。伊河发源于栾川县熊耳山南麓,向东北流经栾川、嵩县、伊川、洛阳市到偃师市杨村,全长268km。嵩县境内的陆浑水库为伊河干流上一大型水库,1965年建成使用。水库以上长174km,控制面积3740km2,总库容13.2亿m3,多年基本运行方式为汛期调洪,非汛期蓄水灌溉。伊、洛二河在偃师市杨村西北汇流后称伊洛河,向东北经巩义市神北村东北注入黄河,长36.8km。3.2.3气象本区属于暖温带季风气候,四季分明。由于受东亚湿润季风和西北干燥季风交替影响,冬春两季西北季风较强,常低温少雨干旱,夏秋两季东亚季风较强,炎热多雨,常有涝汛。由于区内海拔高度相差悬殊,因而气候具有明显的垂直变化。河谷、丘陵地带年平均气温12℃~15℃之间,海拔1500m以上的山区年平均气温在4℃~12℃之间。年平均无霜期170~230天,年平均日照时数2038~2346h,年平均风速1.6~3.3m/s,多年平均蒸发量1450~2407mm,多年平均降水量510~920mm。3.3社会经济3 省内伊洛河流域涉及三门峡市的卢氏县、渑池县、义马市、陕县和洛阳市的市区、栾川县、嵩县、伊川县、汝阳县、洛宁县、宜阳县、新安县、孟津县、偃师市以及郑州市的巩义市、登封市,共计3市的16个县市区;论证区内有1个省辖市、4个县级市区和11个县。总土地面积15771km2,总耕地面积538.73万亩(2001年末,下同),总人口661.61万人。平均人口密度为342人/km2,人均占有耕地0.81亩/人。有效灌溉面积203.84万亩,占耕地面积35.2%。国内生产总值为630.59亿元,人均国内生产总值0.95万元,工业产值892亿元,人均1.35万元,农业产值42.12亿元,人均0.064万元。流域内矿产资源和水力资源丰富。区内洛阳市既是一个新兴工业城市又是一个老工业基地,是国家第一个五年计划重点建设城市之一,全国156项重点建设工程有7个在洛阳。经过四十多年的发展,现有l300多家工业企业,其中大型、特大型38家,如洛阳拖拉机厂、轴承厂、铜加工厂等,形成以机电、冶金、建材、食品、轻纺等为主,34个门类齐全,大、中、小结合,轻重工业全面的工业体系。洛阳市是国家重点旅游城市,有四千多年建城历史,是我国著名六大古都之一,有十三个朝代在此建都,有龙门石窟等著名景点。洛阳地处陇海、焦枝两铁路交汇处,东西向有连霍高速公路、310国道从这里经过,南北向的207国道与其交汇,邙岭上建有国际机场,交通发达,为豫西政治、经济、文化中心。3.4论证区水文地质概况3.4.1地质构造与地层3 论证区位于洛阳盆地,该盆地在大地构造上属于豫西褶断带,为中生代坳陷~断落盆地。盆地南与古老的嵩山隆起相连,北与邙山相接。由于地壳运动,两侧山区上升,盆地不断下陷,使盆地内冲积的新生代地层厚度达1000~3000m,其中以粗粒相为主第四系多层结构厚度200m左右,为地下水的赋存提供了极为有利的条件。盆地南侧为单斜地层,基岩出露较多,从太古界到中生代地层均有出露。盆地北侧邙山出露有二叠系砂岩、第三系棕色粘土及泥灰岩,其山前的黄土塬为笫四系更新统黄土和黄土状粉质粘土。盆地内第四系地层发育较全,厚度一般在200m,河谷边缘地带10~60m。自下而上粘性土所占比例减少趋势明显,而砂卵石层增多,厚度增大。(1)中更新统(Q2)分洪积层和冲积层,其中洪积层主要分布于山前地带,岩性主要为棕红色粉质粘土,厚5~50m;冲积层主要分布于盆地中部,埋深50~90m,岩性为粉质土、中细砂及砂卵石,厚20~90m;(2)上更新统(Q3)分为风成黄土、洪积层和冲积层。风成黄土主要分布北部邙山;洪积层主要分布于南部山前地带,岩性以黄色粉质土为主,厚度3~20m;冲积层主要分布于二级阶地,具有二元结构,上部为黄土状粉质粘土,下部为5~20m厚的砂、卵石层。(3)全新统(Q4)主要为冲积层,分布于河谷一级阶地、河漫滩及河床,岩性自上而下为粉质土、砂卵石及粉质粘土,其中砂卵石层厚26~85m。3.4.2含水层组(1)单层、双层结构以卵石为主的孔隙潜水3 伊、洛河河漫滩与一、二级阶地为单层(卵砾石层)或双层(上覆粉质粘土、粉土的卵砾层)结构。上覆粉质粘土、粉土厚4~13m。下伏以卵石层为主的孔隙含水层结构疏松,透水性好,从南到北、自西向东含水层颗粒逐渐变细,一般伊河透水性较好,洛河透水性稍差;卵石层西部厚达95m,东部一般厚50~60m。卵石层含水层渗透系数50~300m/d,水位埋深3~4m,单井涌水量200~600m3/h,富水性极佳,是本次评价的主要目的层。(2)多层结构以砂卵石为主的孔隙潜水主要分布于嵩山北部山前地带,砂卵石总厚3~20m,水位埋深一般大于10m,单位涌水量5~10m3/h.m,属于中等富水区。3.4.3水文地质分区(1)河谷强富水区分布在伊、洛河河漫滩、河间地块一级阶地。根据勘察资料,其上部为粉质粘土、粉土、粉细砂,厚度4~15m;下部为松散的砂卵石层,厚度28~95m,单井涌水量大于5000m3/d。该区含水层渗透性好,富水性强,地下水埋深1~5m。该区是电厂水源地生产井布设的主要地区。(2)伊、洛河一级阶地中等富水区主要分布在洛河以北、伊河以南及洛阳市西部,上部为粉质粘土、粉土,厚度9~18m;下部为沙卵石层,混中、细砂,厚度28~50m,单井涌水量1000~5000m3/d。(3)伊河二级阶地弱富水区主要分布在伊河南部诸葛~高龙镇一带,伊东渠以北,上部为粉质粘土、粉土,厚度20~36m;下部为砂、卵石层,总厚度3~20米,水位埋深16~22m,单井涌水量小于1000m3/d。(4)山前倾斜平原贫水区3 主要分布在陇海铁路线以北地区,地貌上属于阶地与山前洪、坡积交接处,岩性以粉质粘土为主,混碎石、砂、卵石,含水层厚度一般小于8m,水位埋深15~60m,单井涌水量小于100m3/d。3.4.4地下水的补给、径流与排泄伊洛河谷平原是一个较独立的水文地质单元。河水流向自西向东,河谷平原下面为第四系砂卵石含水层。含水层受两侧基岩和下伏粘土阻隔,水量的交换主要发生在河谷平原内。地下水主要接受大气降水入渗补给、河流渗漏补给。另外还接受农田灌溉渗漏补给及侧向径流补给等。地下径流主要受地形地貌影响,潜水位与地形等高线的变化基本吻合。地下水在重力作用下沿砂卵石含水层向下游运移,使得侧向径流成为水源地地下水的一种重要补给来源。电厂水源地开采以前,主要是地下径流排入河道。1989年老首阳山电厂水源地运行后,由于傍河开采,水源地部分地段的补排关系发生变化,河水补给地下水,水源地地下水以人工开采、潜水蒸发、基流排泄和地下水径流的方式进行排泄。因区内工业发达、人口稠密,且都以地下水为主要水源,故地下水开采量很大。在水位埋深较浅的地段,地下水相当部分消耗于潜水蒸发。而在水源地下游地区,除地下水侧向径流排泄外,还以散泉和基流的形式排泄到河道。3.4.5地下水动态特征区内地下水与地表水水力联系密切,大气降水和河川径流是地下水的主要补给来源。一般每年随着雨季的来临6月地下水位开始上升,到8~10月份达到最高水位,11月份随降水逐渐减少,地下水位开始下降,至翌年3~5月份达到最低水位。现状年论证区地下水埋深年内变化情况见图3.4-1。3 图3.4-12001年论证区观测井地下水埋深变化过程线根据地下水连续监测资料分析,最近十多年区内地下水位总体变化不大,见图3.4-2、3.4-3。在1990~2001年期间,洛阳市境内地下水位总体稍有上升(平均上升幅度约1m)。3 图3.4-21990~2001年年末洛阳市观测井地下水位过程线图3.4-31990~2001年年末偃师市观测井地下水位过程线水源地所在的偃师市境内,在1990~2001年期间,河谷平原地下水位总体稍有下降(12年里下降1~2m),但下降幅度并不大,而造成水位下降原因主要是1997年以来,天气偏旱,降水量偏小;另外,老首阳山电厂二期工程取水后的1997~2001年期间,尽管降水量偏枯,但地下水位基本保持稳定,变化幅度在0.5m以内。可见,水源地在新的开采条件下,水位达到新的动态平衡。3.5水资源及时空分布特征3.5.1降水量及时分布特征1)年降水量3 首阳山有限公司邙山电厂水源地所在论证区,属于暖温带半干旱、半湿润大陆性季风气候,年均降水量593.4mm,P=50%保证率年降水量578.9mm,P=75%保证率年降水量489.3mm,P=90%保证率年降水量436.6mm,P=75%保证率年降水量371.4mm,详见表3.5-1。表3.5-1水资源论证区不同保证率月、年平均降水量成果表单位:mm保证率月降水量全年一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月P=50%16.526.949.634.83471.2176.544.293.63.93.324.4578.9(1979年)P=75%1917.98.27317.11482.240.6204.28.44.80489.3(1969年)P=90%34.113.25.217.43.880.9128.63431.756.81.130436.6(2001年)P=97%11.212.437.514.452.725.129.538.864.83.533.70.8324.4(1997年)多年均值34.134.134.140.950.363.7136.3104.570.644.525.58.2593.42)降水量时空分布特点受大气环流季节性变化影响,论证区年降水量的各月分配很不均衡,全年降水量集中在汛期(6~9月份)。据统计,汛期四个月的多年平均降水量375.1mm,占年降水量的63.2%。枯水期的1~3月和年末11~12月份降水量较少;尤其年初1月和年末12月份降水量更少,多年平均不足10mm,其中有25年不足5mm,而且还有一些年份滴雨未下。论证区降水量的年际变化非常大。在50年的降水量系列中,1964年降水量最大为1052.8mm,是多年平均的1.8倍,是特枯年(1997年)324.4mm的3.2倍,丰枯相差悬殊。区域降水量的时空分布特点极不利于作物生长和水资源的开发利用。3 3.5.2地表水资源量及其时空分布特征1)地表水资源量1956~2001年论证区地表水资源量计算,先采用龙门镇、白马寺、黑石关水文站的水文观测资料(1956~2001年46年)及龙门镇、白马寺~黑石关站区间的引、用水量(工、农业生产)调查资料,进行龙门镇、白马寺~黑石关区间逐年天然径流量还原计算(或逐月计算,有部分年份区间月天然径流量出现负值时,则采用新安站的天然径流月分配比,对本区间年天然流量进行年内再分配),计算公式为:W天然=W实测+∑W还原式中:W天然——还原后的天然水量;W实测——龙门镇、白马寺~黑石关水文站区间实测水量;W还原——包括龙门镇、白马寺~黑石关站区间的引出、引入水量,工、农业生产用水、耗水量,计算时段始末水库蓄水变量(增加为正、减少为负)。然后再采用该区间天然径流量进行面积比缩放,逐年计算论证区地表水资源系列,其计算公式为:W区域=R参证×F区域式中:W区域——为区域地表水资源量;F区域——为区域面积;R还原——为龙门镇、白马寺~黑石关站区间天然径流深。分析计算结果表明:论证区多年平均地表水资源量(天然河川径流量)0.7022亿m3,折合径流深123.5mm,年径流系数0.21。P=50%保证率地表水资源量0.6336亿m3,径流深110.5mm;P=75%保证率地表水资源量0.4425亿m3,径流深77.8m;P=90%保证率地表水资源量0.3209亿m3,径流深56.4m;P=97%保证率地表水资源量0.2365亿m3,径流深41.6mm,详见表3.5-2。3 表3.5-2水资源论证区地表水资源计算成果表年份地表水资源量年份地表水资源量年份地表水资源量年份地表水资源量亿m3mm亿m3mm亿m3mm亿m3mm19561.4442254.019680.9262162.919800.6982122.819920.360363.419571.1059194.519690.443978.119810.561498.719930.9538167.819580.9543167.919700.9583168.619821.1281198.419940.426875.119590.533193.819710.6747118.719830.7948139.819950.252644.419600.8564150.619720.281349.519841.0808254.019960.436676.819610.522892.019730.5972105.119850.6662190.119970.246343.319620.6066106.719740.6822120.019860.5529117.219980.6865120.819630.494987.019750.7277128.019870.724697.319990.250944.119641.6195284.919761.2753224.319881.3241127.520000.435676.619650.7947139.819770.6737118.519890.4136232.920010.404871.219660.56499.219780.8946157.419900.710872.7多年0.7022123.519670.8619151.619790.479484.319910.2206125.0均值2)地表水资源时空分布由于论证区属山间河谷平原,河川径流受山前基流排泄强烈作用影响,降雨受地表的滞蓄作用,径流产生明显滞后于降雨时间,与降雨量相比地表径流的年内分配具有明显的时间滞后和年内较均匀的特点。根据1991~2001年的月、年天然径流系列分析,多年平均连续最大四个月天然径流量出现在7~10月份,仅为全年的49.4%;最枯时段一般出现在4~6月份,年末与次年的1~3月份为河川径流的消退期。地表径流的年际变化比降水量更大。在46年的计算系列中,1964年地表水资源量最多为1.6195亿m3,径流深284.9mm,3 年径流系数0.27。是1997年(最枯年份)43.3mm的6.6倍,年径流的丰枯差别比降水量丰枯更悬殊。3.5.3地下水资源量及其时空分布特征1)论证区地下水资源量地下水资源量指降水、地表水体(河道、湖库、渠系和田间灌溉)入渗补给水量,以及地下水侧向径流补给评价区地下含水层的动态水量,其资源量采用水均衡法计算。根据1952~2001年降水量系列资料和近期有关统计调查资料计算分析,论证区地下水资源量1.572亿m3,地下水资源模数为27.7万m3/km2。其中降水补给0.948亿m3,地表水灌溉补给0.145亿m3,地下水侧向补给0.479亿m3。在现状开采条件下论证区地下水平均年总补给量3.619亿m3,地下水补给模数达63.7万m3/km2。其中降水补给0.948亿m3,地表水水体补给2.005亿m3,地下水侧向补给0.479亿m3。地下水总排泄量3.587亿m3,评价区地下水补排基本平衡。详见表6.3-25、6.3-27。2)水源地地下水资源量在现状开采条件下,首阳山有限公司邙山电厂水源地年平均地下水总补给量为1.212亿m3,其中,降水补给0.414亿m3,地表水体补给0.397亿m3,地下水侧向补给0.293亿m3,总排泄量1.187亿m3。水源地的地下水补排水量也基本平衡。若按降水量的不同保证率年份进行预测,在规划开采条件下,地下水总补给量P=50%水平年为1.439亿m3;P=75%水平年为1.304亿m3;P=90%年份为1.216亿m3;P=97%年份为1.138亿m3。详见表6.3-26、6.3-27。3 3.5.4论证区水资源总量论证区多年平均地表水资源量0.702亿m3,地下水天然资源量1.572亿m3,(其中降水入渗补给量0.948亿m3),扣除降水入渗补给量形成的河道排泄量0.072亿m3,区域水资源总量1.578亿m3,产水模数为27.8万m3/km2。在现状开采条件下,由于洛阳市修建了六座橡胶坝,及李楼水厂、老首阳山电厂傍河开采,激发大量的地表过境水补给地下水,使得论证区年地下水总补给量增大为3.619亿m3,实际的地下水资源量达到3.431亿m3,地下水资源模数60.3万m3/km2。3 4论证区水资源利用现状及用水量预测4.1论证区现状供水工程、供用水情况论证区现状供水工程、供用水情况分城镇和农村叙述。1)城镇供水工程及供用水情况论证区有洛阳市和偃师市,目前供水有5个水厂(洛阳市3个、偃师市2个),供水能力87.5万m3/d,其中开采地下水63.5万m3/d,占72.6%。有自备井供水能力32.24万m3/d,合计供水能力119.74万m3/d,其中开采地下水95.74万m3/d,占80.0%。洛阳市规划从陆浑水库引水已完成一期工程。2000年供水2.285亿m3,约占供水能力52.3%。通过引水管道从陆浑水库及涧河引地表水0.093亿m3(其中引陆浑水库水0.07亿m3)占0.88%,其余均开采地下水。在总供水量中,生产用水1.360亿m3,占供水量的59.5%,生活用水0.925亿m3,占总供水量的40.5%,用水人口约123.1万人,人均用水206L/d。2)农村供水工程及供用水情况论证区内农村供水工程有引水、机电井和电站泵站。主要用于农田灌溉。引水工程在伊河上修有伊东渠灌区(部分),龙门渠(也称伊西渠)灌区,在洛河上修有洛南渠灌区(部分),总设计灌溉面积21.3万亩。据2001年统计,有效灌溉面积17.093万亩,实际灌溉面积11.678万亩,年引水量8811万m3,供工业40万m3,供乡镇生活400万m3,供农田灌溉8371万m3,亩均用水717m3,其中论证区内灌溉面积8.742万亩,灌溉用水6238万m3,亩均用水714m3。据2001年统计,区内有机电井0.606万眼,配套有0.571万眼,装机容量5.212万千瓦,全年开采地下水1.2794亿m33 ,供工业用水0.497亿m3,供农村生活用水0.0724亿m3,供农田灌溉0.7100亿m3,实际灌溉面积19.087万亩,亩均用水372m3。区内有机电机泵站106处,装机容量0.576万千瓦,另有流动机电机泵装机容量0.023万千瓦,合计装机容量0.599万千瓦。全年共提水0.134亿m3,其中供工业用水0.058亿m3,供农田灌溉0.076亿m3,灌溉面积3.026万亩,亩均用水251m3。通过对1996~2001年伊洛河河谷浅层地下水开采率分析,其中1997年浅层地下水利用率最高,为84.1%;最低是1996年,为72.6%,见表4.1-1。表4.1-1伊洛河河谷浅层地下水开采率分析表单位:亿m3项目1996年1997年1998年1999年2000年2001年均值地下水总补给量5.8294.4335.3695.0815.1754.6475.089当年浅层地下水开采量3.7904.2963.8253.8503.8783.9903.938浅层地下水蓄变量0.579-0.7010.601-0.1250.153-0.657-0.025浅层地下水利用率(%)72.684.179.573.877.174.677.0省辖黄河流域浅层地下水利用率(%)75.074.484.086.867.576.877.4全省浅层地下水利用率(%)64.464.968.981.455.469.767.54.2水资源开发利用现状及存在问题4.2.1供水工程布局存在的实际问题1)地表水供水工程3 伊洛河流域地形主要由山地和河谷构成,而山地占绝大部分,在地表水资源利用方面存在有利条件,山地地形有利于兴建蓄水工程,已建成故县和陆浑两个大型水库,135个中小型水库,其中大型水库总控制面积达8862km2,占流域面积18881km2的46.9%。但也有不利因素,由于山高水低,地形复杂,造成地表水引水工程施工难度大,配套工程和设施受到制约,因而存在工程供水的利用系数低等问题。2)地下水供水工程地下水资源利用方面,也同样由于地质和水文地质条件不同,富水区集中在河谷地带,造成地下水资源开发利用局限性。由于区域经济布局差异,城镇和工业企业大量集中在河谷地区建设,使得河谷地区各种供用水工程集中,地下水资源开发利用程度高。这种面上分布不均,导致水资源利用的局限性,特别是在浅山、丘陵的农田灌溉、农村生活、乡镇工业和其它行业的用水,受到很大限制,农村吃水难和耕地得不到灌溉在山丘地区普遍存在。总之山地地形制约着水资源的合理利用,特别是地表水和地下水的联合利用合理优化配置受到限制。4.2.2用水指标合理性及存在问题根据1996年到2001年水资源利用情况分析,对伊洛河流域和全省人均用水量、国内生产总值万元用水量、城市和农村(含牲畜)人均用水量、工业(含火电)万元产值取水量、农田灌溉亩均用水量等指标进行对比,结果如表4.2-1。表4.2-1各种指标分析成果人均用水(m3)GDP用水(m3/万元)工业(m3/万元)灌溉(m3/亩)城市生活(L/人.日)农村生活(L/人.日)伊洛河全省伊洛河全省伊洛河全省伊洛河全省伊洛河全省伊洛河全省199248281520566737824519516956663 伊洛河流域人均用水、GDP万元用水、工业万元产值用水和农村生活用水指标低于全省平均水平,而农田灌溉和城市生活用水指标却高于全省平均水平。农田灌溉用水指标高与流域多山坡地,地面不平整有关,但也与灌溉工程质量差、管理不善等原因有关。在本流域内各种用水指标也存在明显差异,以2001年为例,城市生活用水指标最高是新安县城,人均用水263L/d,其中是栾川县城255L/d,这两县城比洛阳市人均237L/d还多;最少是义马市55L/d,其次嵩县、洛宁不足100L/d。4.2.3废水排放、水污染及处理流域内城镇生活和工业(包括乡镇、农业工业在内)排放的废水年均约4亿m3,绝大部分没有经过处理直接排入河道,前面已提到由于流域内城镇生活和工业用水所占比重大于全省,所以治污任务很重。根据规划,洛河市共设三个污水处理厂,即涧西污水处理厂、瀍东污水处理厂和洛南污水处理厂。工业废水需在厂内处理后方可排入水体或城市排水管网。远期城市污水处理率应达到90%以上。三个污水处理厂系统规模如下:涧西污水处理厂系统:2010年规划污水量33万m3/d;瀍东污水处理厂系统:2010年规划污水量20万m3/d;洛南污水处理厂系统:2010年规划污水量33万m3/d;4.32010年水资源利用预测与分析4.3.1预测年份(典型年)的确定在农业、工业和生活三个用水部门中,工业和生活用水基本不受气候影响,相对比较均匀和稳定,农业用水则主要受降水影响。分析1956~2001年论证区的降水系列后,选择1996~2001年6年时段作为代表年段,3 论证区在这个年段内包括1个丰水年、1个偏丰年、2个平水年、2个枯水年,年段平均降水量557.0mm,接近多年均值593.3mm。所以选择1996年至2001年6年作为2010年的典型年段具有较好的代表性,见表4.3-1。表4.3-1论证区降水量分析表降水量单位:mm年份降水量频率丰枯等级1996774.011.8%丰1997324.498.0%枯1998653.625.5%丰1999556.956.9%平2000596.745.1%平2001436.688.2%枯4.3.2社会经济发展预测与用水有关的项目如人口(总人口、城镇用水人口和农村居民人口)、工业增加值和产值、耕地有效灌溉面积和节水面积等,是社会经济发展主要指标,预测分析主要以洛阳市政府所做的“十五”规划提出的发展目标为依据,参照近期洛阳市各用水部门发展的趋势和增速,确定2010年各项用水指标,结果见表4.3-2。表4.3-2论证区主要社会经济发展预测成果表年份人口(万人)工业产值(亿元)耕地有效灌溉面积(万亩)节水灌溉面积(万亩)大牲畜(万头)小牲畜(万头)总人口城镇农村产值增加值2001661.6176.1485.5892.1278.57203.885.281.5254.92010714.0219.9494.11624.4520.64241.9148.489.1304.63 4.3.3用水指标预测根据有关部门提出的2010年节水目标,对主要用水指标进行分析确定。按照《中国城市节水2010年技术进步发展规划》,洛阳市属特大城市级别,北方城市人均综合用水指标为221~288L/d,取其均值255L/d,县城生活用水根据目前省内用水水平采用150L/d,农村居民生活用水采用45L/d,大牲畜用水采用40L/d,小牲畜用水采用15L/d。在工业用水指标中,洛阳市区2000年工业用水重复利用率为68%,按可比价计算的当年万元产值当年取水量为68m3,到2010年重复利用率达到76%,工业万元产值取水量为39m3,伊洛河流域参照洛阳市工业用水进行分析,万元产值取水量为33m3。农田灌溉定额通过分析2001年(枯水年)伊洛河流域有关县的用水情况,井灌用水定额为350~370m3/亩,取其中间数360m3/亩,则偏枯年为300m3/亩、平水年为240m3/亩,考虑到2010年灌溉的节水措施增强,采用平水年225m3/亩、偏枯年270m3/亩和枯水年320m3/亩。鱼塘补水的指标同现状。4.3.42010年用水量、供水量和耗水量预测根据上述经济指标和用水预测各部门的用水量,其中工业和生活用水要求得到保证,而农业用水在偏枯年和枯水年供水不足允许受灾和成灾,所以农业用水采用现状用水过程,以面积比估算用水量。预测结果2010年用水量如表4.3-3、表4.3-4。3 表4.3-32010年论证区水资源利用表水量单位:亿m3项目供水量用水量耗水量地表水地下水合计农业工业城市农村合计生活生活现状1.09612.96654.06261.35521.59981.00360.1044.06261.7103均值20101.40893.38594.79481.38722.09651.17740.13374.79482.2144年均值增量0.31280.41940.73220.0320.49670.17380.02970.73220.5041增速(%)2.81.51.90.331.82.81.92.9表4.3-42010年论证区不同代表年水资源利用表水量单位:亿m3项目199619971998199920002001均值现状用水量3.87224.39273.82454.06044.30163.92414.0626耗水量1.55342.00591.65241.70321.67131.67581.71032010年用水量4.63474.91694.59354.85794.72635.03984.7949耗水量2.00402.37832.14512.22532.32032.21342.2144用水增量0.76250.52420.76900.79750.42471.11570.7323论证区2010年水平年供水量平均比现状增加0.7322亿m3,增速是1.9%。其中地表水增加0.3128亿m3,地下水增加0.4194亿m3,增速分别是2.8%和1.5%。用水量比现状平均增加最多是工业用水,多0.4967亿m3,增速最快还是工业,每年递增3.0%。4.3.52010年水源地供用水预测水源地用水主要有偃师市区用水、电厂用水和乡镇工业用水、农村生活用水和农业用水。根据市政府规划,市区2010年用水量将达到2555万m3,其中生活用水651万m3,工业用水1904万m3,2010年河南华润电力首阳山有限公司邙山电厂两期工程4×600MW机组投入生产后,电厂年用水量3098万m33 ,乡镇工业、农村生活和农业用水根据上述原则进行预测。分析计算结果见表4.3-5。表4.3-52010年水源地水资源利用预测表单位:万m3项目供水量用水量供水量-用水量地表水地下水合计农业工业城市生活农村生活合计现状均值1493924510738554344503434021073802010年均值263711015136526644735465146215111-1459从表4.3-5可知,2010年水平年水源地供水量13652万m3,用水量15111万m3,缺水1459万m3。第二期扩建机组年用水量1459万m3将用中水代替,用于电厂的循环补水。3 5建设项目用水量合理性分析5.1建设项目用水过程及用水量5.1.1建设项目用水过程河南华润电力首阳山有限公司邙山电厂2×600MW二期规划扩建工程位于河南省偃师市城西,西距洛阳市区约22km,东距郑州108km,处于河南电网中心。华润电力首阳山有限公司邙山电厂二期规划扩建工程建设规模为2×600MW,安装两台超临界凝汽式燃煤机组。供水系统采用带冷却塔的单元制循环供水系统,每台机组配二台循环水泵和一座双曲线自然通风冷却塔。本工程厂外循环补给水源,采用距厂区13km的洛阳市瀍东污水处理厂中水。生活及消防水源取自地下水源补充水系统,该水源并作为循环补充水的备用水源。根据规划设计,2×600MW机组需用补给水量为2647m3/h。其中,中水2577m3/h,地下水70m3/h。各系统用水和用水过程是:循环水补水1961m3/h,冷却塔排污水418m3/h,化学处理用水168m3/h,生活及消防用水20m3/h,其它用水248m3/h。循环水系统排放污水418m3/h,其中炉底密封及排渣用水32m3/h,本期脱硫用水144m3/h,输煤冲洗及喷洒用水20m3/h,干灰调湿用水30m3/h,灰场喷洒21m3/h。根据华润电力首阳山有限公司邙山电厂二期(2×600MW)扩建工程可行性研究报告,电厂的用水过程主要分为冷却塔循环供水系统3 补水、工业用水、锅炉及辅机用水、输煤和冲灰渣用水及厂区生活消防用水等五部分,电厂所产生的废污水全部处理利用,实现全厂废污水零排放。a)循环冷却用水城市中水经过深度处理进入吸水井,大部分由循环水泵升压通过压力管道送至凝汽器及辅机循环冷却水系统,少部分为循环冷却水排污。从凝汽器排出的水大部分进入冷却塔,经冷却塔冷却后,通过回水管道又送回循环水泵吸水井,循环重复使用。进入辅机循环冷却水系统的水也回到吸水井,供循环重复使用。b)工业用水包括烟气脱硫用水,灰渣泵轴封补给水、锅炉排污冷却水、电液调节冷却温排水以及其它生产服务用水等,由凝汽器排水供给。c)锅炉补给水中水、循环排污水经过精处理后供给锅炉,经除氧、加热、加压,在锅炉中产生具有一定压力和温度的过热蒸气,进入汽轮机做工,汽轮机的排气经过凝汽器冷却成凝结水经凝结泵送回除氧器,形成闭路循环系统。d)输煤、冲灰渣用水输煤主要利用水处理系统排出的废水,包括澄清、过滤、化学水处理等过程的废水。锅炉排渣为气力除渣,气力除灰系统。干灰利用循环冷却排污水调湿、汽车运至贮灰厂存放。输煤、冲灰渣水大部分消耗掉。e)生活用水厂内科室用水、食堂用水、浴室用水及消防用水等由地下水深度处理后供给,生活污水经处理后用于绿地喷洒。河南华润电力首阳山有限公司邙山电厂2×600MW二期规划机组3 工程设计用水过程,详见图5-1规划机组水平衡图。5.1.2建设项目设计用水量根据水源条件和《河南华润电力首阳山有限公司邙山电厂二期2×600Mw等级工程可行性研究报告》成果,二期扩建工程规划2×600Mw机组,在额定工况下,循环冷却系统总用水量134130m3/h,其中主机凝汽器循环冷却用水量128040m3/h,辅机循环用水量5840m3/h,循环排污水量418m3/h。设计采用带冷却塔的循环供水系统,总补给水量2647m3/h,用于生产2627m3/h,占99.0%,生活卫生等用水量20m3/h,占总补给水量的1.0%。生产用水量2627m3/h,其中循环水补水1961m3/h,占74.7%,工业用水补水250m3/h,占9.5%。化学处理用水补水168m3/h,占6.4%,其他用水248m3/h,占9.4%。二期工程2×600MW机组循环用水量,见表5-1;2×600Mw机组补给水量,见表5-2。表5-12×600MW机组循环用水量表序号机组容量(MW)凝汽量(t/h)循环水需水量(m3/h)凝汽器辅机冷却水旁流水量总循环水量11´60011646402029201256706522´600232812804058402501341303 表5-22×600Mw机组补给水量表序号用水项目用水量(m3/h)回收量(m3/h)耗水量(m3/h)备注1冷却塔蒸发损失183401834P=1.44%2冷却塔风吹损失1270127P=0.1%3冷却塔排污4184180回收供脱硫及化水等4本期脱硫耗水量16016144回收供除灰等5化学用水25082168回收至废水回用系统6输煤冲洗及喷洒000一期已设计7炉底及捞渣机密封水20+120328干灰调湿及灰场喷洒水30+210519一期废水回用系统2302310未预见水量1980198中水耗水量合计25770.72m3/s11生活及消防用水2002012未预见水量50050地下水耗水量合计700700.02m3/s13本期耗水量合计26470.74m3/s5.2建设项目设计用水指标及用水合理性分析5.2.1建设项目用水指标与标准5.2.1.1评价指标根据中华人民共和国3 电力行业标准《火力发电节水导则》(DL/T783-2001)第6.2款,火力发电厂节约用水的整体水平一般采用全厂发电水耗率和全厂复用水率等指标进行评价。(1)火力发电厂设计全厂(机组)发电水耗率(又称全厂装机水耗率)和全厂复用水率分别按下式计算:bs=式中:bs—设计全厂发电水耗率,m3/(s.GW);Qx.s—设计全厂新鲜水消耗量,即设计从水源总取水量,包括厂区和厂前区生产及生活正常消耗水量。不包括厂外生活区耗水量和临时及事故耗水量(如机组化学清洗、消防等耗水量),m3/s;N—设计全厂机组额定总发电装机容量,GW;—设计全厂复用水率,%;Qf.s—设计全厂复用水量,包括正常情况下设计循环水量,串用水量和回收利用的水量(多次复用水量应重复计入),m3/s;Qz.s—设计全厂总用水量,包括厂区和厂前区各系统正常生产及生活所使用的新鲜淡水与复用水量,不包括厂外生活区用水和临时及事故用水量,m3/s。(2)循环水重复利用率采用下式计算:Pr=式中:Pr—循环水重复利用率,%;Q—循环系统总用水量,等于系统循环水量和实际耗水量之和,m3/h;Q1—系统循环水量,m3/h;3 Q2—系统循环实际耗水量,m3/h。(3)新水利用率采用下式计算:Kf=式中:Kf—新水利用率,%;Q1—取用新鲜水量,m3/h;Q2—系统实际耗水量,m3/h。(4)新水损失率采用下式计算:Kc=式中:Kc—新水损失率,%;Q—总用水量,m3/h;Q1—取用新鲜水量,m3/h;Q2—排污总量,m3/h。(5)其它指标其它评价指标主要有机组冷却塔蒸发损失率、机组冷却塔风吹损失率、机组循环水浓缩倍率等。a)机组冷却塔蒸发损失率采用下式计算:K=式中:K—机组冷却塔蒸发损失率,%;Q—循环系统冷却塔进口水量,m3/h;Q1—冷却塔蒸发损失水量,m3/h。b)机组冷却塔风吹损失率3 采用下式计算:K=式中:K—机组冷却塔风吹损失率,%;Q—循环系统冷却塔进口水量,m3/h;Q2—冷却塔风吹损失水量,m3/h。c)机组循环水浓缩倍率采用下式计算:k=式中:K—机组循环水浓缩倍率,%;Qe—机组蒸发损失水量,m3/h;Qb—机组风吹损失水量,m3/h;Qw—机组循环系统排污水量,m3/h。5.2.1.2评价标准a)全厂发电耗水率对于单机容量为125MW及以上新建或扩建凝汽式电厂,采用淡水循环供水系统:1)单机容量大于或等于300MW,设计全厂发电水耗率不应超过0.80m3/(s·GW)(上限值,考核指标),并力求降至0.60m3/(s·GW)(下限值,期望指标);2)单机容量小于300MW,设计全厂发电水耗率不应超过0.90m3/(s·GW)(上限值,考核指标),并力求降至0.70m3/(s·GW)(下限值,期望指标)。b)全厂复用水率对于单机容量为125MW及以上新建或扩建凝汽式电厂:1)全厂复用水率不宜低于95%;2)对于严重缺水地区,全厂复用水率不宜低于98%。c)2010年用水标准3 根据《中国城市节水2010年技术进步发展规划》(1998)规定,2010年通过采用新技术、新工艺、新设备,大型火电厂发电装机容量1000MW时的用水标准所应达到以下指标:(1)单机组容量为100MW时应小于0.95m3/(s·GW);(2)单机组容量为200-300MW时应小于0.92m3/(s·GW);(3)单机组容量为500-600MW时应小于0.85m3/(s·GW);(4)单机组容量为大于600MW时应小于0.80m3/(s·GW);(5)先进的节水型火电厂应达到国外同类机组水平。5.2.2建设项目设计用水指标合理性分析5.2.2.1设计用水指标合理性分析(1)设计全厂发电水耗率(又称全厂装机水耗率)本期规划2×600MW机组设计新鲜水消耗量(即设计从水源总取水量)2647m3/h,规划机组额定总发电装机容量为1.2GW。设计全厂发电水耗率为:bs==m3/(s·GW)本期电厂2×600MW机组发电水耗率为0.61m3/s·GW。与单机容量为125MW及以上新建或扩建凝汽式电厂,采用淡水循环供水系统,单机容量大于或等于300MW,设计全厂发电水耗率不应超过0.6~0.80m3/(s·GW)的指标相比,满足要求。(2)设计全厂重复用水率本期规划2×600MW机组工程设计冷却系统循环水量134130m3/h,系统内部回收利用水量418m3/h,实际耗水量2647m3/h,总用水量为这三项之和137195m3/h。电厂机组设计重复用水率为:=3 本期2×600Mw机组设计用水系统水的重复用水率高达98%,与单机容量为125MW及以上新建或扩建凝汽式电厂重复用水率不宜低于95%的指标相比,高于其规定的指标水平。(3)循环水利用率本期2×600MW机组工程设计冷却系统循环水量134130m3/h,冷却系统实际耗水量1961m3/h,冷却循环系统总用水量为136091m3/h,循环水重复利用率为:Pr=本期2×600MW机组工程设计冷却系统水的循环利用率高达98.6%,高于我国一类城市冷却水循环利用率2010年达到95-97%的指标要求。(4)新水利用率本期规划2×600MW机组工程系统设计取用新水量2647m3/h,电厂用水系统按废污水零排放设计。新水利用率为:Kf=本期规划2×600MW机组工程设计新水利用率达到100%,废污水处理回用率很高。(5)新水损失率本期规划2×600MW机组工程系统设计取用新水量2647m3/h,系统总用水量为137195m3/h,系统废污水经处理后全部回用,电厂用水系统按废污水零排放设计。新水损失率为:Kc=本期规划2×600MW机组工程系统设计新水损失率为1.93%,较低。5.2.2.2其他用水指标合理性分析冷却塔蒸发损失量1834m3/h,循环系统冷却塔进口水量127872m3/h,冷却蒸发损失率1.43%,略高于二次循环的冷却塔一般达到1.3 2%的要求。风吹损失量127m3/h,循环系统冷却塔进口水量127872m3/h,风吹损失率0.1%,低于有收水器的风吹损失率0.2%的规定要求,达到好的收水器的风吹损失率0.1%的标准。蒸发损失水量1834m3/h,风吹损失水量127m3/h,循环系统排污水量418m3/h。循环水浓缩倍率为:K=高于《中国城市节水2010年技术进步发展规划》中所规定的循环水浓缩倍率2010年达到3~3.5的指标要求。5.2.2.3分析结论华润电力首阳山有限公司邙山电厂二期2×600MW机组工程设计取水量2647m3/h(0.74m3/s);换算1000MW耗水量为0.61m3/s,低于《中国城市节水2010年技术进步发展规划》所规定的2010年1000MW耗水量单机组容量为500~600MW时,应小于0.85m3/s·GW的指标要求;同时也满足《火力发电厂节水导则》所规定的采用淡水循环系统,单机容量大于或等于300MW,设计全厂发电水耗率1000MW不应超过0.80m3/s·GW(上限值,考核指标)的指标要求。电厂全厂设计用水系统重复用水率高达98%,与单机容量为125MW及以上新建或扩建凝汽式电厂重复用水率不宜低于95%的指标相比,重复用水率优于其规定的指标水平。电厂2×600MW机组工程设计冷却系统水的循环利用率高达98.6%,高于我国一类城市冷却水循环利用率2010年达到95~97%的指标要求。其它各项用水指标也达到了国内同类机组企业的先进水平,因此,华润电力首阳山有限公司邙山电厂二期2×600MW机组工程用水合理,属于节水型电厂系统。3 5.3节水潜力与节水措施分析5.3.1节水措施华润电力首阳山有限公司邙山电厂二期2×600MW机组工程在设计中考虑以下节水原则:加强水务管理设计,降低用水指标;加强废水梯级利用,重复利用等。具体节水措施如下:(1)在厂内设置中水石灰处理装置,利用洛阳市城市污水处理后的中水作为电厂循环补充水。(2)厂内设化学废水处理装置,化学处理废水简单处理后用于废水回用系统,供除灰系统等。(3)厂内设置生活污水处理站,生活污水经处理后回收利用于绿地喷洒等。(4)设置废水集中回用系统,将各类废水收集后供除灰用水等。(5)冷却塔内装设轻型塑料除水器,降低冷却塔风吹损失。5.3.2节水潜力分析从电厂用水指标分析,各项用水指标均达到了国内同类机组企业的先进水平,因此,华润电力首阳山有限公司邙山电厂2×600MW机组工程用水合理,属于节水型电厂系统。蒸发损失与当地气象条件及冷却进出水温有关,损失水量很大,但目前还没有经济、适宜与可行的办法,解决大型逆流自然通风冷却塔的蒸发回收问题,有待于可研部门研究。5.4建设项目的合理取用水量从前面分析可以看出,华润电力首阳山有限公司邙山电厂3 2×600MW机组工程用水工艺合理,装机耗水量、间接冷却水循环率、重复利用率、新水利用率、单位产品取水量等主要节水考核指标符合相关规范要求,达到或超过同行业的先进平均水平,电厂按全年运行5500h计算,年合理净取水量1459万m3。3 6建设项目取水水源论证河南华润电力首阳山有限公司邙山电厂二期扩建工程补充水源为中水及部分地下水,中水来自洛阳瀍东污水处理厂,该厂将于2006年5月建成投产。瀍东污水处理厂的工程规划设计,曾根据专家审查意见进行修改,并编制了补充报告,批复实施情况如下:6.1瀍东污水处理厂工程概况6.1.1工程规模洛阳市瀍东污水处理厂距华润首阳山有限公司邙山电厂约13km,规划并批准建设的设计水平年的规模为:近期2010年20.0万m3/日远期2020年30.0万m3/日6.1.2进水水质生活污水中人均SS值略高于BOD5值,参照洛阳市的涧西污水处理厂及郑州等城市的污水水质参数,规划采用进厂污水水质为:CODcr350mg/LBOD5150mg/LSS200mg/L氨氮25mg/L总磷3mg/L实际运行进水水质为收集纳污区的污水水质。3 6.1.3处理标准根据河南省环境保护局文件,豫环监函[2001]10号文,关于洛阳市瀍东水处理厂工程环境影响评价推行标准的意见。原规划污水厂的出水排入洛河,可确定为III类水体,污水排放执行为综合一级排放。CODcr60mg/LBOD520mg/LSS20mg/L氨氮15mg/L总磷0.5mg/L给电厂供水的中水须达到《污水综合排放标准》(GB18918—2002)一级标准。6.1.4污水提升泵站原东郊污水提升泵站成为污水厂内污水提升泵房,该泵站98年建成,投入运行不久。尽管泵站目前存在有一定的不足,可对其设备作最大程度的利用,以发挥其投资效益和节约污水处理厂的投资,本着上述精神,对原东郊污水泵站作如下利用和改造。(1)土建上完全利用原有构筑物,并按设计要求进行完善。(2)格栅是污水提升部分的重要组成部分,将重点改造、完善,其中把原格栅全部改换。(3)提升水泵根据污水处理厂设计的需要进行选泵,选污水提升泵5台,4用1备,满足20万m3/日的运行要求。其中3台利用原泵井的空余泵位进行安装,2台置换已安装的旧泵,换下的旧泵将储存于库房备用。在正常情况下,提升泵(新安装的泵)3 工作,4用1备,满足污水厂的经济高效运行。提升泵的特性为:Q=2700m3/hrH=17.1mN=200KW保留的旧泵特性为:Q=2400m3/hrH=22.0mN=220KW6.1.5污水处理工艺1、污染物的去除1)SS生活污水中的SS来自人类生活活动过程中的排泄物和洗涤工业污水中的SS来自生产过程中随污水带出的颗粒。污水中的SS的去除主要靠沉淀作用。污水中无机颗粒和大直径的有机颗粒靠自然沉降作用就可去除,小直径的有机颗粒靠微生物的作用去除,无机颗粒则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用,与活性污泥絮体同时沉淀被去除。2)BOD5污水生化处理中BOD5的去除是靠微生物的吸附、代谢作用得到降解。3)CUDcr污水中的CODcr去除原理与BOD5基本相同。洛阳的城市污水是由生活污水及成份与生活污水相近的工业废水组成,其BOD5/CODcr比值较高,污水的可生化性较好,采用二级生物处理工艺完全能使CODcr<60mg/L。4)氮3 对于城市综合污水,通常是采用生物去氮。在处理过程中一部分N被组成微生物的机体,以污泥形式从污水中排除,这部分量可视为被去除BOD5的二十分之一。另一部分通过“污泥”中的自养菌氧化成NO3—或NO2—,N的氧化阶段完成称之为硝化,NH3-N消失时认为污水已无机化稳定。5)磷污水中的磷,在生物处理过程中约有BOD5量百分之一的磷被合成为微生物的新机体(污泥),其他部分则是利用污水中的聚磷菌在厌氧条件下受抑而释放出体内的磷酸盐,产生能量用以吸收快速BOD5,并转化为PHB(聚β羟丁酸)储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件时,就降解体内储存的PHB产生能量,用于细胞的合成和吸收磷,形成含磷量高的污泥。磷随剩余污泥一起排出系统,从而取得除磷的目的。根据资料介绍,当污水中的BOD5/P=33~100,且BOD5/N>4时,即可达到满意的生物除磷效果。对洛阳瀍东污水处理厂而言,进水BOD5/N、BOD5/P的比值均在上述范围之内,因此本工程采用生物脱氮除磷工艺是可行的。2、污水处理流程及处理后污水的处置1)污水处理流程选择根据水质特点及排放标准,污水处理流程定为二级生物处理流程:(1)污水前级处理污水前级处理内容包括:污水提升泵房前的粗格栅(位于厂外东郊污水提升泵站)、提升后的细格栅及沉砂池。粗细格栅均采用自动清渣,格栅隙宽各为25mm和5mm。为减少前级区的不愉快气体外逸,保留污水中快速降解BOD5,有利于生物脱氮和除磷。采用对水量适应性强的机械旋流(钟氏)沉砂池。设予沉池去除无机SS。(2)二级生化处理3 采用具有除磷脱氮功能的生物处理系统,其运行工况可根据运行时的实际进水水质和排放要求进行调整。2)处理后污水的处置本污水处理厂出水水质达到GB8978—1996《污水综合排放标准》中的一级排放标准,故经污水厂处理后的中水,原规划直接排入附近水体洛河,现已计划供给华润电力首阳山有限公司邙山电厂作为循环补充水使用。根据《技术政策》设污泥厌氧消化稳定构筑物,以达到污泥稳定和卫生指标,与此同时,污泥处理系统配设包括去除污泥厌氧消化过程释放的磷的污泥上清液去磷等配套设施。经分析选择的方案为:污水处理部分:以环形生化池为主体的活性污泥法二级生化处理工艺。污泥处理部分:终沉池剩余污泥经机械浓缩,再经二级中温消化后送脱水问进行脱水处理。脱水后的污泥运至洛阳市盘龙冢垃圾处理厂处理。见附图1。6.2中水水源论证6.2.1污水水量1、城市供水量现状及预测1)供水量现状洛阳市自1950年开始兴建城市给水工程,经过50多年来的建设,洛阳市目前已形成了多水源供水的规模,先后建成了涧东、涧西、关林、东郊四大水厂,共有十一处水源地,七个加压站,其中关林水厂为地表水厂。供水面积达105多km2,管网长度达836.4km,最大直径为1200mm,设计供水能力已达72万m3/d。供水普及率为96.8%。3 除自来水公司集中供水外,尚有110个大型工厂、企事业单位还拥有相当数量的自备水源,其总生产能力为17.8万m3/d。2)需水量预测(2010年)根据《洛阳市城市总体规划》2010年洛阳市中心城区人口139万人。生活用水量按现代化都市预测,生产用水量按万元产值耗水量计算。(1)工业用水量2000年市区工业总产值257.5亿元(不含洛龙区和吉利区),工业总产值在2000年总产值的基础上按10%递增,到2010年市区工业总产值预计为668亿元,根据洛阳市水源情况,今后应着重发展高新技术、低耗水产业,工业用水要提高重复利用率,2010年采用万元产值用水量38m3/万元,工业总用水量为70万m3/d。(2)生活用水量生活用水量计算依据国家标准GBJl5-88《建筑给水排水设计规范》,取2010年最高每人每日用水定额为220L/人·日,则最高日生活用水总量为:220L/人.日×139万人=30.58万m3/d(3)流动人口及其它用水量到2010年市区流动人口用水、市政用水及其他行业用水预计为20万m3/d。(4)最高日需水量(2010年)最高日需水量为以上三项之和,即:70+30.58+20=120.58万m3/d2、供水分区规划2010年整个洛阳市供水按区域划分为:涧西区、西工区和老城区、渡河区、洛南新区、高新技术开发区。3 洛阳市涧西区供水主要由小浪底水厂、张庄水源、王府庄水源和后李村水源承担,不足部分由张庄加压站通过临涧水源和下池水源供给;西工区和老城区供水由临涧水源、李楼水源和下池水源供给;瀍河区供水主要由五里堡水源和东郊水厂供给;洛南新区供水由关林水厂和洛南水源供给;高新技术开发区由洛南水源和张庄水源供给。并在适当地段设加压站,水厂配水干管相互连通,形成统一的供水环状管网,保证供水质量。洛阳市自来水公司目前日供水能力为72万m3/d,与2010年需水量相比尚缺48.58万m3/d的水量。根据洛阳市城市总体规划将兴建关林地表水水厂二期工程及在洛阳市北部土桥一带利用小浪底水库水源建设供水能力100万m3/d水厂一座,一期工程2010年建成,供水能力50万m3/d,使洛阳市自来水公司供水能力达到134万m3/d,可以满足城区2010年供水需求。1)排污现状洛阳市每天排出污废水44.37万m3/d(1998年底),其中生活污水22.60万m3/d,占50.9%,工业废水21.77万m3/d,占49.1%,在生活污水中主要污染是CODcr、BOD5和SS,排出量分别为45192kg/d,33894kg/d和26889kg/d;工业废水中主要污染物为CODcr、SS,排放量分别为22424kg/d、10203kg/d。在洛阳市城区的五个行政区中,工业废水和生活污水排放量最大的是涧西区,为114835m3/d,工业废水排放量最少的是老城区,为6860m3/d,生活污水排放量最少的是洛龙区,为22100m3/d,详见表6.2-l。2)排水规划3 根据洛阳市总体规划,全市设瀍东、涧西和洛南三处污水处理厂。西工、老城、瀍河三个区的污水由道北二路污水总干管经道南路、环城北路、启明西路、向东经机车工厂排入瀍东污水处理厂。涧西区的污水经污水干管收集后经设在洛河桥附近的污水泵站提升后排入涧西污水处理厂。洛南东、西组团的污水经李楼向东排入洛南污水处理厂。表6.2-l洛阳市城区废水排放情况区名工业废水排放量m3/d工业废水污染物排放量kg/d生活污水排放量m3/d生活污水污染物排放量kg/dCODcrBOD5CODcrBOD5SS老城区686084740823757475135642827西工区5687947263387616041232192417331瀍河区11399187467927901558141853320涧西区1148351152410789059318119135891078l洛龙区277283453165122100442033152630共计21770122424102032259554519233894268893、瀍东污水处理厂洛阳市瀍东污水处理厂位于城区东侧史家湾村附近,厂址位于洛界高速公路以西、洛河大堤以北、规划中州路以南、九都东路以东的用地范围内,已建东郊污水泵站纳入污水处理厂厂区,污水处理厂总用地24.0公顷。主要收集来自洛阳市西工区、老城区和瀍河区的工业废水和生活污水。根据洛阳市自来水公司的供水资料,瀍东污水处理厂纳污范围内(西工区、老城区、瀍河区)供水量为7278.83万m3/年,区内自备水源供水量为1980万m3/年,合计为9258.83万m3/年,即25.37万m3/日,其中工业用水约3694.3万m3/年,生活及其它用水为5564.53万m3/年,2000年西工区、老城区、瀍河区三区人口总数为58万人,则2000年纳污区域内人均用水量:9258.83/365×1/58=438升/人.天3 其中:工业用水175升/人.天其它综合生活用水263升/人.天根据国家对水资源的基本政策是节约用水,提高水利用率。今后洛阳市的人均用水量将不再增加,控制在440升/人.日。工业用水由于工业结构调整及提高重复利用率,使其略有降低。随着生活水平的提高,人们对生活用水的要求必然提高,但更主要的是对质的要求提高,对量的要求,随着人们节水意识的提高,以及分质供水的不断完善,所以生活综合用水部分总量不再考虑增加,采用规划的280升/人.日。届时,人均用水量为440升/人.日,生活综合用水量为280升/人.日,工业用水量为160升/人.日,城市纳污区域内的供用水量增加只考虑人口增加的因素。根据洛阳市城市规划,考虑城市人口增加较快,人口增长率2000年到2010年为2.5%,2010年到2020年2%,所以:2010年,现建成纳污区内为58×(1.025)10=74.2(万人)用水量74.2×0.44=32.6万m3/d2020年,现建成纳污区内为74.2×(1.02)10=90.4(万人)用水量90.4×0.44=39.77万m3/d除上述三区外,尚有中州路以北,根据规划将7.0km2纳入本排污区,该区用水量按0.8万m3/d.km2考虑,总量为5.6万m3/d,因此,到2020年纳污区内总用水量应为45.37万m3/d。4、污水量现状及预测根据洛阳市环保局的统计资料,瀍东污水厂纳污范围内各区的排水量见表6.2-2:3 表6.2-2瀍东污水厂纳污范围内各区2000年的排水量单位:m3/d工业废水排水量生活污水排水量合计老城区68602375730617西工区5687961604118483瀍河区113992790139300合计75138113262188400比例39.9%60.1%100%纳污范围内,现状污水量为18.84万m3/d根据洛阳市环保局实测,纳污片区的三个主要排放口水量的实测情况见表6.2-3:表6.2-3纳污片区的三个主要排放口2000年实测流量排污口名称流量m3/s水量m3/d机车工厂南排污口0.4438016中州渠唐寺门出口0.1916416瀍河入洛河口1.5129600合计2.13184032纳污范围2000年实测污水量为18.40万m3/d。污水量根据纳污区生活、生产用水量推算,计算公式为:Qp=Q0×K1×K2式中:Qp污水量(万m3/日)Q0生活、生产等用水总量(万m3/日)K1污水综合排放率K2污水管网覆盖率K12010年、2020年均取0.8K22010年取0.853 2020年取0.95则2010年污水量为32.6×0.8×0.85=22.17万m3/日2020年预测的污水量为45.37×0.8×0.95=34.48万m3/日可收集污水量大于污水处理厂建设规模近期2010年20.0万m3/日、远期2020年30.0万m3/日,污水厂有足够的废污水资源,可以按规划处理量满负荷工作。6.2.2中水水量污水经过处理后可产生符合电厂循环冷却水水质要求的中水水量,按处理量损失30%考虑,近期处理量20万m3/d,可产生中水14万m3/d。电厂二期与一期机组均为2×600MW,二期用中水6.2万m3/d,与一期共用中水12.7万m3/d。洛阳市瀍东污水处理厂远期设计规模为30万m3/d,近期20万m3/d。近期工程分两期建设,第一期满足电厂一期用水6.5万m3/d的要求,厂区工程及管道铺设均按12.7万m3/d供水量的规模建设,目前厂区工程建设已完成,输水管道正在铺设中,可按计划向电厂一期供水。二期只需在厂内增加处理和输送设备安装后,即可满足电厂二期增加的约6.2万m3/d用水量供给。污水处理厂的处理水量为处理能力20万m3/d,利用水量为污水厂处理水量的63.5%。按照《建设项目水资源论证导则》(SL/Z322-2005):“污水再生利用的水量一般为污水处理厂实际处理水量的50~70%,最大不应超过80%”。所以,瀍东污水处理厂的中水水量能够满足电厂用水要求。3 6.2.3中水的可靠性厂区输水管道出厂敷设方向,根据已建道路及市政管线铺设情况分析有无管位,考虑施工方便,选择出水管沿厂区南侧方向敷设。管道走向及管径通过方案比较确定,走向见附图2(方案一)。中水进入电厂后经化学处理,分送到各系统。污水处理厂污水提升泵4用1备,输水管道2条,管径均为DN800,管道长度17.36km。送水泵:正常使用时,单根管道通过50%的水量,Q=0.41m3/s;事故(一段管道检修)时,1/5单管道通过100%的水量,其余4/5双管道通过50%的水量(管道中建设4处连通管)。单管流量Q=0.81m3/s,双管流量Q=0.41m3/s。送水泵工作性能为:Q=1000m3/hrH=52.00mN=200kw台数为4台,3用1备。设备轮换检修,保证系统工作稳定,中水可以正常供给满足电厂用水要求。输水管道按14万m3/d输水能力设计,检修时,送水量可达到14万m3/d的75%,其余由电厂自备水源及4×1万m3调节水池补给。因此,中水供给是可靠的。6.2.4中水保证率目前可收集污水量平均值为18.4万m3/d,冬季稍3 小,中水水量相应减小,冬季电厂主要循环冷却水用水量也相应减少,与中水供水量在时间上的变化是同步的。2010年预测污水量大于20万m3/d,实际处理水量不会减小很多,按20万m3/d污水生产14万m3/d中水的比例是可以满足电厂用水12.7万m3/d要求的。生活污水量不同季节及每天不同时段有变化,工业污水量相对稳定,中水水量较小时,不足部分由电厂自备水源供给,最小值按均值的75%考虑,需另外补充水量为12.7万m3/d的25%,为3.18万m3/d,即0.37m3/s。地下水最大可开采量0.83m3/s(见后面地下水分析),除两期0.10m3/s的锅炉和生活消防用水后,还可以取用一部分地下水补充。因此,电厂用中水与地下水综合补给,水量是有保障的。实测排污量的日变化情况,从洛阳水文水资源局2000年9月11日对各排污口连续同步观测,6日平均流量4.253m3/s,最大瞬时流量9.90m3/s,最小瞬时流量1.01m3/s。最小瞬时流量不能满足电厂一、二期总用水量要求。收集的污水在厂内分两组进行处理,每组处理能力10万m3/d,组内分3个生化池和1个接触池,可以达到分池检修,检修时,增加组内另外两池的工作负荷,以保持处理水量;污水经生化池处理后进入接触池,从接触池送出厂外,每个接触池的容积为3270m3,在进出水流量最小时可满足电厂2小时的用水。因此,污水处理厂本身可以调节电厂用水,供水保证程度较高。6.2.5中水水质污水来源为城市生活污水和工业废水,水中污染物组成、含量是基本稳定的,经过生化处理,按照一套成熟的工艺流程,严格管理,技术规范,达标的中水水质应具有其稳定性。污水处理厂的出水标准与电厂对中水的要求一致,即中水水质按电厂深度处理的进水标准进行处理。3 根据河南华润电力首阳山有限公司邙山电厂机组循环冷却水水质的要求(如表6.2-4)及《污水综合排放标准》(GB18918—2002)一级标准确定出水水质。表6.2-4电厂补充水水质要求表序号项目循环冷却水系统补充水lPH6.9~9.02SS(mg/L)≤103浊度(NTU)≤54BOS5(mg/L)≤105CODcr(mg/L)≤606铁(mg/L)≤0.37锰(mg/L)≤0.28CI-(mg/L)≤2509总硬度(以CaCO3计mg/L)≤45010总碱度(以CaCO3计mg/L)≤3501l氨氮(mg/L)≤10l2总磷(以P计mg/L)≤l13溶解性总固体(mg/L)≤1000l4游离余氯(mg/L)末梢0.1~0.2l5粪大肠菌群(个/L)≤20006.3地下水、备用水源论证本项目为二期扩建工程,鉴于一、二期循环冷却水所用水源均为瀍东污水处理厂中水,地下水为同一水源地,水资源论证需一并考虑。3 在电厂一期水资源论证时,对地下水资源作了评价,考虑各部门用水和电厂一期用水进行补排均衡分析,报告经过专家评审,在此可以采用其结论说明地下水的资源量及电厂可开采量。6.3.1地下水资源量1、地下水资源量评价本次评价的地下水资源量系指降水、地表水体(河道、渠系和田面灌溉)入渗补给及侧向补给地下含水层的动态水量。评价方法是以现状条件为基础,采用水均衡法计算,即Q总补=Q总排±△W式中:Q总补、Q总排——分别为地下水总补给量、地下水总排泄量;△W——地下水蓄变量。1)计算分区面积论证区位于洛阳盆地平原,涉及偃师、洛阳、孟津三市县,总面积568.5km2。水源地位于偃师市境内的河谷平原区,电厂生产井集中于伊、洛河河间地块,一般年份水源地以河间地块为主,枯水年份水源地范围将扩展河间地块之外的一级阶地,其中河间地块面积101.2km2,河间地块之外的一级阶地面积116.3km2。计算分区面积见表6.3-1。地下水源地论证区、水源地见水源地位置图。表6.3-1论证区及水源地计算分区面积表单位:km3名称论证区水源地小计ⅠⅡⅣ小计河间地块Ⅰ河间地块之外ⅠⅡ合计568.5267.8231.069.7217.5101.230.186.2注:Ⅰ为强富水区,Ⅱ为一级阶地中等富水区,Ⅳ为山前黄土塬贫水区。2)水文地质参数3 (1)降水入渗系数α值降水入渗系数的大小取决于包气带岩性、结构、地形、地貌、降水量大小和强度、地下水埋深等因素。在平原区测向径流较微弱、地下水埋藏较浅的情况下,通过观测的降水量资料和地下水动态资料,可以计算降水入渗系数,公式如下:式中:α年——年均降水入渗补给系数;∑Δh次——年内各次降雨引起的地下水水位升幅的总和(mm);P年——年降水量(mm)。20世纪80年代,西南电力设计院在水源地内的翟集北进行了降水入渗系数的动态观测法试验,求得降水入渗系数为0.23~0.70。河南电力设计院也对水源地的降水与水位变化情况进行了分析,得出的结论是α年值与西南电力设计院测出的α年值小,但均值较接近,在《河南省洛阳首阳山电厂(三期)伊洛河水源地供水水文地质勘探报告》中所取的α年值为:河漫滩0.45,伊、洛河一级阶地0.32,伊、洛河二级阶地0.25。本次评价在确定α年值时,考虑供水的保证程度,采用的α年值如下:河漫滩及伊、洛河一级阶地0.32伊、洛河二级阶地0.23山前倾斜平原0.20(2)给水度μ值用稳定流抽水试验和筒册法室内试验确定,在与有关经验数据比较后,给水度μ综合取值如下:粉质粘土0.025~0.042粉土0.047~0.0673 中细砂0.080~0.120砂卵石0.121~0.20(3)灌溉入渗补给系数β值灌溉入渗补给系数依据灌溉水源的不同,可分为井灌入渗补给系数和渠灌入渗补给系数,计算公式如下:β=hr/h灌式中:hr—用灌水后地下水水位的平均升幅Δh与变富带给水度的乘积计算;h灌—采用引灌水量或根据次灌水定额与年灌水次数的乘积(即年灌溉定额)计算。在原首阳山电厂水源地勘探过程中,曾在翟镇北田地里进行了井灌回归试验,一级阶地旱田井灌入渗补给系数平均为0.29。伊、洛河二级阶地由于地表岩性为粉质粘土,结合当地实际情况,β井值取0.16;山前倾斜平原β井值取0.12。为获取水田的入渗补给系数,1980年曾在翟镇做过试验,结合其他单位的实验结果,β井取0.50。渠灌灌溉定额一般要比井灌灌溉定额稍高,在其他条件相当的情况下,β渠一般要比β井稍大,灌溉入渗补给系数成果见表6.3-2。表6.3-2灌溉入渗补给系数β成果表地貌类别井灌入渗系数渠灌入渗系数旱田水田旱田水田河漫滩及一级阶地0.290.50.30二级阶地0.160.20山前倾斜平原0.120.153 (4)渠系渗漏补给系数m值渠系渗漏补给系数为渠系渗漏补给量与渠首引水量的比值,即:m=Q渠系/Q渠首引或m=γ(1-η)式中:m——渠系渗漏补给系数;Q渠系——渠系渗漏补给量(万m3/a);Q渠首引——渠首引水量(万m3/a);γ——修正系数;η——渠系有效利用系数。根据河南省灌溉部门提供的资料,一般地表水灌区渠系有效利用系数η为0.5,修正系数γ为0.35。据此,渠系渗漏补给系数m取值为0.175。(5)潜水蒸发系数C值潜水蒸发系数C值是指潜水蒸发量E与相应计算时段的水面蒸发量E0的比值。根据浅层地下水水位动态观测资料,采用潜水蒸发经验公式拟合计算,即修正后的阿维里扬诺夫公式:式中:Z0——极限埋深(m),即潜水停止蒸发时的地下水埋深,结合本地实际,Z0取3.5m;n——经验指数,一般为1.0~2.0,通过分析,选用1.7;k——作物修正系数,本次取1.0;z——潜水埋深(m);E、E0——分别为潜水蒸发量和水面蒸发量(mm)。潜水蒸发系数C值计算结果为:论证区现状年C值平均为0.055,水源地C值见表6.3-3。3 表6.3-3潜水蒸发系数C值成果表现状年规划年50%75%90%97%河间地块0.0670.0650.0300.0250.015河间地块之外0.0600.0570.0200.0150.010(6)渗透系数K(或导水系数T)、影响半径R、压力传导系数a及河道垂直渗透系数Kz(A)K值、T值、R值及a值采用稳定流或非稳定流抽水试验,在抽水井旁设水位观测孔,确定K值。根据电厂水源地1997年进行的抽水试验,用稳定流理论的计算公式,同时采用主截距法、维里金公式、坡度法、傍河公式法相互校核;在运用非稳定流理论的计算公式时,采用了泰斯配线法、直线解析法、水位恢复法、拐点法等方法相互对照,得出的参数结果见表6.3-4。(B)河道垂直渗透系数KZ值利用渗水试验中的双环法,按下式进行计算:Kz=Q·L/(F·(Hk+Z+L))式中:Q——稳定的渗入水量(m3/d);F——试环面积(m2);Z——试环内的水层厚度(m);L——试验结束时水的渗入深度(m);Hk——毛细压力(m)。河道垂直渗透系数成果见表6.3-5。3 表6.3-4水文地质参数表抽水井号含水层厚度(m)稳定流非稳定流K(m/d)R(m)T(m2/d)a(m2/d)SH142.0093.613503953.026210.8SH245.60126.104563296.021973.33SH335.3595.403603694.024626.7SH435.0095.403003379.622530.67SH535.0095.403603210.021400.0SH653.10152.002708035.6253570.8SH746.60135.003005878.1239187.49SH846.6065.862803262.0214.67SH942.20133.232609382.3362548.84SH1042.20101.003005706.7138044.71SH1153.82103.003008029.253528.53SH1231.8090.003003816.025440.0表6.3-5双环法渗水试验成果表试验点伊河甄庄洛河二里头洛河关庄洛河朱疙瘩洛河朱疙瘩洛河河头伊河相公庄伊河宁庄岩性粉细砂粉细砂粉细砂粉细砂粉细砂中细砂粉细砂粉细砂Kz值(m/d)0.290.750.842.250.3715.71.1~5.60.753)地下水资源量、总补给量和可开采量评价⑴补给量计算(A)降水入渗补给量降水入渗补给量采用下式计算:Pr=10-1·F·α·F3 式中:Pr—降水入渗补给量(万m3/a);P—降水量(mm);α—降水入渗补给系数;F—计算面积(km2)。计算结果见表6.3-6、6.3-7。表6.3-6论证区多年平均降水入渗补给量计算表水量单位:万m3/a分区名称计算面积(km2)降水量(mm)α值降水入渗补给量论证区Ⅰ267.8593.30.325084Ⅱ194*593.30.323683Ⅳ59.7*593.30.2708合计521.5*593.3 10297其中:水源地河间地块(Ⅰ)101.2595.00.321927河间地块之外(Ⅰ)30.1595.00.32573(Ⅱ)86.2595.00.321641小计217.5595.0 4141*注:论证区降水入渗量计算时扣除了洛阳城市硬化面积约47km2。表6.3-7规划年水源地降水入渗补给量计算表水量单位:万m3/a频率降水量(mm)水源地降水入渗补给量小计河间地块河间地块之外50%581.340461882216375%492.034241593183190%423.129451370157597%363.4252911771352(B)河道渗漏补给量当河道水位高于河道岸边地下水水位时,河水将渗漏补给地下水。根据对历年伊、洛河河水与水源地的地下水位观测和分析,发现电厂水源地未开采前,河水基本上不存在补给地下水,只在短暂的洪水期才会发生河水补给地下水。随着开采的地下水量逐步增加,引起河水与地下水补排关系发生变化,使河水补给地下水,可称之为河水激发补给量。3 在洛阳市区,近几年在伊、洛、廛、涧河上陆续修建了6座橡胶坝,河水大量补给地下水。根据洛阳市河道管理处、洛阳市水利勘测设计院等单位的研究成果,在采取了防渗措施的情况下,现状年河床垂直渗漏量为21.64万m3/d(即7888万m3/a)。橡胶坝下游河段根据李楼水源地勘探测评报告河道渗漏补给量为7070万m3/a。在水源地地区,计算伊、洛河渗漏补给量时,分别采用下列公式进行计算对比:①自由入渗计算公式:Q河补=K·(B+A·h)·L·t·10-4②稳定流公式:Q河补=K·b·(H2-M2)/(2·L0)③非稳定流公式:Q河补=0.75·10-4·b·ε·(a·t)1/2式中:Q河补—河流的渗漏补给量(万m3/a);L—河道长度(m);B—河道水面宽度(m);t—河道过水时间(d);K—渗透系数(m/d)A—选用系数,一般取2;h—河道水深(m);b—河水对供水井群的补给宽度(m);H—河水位至含水层底板高度(m);M—供水井群的动水位高度(m);L0—供水井群至河水直线距离(m);ε—开采强度(m/d);a—压力传导系数(m2/d)。根据上述三种方法计算出的结果相差较大,经分析论证后认为,用公式①和公式②计算出的值偏大,而采用与开采强度相联系的非稳定流公式③计算结果比较符合实际情况,故水源地的河道渗漏补给量取公式③计算得出的成果,见表6.3-8。3 另外,偃师市区已经规划在洛河北岸堤外首阳山镇后纸房村附近设立二水厂,设计供水能力1825万m3/a,按稳定流公式计算出二水厂激发的洛河补给量为:50%~90%年份1482万m3/a,97%年份1360万m3/a。论证区河道渗漏补给量成果见表6.3-9。表6.3-8水源地非稳定流河道补给量计算表项目频率开采强度(m/d)不断流时间(d)压力传导系数(m2/d)补给带宽度(m)补给方量(万m3/a)洛河渗漏补给量计算现状年0.00165235034210.8150001761规划年50%0.00231135034210.815000220175%0.00241224534210.815000136990%0.00241221534210.815000112690%0.00241218534210.815000899洛河渗漏补给量计算现状年0.001652 34210.8150001875规划年50%0.00231136534210.815000234475%0.00241236534210.815000249090%0.00241236534210.815000249097%0.00241236534210.8150002490合计现状年    3636规划年50%    454475%    386090%    361697%    3389注:压力传导系数根据表6.3-7取平均值为34210.8m2/d。(C)侧向补给量侧向补给量包括区内伊、洛河上游断面的地下水侧向径流补给和山前侧渗补给,可分别采用剖面法利用达西公式计算:Q侧补=10-4·K·I·B·M·t式中:Q侧补—侧向补给量(万m3/a);K—剖面位置的渗透系数(m/d);I—垂直于剖面的水力坡度;B、M—分别为剖面宽度、含水层厚度(m);t—时间,采用356d。3 表6.3-9河道补给量成果表水量单位:万m3/a名称橡胶坝李楼水厂水源地偃师二水厂合计论证区现状年788870703636 18594河间地块现状年  3636 3636规划年50%  4544 454475%  3860 386090%  3616 361697%  3389 3389河间地块之外现状年     规划年50%   1482148275%   1482148290%   1482148297%   13601360水源地合计现状年    3636规划年50%    602675%    534290%    509897%    4749①地下水侧向径流补给量对不同地段的含水层进行分别计算,其计算结果见表6.3-10、6.3-11。表6.3-10论证区侧向径流补给量计算表名称断面宽度B(m)含水层厚度M(m)水力坡度I时段t(d)渗透系数K(m/d)侧向补给量(万m3/a)论证区8500700.00073651352052水源地伊河南岸1825400.0008365135288伊河河床1875500.0004365135185河间地块3375500.001365135832洛河河床200500.000436513520洛河北岸925400.0006365135109小计     14333 表6.3-11规划年水源地侧向径流补给量计算表水量单位:万m3/a频率水源地侧向径流补给量小计河间地块伊河南岸伊河河床洛河河床洛河北岸50%14688482961892011475%13697982711771910490%13467852681731810197%133377626517318101②山前侧渗补给量在计算山前侧渗补给量时,论证区参考《中华人民共和国区域水文地质普查报告(1:20万洛阳幅·临汝幅)》成果,即现状年为2733万m3/a;计算水源地山前侧渗量时,水力坡度根据本次评价时所收集的资料和统测井观测资料,进行分析计算取值。渗透系数按中、细砂取经验值,计算结果见表6.3-12。表6.3-12规划年水源地山前侧渗量计算表名称频率断面宽度B(m)含水层厚度M(m)水力坡度I时段t(d)渗透系数K(m/d)山前侧渗量(万m3/a)洛河北部50%170008.00.01753657.565275%170008.00.0153657.555890%170008.00.0133657.548497%170008.00.0133657.5484伊河南部50%1900010.00.00736517.585075%1900010.00.00636517.572890%1900010.00.005536517.566797%1900010.00.005536517.5667合计50%     150175%     128790%     115197%     1151(D)渠系渗漏及渠灌田间入渗补给量计算公式:Q渠系=m·Q渠首引3 Q渠灌=β渠·Q渠田式中:Q渠首引—渠首引水量(万m3/a);m—渠系渗漏补给系数;Q渠灌—渠灌田间入渗补给量(万m3/a);β渠—渠灌田间入渗补给系数;Q渠田—渠灌进入田间的水量(用斗渠渠首引水量,万m3/a)。论证计算时,考虑到论证区灌溉程度很高,耕地几乎全部灌溉,将来的农灌面积可认为基本不变。另外,因农业灌溉一般只考虑75%的保证率,大于75%大旱年允许部分农作物受到损害,故90%和97%的年份农业灌溉用水量与75%的年份相同。河间地块主要靠开采地下水,不考虑地表水渠道灌溉。计算结果见表6.3-13、6.3-14、6.3-15。表6.3-13论证区渠灌田用水量水量单位:万m3/a频率年渠灌定额(m3/亩)渠灌区引用水量论证区 小计河间地块河间地块之外规划年50%3004860990099075%360583211880118890%360583211880118897%3605832118801188现状96~2001年平均5103104001040渠灌面积(万亩)16.23.3003.3表6.3-14现状年论证区渠系渗漏及渠灌田间入渗补给量表水量单位:万m3/a分区名称灌溉用水量ηγβ渠渠系及田间补给量论证区51030.50.350.15~0.301454其中:水源地河间地块0   0河间地块之外10400.50.350.3338小计1040   3383 表6.3-15规划年水源地渠灌漏补给量计算表水量单位:万m3/a频率年灌溉用水量水源地渠溉补给量小计河间地块河间地块之外50%990322032275%1188386038690%1188386038697%11883860386(E)井灌回归补给量井灌回归补给量是指井灌水进入田间后,入渗补给地下水量,可利用下式计算:Q井灌=β井·Q井田式中:Q井灌—井灌回归补给量(万m3/a);β井—井灌回归补给系数;Q井田—井灌开采量(万m3/a)。计算结果见表6.3-16、6.3-17。表6.3-16论证区现状条件下多年平均井灌回归补给量表水量单位:万m3/a分区名称井灌面积(万亩)农业开采量β井井灌回归补给量论证区31.5575310.12~0.291883其中:水源地河间地块水田0.421760.588河间地块旱田7.3617390.29504河间地块之外旱田7.0516660.29483小计14.833581 1075表6.3-17规划年水源地井灌回归补给量计算表水量单位:万m3/a频率农业开采量水源地井灌回归补给量河间地块河间地块之外小计河间地块河间地块之外50%18241586102456446075%21971904123368155290%21971904123368155297%2197190412336815523 ⑵排泄量计算(A)潜水蒸发量计算公式:E=10-1·E0·C·F式中:E—潜水蒸发量(万m3/a);E0—水面蒸发量(mm,采用E601型蒸发器的蒸发量);C—潜水蒸发系数;F—计算面积(km2)。根据收集的偃师气象站1981~2001年水面蒸发资料,选用降水不同频率年所对应的水面蒸发量值,计算结果见表6.3-18。表6.3-18不同频率潜水蒸发量计算表水量单位:万m3/a名称频率面积(km2)E601(mm)蒸发系数C潜水蒸发量(万m3/a)全评价区现状年平均568.515450.054392水源地河间地块现状年平均101.215450.062969规划年50%12640.05266575%14920.0345390%16410.02541597%16530.015251河间地块之外现状年平均116.315450.061078规划年50%12640.0573575%14920.0234790%16410.01528697%16530.01192小计现状年平均217.5  2047规划年50%  140075%  80090%  70197%  443(B)河道排泄量当河道内河水位低于岸边地下水水位时,地下水排泄入河道,排泄的水量称为河道排泄量。3 在现状开采条件下,根据河南省水资源公报资料,1996~2001年论证区河道排泄量平均为2737万m3/a。河南省电力设计院在电厂一期工程勘探时,对伊河进行了实测,结果是水源地地下水的河道排泄量为757万m3/a。电厂一期工程实施增量取水后,偏枯年份水源地地下水河道排泄量近似作零处理。(C)侧向流出量以地下潜流形式流出论证计算区的水量称为侧向流出量。计算方法与侧向补给量的计算方法相同,计算结果见表6.3-19。表6.3-19不同频率年侧向径流排泄量计算表名称频率断面宽度B(m)含水层厚度M(m)水力坡度I时段t(d)渗透系数K(m/d)侧向排泄量(万m3/a河间地块现状年300030.00.00236580526规划年50%300030.00.00083658021075%300027.90.00063658014790%300027.20.0002365804897%300026.70365800河间地块之外现状年400015.00.002936535222规划年50%400015.00.0023653515375%400015.00.00153653511590%400015.00.001365357797%400015.00.0013653577(D)地下水开采量论证区内地下水开采量包括:农业灌溉开采量、工业开采量、居民生活开采量。①灌溉开采量论证区为农业高产区,以井灌为主,根据统计分析,全区农业灌溉开采量见表6.3-20。表6.3-20不同频率年农业灌溉开采量表单位:万m3/a3 水平年旱田井灌定额(m3/亩)水田井灌定额(m3/亩)论证区其中水源地小计河间地块水田河间地块旱田河间地块之外旱田规划年50%225400717234101681656158675%270500861541012101987190490%270500861541012101987190497%27050086154101210198719041996~2001年平均7531358117617391666说明:水田定额参考河南省水的中长期规划成果,旱田定额参考区域水文地质普查报告(1:20万)成果。②工业开采量论证区工业开采量主要集中在洛阳市、偃师市及水源地。现状年开采量见表6.3-21。规划年水源地工业开采量包括:老首阳山电厂及华润一期,偃师市2010年规划开采量(在现有开采规模下增加了拟建的二水厂取水量1825万m3/a,用于城市工业与生活)、其它镇工业开采量。表6.3-21论证区工业开采量统计表单位:万m3/a名称论证区其中水源地小计河间地块河间地块之外2001年一般工业841618434671376首阳山电厂213821382138小计10554398126051376③居民生活开采量采用2001年调查统计数,包括城市生活用水和农村人畜用水。其中农村人口用水定额按45L/d,大牲口40L/d,小牲口15L/d。现状年生活用水开采量结果见表6.3-22。表6.3-22论证区现状年生活用水开采量统计表单位:万m3/a名称论证区其中水源地3 小计河间地块河间地块之外农村人畜9554122102022001年城市生活89483430343小计9903755210545规划年水源地居民生活开采量在已考虑偃师2010年拟建二水厂(取水量1825万m3/a),农村生活用水可认为基本保持现状水平。根据以上计算分析,现状年开采量为实际调查统计值;水源地规划年农业按不同保证率计算用水量,考虑邙山电厂一期用水,电厂(含原首阳山电厂)开采量3422万m3,在考虑偃师二水厂开采用于城市工业与生活后,其它工业与农村生活用水可认为基本保持现状水平。论证区现状年开采量见表6.3-23,水源地不同水平年开采量成果见表6.3-24。表6.3-23论证区现状年开采量表单位:万m3/a现状年论证区开采量工业首阳山电厂农业生活其他小计841621387531990327988表6.3-24不同水平年水源地开采量成果表单位:万m3/a水平年水源地河间地块河间地块之外工业电厂农业生活小计工业农业生活偃师二水厂小计合计现状年4672138191521047301376166654535878317规划年50%46734221824210592313761586545182553321125575%46734222197210629613761904545182556501194690%46734222197210629613761904545182556501194697%467342221972106296137619045451825565011946(3)地下水资源量和可开采量评价3 地下水总补给量为各项补给量之和,地下水资源量为总补给量与井灌回归量之差。因区内河道补给量属开采条件下的激发补给量,故在计算本地地下水天然资源量时,该项补给量应予以扣除;在计算本地地下水可利用资源量时,则应予以保留。地下水可开采量是指在可预见的时期内,通过经济合理、技术可行的措施,在不引起生态环境恶化条件下允许从含水层中获取的最大水量。本次评价的区域水文地质条件研究程度较高,适用可开采系数法,计算公式为:Q可开=ρ·Q总补式中:ρ—可开采系数;Q可开、Q总补分别为地下水可开采量和总补给量(万m3/a)。由于论证区开采条件好,地下水开发利用程度较高,故可开采系数ρ取0.85应是有保证的,而水源地地下水开发利用程度更高,故现状年可开采系数ρ取0.9,规划年ρ取0.95也是可行的。(A)论证区地下水资源量和可开采量①论证区地下水总补给量与地下水资源量根据上述分析计算,论证区地下水总补给量为36192万m3/a,天然资源量为15715万m3/a,由于开采而形成的地下水实际资源量为34308万m3/a。现状年论证区平原区降水入渗补给量形成的河道排泄量为717万m3/a。成果见表6.3-25。②论证区地下水可开采量按照上述计算方法,在现状条件下,论证区地下水可开采量为30763万m3/a。成果见表6.3-25。(B)水源地地下水资源量和可开采量①现状年水源地地下水资源量和可开采量表6.3-25论证区现状年地下水资源量和可开采量单位:万m3/a论证区地下水资源量降水入3 渗补给量形成的河道排泄量降水补给渠灌补给河道补给侧向迳流山前侧渗天然资源量实际资源量井灌回归总补给量可开采量现状年平均947614541859420522733157153430818833619130763717根据上述分析计算,评价结果为:现状年水源地地下水总补给量为12124万m3/a,天然资源量为7413万m3/a,实际资源量为11049万m3/a,可开采量为10911万m3/a。其中河间地块地下水总补给量6987万m3/a,天然资源量2759万m3/a,实际资源量6395万m3/a,可开采量6288万m3/a。计算成果见表6.3-26。②不同保证率水源地地下水资源量和可开采量根据计算,水源地不同保证率地下水资源量、可开采量成果见表6.3-26。2、水源地取水的可靠性分析1)地下水补排均衡分析(1)现状条件下地下水补排均衡分析根据区域地下水资源评价和水源地地下水资源评价,在现状条件下(指在华润首阳山有限公司邙山电厂一期工程未实施取水的前提条件下),论证区地下水总补给量为36192万m3/a,地下水总排泄量为35865万m3/a,即区域的地下水补排水量保持平衡。作为水源地集中开采区的河间地块,现状多年平均地下水总补给量略大于总排泄量,补排水量也基本平衡,表明一般年份河间地块的地下水资源量可以满足电厂一期与其它工农业、生活的取水需要。均衡结果详见表6.3-27。表6.3-26水源地地下水资源量与可开采量成果表单位:万m3/a名称水平年地下水资源量可开降水入3 采量渗补给量形成的河道排泄量降水补给渠灌补给河道补给侧向流入山前侧渗天然资源量实际资源量井灌回归总补给量河间地块现状年平均192736368322759639559269876288209规划年50%1882454484827307275564783918275%15933860798239162506816931744790%1370361678521555771681645297%11773389776195353416816022河间地块之外现状年平均221433860115014654465448351374623规划年50%21633221482620150146066088460654875%183138614825711287407555575526109622190%15753861482561115136735155552570797%135238613605571151344648065525358水源地合计现状年平均414133836361433150174131104910751212410911209规划年50%404532260261468150173361336310241438718275%34243865342136912876465118071233130401366890%294538650981346115158291092712331216097%2529386474913331151539910148123311381(2)保证率P=50%平水年份水源地地下水补排均衡分析在保证率50%年份规划开采条件下(指电厂一期工程实施开采和规划的偃师二水厂建成投产的条件下),由于河流不存在断流,河间地块地下水位与河水位水力联系密切。因此,河间地块为一独立的水均衡区,其总补给量为7839万m3/a(总补给量增加的原因是河水激发补给量增加),总排泄量为7555万m3/a,采补基本保持平衡,均衡结果见表6.3-27。可见,一般平水年份河间地块的地下3 水资源量能够满足电厂一期与其它工农业、生活同时取水的需要。(3)保证率P=75%偏枯年份水源地地下水补排均衡分析当偏枯年份个别时段出现断流时,河间地块与河两岸一级阶地形成一个整体,抽水引起的水位变化将扩展至洛河以北、伊河以南一级阶地,形成新的均衡区,这个新的均衡区就是本次评价的水源地区。根据均衡结果分析,保证率P=75%偏枯年份,水源地总补给量为13040万m3/a,总排泄量为13008万m3/a,采补基本保持平衡,说明P=75%偏枯年份水源地取水有保证。表6.3-27地下水资源量均衡计算表水量单位:万m3/a名称水平年总补给量总排泄量补排均衡差降水补给渠灌补给河道补给侧向流入山前侧渗井灌回归总补给量开采量潜水蒸发河道排泄侧向流出合计论证区现状年平均947614541859420522733188336192279884392273774835865327河问地块现状年平均192736368325926987473096975752669825规划年50%1882454484856478395923665757210755528475%159338607986816931629645314768963590%1370361678568164526296415486759-30797%117733897766816022629625l6547-525水源地合计现状年平均41413383636143315011075121248317204775774811869255规划年50%40453226026146815011024143871125514007573641377661175%342438653421369128712331304011946800262130083290%294538650981346l1511233121601194670l12412772-61197%252938647491333l151123311381119464437712466-1085(4)保证率90%、97%特枯年份水源地地下水补排均衡分析保证率P=90%和P=97%特枯年份,水源地区补给量比排泄量分别3 小611万m3、1085万m3,需要动用储存量来维持开采。但遇保证率P=50%平水年份或P=20%丰水年份,由于河流对地下水的补给能力极强,随着河流来水量的增加,水源地在短期内即可补足枯水年所动用的储存量。2)抽水试验结果分析根据电厂水源地1997年4~5月进行的群井抽水试验,在抽水量为1.75m3/s的情况下,抽水井平均降深4.46m,影响半径260~456m,抽水井相互之间未形成连接漏斗,且抽水时河水补给地下水的补给带宽度明显增加,停抽后的恢复水位与抽水前水位完全保持一致,说明在实施增量取水的情况下,电厂一期抽水主要是激发和夺取河水对地下水的补给,对周边的地下水位影响范围则较小,距离抽水井500m之外的区域水位变化不明显。3)供水保证性分析根据以上几方面的分析论证,说明水源地地下水补给条件较好,补给量充沛,在论证区内工农业用水及偃师市规划用水的条件下,即使在P=97%特枯年份,通过地下含水层以丰补歉的特性,仍然能达到采补基本平衡,满足电厂开采1.73m3/s(原首阳山电厂加邙山电厂一期共3422万m3/a)的用水需求。3、水源地地下水位预测在上述规划开采条件(电厂开采1.73m3/s)下,经多年调节计算,预测结果为:河间地块多年平均地下水埋深为4.80m,最大埋深为6.59m,出现时段在2月份(其次是5月份),最大降幅3.28m;调节计算的末时段与初始时段相比,水位下降1.54m。伊河以南多年平均地下水埋深为3.86m,最大埋深为4.94m,出现时段在5月份(其次是2月份),最大降幅1.84m;调节计算的末3 时段与初始时段相比,水位下降0.38m。洛河以北多年平均地下水埋深为4.84m,最大埋深为5.94m,出现时段在5月份(其次是2月份),最大降幅2.74m;调节计算的末时段与初始时段相比,水位下降1.66m。4、抽水井布设的合理性及可能受到的影响分析现有的抽水井主要分布在伊、洛河之间的河漫滩地带,属于傍河开采。取水区富水性强、透水性好、单井涌水量大,且与河水水力联系极为密切。此外,生产井与生产井间隔700~800m,相互干扰影响较小,能够保证电厂一期供水需求,且运行中不产生大面积的连续漏斗。因此,抽水井的布设是较为合理的。由于水源地取水属于傍河开采,抽取的水量主要是河水对地下水的激发补给量。因此,从水量的角度来看,伊、洛河来水量的保证程度对电厂取水有重大影响;从水质的角度来看,伊、洛河来水的水质状况也可能会对电厂取水的水质造成一定程度的影响。尽管渗透层对渗漏的河水污染物有较强的吸附和净化能力,但如果河水长期严重污染,电厂取水的水质有可能受到影响。5、本期地下水开采量评价考虑电厂一期用水量对地下水资源分析后,水量基本可以满足一期用水需求,在连续枯水年份或连续枯水季节可能引起水源地水位变化扩展至洛河以北、伊河以南一级阶地,在河间地块初始埋深3.10m、伊河以南3.5m、洛河以北3.2m的基础上,河间地块最大降幅3.49m,伊河以南最大降幅1.44m,洛河以北最大降幅2.74m,可造成水泵抽水效率降低,灌溉抽水成本费用增加。可见水源地地下水在满足电厂一期2×600MW机组取水0.83m3/s的情况下,对地下水位及其他用水部门影响较小。3 根据地矿部门的勘探结果,曾批准电厂一期允许开采地下水1.4m3/s,并说明当时没有考虑偃师市二水厂取水量。根据偃师市城市规划的水量需求和取水工程实施情况,现状及规划年均应计入二水厂的开采量,二水厂年开采量1825万m3/a,即0.58m3/s,考虑该用水量后,电厂可取地下水水量将减少至0.82m3/s,与地下水补排均衡分析结果基本一致。根据以上分析,水源地地下水作为备用水源,对污水厂正常生产或检修情况,可满足电厂一、二期取水需求;如果污水厂发生事故,中水全部停供时,本期加上电厂一期需取用地下水1.57m3/s,短时超采0.74m3/s,按2个月考虑,取水量384万m3,对地下水位和附近其他用户会有一定影响。但由于傍河开采地下水补给条件好,水源地在短期内即可补足超采所动用的储存量,恢复地下水位。6.3.2水源地地下水水质论证根据在水源地地下水取样分析,单项组分评价结果:绝大部分为I、II、III类水,适用于生活饮用和发电用水。1号井的氟化物、5号井、9号井、25号井、31号井的总硬度、28号井、29号井的氨氮、锰、30号井的氨氮、挥发酚、31号井的氨氮、挥发酚、锰、34号井的硝酸盐、总硬度、挥发酚、以及35号井的挥发酚属于Ⅳ类水,这些井点的地下水可满足电厂发电用水,适当处理后可作为生活饮用水。3号井、6号井、11号井、12号井的总硬度因子属于V类水,已不宜饮用。综合评价:3 根据上述分析计算结果,电厂水源地的2号井、4号井、7号井、8号井、10号井、13号井、14号井、15号井、16号井、17号井、18号井、19号井、20号井、21号井、22号井、23号井、24号井、26号井、27号井、33号井共20个井点,地下水质量综合评价属于良好级地下水。1号井、3号井、5号井、6号井、9号井、11号井、12号井、25号井、28号井、29号井、30号井、3l号井、32号、34号井、35号井共15个井点,属于地下水较差级。地下水水质动态变化,从2002年与1997年对比,各项因子含量有相对增高的,增高的因子多为K++Na+、Cl-、可溶性SiO2、PH值、SO42-、F-、NO3、矿化度等;有相对减低的,因子多为Mn、Cu、Zn、Se等;有基本保持原水平的,如Hg、Cd、Pb、Cr6+、CN等。6.4水源水量组成电厂补充水分为两部分,一部分为生活和消防用水,这一部分对水质要求较高,水源取用地下水;另一部分为循环冷却水,水源取用中水。正常情况下,首阳山有限公司邙山电厂一期总补充用水量为7.2万m3/d,其中中水6.5万m3/d,地下水0.7万m3/d;二期总补充用水量为6.4万m3/d,其中中水6.2万m3/d,地下水0.2万m3/d,见表6.4-1。表6.4-1电厂不同水源用水量表工程规模(MW)中水(万m3/d)地下水(万m3/d)合计(万m3/d)一期2×6006.50.77.2二期2×6006.20.26.4合计240012.70.913.6注:一、二期采用地下水分别为0.08m3/s、0.02m3/s,即0.7万m3/d、0.2万m3/d。中水故障检修及水量低峰时,电厂用水水源组成见表6.4-2。3 表6.4-2中水故障检修及低峰时电厂不同水源用水量表工程规模(MW)中水(万m3/d)地下水(万m3/d)合计(万m3/d)一期2×600≥4.88≤2.327.2二期2×600≥4.65≤1.756.4合计2400≥9.53≤4.0713.6注:一、二期采用地下水分别为0.7+1.625(6.5×25%)万m3/d、0.2+1.55(6.2×25%)万m3/d。3 7建设项目退水影响分析7.1电厂退水系统及组成厂区排水采用分流制,雨污分流。一期下水系统已经考虑二期的排放量,二期的排水均排入一期下水管道。电厂二期2×600MW机组废污水排放主要有各种工业冷却排水、酸碱废水、生活污水、煤厂及输煤系统冲洗排水、锅炉清洗排水等。根据项目工程可研报告,工程生活污水和生产废水采用分流制排水系统,分别收集至生活污水处理装置和废水处理站进行处理,各类废水经处理达标后全部回收利用,实现废水的“零”排放。循环水排污水:机组采用经处理的中水作为循环冷却水补水,为保证循环冷却水系统对水质的要求,循环水系统有部分水排出,其中一部分,另一部分排水被低级用户消耗,未经处理排污水用于脱硫系统,另一部分排污水经精处理后用作锅炉补给水、除渣系统、灰场喷洒及干灰调湿用水。锅炉酸洗水:主要为电厂投产前及大修时设备清洗水,为非经常性排水,一次排水量较大。污染因子随清洗介质不同而不同,该部分水先由废水池储存,调整PH值使水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级标准后,可回用于灰场防尘喷洒。煤厂及输煤系统排水:煤厂排水主要为煤厂雨水及喷洒水,输煤系统排水为输煤栈桥及各转运站地面冲洗水,为短时周期性排水,采用煤泥沉淀池处理,经初步沉淀后,煤泥送回煤场,澄清水经处理水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级标准后,重复使用于干灰调湿和输煤系统冲洗。生活污水:本工程生产区生活辅助设施较少,生活污水量较小,3 一期工程在厂区设一座生活污水处理站,生活污水采取厌氧、好氧两段处理,处理设备采用2套一体化地埋式污水处理设备,其单套处理能力为Q=20m3/h。本期工程新增生活污水量约10m3/h,排入一期工程生活污水处理站处理,处理设施不需扩建。生活污水经处理达标后用于厂区的绿化用水。本期工程为干式贮灰场,灰中含水量很小,不会形成集流外排;灰场上游雨水及灰场表面降雨,通过排洪系统直接排入黄河。7.2退水总量根据电厂可行性研究报告,本机组工程设计采用废水零排放,故电厂投运后,厂区及灰场均无外排废水,因此系统退水量为零。7.3电厂退水对水环境的影响7.3.1对黄河水环境影响分析黄河小浪底~花园口段水质总体为Ⅳ类,根据华润电力首阳山有限公司邙山电厂二期扩建机组工程规划灰厂除灰用水全部回收利用,只有灰场上游雨水及灰场表面降雨,通过排洪系统排入黄河。由于黄河流量较大,稀释性强,因此灰场的雨洪退水,对黄河水质影响较小。7.3.2灰场灰水渗漏对地下水的影响根据项目工程可行性研究报告,电厂废水经处理全部回用,无直接排放,厂外废水主要是干灰调湿所含水分和用于灰场防尘喷洒水量消耗及雨水。因此,电厂退水对水环境影响主要是干贮灰场对地下水的影响。电厂2×600MW机组年产灰渣量约54.453 万吨,灰渣全部综合利用,主要用户为水泥厂,机瓦厂和粉煤灰砖厂等,电厂选用龙虎沟灰厂作为一期和本期2×600MW机组工程的贮灰场。龙虎沟位于华润首阳山电厂厂址东北约3.0km处,为邙岭坡前凹地,最低处为一条黄土冲沟,沟深约30m,东西平均宽约50m。沟内无村庄。沟内属于非农田保护区,多为半坡地,无浇灌条件。灰场灰水对区域地下水可能产生影响的范围和程度,由灰水水质和灰场区域地质条件两方面的因素决定。场地地基土主要由第四系全新统黄土状土和冲洪积粉土、粉质粘土以及粉细砂、中粗砂及卵石组成。冲沟内表层黄土状土具有湿陷性。本期工程将采取灰场防渗措施:1)通过坝排渗系统和排洪(水)系统排至坝下的水收集后打回厂区重复利用。2)贮灰前,对库地地基采用机械碾压、夯实,并铺设粘土防渗层、土工膜等综合防渗,可有效减少灰水下渗,满足国标《一般工业固体废气物贮存、处置场污染控制标准》(GB18599-2001)规范的要求。本工程灰水中所含的氟化物、酸碱物经粘土层的阻隔,基本不影响地下水水质。3 8项目对水资源状况及其他取水户的影响8.1建设项目开发利用水资源对区域水资源状况的影响华润电力首阳山有限公司邙山电厂二期增加地下水开采量仅0.02m3/s,对地下水水位及伊洛河径流补给影响甚小。地下水作为备用水源,由于扩大开采,袭夺伊、洛河激发的地表水补给量、河流冲积扇的排泄量和潜水蒸发量,地下水位会出现一定程度的下降,使伊河、洛河由排泄地下水转化为补给地下水,造成伊洛河径流量有所减小,但时间较短,最大取水量不到伊洛河多年平均径流94.6m3/s的2%,因此,不会对伊洛河流域河川径流造成大的影响。8.2建设项目开发利用水资源对其他用户的影响8.2.1对水源地周边影响分析电厂水源地取水周边影响范围主要是偃师市的岳滩、翟镇和佃庄3镇和偃师市区,以及首阳山镇、李村镇、庞村镇和故县镇靠近水源地周边的一小部分。对水的需求主要是村镇企业用水、农村人畜用水、农田灌溉用水,这些区域基本上是以浅层地下水为开采水源。村镇企业用水、农村人畜用水,基于水质和水量的要求,基本上是开采较下层(50m以下)的地下水,农田灌溉采用离心泵抽水,且对水质和用水保证率的要求不高,主要开采较上层(10m以上)的地下水。由于电厂水源地是傍河开采,沿河流布井,抽取的水量主要是河水对地下水的激发补给量,主要是开采后重新达到新的动态平衡下的水位下降。3 根据1997年4~5月进行水源地群井抽水试验结果表明:在抽水量为1.75m3/s的情况下,抽水井平均降深4.46m,影响半径260~456m,抽水井相互之间未形成连片漏斗,且抽水时河水补给地下水的补给带宽度明显增加,停抽后的恢复水位与抽水前水位完全保持一致,说明在实施增量取水的情况下,电厂抽水主要是激发和夺取河水对地下水的补给,对周边的地下水位影响范围较小,距离抽水井500m之外的区域水位变化不明显。在污水厂正常提供中水的情况下,电厂一、二期取用地下水仅0.10m3/s(锅炉补水和生活及消防用水),远小于电厂地下水可开采量0.83m3/s(一期总用水量)。而按备用水源开采时,一般情况不超过0.83m3/s,对其他用户取水没有明显影响。如果中水全停,电厂一、二期按1.57m3/s总用水量短时开采时,对周边用户取水会有一定影响,但这种情况发生的几率很小。8.2.3水源地水质变化对周边用水户的影响分析由于水源地开采的是浅层地下水,且地下水位降幅有限,不会造成地面塌陷、地面裂缝、土地沙化等地质灾害。另外,从近期对水源地地下水取样化验分析可知,没有检出由于地表水污染导致的地下水严重污染的物质。至于地下水某些因子偏高,主要是受本区地下水的背景水文地球物理化学特性的影响所致。从河流水质分析可知,伊、洛河来水水质状况会对电厂水源地的取水水质造成一定程度的影响。但随着上游洛阳市治污力度的加大,污水处理厂的投入运行,伊洛河的水质会得到很大改善。相反,如果河水长期保持严重污染,得不到治理,尽管土壤渗透层对河水污染物有较强的吸附和净化能力,当在吸附和净化能力达到饱和的情况下,水源地的取水水质将受到影响,影响当地居民生活和电厂职工生活的用水。3 9水资源保护措施瀍东污水处理厂的中水和伊洛河河间水源地地下作为电厂的补充水源,要求水量满足电厂要求,中水水质满足污水综合排放标准的一级排放标准B标准,再经电厂深度处理,达到电厂用水水质要求。河道水渗漏补给是地下水的一种主要补给来源,因此加强地表水污染防治,依法保护水资源,对区域的社会经济可持续发展尤为重要。9.1工程措施9.1.1加大企业污染治理、控制污染源已有企业要通过技术改造,完善废物水治理设施和措施,提高工业用水的重复利用率;根据不同用水户对供水水质的要求,实行分级分质供水,充分利用中水资源,减少污废水排放量。论证区工矿企业发达,乡镇企业众多,排放的污水水质有时达不到污水处理厂的设计进水水质,影响到污水处理量,对洛阳市排污企业要按照污水排放标准严格控制,外排污水要求达标排放,以保证污水处理厂正常运行,满足电厂取用中水的水量水质要求。9.1.2控制农业化肥的使用、减少面污染农药、化肥是农业生产对水体污染的主要因子,减少农药、化肥的施用是减少农业生产对水体污染的有效途径。论证区内农业生产应逐步采用高效、低毒、低残留农药替代长效性农药;通过节水灌溉,降低农田退水,减少农业面污染物对论证区地表水体和地下水体的污染。3 9.1.3开展水库优化调度研究,最大限度利用洪水资源上游的陆浑、故县两座大型水库,为减轻下游洪灾、确保水库安全,现行调度方式是在汛期按汛限水位控制运用,汛末开始蓄水,存在汛期控制时段较长,往往为防御下次洪水,汛期不敢抬高水位蓄水,而汛后蓄水困难。因此,为解决防洪和兴利的矛盾,应采用先进的水情自动测报、天气预报、防洪预报自动化系统等技术和手段,进行水库汛限水位动态控制运用研究,实现优化调度,最大限度利用洪水资源,有利于水库蓄水,增加可供水量及河道枯水期径流。9.1.4修建河道拦蓄工程,增加地下水持续补充量伊洛河流经洛阳、偃师,在伊洛河上修建橡胶坝工程,可使地下水得到补给,水位回升,洛阳市已有此类工程实施,偃师市也有有利条件,在水源地河段下游或偃师市城区段可论证修建橡胶坝,调蓄地表径流,既可增加对地下水的补给,又可改善水环境状况,成就人文景观,营造旅游环境。9.1.5加强电厂节水改造,实施减污环保措施新建工程必须符合国家产业政策,提倡节水,污水综合利用。首阳山有限公司邙山电厂在运行中产生的生活及工业废污水,应采用分流制排水系统,确保一水多用,循环用水,尽可能减少新鲜水的更新补充量,节约水资源。废水回收及利用主要措施:生活污水经处理后用于绿地喷洒用水;设置废水集中回用系统,将化学废水、脱硫废水及部分循环水排污水集中回收利用于除灰及一期废水系统;循环水排污水全部回收利用于本工程脱硫用水及化水处理等。3 9.2非工程措施水资源保护是一项涉及该区社会各方面的工作,不但要运用工程措施,还要运用法律、行政、经济等措施,以达到有效保护水资源的目的。9.2.1依法保护水资源水资源保护工作涉及社会各个方面,必须建立完善的法律法规才能确保水资源保护措施的实施。目前河南省人民政府和洛阳市政府已就水资源保护颁布了一系列相关法律法规和规章制度,对水资源保护和水污染环境治理起到了一定的作用。但是要做好水资源保护工作,还需要各级部门尤其是水行政管理部门,在水资源调查评价和水质监测评价的基础上,根据已划定的流域水功能区,不同河段的水环境质量与水质标准,加强管理,依法保护水资源。9.2.2调整产业结构,建立节水型工业体系根据洛阳市国民经济和社会发展规划,调整产业结构,实现城市经济与城市供水、节水的协调发展。积极发展低耗水,少排污的高新企业,限制高耗水、高污染的工业项目再建审批、鼓励建立高技术、低污染、节水型企业,逐步淘汰规模小、经济效益差、污染严重又没有污水处理能力的“十五小”企业,从源头上减少污染物的排放。9.2.3加强水源地和取水口的水量、水质监测和监控根据水资源保护工作的需要,特别是在瀍东污水处理厂、水源地区域,应建立完善的水量、水质监测网络,科学合理规划布设河道水质检测断面、入河排污口监测点及地下水位和水质动态监测井,3 实时监控水源地、取水口地表水和地下水水量和水质的变化,预测水源地水量、水质发展演变趋势,及时向当地政府及水资源管理部门和相关企业发布用水公报及水质通报,要做到地表水、地下水、污水处理回用的合理配置和高效利用,以实现水资源与经济社会、生态环境的协调发展。3 10水资源论证结论及建议依据中华人民共和国水利部、中华人民共和国国家发展计划委员会2002年联合颁布的《建设项目水资源论证管理办法》及2005年水利部发布的《建设项目水资源论证导则(试行)》(SL/Z322-2005)的有关内容,根据建设项目规模和取水水源类型,同时考虑早期已有的观测资料、勘探评价成果及污水处理厂可研报告规划并实施的建设规模、工艺方案,开展水资源论证工作,得出《河南华润电力首阳山有限公司邙山电厂二期扩建工程水资源论证》结论和建议。10.1取用水的合理性1、取水合理性伊河、洛河地表径流量年内变化不均,枯水期河道水流小甚至断流,供水水源不可靠,不能满足电厂均匀需水要求;伊河、洛河地表水流经伊川、洛宁、宜阳县城和洛阳市区后,受到城市工业和居民生活废污水排放的影响,河流水质类别号现为V类或劣V类,且河水含沙量偏高,也不能满足电厂生活、锅炉、冷却用水的质量要求,需进行水质处理,处理费用增加电厂发电成本,降低发电经济效益。其他如陆浑水库、故县水库及黄河小浪底水库水源距电厂厂址较远,供水成本大,均不宜作为本电厂的供水水源。华润电力首阳山发电厂冷却循环补充水利用城市污水处理厂中水,并经电厂深度处理后为电厂供水。因此项目建设符合国家“开源与节流并重、节流优先、治污为本、科学开源、综合利用”的用水政策,可谓治理与开发并举,是一种立足本地水资源,切实可行的有效措施,且具有十分可观的社会、环境和经济效益。地下水源地位于伊河和洛河夹河套地区。地下水埋深一般为2~53 m,主要含水层岩性为砂卵石层,砂卵石层厚度26~51m,含水层富水性强,渗透性能好,补给条件优越。生产井以开采浅层地下水作为电厂的补给水源。运用本水源地不仅距电厂近,开采浅层地下水,成井成本低,并可利用伊洛河地表水与地下水的密切水力联系以及良好的含水层作地下水调节水库,进行年内的和多年的丰枯水量调节,稳定供水得到保证,可以满足电厂生活和消防需水要求。水源地地下水水质经过适当处理即可达到电厂需水水质要求。因此,适合作为电厂的生活和消防用水补给水源。2、用水合理性华润电力首阳山有限公司邙山电厂二期2×600MW机组工程设计取水量2647m3/h(0.74m3/s),即6.35万m3/d,换算1000MW耗水量为0.61m3/s,低于《中国城市节水2010年技术进步发展规划》所规定的2010年1000MW耗水量单机组容量大于600MW时应小于0.80m3/(S.GW)的指标要求;与《火力发电厂节水导则》所规定的采用淡水循环系统,单机容量大于或等于300MW,设计全厂发电水耗率不应超过0.80m3/(S.GW)(上限值,考核指标)的指标相比,发电水耗率指标优于其规定的指标水平。电厂全厂设计用水系统的复用水率达98%,与单机容量为125MW及以上新建或扩建凝汽式电厂,重复用水率不宜低于95%的指标相比,高于其规定的指标水平。电厂2×600MW机组设计冷却系统水的循环利用率高达98.6%,优于我国一类城市冷却水循环利用率2010年达到95~97%的指标要求。其它各项用水指标也达到国内同类机组企业的先进水平,因此华润首阳山有限公司邙山电厂二期2×600MW机组工程用水合理,属于节水型电厂系统。3 10.2取水水源的可靠性与可行性电厂循环水补充水采用瀍东污水处理厂中水,当瀍东污水处理厂或电厂中水回用系统出现事故或正常维修引起的部分停水时,启用地下水备用系统抽供地下水。1、中水水源可靠性与可行性洛阳市瀍东污水处理厂位于洛阳市东郊洛界高速公路以西、洛河大堤以北,规划一期工程设计规模为20万m3/d,将于2006年5月建成,二期工程新增设计污水处理能力10万m3/d,预计2020年完成,二期工程建成投产,处理能力达到30万m3/d。根据收集污水量统计及过程检测,瀍东污水处理厂工程在处理量最小时,中水水源可以满足电厂循环冷却补水量需要。污水处理厂污水经过净化处理后达到《污水综合排放标准》(GB18918—2002)一级标准,满足电厂使用中水要求。经过电厂“中水回用深度处理厂”处理后,达到电厂循环系统用水要求。因此利用瀍东污水处理厂中水经深度处理向电厂供水是可靠和可行的。2、备用水源可靠性与可行性按开采地下水0.83m3/s(电厂一期总用水量)分析,当遇到保证率P=50%平水年份,伊、洛河河间地块的地下水总补给量、可开采量分别为7839、7447万m3,大于该区内的年开采量5923万m3(包括原首阳山电厂和邙山电厂一期总开采量1.73m3/s);当遇到P=75%偏枯年份,河间地块的地下水资源量也大于规划开采量,说明丰水年份、平水年份和偏枯年份,均能满足规划开采需求。当遭遇保证率P=90%和P=97%特枯年份,河间地块抽水引起的水位变化将扩展至洛河以北、伊河以南的一级阶地,其总补给量比总排泄量分别小611万m3、1085万m33 ,需要动用储存量来维持开采。但遭遇P=50%平水年份或更丰年份,通过地下含水层以丰补歉的作用,水源地在短期内即可丰足枯水年所动用的储存量。地下水水质,地下水流向自上游向下游,与伊河、洛河有着强烈的水力联系。由于特有的地形地貌、地质构造、水文地质条件,地下水水质既与上游地下水水质有关,又与伊洛河地表水水质有关。因此,通过土壤溶滤和上下、水平混合双重作用,形成了本区特有的地下水化学类型。由于受水文地质条件影响,近河傍河生产井中常量元素化学组分含量相对较高。根据常规化学监测分析,矿化度为234~940mg/L;总硬度为209~639mg/L;PH值为7.56~8.08,属弱碱性地下水;主要阴离子中,CI-含量为4.37~133mg/L,S042-含量为9.47~159mg/L,HCO3-含量为242~578mg/L,F-含量为0.40~1.03mg/L;主要阳离子中,Na+(含K+)含量3.54~141mg/L,Ca2+含量51.1~172mg/L,Mg2+含量3.54~141mg/L;NH3-N含量一般小于0.05mg/L,最高含量0.43mg/L,NO3-N含量一般小于0.02~12.2mg/L,NO2-N含量一般为0.003~0.007mg/L。其中硬度是主要污染因子,不能排除受由背景水文地球化学条件的影响。综合评价结果,电厂水源地地下水各单项组分评价绝大部分为I、II、III类水,适用于生活饮用和发电用水;个别区为IV类水,经过适当处理,也可满足生活饮用和发电用水的需求。10.3取用水对水资源状况和其他取用水户的影响华润电力首阳山有限公司邙山电厂二期工程选用洛阳市瀍东污水处理厂的中水作为循环冷却系统补水水源,属于废污水再利用,符合国家产业政策,提高了区域水资源的重复利用率,促进了治污节水的工作进展,有利于改善区域水资源环境。地下3 水源地是傍河开采,沿河流布井,抽取的水量主要是河水对地下水的激发补给量,根据水源地群井抽水试验,在电厂一期实施取水0.83m3/s的情况下,电厂抽水主要是激发和夺取河水对地下水的补给,对周边的地下水位影响范围较小,距离抽水井500m之外的区域水位变化不明显。水源地地下水作为备用水源,开采量不超0.83m3/s是有保证的。如要满足两期最大开采量1.57m3/s,属于中水故障检修期的短时超采,会对地下水位和周边用户产生一定影响,超采停止后短期内地下水位即可由河道地表水补给恢复。10.4退水影响及水资源保护措施电厂二期扩建2×600MW机组废污水排放主要有循环排污水、化学废水、生活污水、煤厂及输煤系统冲洗排水、雨水和厂区打扫卫生废水等。厂内废污水经过电厂废水处理装置进行处理后全部回收利用,只有灰场上游雨水及灰场表面降雨,通过排洪系统排入黄河,由于黄河流量较大,稀释性强,因此灰场的雨洪退水,对黄河水质影响较小。通过对龙虎沟干贮灰场地基采用机械碾压、夯实,并铺设粘土防渗层、土工膜等综合防渗措施,可使本工程灰水中所含的氟化物、酸碱物等经粘土层的阻隔,对地下水无影响。因此电厂投入运行后,退水对周边环境影响较小。为了保护水资源,确保供水水量、水质满足电厂用水要求,需进行水资源保护措施。优化工业布局、控制污染源:对瀍东污水处理厂集水区域的排污企业要严格控制,外排污水要达标排放,满足污水处理厂进水水质要求,以确保污水处理厂正常运行,达到电厂取用中水的水质要求。控制农业化肥的使用、减少面污染;加强污水治理,实施分质供水,充分利用中水资源,提高水资源的重复利用率,减少污水的排放量。3 不但要运用工程措施,还要运用法律、行政、经济等措施,以达到有效保护水资源的目的。通过水库优化调度增加枯水期径流补给;加强水源地和取水口的水量、水质监测、监控,科学预测水量,做到污水处理回用、地下水的合理配置和高效利用,以实现水资源与社会经济、生态环境的协调发展。10.5取水方案华润首阳山有限公司邙山电厂二期工程机组最大补充水量2647m3/h,电厂循环水补充水采用瀍东污水处理厂的中水,中水经2DN8000供水管线送至电厂厂区。伊洛河河套地区地下水源地作为生活及消防用水水源和循环补充水备用水源。10.6退水方案电厂二期2×600MW机组废污水排放主要有循环排污水、化学废水、生活污水、雨水和厂区打扫卫生废水等。废污水排放的方式分两种:循环排污水、化学用水、厂区雨水和打扫卫生废水、消防水和生活污水等,采用分流制排水系统,除部分直接用于脱硫外,分别收集至废水处理站和生活污水处理装置进行处理,用于干灰调湿及灰场喷洒等。灰场上游雨水及灰场表面降雨,通过排洪系统直接排入黄河。10.7建议1、电厂用水的水质取决于污水处理厂的生产运行,污水处理厂实际运行中,应及时对进水水质、出水水质进行检测,加强处理工艺控制,保证中水水质达到规划指标,符合电厂深度处理要求。2、电厂用水要做好供水调度计划,尽可能做到一水多用,节约用水,减少水资源损失。3 3 主要参考资料:1)《河南华润电厂首阳山有限公司2×600MW工程可行性研究报告》,河南省电力勘测设计院,2003年8月;2)《洛阳瀍东污水处理厂工程可行性研究报告》,中国市政工程西南设计研究院,2000年11月;3)《洛阳瀍东污水处理厂工程可行性研究报告补充报告》,中国市政工程西南设计研究院,2001年3月;4)《洛阳瀍东污水处理厂中水回用工程可行性研究报告》,中国市政工程西南设计研究院,2004年1月;5)《洛阳瀍东污水处理厂中水回用工程可行性研究报告补充报告》,中国市政工程西南设计研究院,2004年2月;6)《洛阳市瀍东污水处理厂工程污水检测报告书》,河南洛阳水文水资源勘测局,2000年9月;7)《中华人民共和国区域水文地质普查报告》,河南省地质矿产局水文地质二队,1985年12月;8)《河南省偃师市水资源开发利用规划报告》,河南省地矿厅水文地质二队、河南省偃师市水利局,1996年12月;9)《河南省地下水资源》,河南省水资源总站,1986年4月;10)《中国城市节水2010年技术进步发展规划》,文汇出版社,1998年4月。11)《河南省水资源调查评价》,河南省水文水源局,2004年5月;12)《河南省水资源综合规划开发利用现状评价报告(初稿)》,河南省水利勘测设计院,2004年5月;13)《河南省统计年鉴》,2004年河南省统计局;14)3 《河南省城市统计年鉴》,河南省城市社会经济调查队,2004年;15)《首阳山电厂(三期)伊、洛河水源地地下水动态观测报告(1998.1~2001.12)》,河南省电力勘测设计院、郑州迪森电力勘测有限公司,2000年4月;16)《首阳山电厂扩建(2×600MW)水源地地表水水文报告(1998.2~2000.12)》,郑州迪森电力勘测有限公司,2000年4月;17)《洛阳市城市供水水源规划》,洛阳水利勘测设计院,1994年12月;18)《洛阳市城市水源规划》,洛阳水利勘测设计院,1998年12月;19)《河南省洛阳地区水资源调查及水利化区划报告》,河南省洛阳地区水利局,1985年8月;20)《河南省陆浑灌区续建配套技术改在项目工程规划》,河南省陆浑水库灌溉工程管理局设计室,1998年3月;21)《洛阳市2010年节水技术进步发展规划说明书》,清华大学环境科学与工程系、洛阳市计划节约用水办公室,2001年10月。22)首阳山电厂三期水源水质分析测试结果报告,河南省水环境监测中心,2002年10月。3 目录1总论11.1建设项目的目的和意义11.2建设项目水资源论证依据41.3建设项目选址情况51.4建设项目取水水源与取水地点51.5工作等级61.6论证委托书或合同、委托单位与承担单位62建设项目概况92.1建设项目名称、项目性质92.2建设地点、占地面积和土地利用情况92.3建设规模及分期实施意见102.4建设项目单位职工人数与生活区建设情况102.5主要产品及用水工艺情况112.6建设项目对用水水量及水质的要求113区域地理、社会经济和水资源状况143.1地理位置143.2自然地理143.3社会经济163.4论证区水文地质概况173 3.5水资源及时空分布特征224论证区水资源利用现状及用水量预测284.1论证区现状供水工程、供用水情况284.2水资源开发利用现状及存在问题294.32010年水资源利用预测与分析315建设项目用水量合理性分析365.1建设项目用水过程及用水量365.2建设项目设计用水指标及用水合理性分析395.3节水潜力与节水措施分析465.4建设项目的合理取用水量466建设项目取水水源论证486.1瀍东污水处理厂工程概况486.2中水水源论证526.3地下水、备用水源论证616.4水源水量组成867建设项目退水影响分析887.1电厂退水系统及组成887.2退水总量897.3电厂退水对水环境的影响898项目对水资源状况及其他取水户的影响918.1建设项目开发利用水资源对区域水资源状况的影响913 8.2建设项目开发利用水资源对其他用户的影响919水资源保护措施939.1工程措施939.2非工程措施9510水资源论证结论及建议9710.1取用水的合理性9710.2取水水源的可靠性与可行性9910.3取用水对水资源状况和其他取用水户的影响10010.4退水影响及水资源保护措施10110.5取水方案10210.6退水方案10210.7建议102主要参考资料:1043'