龍口一中地溫空調取水水量可靠性20100815.doc

龍口市新一中地溫空調取水水源龍口市新一中地溫空調取水水源 水量可靠性分析水量可靠性分析 山東省水利科學研究院山東省水利科學研究院 二二 一一 年七月年七月 批批 準 王明森準 王明森 核核 定 鄭燦堂定 鄭燦堂 審審 查 李福林查 李福林 項目負責項目負責 張保祥 張保祥 技術負責 黃繼文技術負責 黃繼文 完成人員 張保祥完成人員 張保祥 黃繼文黃繼文 范明元范明元 劉海嬌劉海嬌 陳華偉陳華偉 傅士東傅士東 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 前前 言言 龍口市位于山東半島西北部 渤海灣南岸 總面積 893 平方公里 人口 63 4 萬人 近年來 隨著龍口市經濟 社會的全方位迅速發(fā)展 人民生活水平持續(xù)提高 綜合實 力不斷壯大 2009 年位居全國縣域經濟基本競爭力排名第 11 位 山東省第一位 龍口 市注重科技教育事業(yè)發(fā)展 在國內率先普及九年制義務教育和高中教育 中小學和職 業(yè)學校達到 191 所 初步形成了幼教 普教 高教 職教 成教全面協調發(fā)展的教育 體系 龍口市第一中學前身是創(chuàng)于 1892 年的崇實中學 1995 年被省教委定為省級規(guī)范 化學校 原校址位于龍口市黃城絳水河畔 占地 152 畝 現有 69 個教學班 學生 4000 多人 為順應教育發(fā)展形勢 2008 年龍口市啟動了龍口一中新校建設項目 新校區(qū)位 于龍口市新區(qū)行政中心橫向延長軸上 整個校區(qū)規(guī)劃用地面積 500 畝 包括行政辦公 樓 教室 學生宿舍和體育館等 總建筑面積 5 6 萬 m2 建設 150 個教學班 容納在 校生 7500 人 工程總概算投資 4 88 億元 于 2008 年 9 月開工 本著環(huán)保 節(jié)能 可持續(xù)利用和考慮運行費用最低等原則 擬對綜合辦公樓 后 勤服務樓 藝術樓 體育館 游泳館等共 6 5 萬 m2的建筑采用地溫中央空調制冷和供 暖 需水量為 470m3 h 地溫空調夏季制冷按 90 天 需水量 49 14 萬 m3 冬季供暖按 120 天 需水量 84 42 萬 m3 年總需水量 133 56 萬 m3 日平均需水量 6360m3 擬以 項目所在區(qū)域淺層地下水作為取水水源 通過建設地下水井 抽取淺層地下水來滿足 地溫空調的需水要求 為保障龍口市新一中地溫空調取水水源水量的可靠性 2010 年 6 月 龍口市新一 中籌建辦公室正式委托山東省水利科學研究院開展取水水源水量的可靠性分析工作 接受委托后 我院成立了項目組 并進行了實地考察 對項目所在區(qū)域進行了取用水 量調查 經計算 項目所在區(qū)域地下水資源量基本能夠滿足龍口新一中地溫空調機組 用水量 在本次取水水源水量的可靠性分析過程中 得到了龍口市水務局的大力支持 在 此表示衷心的感謝 由于時間及水平所限 報告書中不妥之處敬請批評指正 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 目目 錄錄 1 龍口新一中建設概況與地溫空調用水量分析龍口新一中建設概況與地溫空調用水量分析 1 1 1 龍口新一中建設概況 1 1 2 校區(qū)室內制冷 供暖方案選擇 4 1 3 地溫中央空調簡介 5 1 4 地溫空調取水量及取水水源 9 1 5 地溫空調用水工藝及運行效果 10 2 龍口市基本情況龍口市基本情況 11 2 1 自然地理概況 11 2 2 水資源狀況 14 2 3 區(qū)域水資源開發(fā)利用情況 17 3 區(qū)域淺層地下水資源量分析區(qū)域淺層地下水資源量分析 23 3 1 分析范圍確定 23 3 2 區(qū)域地質與水文地質條件 24 3 3 地下水資源量分析 30 3 4 地下水資源可開采量分析 31 4 項目區(qū)淺層地下水可開采量潛力分析項目區(qū)淺層地下水可開采量潛力分析 32 4 1 項目區(qū)地下水動態(tài) 32 4 2 項目區(qū)地下水可開采量 35 5 地溫空調取水水量可靠性分析地溫空調取水水量可靠性分析 36 6 結論與建議結論與建議 37 6 1 結論 37 6 2 建議 38 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 1 1 龍口新一中建設概況與地溫空調用水量分析龍口新一中建設概況與地溫空調用水量分析 1 1 龍口新一中建設概況龍口新一中建設概況 1 1 1 龍口新一中概況龍口新一中概況 龍口市第一中學原名崇實中學 始建于 1892 年 是煙臺市歷史最悠 久的普通高級中學 2008 年 龍口市委 市政府順應教育發(fā)展形勢 按照 抓教育就是抓民生 抓教育就是抓發(fā)展 抓教育就是抓人才 抓教育就 是抓未來 的工作理念 啟動了龍口一中新校建設 整個校區(qū)規(guī)劃用地 500 畝 包括行政辦公樓 教室 學生宿舍和體育館等 總建筑面積 5 6 萬 m2 建設 150 個教學班 容納在校生 7500 人 工程總概算投資 4 88 億元 于 2008 年 9 月開工 新校選址于新區(qū)行政中心橫向延長軸上 東起府西三路 西至府西四 路 南起港城大道 北至府北一路 具體地理位置如圖 1 1 所示 圖圖1 1 龍口市第一中學地理位置圖龍口市第一中學地理位置圖 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 2 1 1 2 龍口新一中建設內容龍口新一中建設內容 一中新校規(guī)劃由同濟大學規(guī)劃設計研究院負責編制 整個新校區(qū)的建 筑設計 秉承了龍口一中這所百年老校古樸厚重的文化底蘊 呈現出沉穩(wěn) 大氣 蓬勃向上的時代氣息 體現著以人為本的設計理念 校區(qū)分為教育 教學 生活服務 體育運動三部分 最大限度地滿足現代化教育全面發(fā)展 的需要 工程內容包括 綜合辦公樓 教學實驗樓 藝術樓 綜合體育館 游泳館等 及 400m 標準運動場兩處及籃排球場等 具體規(guī)模如表 1 1 所 示 具體技術指標見表 1 2 校區(qū)主體工程布局如圖 1 2 所示 表表 1 1 龍口市第一中學建設項目組成一覽表龍口市第一中學建設項目組成一覽表 編號建筑內容結構類型地上層數高度 m 平面尺寸 m m 地下層數備注 1游泳館 35 2看臺 1 150 5 23 6 3看臺 150 5 23 6 4女生宿舍框架518 588 2 15 213 幢 5餐廳框架313 587 8 38 6學生活動室框架21222 13 7浴室框架28 548 21 8綜合服務樓 框架 與框剪 933 386 3 21 9男生宿舍框架518 589 15 213 幢 10餐廳框架313 581 8 38 11過街天橋 65 7 12過街天橋 65 7 13綜合體育館 22 9130 60 2 14實驗教學樓框架521 581 5 15 213 幢 15實驗教學樓框架521 581 5 15 213 幢 16藝術樓框架416 646 1 31 17綜合辦公樓 框架 與框剪 4 1248 386 3 65 8 18餐廳框架313 587 8 38 19 教學發(fā)展 備用地 20實驗教學樓框架52181 5 15 213 幢 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 3 表表 1 2 主要經濟技術指標一覽表主要經濟技術指標一覽表 序號項目單位數量 一占地面積畝500 二在校學生數人7500 三年運行天數天 四消耗指標 五能耗t 蒸汽 t 無水乙醇 1水耗m3 t 無水乙醇 2電耗Kwh t 無水乙醇 3項目總概算投資億元4 88 六廠區(qū)綠化面積m2 七廠區(qū)綠化系數 圖圖 1 2 龍口市第一中學主體工程布置圖龍口市第一中學主體工程布置圖 目前 已完成投資 3 6 億元 教學樓 實驗樓主體框架 墻體砌磚 外墻裝飾全部完成 男女生宿舍樓 綜合辦公樓主體工程已經完工 綜合 服務樓四層施工基本完成 餐廳三層施工基本完成 2010 年計劃完成教學 實驗樓 宿舍樓 餐廳 綜合辦公樓 綜合服務樓工程建設任務 體育場 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 4 體育館 游泳館 藝術館等工程爭取四季度開工 2011 年底完成 發(fā)展教育是推動區(qū)域發(fā)展的重要途徑 作為一項民生工程 龍口一中 新校建成后 全市四所普通高中將全部整合 有利于優(yōu)化配置教育資源 有利于全面提升高中辦學水平 有利于促進教育均衡發(fā)展 更重要的是 在一中新校區(qū)的輻射帶動下 城市新區(qū)膨脹建設步伐將進一步加快 龍口 的城市綜合競爭力將進一步加強 1 2 校區(qū)室內制冷 供暖方案選擇校區(qū)室內制冷 供暖方案選擇 本項目除了行政辦公樓室內部分設計空調系統(tǒng)夏季制冷 冬季供暖以 外 校區(qū)內其余部分建筑的室內設計采用地板輻射采暖 冬季供暖 校區(qū) 空調要滿足制冷 供暖要求 可選方案有三個 地溫中央空調系統(tǒng)供暖制 冷 城市集中供熱加冷水機組制冷 電輻射采暖加冷水機組制冷 1 2 1 地溫中央空調優(yōu)缺點地溫中央空調優(yōu)缺點 地溫空調優(yōu)點一是高效節(jié)能 制冷時能效比為 1 7 2 供暖時能效比為 1 5 二是效果穩(wěn)定 地下水溫常年穩(wěn)定 不受環(huán)境溫度高低影響 效果穩(wěn) 定 三是安全可靠 不燃燒不爆炸 但需要一定量的地下水資源 及其他 的冷熱源 1 2 2 城市集中供熱加冷水制冷機組城市集中供熱加冷水制冷機組 該方案優(yōu)點是機房設備少 相對幾方面及節(jié)省 但供暖期外天氣冷時 無法取暖 供暖期內氣溫高時無法停暖 調節(jié)不方便 不能達到最大節(jié)能 目的 而夏季冷卻塔占用空間較大 且噪聲較大 1 2 3 點輻射采暖加冷水機組制冷點輻射采暖加冷水機組制冷 該方案優(yōu)點是不需要專用機房 節(jié)省機房面積 但電輻射地板采暖的 地面不能鉆孔 釘釘等 日常裝飾不方便 對地板防水要求高 發(fā)熱電纜 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 5 遭水浸后易漏電 安全性差 電暖效能比最高為 1 1 運行費用高 夏季 冷卻塔占地面積大 且噪聲大 綜合考慮環(huán)保 節(jié)能 可持續(xù)利用和運行費用等各種條件 擬采用第 一種方案地溫中央空調系統(tǒng)供暖制冷 1 3 地溫中央空調簡介地溫中央空調簡介 1 3 1 原理原理 地溫中央空調技術是一種利用地球表面或淺層水源 如地下水 河流 和湖泊 或者是人工再生水源 工業(yè)廢水 地熱尾水等 的低溫低位熱 能資源 采用熱泵原理 通過少量的高位電能輸入 實現低位熱能向高位 熱能轉移 既可供熱又可制冷的高效 環(huán)保 節(jié)能的空調系統(tǒng) 地球表面淺層水源 一般在 1000m 以內 像地下水 地表的河流 湖泊和海洋中 吸收了太陽進入地球的相當的輻射能量 并且水源的溫度 一般都十分穩(wěn)定 地溫中央空調技術的工作原理就是 在夏季將建筑物中 的熱量 取 出來 釋放到水體中去 由于水源溫度低 所以可以高效地 帶走熱量 以達到夏季給建筑物室內制冷的目的 而冬季通過地溫中央空 調機組 從水源中 提取 熱能 送到建筑物中采暖 地溫中央空調系統(tǒng)主 要包括水源段 主機段 系統(tǒng)段三部分 其運行原理見圖 1 3 1 水能量采集循環(huán) 水源段 即地下水采集利用系統(tǒng) 由潛水 泵把水提出來 冬季采暖機組提取地下水熱量 夏季向地下水釋放熱量 2 能量介質轉換循環(huán) 主機段 即地溫中央空調機組內部的循 環(huán)系統(tǒng) 冬季機組內的工質在蒸發(fā)器中吸取地下水的熱量 經過壓縮機壓 縮后 在冷凝器中將熱量釋放給系統(tǒng)水 夏季機組內工質在蒸發(fā)器中吸收 系統(tǒng)水的熱量 經壓縮機壓縮后 在冷凝器中將熱量釋放給地下水 3 室內能量釋放循環(huán) 系統(tǒng)段 即末端空氣處理系統(tǒng) 冬季系 統(tǒng)水從機組吸收熱量 經空氣處理設備把熱量釋放到空調房間 夏季從空 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 6 調房間吸收熱量釋放給機組 1 3 2 能量流動能量流動 地溫機組的能量流動是利用其所消耗能量 如電能 將吸取的全部熱 能 包括電能和吸收的熱能 一起排輸至高溫熱源 而其所耗能量的作用 是使制冷劑氟利昂壓縮至高溫高壓狀態(tài) 從而達到吸收低溫熱源中熱能的 作用 請參見能流圖 1 3 圖圖 1 3 地溫中央空調能量流動圖地溫中央空調能量流動圖 地溫中央空調又被稱為節(jié)能型空調 首先 地溫中央空調消耗 1kw 的 能量 用戶可以得到 4kw 以上的熱量或冷量 而鍋爐供熱系統(tǒng)只能將 90 以上的電能或 70 90 的燃料內能為熱量供用戶使用 其次 地溫中央空 調的熱源溫度全年較為穩(wěn)定 一般為 10 25 其制冷 制熱系數可達 4 0 5 2 與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比 要高出 40 左右 再次 地溫中央空 調的運行費用為普通中央空調的 50 60 因此近十幾年來 尤其是近五 年來 地溫中央空調系統(tǒng)在北美如美國 加拿大 法國 瑞士 瑞典等國 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 7 家取得了較快的發(fā)展 中國的地溫中央空調也日趨活躍 預計該項技術將 會成為 21 世紀最有效的供熱和供冷空調技術 1 3 3 地溫中央空調機組特點地溫中央空調機組特點 由于地溫中央空調技術利用地表水作為空調機組的制冷制熱的源 較 常規(guī)空調有著無可比擬的優(yōu)勢 滿足龍口市第一中學的夏季制冷 冬季制 熱的各項要求 從成本上 政策上更適合第一中學的各項利益 具體有以 下特點 1 屬可再生能源利用技術 地溫中央空調是利用了地球水體所儲藏的太陽能資源作為冷熱源 進 行能量轉換的供暖空調系統(tǒng) 其中可以利用的水體包括地下水或土壤以及 地表部分的河流和湖泊以及海洋 地表土壤和水體不僅是一個巨大的太陽 能集熱器 收集了 47 的太陽輻射能量 比人類每年利用能量的 500 倍還 多 地下的水體是通過土壤間接的接受太陽輻射能量 而且是一個巨大 的動態(tài)能量平衡系統(tǒng) 地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發(fā)散的相 對的均衡 這使得利用儲存于其中的近乎無限的太陽能或地能作為可能 所以說 地溫中央空調利用的是清潔的可再生能源的一種技術 2 高效節(jié)能 地溫中央空調機組可利用的水體溫度冬季為 12 22 水體溫度比環(huán) 境空氣溫度高 所以地溫空調機組循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高 能效比也提高 而夏季水體為 15 30 水體溫度比環(huán)境空氣溫度低 所以制冷的冷凝溫 度降低 使得冷卻效果好于風冷式及冷卻塔式 機組效率提高 設計安裝 良好的地溫中央空調機組 平均來說可以節(jié)約用戶 30 40 的供熱制冷空 調的運行費用 3 運行穩(wěn)定可靠 水體的溫度一年四季相對穩(wěn)定 其波動的范圍遠遠小于空氣的變動 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 8 是很好的熱源和冷源 水體溫度較恒定的特性 使得地溫中央空調機組運 行更可靠 穩(wěn)定 也保證了系統(tǒng)的高效性和經濟性 不存在空氣源熱泵的 冬季除雷等難點問題 4 環(huán)境效益顯著 地溫中央空調使用電能 電能本身為一種清潔的能源 運行時沒有任 何污染 沒有燃燒 沒有排煙 也沒有廢棄物 不需要堆放燃料廢物的場 地 5 一機多用 應用范圍廣 地溫中央空調系統(tǒng)可供暖 制冷 還可供生活熱水 一機多用 一套 系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統(tǒng) 特別是對于同時有供 熱和供冷要求的建筑物 地溫中央空調系統(tǒng)存在著明顯的優(yōu)點 6 自動運行 地溫中央空調機組采用 PLC 微電腦控制 自動控制程度高 可實現無 人值守 機組運行穩(wěn)定可靠 維護費用低 使用壽命長可達到 5 萬小時以 上 1 3 4 地溫空調設備地溫空調設備 根據要求的空調冷 熱負荷 本項目地溫空調系統(tǒng)選用富爾達 LSBLGR 3600M 型地溫空調機組 4 臺 冬季為整個校區(qū)供暖 夏季為行政 辦公樓制冷 空調的主要設備及其性能如表 1 3 所示 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 9 表表 1 3 龍口一中地溫空調主要設備龍口一中地溫空調主要設備 項目設備性能數量 地溫空調主機LSBLGR 3600M 制熱量 3583kw 制熱功率 685kw 制冷量 3362kw 制冷功率 457kw 4 臺 空調循環(huán)水泵 流量 470m3 h 揚程 44m 功率 90kw 5 臺 全自動軟水器處理水量 16m3 h1 臺 軟化水箱有效容積 8 0m31 臺 變頻定壓柜1 套 定壓補水泵 流量 12 m3 h 揚程 44m 功率 4kw 2 臺 井水處理儀DMK A DN3003 臺 旋流除砂器XL 3003 臺 除污器KC 4002 臺 集 分水器2 臺 機房內動力電纜及 電器柜 機房內設備配電柜 及設備電纜等 冷熱源機房 機房內材料及安裝 費用 包括機房內材料及 安裝費用 1 4 地溫空調取水量及取水水源地溫空調取水量及取水水源 1 4 1 取水量取水量 龍口一中綜合辦公樓 后勤服務樓 藝術樓 體育館 游泳館共 6 5 萬 m2的建筑采用地溫中央空調機組 需水量為 470m3 h 地溫空調使用時 間集中在白天上班時間內 晚上后勤服務樓等部分建筑使用時 地溫空調 夏季制冷按 90 天 每天平均開機時間 12h 夏季每天需水量 5640m3 夏 季總需水量 49 14 萬 m3 冬季供暖按 120 天 平均每天開機時間 15h 冬 季每天需水量 7050m3 冬季總需水量 84 42 萬 m3 年總需水量 133 56 萬 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 10 m3 日平均需水量 6360m3 1 4 2 取水水源取水水源 本項目擬以龍口新一中所在區(qū)域淺層地下水作為取水水源 通過建設 地下水井 抽取淺層地下水來滿足地溫空調的需水要求 1 5 地溫空調用水工藝及運行效果地溫空調用水工藝及運行效果 地溫空調用水首先通過潛水泵抽取地下水 然后進入地溫空調機組的 換熱器 在換熱器內地下水與制冷劑進行熱量交換后的地下水利用潛水泵 的余壓送回到回水井中 見圖 1 4 過程二 水源進機組 水源段 過程一 1 壓縮機 過程三 主機段 3 膨脹閥5 循環(huán)泵 系統(tǒng)段 提完能量回水 2 冷凝器4 蒸發(fā)器 地溫中央空調系統(tǒng)原理圖 末端用戶 圖圖 1 4 地溫中央空調用水工藝流程圖地溫中央空調用水工藝流程圖 抽取的地下水經過地溫空調機組提取溫度后 水量不發(fā)生變化 在保 證 100 回灌到地下的情況時 在此過程中 地下水只是溫度發(fā)生了改變 水量基本沒有變化 地下水基本沒有損耗 地溫空調運行時 室內夏季溫度在 26 28 相對濕度 55 65 冬 季室內溫度 18 20 相對濕度 40 噪聲 50dB A 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 11 2 龍口市基本情況龍口市基本情況 2 1 自然地理概況自然地理概況 2 1 1 地理地理位置位置 龍口市地處膠東半島北部 東經 120 13 14 120 44 46 北緯 37 27 30 37 47 24 西部 北部瀕臨渤海 南與棲霞市 招遠市毗鄰 東與 蓬萊市接壤 陸地面積 893 32km2 含島嶼 呈楓葉狀 東西長 46 08km 南北寬 37 43km 海岸線總長度 68 38km 含島嶼 龍口市現 下轄 3 個街道辦事處 10 個鎮(zhèn) 636 個行政村 截止 2008 年 全市總人 口 63 萬人 龍口市地處膠東低山丘陵北部 總的地形是東南高 西北低 南部為 低山丘陵 北部為平原 山區(qū)丘陵與平原面積約各占一半 全市地貌受地 質構造 巖相及古地理所控制 按其成因類型分為四個區(qū) 1 構造剝 蝕低山丘陵區(qū) 2 剝蝕堆積山前臺地 3 侵蝕堆積傾斜平原區(qū) 4 堆積海濱條帶階地 龍口地區(qū)大致可分為棕壤 潮土及褐土三大類 按照 全國植被區(qū)劃 龍口市屬暖溫帶落葉林 針葉林區(qū)域 栽培作物以小麥 玉米為主 山地基本上連年種植地瓜和花生 2 1 2 水文氣象水文氣象 龍口市屬暖溫帶半濕潤季風型大陸性氣候 四季分明 季風進退明顯 特點是 春季干燥多南風 夏季濕熱多陰雨 秋季涼爽雨水少 冬季寒冷 北風多 年平均氣溫 11 8 極端最高氣溫 38 3 1972 年 7 月 5 日 極端最低氣溫零下 21 3 1977 年 1 月 30 日 終霜日為 4 月 17 日 初 霜日為 10 月 26 日 無霜期 160 210 天 熱量資源較豐富 年平均蒸發(fā)量 1238 2 1350 2mm 相對濕度 69 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 12 龍口市多年平均降水量 580 9mm 降水量年內分配不均 72 9 集中 在 6 9 月份 僅 7 8 月份降水量即占全年的 49 8 而 3 5 月份降水量占 全年的 12 6 10 11 月份占全年的 9 3 形成春旱 夏澇 晚秋又旱的 氣象特點 降水量年際變化大 1964 年全市平均降水量 1046 2mm 1989 年僅為 329 4mm 極差 716 8 mm 降水地域分布不均 南部山區(qū)降水量較 大 北部平原區(qū)降水量較小 2 1 3 河流水系河流水系 龍口市境內河流皆源于南部山區(qū) 曲折流向西北 共有大小河流 23 條 有黃水河 泳汶河 北馬河 八里沙河四條主要河流 由南向北或向 西流入渤海 除黃水河外 其余河流均為季節(jié)性河流 源短流急 汛期洪 水暴漲 枯季斷流干枯 黃水河是流經龍口市的最大河流 發(fā)源于棲霞的主山 干流長 55km 流域面積 1034 47km2 在本市有東營河 叢林寺河 鴉鵲河 黃城 集河及絳水河等八條支流 流經豐儀 石良 城關 諸由等 10 處鄉(xiāng)鎮(zhèn) 1958 年在其上游的王屋修建大型水庫一座 在黃水河流域水庫以下建有四 個攔河閘 近海建有黃水河地下水庫 泳汶河是龍口市第二條較大的河流 發(fā)源于下丁家鎮(zhèn)騾山 干流長 38km 流域面積 205km2 1960 年在北邢家建立中型水庫一座 其主要支 流南奕河 在遲家溝建立中型水庫一座 北馬河發(fā)源于大陳家鎮(zhèn)雙目項 干流長 18km 流域面積 62 6km2 在 員外劉家建立小 一 型水庫一座 與遲家溝水庫組成聯合灌區(qū) 八里沙河發(fā)源于招遠縣大山東麓 干流長 12km 流域面積 77km2 中游建有八里河地下水庫一座 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 13 2 1 4 水文地質水文地質 龍口市在構造上位于魯東斷塊之膠北塊隆的西北部 發(fā)育有兩條主干 斷裂 即近東西向的黃縣大斷裂和北東向的玲瓏 北溝斷裂 這兩條斷裂 把龍口市分割為三個較大的塊體 北部為斷陷盆地 南部與東部皆為斷隆 山地 黃縣大斷裂以北為中生代形成的斷陷盆地 基底為元古界石英巖等 蓋層為下白堊系碎屑巖 下第三系煤系地層 厚達千余米 第四系松散沉 積物廣泛分布 其厚度為 30 100m 局部地段可達百米以上 呈西厚東薄 的沉積差異 區(qū)內含水層多見 2 3 層 總厚度為 1 15m 平均厚度 6 2m 左右 含水層巖性以粗砂 中砂為主 次為礫卵石 大都含有少量粘性土 地下水埋藏深度一般為 6 2m 左右 含水層中為孔隙潛水 但局部呈現微 承壓狀態(tài) 透水性 富水性雖不均一 但一般較好 屬于中等 強富水層 單井涌水量一般大于 50m3 h 部分地段在 50m3 h 以下 東部黃水河流域 地下水較為豐富 個別機井涌水量達 300m3 h 以上 是工農業(yè)及城市生活 用水較理想的水源地 本區(qū)地下水主要為大氣降水補給 其次為河水滲漏 補給及山丘區(qū)地下水側向補給 地下水流向與地表水流向大致相同 總趨 勢自東南向西北 沿途被大量開采用于工農業(yè)生產及人畜飲水 其余部分 排入渤海 東北部為新生界玄武巖 東部為太古 元古界片巖 片麻巖等變質巖 類 南部大部分為玲瓏期及燕山期花崗巖 兼有零星分布的古老變質巖 山丘區(qū)基巖含有少量構造裂隙和風化裂隙水 本區(qū)地下水除接受大氣降水 補給外 同時接受蓬菜 棲霞及招遠地表徑流的補給 并向下游平原區(qū)排 泄 成為平原區(qū)地下水的補給來源之一 2 1 5 社會經濟社會經濟 龍口市綜合實力較強 土地肥沃 農業(yè)較為發(fā)達 不僅糧食產量高 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 14 而且盛產水果 是山東省商品糧基地 依山傍海 漁業(yè)發(fā)展較快 工業(yè)發(fā) 展迅速 成為以能源 交通為主的新型開放型海濱城市 龍口市自然資源 豐富 境內沿海 350km2地下藏有大量褐煤 長焰煤和油頁巖 南部山區(qū) 分布有金礦 沿海灘涂廣闊 盛產各種海產品 龍口市擁有我國第一處濱海煤田 儲量 26 億 t 有我國第一個中央和 地方合資興辦的坑口電廠 龍口發(fā)電廠 現有裝機 100 萬 kw 淺海石 油基地正在建設 黃金采掘業(yè)正在加速發(fā)展 鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)遍地開花 在機械 家用電器 電子 輕工 紡織 建材 化工 農藥等工業(yè)已形成不同規(guī)模 交通方面 有我國最大的地方港口 龍口港 年吞吐量達 600t 公路四 通八達 農作物以小麥 玉米 花生為主 水果種類繁多 盛產山東梨 蘋果 葡萄 山楂等 總產量達 30 多萬 t a 海產品十分豐富 年產大對 蝦 海參 扇貝及各種魚類等海產品達 15 萬 t 2008 年全市地區(qū)生產總值 570 億元 其中第一產業(yè) 28 億元 第二產 業(yè) 361 億元 第三產業(yè) 181 億元 三次產業(yè)結構更趨合理 龍口市分期地 區(qū)生產總值及三次產業(yè)結構見表 2 1 表表 2 1 龍口市分期地區(qū)生產總值及三次產業(yè)結構比例表龍口市分期地區(qū)生產總值及三次產業(yè)結構比例表 項目 年份 國內生產總值 億元 三次產業(yè)結構比例 19802 648 9 30 2 20 9 199014 419 1 60 8 20 1 199565 917 9 52 3 29 8 2000123 812 9 56 1 31 20084704 9 63 3 31 8 2 2 水資源狀況水資源狀況 2 2 1 降雨量降雨量 龍口市的水資源主要來自于大氣降水 目前全市共有 23 處雨量觀測 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 15 站 遍布全市 20 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)和 3 個大中型水庫 對大氣降水進行長系列連續(xù) 觀測 根據實際降水量觀測資料 按 1960 2007 年水文系列加權計算的龍 口市多年平均降水量為 580 9mm 50 頻率降水量 577 1mm 75 頻率降 水量 478 9mm 95 頻率降水量 338 0mm 龍口市長系列年降水量具體見 表 2 2 各頻率年降水量見表 2 3 表表 2 2 龍口市多年降水量統(tǒng)計表龍口市多年降水量統(tǒng)計表 年份降水量 mm年份降水量 mm年份降水量 mm 1960607 21977531 91994577 1 1961640 81978742 21995653 0 1962691 11979546 81996694 8 1963550 11980622 91997465 0 19641063 51981374 31998559 1 1965486 11982615 81999422 2 1966659 61983466 42000441 8 1967510 11984481 22001755 8 1968437 11985781 32002438 7 1969496 81986376 82003635 6 1970767 71987484 02004539 7 1971719 21988337 42005488 0 1972654 71989329 32006402 4 1973813 51990660 42007780 3 1974714 81991403 2 1975655 71992507 5 1976819 71993478 8 多年平均580 9 表表 2 3 項目區(qū)不同頻率降水量項目區(qū)不同頻率降水量 頻率多年平均50 75 95 降水量580 9577 1478 9388 0 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 16 2 2 2 水資源量水資源量 1 地表水資源量 龍口市地域西 北臨海 東 南部基本以山的分水嶺為界 地表水資 源量由天然入境客水量和境內自產徑流量組成 天然客水從六條河流進入龍口市 從招遠入境的有八里沙河 南欒河 北馬南河及黃水河支流黑山河 從棲霞入境的有黃水河 上游為蘇家店河 阜山河 從蓬萊入境的有黃水河的最大支流黃城集河及荊家河 叢林寺 河 黃水河上游及主要支流黃城集河徑流量相對較多 為主要入境客水 扣除工程截流外 龍口市不同頻率地表水資源量見表 2 4 其中北馬南河 境外 3 15km2產水量未計 表表 2 4 龍口市地表水資源量表 萬龍口市地表水資源量表 萬 m3 保證率多年平均50 75 95 客水入境量5567502321811076 徑流量7093698638101403 合計126601200959912479 2 地下水資源量 地下水天然資源量是指受天然水文周期控制呈現規(guī)律變化的地下水多 年平均補給量 龍口市地下水主要來自于降水入滲補給 其次為側向補給 為王屋水庫上游來自招遠 棲霞的側向補給及龍口市東部與蓬萊交界的低 丘臺地側向補給 主要以河谷潛流形式進行補給 黃城集河在龍口 蓬萊 交界岳家圈處 地下潛流已被蓬萊進行工程截流 無地下水側向補給 山丘區(qū)地下水主要靠降雨入滲補給 由于地形 地貌 地層巖性和水 文地質條件存在著差別 降雨入滲補給參數只能確定一個綜合值來計算 再根據山丘區(qū)多年平均地下水補排平衡原理 以其總排泄量作為地下水補 給量來校核 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 17 平原區(qū)分別計算降水入滲補給量 河道及地表水體滲漏補給量 山前 側向補給量 渠灌入滲補給量以及排泄入海量 東部井灌區(qū)在沿海一帶筑 有地下擋水壩截堵潛流 排泄入海量可不計 潛水蒸發(fā)量極限埋深為 3m 各計算區(qū)地下水埋深一般在 3m 以下 本次計算對此量忽略不計 平 原區(qū)地下水觀測網密度較高 利用實際觀測的資料 采用分析計算法進行 了校驗 多年平均地下水資源量 9280 萬 m3 地下水主要分布在西部平原區(qū)及東部黃水河流域的井灌區(qū) 雙灌區(qū) 南部山區(qū)占龍口市面積的一半 而地下水資源量僅占 25 西部平原區(qū)面 積 270km2 僅在泳汶河下游具有集中開采的條件 東部黃水河流域地下水 較為豐富 個別機井涌水量達 300m3 h 以上 是該市工農業(yè)及城市生活用 水較理想的水源地 該區(qū)域地下水主要為大氣降水補給 流向與地表水大 致相同 總趨勢自東南向西北 沿途被大量開采用于工農業(yè)生產及人畜飲 水 其余部分排入渤海 3 水資源總量 地表水資源量和地下水資源量之和 扣除重復計算量 即為龍口市水 資源總量 見表 2 5 表表 2 5 龍口市水資源總量 萬龍口市水資源總量 萬 m3 地表水資源量地下水資源量重復計算量水資源總量 126609280438017560 2 3 區(qū)域水資源開發(fā)利用情況區(qū)域水資源開發(fā)利用情況 2 3 1 供水工程情況供水工程情況 1 地表水源工程 從 20 世紀 50 年代后期開始了興修水利的工程建設 經過幾十年的努 力 到目前 龍口市已有大型水庫一座 為王屋水庫 位于石良鎮(zhèn) 由于 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 18 淤積 現總庫容 1 21 億 m3 興利庫容 0 725 億 m3 中型水庫兩座 為北 邢家水庫和遲家溝水庫 北邢家水庫位于下丁家鎮(zhèn) 總庫容 1310 萬 m3 興利庫容 607 5 萬 m3 遲家溝水庫位于蘆頭鎮(zhèn) 總庫容 2044 萬 m3 興利 庫容 1282 萬 m3 小 一 型水庫 6 座 總庫容 1350 萬 m3 興利庫容 995 萬 m3 小 二 型水庫 59 座 總庫容 1364 73 萬 m3 興利庫容 881 95 萬 m3 塘壩 289 座 總庫容 997 89 萬 m3 興利庫容 606 26 萬 m3 谷坊 600 座 黃水河建有大型鋼筋砼翻板攔河閘 5 座 一次性攔蓄水 總量 310 萬 m3 全部蓄水工程總蓄能力達 2 23 億 m3 總興利庫容 1 23 億 m3 水庫干支渠總長 411km 龍口市工程攔蓄地表水的能力較高 地表水主要集中在南部山區(qū)的水 庫 塘壩中 黃水河有攔河閘使地表水能長時間存在 其他河流只在汛期 有地表徑流出現 王屋水庫屬大型水庫 興利庫容為 0 725 億 m3 于 1995 年向黃城 龍口兩城區(qū)供水 設計日供水量 7 萬 m3 黃水河流域建有四個 攔河閘 攔蓄河道徑流 一次性攔蓄水量 0 0251 億 m3 近海建有黃水河 地下水庫 總庫容 0 5359 億 m3 興利調節(jié)庫容 0 2551 億 m3 北邢家水庫 屬中型水庫 興利庫容 0 0608 億 m3 農業(yè)灌溉面積 0 13 萬公頃 遲家溝 水庫屬中型水庫 興利庫容 0 1282 億 m3 農業(yè)灌溉面積 0 10 萬公頃 2 地下水源工程 全市有機電井 7368 眼 大口井 573 眼 企業(yè)自備水井 180 眼 這些 井多為潛水井 抽水能力在 20 60m3 h 黃水河下游建有黃水河地下水庫 庫區(qū)最大回水面積 51 8km2 總庫容 5359 萬 m3 最大調節(jié)庫容 3929 萬 m3 在黃水河河道及其主要支流建有補源滲井 2500 眼 在八里沙河中游 建有小型地下水庫一座 興利庫容 35 5 萬 m3 2 3 2 供水量情況供水量情況 根據龍口市 2003 2008 年水資源統(tǒng)計年報 龍口市平均總供水量為 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 19 15608 萬 m3 其中當地地表水供水量 5143 萬 m3 地下水供水量 10407 萬 m3 其他水源供水量 58 萬 m3 分別占總供水量的 32 9 66 7 和 0 4 地下水供水量中 淺層地下水 深層地下水和微咸水分別 10040 萬 m3 28 萬 m3和 339 萬 m3 分別占地下水總供水量的 96 5 0 3 和 3 2 可見龍口市供水量中以地下水為主 當地地表水次之 另外 龍口市可直 接利用海水進行養(yǎng)魚養(yǎng)蝦等 而且海水利用量逐年增加 多年平均利用量 為 47167 萬 m3 龍口市 2003 2008 年供水量情況見表 2 6 供水水源結構 見圖 2 1 表表 2 6 龍口市龍口市 2003 2008 年供水量統(tǒng)計表 萬年供水量統(tǒng)計表 萬 m3 地表水源供水量地下水源供水量其它水源供水量 行政分區(qū) 蓄水引水 提水合計 淺層水 深層 水 微咸 水 小計 污水處 理回用 雨水 利用 小計 總供 水量 海水直接 利用量 200344003044301072050470112401567030000 200444405444941070040314110541554830000 2005496654502010176403141062090901564030000 200644665445201066640314110201554060000 20076440606500849031088002002001550060000 2008583560589594903109800505551575073000 平均50910525143100402833910422571581560847167 32 9 64 5 0 4 2 2 當地地表水地下水微咸水其他水源 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 20 圖圖 2 1 龍口市龍口市 2003 2008 年平均供水水源結構圖年平均供水水源結構圖 2 3 3 用水量情況用水量情況 根據水資源統(tǒng)計年報 龍口市 2003 2008 年平均總用水量為 15608 萬 m3 其中農田灌溉 林牧漁畜 工業(yè) 城鎮(zhèn)公共 居民生活和生態(tài)環(huán)境用 水量分別為 6188 萬 m3 5362 萬 m3 2038 萬 m3 379 萬 m3 1489 萬 m3 和 152 萬 m3 分別占總用水量的 39 6 34 4 13 1 2 4 9 5 可見 龍口市市用水量以農田灌溉和林牧漁畜為主 共占總用水量的 74 0 龍口市 2003 2008 年用水量情況見表 2 7 用水結構見圖 2 2 表表 2 7 龍口市龍口市 2003 2008 年用水量統(tǒng)計表 萬年用水量統(tǒng)計表 萬 m3 農田灌溉林牧漁畜城鎮(zhèn)公共居民生活 行政區(qū) 水澆 地 菜田小計 林果 灌溉 牲畜 用水 小計 工業(yè) 建筑 業(yè) 服務 業(yè) 小計城鎮(zhèn)農村小計 生態(tài) 環(huán)境 總用 水量 200344201890631054201605580200060901504301050148015015670 200443001810611054311605591206058901484401039147916015548 2005484518106655543118056111210774004774971020151717015640 200641431610575347301804910280060400460547920146715015540 200744301620605049302105140218040500540670820149010015500 200843001950625051302105340198050450500680820150018015750 多年平均 44061782618851791835362203858322379544945148915215608 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 21 39 6 34 4 13 1 2 4 9 5 1 0 農田灌溉林牧漁畜工業(yè)城鎮(zhèn)公共居民生活生態(tài)環(huán)境 圖圖 2 2 龍口市龍口市 2003 2008 年平均年平均用水量結構圖用水量結構圖 2 3 4 開發(fā)利用存在的主要問題開發(fā)利用存在的主要問題 多年來 龍口市水資源分布不均 在開發(fā)利用中也存在諸多問題 使 得當地水資源供需矛盾更為突出 1 資源短缺 浪費嚴重 龍口市人均水資源量 370m3 為全國人均占有量的 16 8 屬資源型 缺水地區(qū) 同時 浪費水的現象仍比較普遍 居民生活 公共設施 工業(yè) 農業(yè)不同程度上都存在著浪費水的情況 灌溉水有效利用率為 0 45 工業(yè) 用水的重復利用率僅為 52 不合理的用水結構也浪費了大量水資源 2 水資源供需矛盾突出 由于工業(yè)的迅速發(fā)展以及城鎮(zhèn)規(guī)模的不斷膨脹 龍口水資源的開發(fā)程 度較高 總體供水能力不會再有較大的增加 而經濟發(fā)展的結果是需水量 不斷增加 導致水資源供需矛盾突出 污廢水排放量大量增加 污染程度 加劇 使水資源缺乏的局面更加緊張 3 水資源過度開發(fā)導致水生態(tài)環(huán)境惡化 由于人類活動的影響 氣候發(fā)生變化 最近十幾年降水量明顯偏少 社會發(fā)展對水的需求不斷增加 大量取用水的結果 破壞了水的自然均衡 導致水庫蓄水量減少 河流斷流 地下水位不斷下降 地下水位負值區(qū)面 積逐年增加 引發(fā)了一系列的環(huán)境生態(tài)問題 最為突出的包括兩方面 一 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 22 是地下水超采引發(fā)的海水入侵 1995 年黃水河地下水壩建成前海水入侵面 積達 103km2 向內陸縱向入侵最長達 4km 3000 萬 m3淡水失去利用價值 二是工業(yè)企業(yè)排放的大量污廢水 污染了地下水源 造成水質性缺水 4 水利工程年久失修 老化嚴重 龍口市地表蓄水工程大部分在上世紀 60 70 年代修建 由于當時的施 工條件和技術條件限制 出現了不少病危險庫 一些輸水渠道標準低 滲 漏水較多 許多工程老化 存在著質量隱患 王屋水庫已完成了除險加固 還有許多小水庫存在著事故隱患 仍需進一步加固處理 提高其安全性 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 23 3 區(qū)域淺層地下水資源量分析區(qū)域淺層地下水資源量分析 龍口一中綜合辦公樓 后勤服務樓 藝術樓 體育館 游泳館共 6 5 萬 m2的建筑采用地溫中央空調機組 需水量為 470m3 h 地溫空調夏季制 冷每天需水量 5640m3 夏季總需水量 49 14 萬 m3 冬季供暖每天需水量 7050m3 冬季總需水量 84 42 萬 m3 年總需水量 133 56 萬 m3 日平均需 水量 6360m3 擬以當地淺層地下水作為取水水源 因此 本次分析主要是通過收集相關資料 根據當地水文地質條件 在確定分析范圍的基礎上 對項目取水水源的可靠性進行分析 3 1 分析范圍確定分析范圍確定 龍口一中新校選址位于泳汶河流域中上游 該流域基本屬于閉合流域 因此 本次分析以泳汶河流域平原區(qū)研究區(qū)范圍 涉及北馬 龍港 徐福 新嘉及蘆頭等鄉(xiāng)鎮(zhèn) 面積為 65 8km2 見圖 3 1 圖圖 3 1 研究區(qū)范圍圖研究區(qū)范圍圖 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 24 3 2 區(qū)域地質與水文地質條件區(qū)域地質與水文地質條件 根據 山東省環(huán)境地質圖集 山東省地質礦產局主編 山東省地圖 出版社出版 1996 年 6 月 龍口市隸屬于魯東低山丘陵松散巖 碎屑巖 變質巖類為主水文地質區(qū) 膠北隆起北坡水文地質亞區(qū)的萊州 龍口低山 丘陵裂隙 孔隙弱 強富水地段 區(qū)域水文地質分區(qū)見圖 3 2 圖圖 3 2 龍口市所在區(qū)域水文地質分區(qū)圖龍口市所在區(qū)域水文地質分區(qū)圖 龍口市在構造上位于魯東斷塊之膠北塊隆的西北部 發(fā)育有兩條主干 斷裂 即近東西向的黃縣大斷裂和北東向的玲瓏 北溝斷裂 這兩條斷裂 把龍口市分割為三個較大的塊體 北部為斷陷盆地 南部與東部皆為斷隆 山地 黃縣大斷裂以北為中生代形成的斷陷盆地 基底為元古界石英巖等 蓋層為下白堊系碎屑巖 下第三系煤系地層 厚達千余米 第四系松散沉 積物廣泛分布 其厚度為 30 100m 局部地段可達百米以上 呈西厚東薄 的沉積差異 區(qū)內含水層多見 2 3 層 總厚度為 1 15m 平均厚度 6 2m 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 25 左右 含水層巖性以粗砂 中砂為主 次為礫卵石 大都含有少量粘性土 地下水埋藏深度一般為 6 2m 左右 含水層中為孔隙潛水 但局部呈現微 承壓狀態(tài) 透水性 富水性雖不均一 但一般較好 屬于中等 強富水層 單井涌水量一般大于 50m3 h 部分地段在 50m3 h 以下 東部黃水河流域 地下水較為豐富 個別機井涌水量達 300m3 h 以上 是工農業(yè)及城市生活 用水較理想的水源地 本區(qū)地下水主要為大氣降水補給 其次為河水滲漏 補給及山丘區(qū)地下水側向補給 地下水流向與地表水流向大致相同 總趨 勢自東南向西北 沿途被大量開采用于工農業(yè)生產及人畜飲水 其余部分 排入渤海 東北部為新生界玄武巖 東部為太古 元古界片巖 片麻巖等變質巖 類 南部大部分為玲瓏期及燕山期花崗巖 兼有零星分布的古老變質巖 山丘區(qū)基巖含有少量構造裂隙和風化裂隙水 本區(qū)地下水除接受大氣降水 補給外 同時接受蓬菜 棲霞及招遠地表徑流的補給 并向下游平原區(qū)排 泄 成為平原區(qū)地下水的補給來源之一 龍口市水文地質圖見圖 3 3 所示 水文地質剖面圖見圖 3 4 圖圖 3 3 龍口市水文地質圖龍口市水文地質圖 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 26 圖圖 3 4 龍口市水文地質剖面圖龍口市水文地質剖面圖 3 2 1 地層巖性及構造地層巖性及構造 1 地層巖性 區(qū)域分布地層由老到新依次為震旦系蓬萊群 新生代五圖群 新生代 第四系全新統(tǒng)地層 震旦系蓬萊群 巖性主要為硅質板巖 顏色多為黃綠色 巖石主要由石英 綠泥石 絹云母組成 含少量電氣石及金屬礦物 新生代五圖群 區(qū)內無圖群地表無出露 主要位于黃縣斷陷盆地內 大地構造位置處 于新華夏系第二隆起帶的西緣 南側以黃山館 大辛店斷裂為界 東至北 林院 洼溝斷裂 北界及西界伸入渤海 區(qū)內第四系玄武巖及松散層掩蓋 自上而下可劃分為小樓組 李家崖組 朱壁店組 朱壁店組 該組為一套灰 灰黑色砂礫巖 粗砂巖及紫紅色ZEW 砂礫巖層 厚度大于 410m 下部為陸相紫紅色碎屑巖建造 分選及磨巖 較差的砂礫巖 厚度大于 300m 中上部為灰 灰黑色砂巖 泥巖 粘土 巖 主要成分為石英 硅質泥巖屑 其次為酸性斜長石 黑云母及酸性火 山巖屑等 厚度 110m 該組形成時代為古新統(tǒng) 與上覆李家崖組為整合 接觸 龍口市新一中地溫空調取水水源水量可靠性分析 27 李家崖組 EwL 該層為含煤地層 據巖石組合特征 可劃分為三 段 一段 EwL1 為非含煤段 巖性主要為綠色夾暗紫色含礫泥質巖 礫 石為石英和紫色泥巖 該段巖性厚約 88m 與下伏朱壁店組為整合接觸 二段 EwL2 為含煤巖段 為濱淺湖相沉積建造