1、平安县上庄磷矿矿区水源地靶区水资源可行性总结青海省水文地质工程地质勘察院二一一年十月平安县上庄磷矿矿区水源地靶区水资源可行性总结编制单位：青海省水文地质工程地质勘察院水文分院项目负责：李 健技术负责：吴艳军编 写 人：吴艳军 李 健总工程师：严维德单位负责：严维德提交报告单位：青海省水文地质工程地质勘察院提交报告时间：2011年10月25日目 录1 前 言11.1 项目来源11.2 论证范围11.3 水资源论证的目的和任务11.4 编制依据21.5 取水规模、取水水源与取水地点41.6 工作等级41.7 论证委托书、委托单位与承担单位42 自然地理及地质概况62.1 自然地理62.2 气象、水
2、文62.3 地形地貌82.4 地质、构造83 区域水文地质113.1 区域水文地质条件概述113.2 地下水补给、径流与排泄123.3 论证区水文地质条件134 论证区水源地天然资源评价154.1 供水水源地地下水天然资源评价154.2 供水水源地地表水资源评价154.3 需水量与供水量分析165 建设项目取用水合理性分析175.1 水资源开发利用现状175.2 取水合理性分析175.3 取水保证程度176 结论及建议181 前 言1.1 项目来源平安县上庄村人畜饮水截潜工程位于上庄村响河峡和东峡的交汇处，该工程解决了下游12300多人和20000多牲畜的饮用水问题。由于东峡内有磷矿区分布，青
3、海省银达矿业有限责任公司计划在此峡内进行矿业开发，为保证下游人畜饮水安全和矿山的正常开采，拟将现有取水工程移至响河峡（距现有取水位置上游约600m），以解决矿山开发和人畜饮水安全之间的矛盾。为此，青海省银达矿业有限责任公司于2011年9月21日委托我院承担“平安县上庄磷矿矿区水源地靶区水资源可行性论证”工作，并于2011年11月10日前提交相应的水资源论证报告。1.2 论证范围论证范围的确定主要以现有取水口的位置和拟建水源地靶区的位置为依据。主要位于平安县上庄村响河峡流域，地理坐标：东经10149001015151，北纬361710362000，面积20.0km2。1.3 水资源论证的目的和任
4、务目的：为保证下游人畜饮水安全和平安县上庄磷矿的开采，通过地面调查、资料收集、综合研究和开展供水水源地的水文地质勘查工作，基本查明拟建水源地的水文地质条件。评价地下水天然资源量，为平安县上庄磷矿矿区水源地靶区人畜饮用水水源地的可行性提供基础水文地质依据。主要任务： 开展水文地质勘查工作，通过水文地质勘查，基本查明平安县上庄磷矿区拟建水源地靶区的地层岩性及含水层结构特征； 基本查明拟建水源地地下水分布规律及补、径、排条件； 评价拟建水源地地表水和地下水天然资源量； 对拟建水源地进行水质评价。1.4 编制依据1.4.1 法规依据中华人民共和国水法实施细则2000年3月；中华人民共和国水法2002年
5、8月；中华人民共和国水污染防治法1996年5月；中华人民共和国河道管理条例1988年6月；建设项目水资源论证管理办法2002年3月； 国务院颁发的取水许可制度实施办法1993年8月； 入河排污口监督管理办法中华人民共和国水利部第22号令； 水利部、国家发展计划委员会联合颁布的15号令建设项目水资源论证管理办法。1.4.2 标准依据供水水文地质勘察规范（GB500272001）；水文地质钻探规程（DZ/T014894）；地表水环境质量标准（GB38382002）；地下水质量标准（GB/1484893）；生活饮用水卫生标准（GB57492006）；水资源评价导则（SL/T2381999）；建设项目
6、水资源论证导则（试行）（SL/Z3222005）；污水综合排放标准GB8978-1996；评价企业合理用水技术通则GB/T7119-93；节水型产品技术条件与管理通则GB/T18870-2002；青海省用水定额，青海省水利厅，2009年2月。1.4.3 项目依据及参考文献 项目依据平安县上庄磷矿矿区水资源靶区水资源论证技术服务合同书 主要参考文献青海省湟中县上庄磷矿矿区东段总结勘探地质报告，青海省地质局第十三地质队，1978年8月；西宁幅、乐都幅1:20万区域水文地质普查报告，青海省第二水文地质队，1984年；青海省平安县白沈家沟、祁家川城镇供水水文地质勘察报告，青海省第二水文地质队，1986
7、年；青海省平安县洪水泉人畜饮用水改造工程可行性研究报告，青海省水利水电勘测设计院，2005年5月；青海省水功能区划青海省水利厅，2003年3月。1.5 取水规模、取水水源与取水地点取水规模：根据平安县水务局提供资料，（靶区）人畜饮用水取水量为1800m3/d。取水水源：根据项目业主提供的取水方案，确定取水水源为响河峡河水及河谷内第四系松散岩类孔隙水。取水地点：响河峡峡口隘口处，在已建河谷截潜引水工程上游约600m处。1.6 工作等级该建设项目属一般建设项目，取水水源为响河峡河水和地下水，主要用于下游人畜饮用水，水质要求高。水资源论证工作等级主要考虑河水和地下取水水源、取水和退水影响分类等级来确
8、定。该水源地靶区位于湟水河一级支流上游上庄村响河峡峡口隘口处，水文地质条件简单，开发利用程度中等（50%），人畜饮用水取水量1800m3/d。水源位置涉及青海省水功能区划中湟水河流域。祁家川河为平安县开发利用一级功能区的平安农业用水二级功能区内，响河峡位于祁家川河干流上游的三级水系，取水和退水对第三者取用水影响轻微，该水资源论证工作等级为三级。1.7 论证委托书、委托单位与承担单位论证委托书：平安县上庄磷矿矿区水源地靶区水资源可行性论证委托书委托单位：青海省银达矿业有限责任公司承担单位：青海省水文地质工程地质勘察院2 自然地理及地质概况2.1 自然地理平安县地处青海省东北部湟水中游南侧，海东地
9、区中心腹地，东与乐都县相邻，西与湟中、西宁市毗连，南接化隆县以青沙山为界，北与互助县隔河相望，距省会西宁市35km，距甘肃省省会兰州市200km。为海东地委、行署所在地, 是全地区政治、经济、文化的中心。县域总面积769km2。平安县上庄磷矿区位于县域内南缘，八宝山以北的中高山区，南邻化隆县。该区主要为山区，海拔30803100m，距平安县城约45km，有简易公路可抵达矿区，交通较为便利（图1）。2.2 气象、水文2.2.1 气象论证区属凉温性半干旱气候型，特点是日照时间长，太阳辐射强，春季干旱多风，夏季短促凉爽，秋季阴雨滋润，冬季寒冷漫长。年平均气温0.36.8，极端最低温度-23.7，极端
10、最高温度34.8。年温差24.224.9，日温差13.017.7，全年平均无霜期183天。全年日照时数为2462.42880.8小时。全年平均降水量450mm，最大年降水量600mm，最小降水量350mm，降水多集中于59月，占全年降水量的8187，11至翌年3月占36。境内年平均风速2.7m/s，最大风速22m/s，大风出现率较少，年均58次，主要出现在冬未春初和雷雨之际。最大冻深1.34m。图1 水资源论证区交通图2.2.2 水文论证区以下河流为祁家川河，属常年性河。每年511月底河床内有水流淌，12月至翌年4月，河床内基本断流，河水流量受季节影响较大。论证区的东峡与响河峡为祁家川支流河源
11、区，据访问当地居民，两河流冬季断流。2011年9月30日测得东峡河流量（瞬时）0.066m3/s，响河峡河流量（瞬时）0.075m3/s（流速仪）。2.3 地形地貌论证区位于青沙山以北，地形主要山区，地势南高北低，最高峰为南部的八宝山，海拔4403m，以北为中低山区，海拔29503060m，平均海拔2900m左右.起伏高度约150250m。3100m以上山地寒冻风华作用强烈，山脊单薄，大多呈鳍状。分水岭以北沟谷深切，向源侵蚀极为强烈。地貌上可分为侵蚀构造地形，横向上（东西）可分为沟梁相间的地貌类形。响河峡为南北向展布的沟谷，走向与山体一至，宽50100m，地形向北倾斜。上游两侧为中高山分布，相
12、对高差100200m。山体冲沟发育，岩石裸露，侵蚀切割强烈，顺山体走向断裂发育，河流深切。中下游为中起伏的中低山区，山体起伏相对较以北中高山地平缓，起伏高差50100m，山顶平缓呈浑圆状，山体坡度1530，表层多为黄土及亚砂土覆盖，并生长稀疏的植被。2.4 地质、构造2.4.1 地层论证区区域上出露的地层为前第四纪上元古界变质较深的地层、古生界的寒武系及变质较浅的及中新生界白垩系地层，中部出露有加里东期花岗闪长岩，第四纪主要为全新世冲洪积及坡积地层。 前第四纪地层上元古界下岩组青石坡组（Pt2a），主要分布于项目区中部，岩性为砂岩、灰色千枚岩、板岩、泥质结晶灰岩夹千枚岩，厚度大于2402m。古
13、生界寒武系中统泥旦山群（2nd），灰分布于南北中高山区，岩性为绿色变安山岩，厚度大于2332m。新生界白垩系（K1hk），分布于项目区北部，岩性为一套灰紫色褐紫色厚层钙质胶结砾岩夹薄层含砾不等粒钙质硬砂岩。厚度大于130m。分布于响河峡中游地带的侵入岩主要为中性加里东期花岗闪长岩（32），中粒结构，块状构造。 第四纪地层该地层主要分布于东峡及响河峡沟谷内，以冲洪积及坡积地层为主。冲洪积泥质砂砾卵石（Q4al-pl），青灰色，松散，分选性及磨圆度差，砾卵石成份主要为千枚岩、砂岩、板岩。坡积碎石（Q4dl），青灰色、灰白色，松散，分选性及磨圆度极差，成份主要为河谷两侧母岩，为千枚岩、砂岩等。2.4
14、2 地质构造论证区区域构造体系（构造带）彼此交织，地质构造呈现出比较复杂的格局。区域上祁吕山字型构造体系（简称祁吕系），是主要的构造体系。祁吕系包括了西宁民和槽地（盆地）、拉鸡山断隆（山地）、尖扎群科尔槽地，化隆槽地等构造单元。老的南北向构造带、古北西向构造带均受到祁吕系构造的包容和改造，成为其断隆带的一部分。压性为主的主断裂多被复活而逆冲到中新生代地层之上。祁吕系的断裂具有规模大、影响深，延伸远、成组出现的特征。槽地中的褶皱构造较开阔，多为短轴单式褶皱。这说明主体构造具有顺时针扭动和压性结构面等特征。拉鸡山北麓的大断裂呈北西西向延伸长达120多公里，有长期活动的历史和后期水平挤压活动的明显
15、特征。论证区位于祁吕系的深大断裂北侧，断层走向主要为东西向展布，以逆断层为主，断面南倾，倾角5580不等。受多次构造运动影响，响水河以南山区主要以元古界和新生界老地层为主，以北广大地区深受新构造影响多分布中生界和新生界地层。3 区域水文地质3.1 区域水文地质条件概述论证区位于山间谷地内，地下水的富水性及分布规律受地形地貌影响较大。根据地下水赋存条件、水力特征、水理性质将区域地下水分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙孔隙水和基岩裂隙水三个类型（图2）。图2 论证区水文地质图3.1.1 松散岩类孔隙水主要分布山区各沟谷中，以潜水为主，含水层以冲洪积泥质砂砾卵石为主，潜水位埋深一般小于5m。地下水主要
16、接受河水入渗补给，次为降水和两侧山区基岩裂隙水的侧向补给。但因沟谷狭窄，松散堆积物厚度较薄，加之地形坡降大，沟谷内地下水富水性因地而异。水化学为HCO3SO4CaMg型，矿化度0.30.5g/L。3.1.2 碎屑岩类裂隙孔隙水赋存于白垩系地层内，含水层岩性主要为砂岩、砾岩，地下水主要接受大气降水补给，含水层多具承压性。据区域上钻孔揭露，承压含水层顶、底板由南向北逐渐加深，计算涌水量小于100m3/d，水化学为ClSO4CaMg型，矿化度1.0g/L左右。3.1.3 基岩裂隙水含水层岩性为上元古界千枚岩、板岩、泥质结晶灰岩、古生界寒武系变安山岩及侵入岩体等，地下水类型主要为层状岩类裂隙水，局部地
17、段分布块状岩类裂隙水。地下水主要接受大气降水补给，以潜水为主，单泉流量0.11.0L/s，局部达2.0L/s。水化学为HCO3CaMg型，矿化度0.320.56g/L。3.2 地下水补给、径流与排泄区域地下水的补给主要来源于大气降水，在3000m左右的山区年平均降水量达450mm左右，多集中在59月，为地表、地下水的形成提供了较丰富的补给来源。在中高山区虽然基岩裂隙发育，有利于地下水的赋存，但陡峭的山坡加之沟谷深切，不利于地下水的富集，多以泉水形式排泄补给所属支沟的地表水。山间沟谷内松散岩类孔隙水主要接受河水补给，由于区域上水文网发育，沟谷潜水主要沿河谷径流，最终流出山口补给湟水河。3.3 论
18、证区水文地质条件 照片1 响河峡沟谷地貌 照片2 响河峡谷地第四纪岩性论证区主要位于祁家川干流源头的响河峡沟谷，流域面积3.8km2。沟谷呈南北向展布，地形南高北低，沟谷宽50100m，峡口处宽约100m。河床岩性主要为泥质砂砾卵石，可见漂石（照片1、2，图3），地下水主要为河水入渗补给，次为大气降水和基岩裂隙水补给。本区段地下水主要为河水入渗补给，河水自北向南径流，因该段海拔较高，又为河流源头，河水动态受季节影响较大。据访问当地居民，每年511月河床内有水流淌，12月至翌年4月河床内基本断流。9月30日本次测得流瞬时流量为0.075 m3/s。本次施工的ZK1号孔地层岩性为：05.90m：冲
19、洪积泥质砂砾卵石（Q4al-pl）,青灰色，松散，分选性差，无层理。砾卵磨圆度一般，多呈棱角次棱角状，砾石约占3035，卵石约占40，余为泥砂。卵石直径515cm，砾石粒径0.52.0cm。主要成份为砂岩、千枚岩、板岩等。该层为含水层。5.908.10m：砂岩（Pt2a），为风化带，裂隙被泥质填充，表层呈黄色。下部呈块状构造，颜色为灰白色。该层为弱含水层。4 论证区水源地天然资源评价4.1 供水水源地地下水天然资源评价由于本区无其它相关水文观测资料，为满足该项目的供水需求，结合本次ZK1号水文地质孔抽水资料，采用达西断面法计算响河峡河谷地下水天然径流量。公式： 试中：地下水径流量（m3/d）；
20、 H 含水层厚度（m）； B 地下水径流宽度（m）; I 地下水水力坡度； K 渗透系数（m/d）。参数确定：含水层厚度根据ZK1钻孔揭露厚度，取2.64m；地下水径流宽度取谷地宽82.10m；水力坡度根据地形坡度取8；渗透系数取ZK1号孔抽水试验所获取的参数3.83m/d。通过计算，过断面地下水天然径流量为66.41m3/d，即为地下水天然资源量。4.2 供水水源地地表水资源评价据2011年9月30日实测资料，响河峡河流量（瞬时）为0.075m3/s（流速仪），即为6480 m3/d，该值为偶测值。据访问调查，每年511月响河峡河床内有水流淌，12月至翌年4月河床内基本断流。4.3 需水量与
21、供水量分析论证区取水量设计为1800m3/d，根据业主提供的上庄及以下村庄12300多人和20000多牲畜的数据及青海省用水定额（青海省水利厅，2009年2月），农村居民生活用水定额，水源水量充足地区用水定额为6070L/人d，水源水量缺乏地区用水定额为4050L/人d。牲畜用水定额：大牲畜（牛、马、驴、骡、骆驼）4050 L/头d，羊510 L/头d，猪2040 L/头d。根据以上定额，本区为水源水量缺乏地区，居民饮用水平均按60L/人d计算，需水量为738m3/d，牲畜需水量由于没有详细的统计数据，需水量取平均值40 L/头d，需水量为800m3/d，总需水量1538m3/d。由于管道输水
22、过程中会产生一定量的漏失，据经验值按10计算，总需水量约为1700m3/d，为保证取的可靠性，建议取水量为1800m3/d。响河峡拟建供水水源地处施工钻孔ZK1处，地下水断面径流量为66.41m3/d，占需水量的3.69，远不能满足需水要求。据据2011年9月30日实测资料，河水流量为6480 m3/d，需水量占河水流量的27.78，能满足供水需求。但河水流量随季节变化，据访问调查，每年511月响河峡河床内有水流淌，12月至翌年4月河床内基本断流。可见，在枯水季节不能满足供水需求。5 建设项目取用水合理性分析5.1 水资源开发利用现状论证范围位于响水峡流域内，目前该区内没有其他用水单位和企业，
23、为无人区，地表、地下水没有开发利用。河谷潜水无色、无臭、无味、透明，矿化度小于1g/L，PH值79，呈中性、弱碱性，属HCO3CaMg型水。5.2 取水合理性分析该取水主要用于上庄及以下居民人畜饮用水，取水量1800m3/d。因响水峡位于祁家川源头的三级水系，取水量较小，无退水，不会对下游居民生活及生态环境产生较大影响。5.3 取水保证程度由本区缺乏系统水文观测资料，给取水保证程度评价造成影响。据访问调查，每年511月响河峡河床内有水流淌，12月至翌年4月河床内基本断流。可见，在枯水季节，不能满足供水需求。为保证该工程的实施，建议对响水峡进行测流，观测时间最少一个水文年。6 结论及建议由本次勘
24、查可知，拟建供水水源地地下水资源量为66.41m3/d，远不能满足需水要求。取水方案建议以修建拦水坝截取地表水为主，同时截取全部地下水，将地表、地下水同时截取来满足供水需求。在河道内修建一条拦水坝，在拦水坝前建设蓄水池，上部采用人工渗漏场，让河水直接入渗到集水池内，用管道引到蓄水池后向用户供水，坝前集水池按需水量修建，最大截取地表、地下水资源量。由于响水峡为季节性河流，在枯水季节断流，修建拦水坝截取地表、地下水，在枯水季节，由于水资源有限，无法满足供水需求。另因地表水易受到污染，夏季降雨增多，河水流量增大，泥砂含量高，会对水质产生影响，必须做好防渗过滤措施，并在响水峡上游（截水源地以上）建立水源地保护区。
