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地下水环境影响预测与评价

发布时间:2019-07-09 15:31:38

5.1 地下水环境影响识别

5.1.1 地下水流向

根据收集本地区以往水文地质资料,项目区位于伊洛河冲洪积二级阶地,浅层地下水类型主要为松散岩类孔隙水,含水层岩性主要为全新统、上更新统冲洪积形成的一套砂卵石层,水量丰富,项目区北边为伊洛河一级阶地及河滩,总体地势南高北低,该区域地下水整体流向为由南向北略偏东径流,向伊洛河河谷排泄。

2017年4月,在项目区周围开展了地下水水位统调工作。根据水位统调结果绘制了枯期地下水等水位线图见图5-1,以确定调查评价区地下水流场。

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图5-1  地下水评价范围、水位等值线(2017年枯水期)及地下水流向图

由枯水期地下水等值线图可以看出:项目调查评价区地下水整体流向为由南向北径流,

在项目区及东南侧高龙镇及乡镇集中式饮用水水源附近,可能由于浅层地下水开采量较大,受此影响在项目区附近浅层地下水流向局部受到影响,周围地下水略向高龙镇及集中式饮用水水源地方向径流,但是并未形成封闭的地下水降落漏斗,总体上向北部伊河方向径流,在伊洛河谷排泄。

5.1.2 地下水环境保护目标

本次地下水环境评价的主要保护目标为调查评价区的浅层含水层、可能受建设项目影响且具有饮用水开发利用价值的含水层以及《建设项目环境影响评价分类管理名录》中所界定的涉及地下水的环境敏感区。

根据调查,项目区周围乡镇、村庄居民主要采用乡镇集中式地下饮用水水源作为生活用水,目前调查区内集中式管网已全部覆盖。原农户取用的自备井大多已废弃。因此,项目区周围主要的保护目标见表5-1。

⑴项目区周边及下游灌溉井

根据调查,项目区位于伊洛河二级阶地区,浅层地下水丰富,适合农业生产,项目区周边广泛分布有葡萄园种植基地及樱桃采摘园等,周围有大量的农业灌溉用井,井深多小于50m,主要开采浅层地下水用于农业灌溉。

⑵集中式饮用水水源

①高龙镇供水厂地下水井

根据《河南省乡镇集中式饮用水水源保护区划》,高龙镇供水厂地下水井位于偃师市高龙镇左村,共1眼井,日供水能力约1600m3/d,保护区范围为水厂厂区及外围东95米、西100米、南100米至207国道、北200米的区域,属一级保护区。根据地下水调查资料分析,该项目处于厂区地下水的上游,不在项目厂区地下水的补给径流区,取水段为浅层水和中深层混合地下水。

②赵寨集中供水井

赵寨集中供水井位于偃师市高龙镇赵寨村,位于项目区东北方向约2500m处,共1眼井,水井深度约200m,主要供本村居民生活及农业灌溉用水,供水规模>1000人。

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5.1.3 地下水污染途径

⑴正常状况

正常状况下,根据可研报告及相关要求,本项目需按照《石油化工工程防渗技术规范》(GB/T 50934)等标准设计要求,装置区、罐区等需进行地面硬化处理,原料、物料及污水输送管线经过防腐防渗处理,池类采用现浇抗渗钢筋混凝土和池内壁设防腐层结构,因此正常状况下不会发生渗漏而产生地下水污染的情况。

⑵非正常状况

非正常状况条件下,本项目主要污染源来自于真空机组排水、地面冲洗含油废水、水封罐排水、原料脱水、化验室废水、生活污水、循环冷却水、锅炉房排水、排水暗沟、污水管道、储油罐底部等不易发现的部分,由于设备老化或者防渗设施腐蚀等产生的污染物泄露。

本工程与污水有关的池类水工构筑物均需现浇抗渗钢筋混凝土结构,池内壁根据介质情况设防腐层,池体按规范要求设变形缝或后浇带。室内管沟采用现浇钢筋混凝土结构,钢盖板;室外管沟采用钢筋混凝土结构,钢筋混凝土盖板。因此在生产运行期间,只有在各类废污水收集管网或废污水处理建(构)筑物出现破损及生产原料发生跑、冒、滴、漏的非正常工况下,如处理不当,污染物可能下渗影响地下水。

5.1.4 地下水污染因子

依据建设项目性质及污染物排放状况,本项目主要污染物有COD、SS、NH3-N、石油类等。可能导致地下水污染的因子除了PH、NH3-N、NO3-、Cl-、SO42-、氟化物等常规地下水因子超标以外,还有COD、石油类等污染因子。

5.2评价工作概述

5.2.1 评价程序

依据《环境影响评价技术导则 地下水环境》(HJ610-2016)相关要求,结合项目区基本水文地质条件,地下水环境影响评价工作按初期准备、调查监测、预测评价和报告编写四个阶段进行。

准备阶段:搜集和研究有关资料、法规文件;了解建设项目工程概况;进行初步工程分析;现场踏勘,对环境状况进行初步调查;初步分析建设项目对地下水环境的影响,初步确定评价工作等级和评价重点,并在此基础上编制地下水环境影响评价大纲。

现状调查与工程分析阶段:完成现场调查、地下水监测、取样分析化验、室内外试验和室内资料分析等工作,同时进行工程分析,确定评价工作等级和评价重点。

预测评价阶段:依据国家、地方有关地下水环境管理的法规及标准,进行地下水环境现状评价,地下水环境影响预测和评价。 

结论阶段:综合分析各阶段成果,提出地下水环境保护措施与防控措施,制定地下水环境影响跟踪监测计划,完成地下水环境影响评价。

5.2.2 评价范围

地下水环境现状调查评价范围应反映调查评价区地下水基本流场特征,满足地下水环境影响预测和评价为基本原则。由于项目区周边做过部分地下水勘查相关工作,且水文地质条件相对简单,本次评价工作范围按照《环境影响评价技术导则 地下水环境》自定义法,以涵盖地下水环境保护目标为原则,以水文地质边界为依据,结合项目区的地形地貌特征进行划定。

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图5-2  本项目水文地质调查评价范围

本次工作调查评价范围结合场地水文地质条件、地形地貌特征及地下水环境保护目标进行划定。调查评价区西侧军屯村-前王东村为边界;南侧及东南侧以高龙村-姬家村地貌单元界限为边界,涵盖主要的地下水保护目标;东侧以陶花店-逯寨为边界,北侧以伊河为边界。调查评价区涵盖了高龙镇供水厂地下水井水源地保护区、赵寨集中供水井等主要的地下水保护目标,调查评价区面积约35.40km2。

5.2.3 评价等级

⑴项目类别

按照《环境影响评价技术导则 地下水环境》(HJ610-2016)附录A,本项目属于危险废物的处置及利用,项目类别为Ⅰ类。

⑵地下水环境敏感程度

按照《环境影响评价技术导则 地下水环境》(HJ610-2016)6.2.1条表1地下水环境敏感程度分级表,对项目区的地下水环境敏感程度进行分级。

根据《河南省乡镇集中式饮用水水源保护区划》,高龙镇集中式饮用水水源保护区共有1眼供水井,保护区范围为水厂厂区及外围东95米、西100米、南100米至207国道、北200米的区域,属一级保护区。项目区位于高龙镇供水厂地下水井水源地一级保护区西北方向约800m,根据地下水调查资料,项目区附近地下水流向为从南向北方向径流,项目区不在水源地的补给径流区。

赵寨村集中式饮用水水源位于偃师市高龙镇赵寨村,位于项目区东北方向约2500m处,根据地下水调查资料,项目区附近地下水流向为从南向北方向径流,项目区位于水源地的补给径流区。

综合以上因素,按照按照《环境影响评价技术导则 地下水环境》(HJ610-2016)6.2.1条表1地下水环境敏感程度分级表,将项目区地下水敏感程度分为较敏感。

⑶评价工作等级

按照《环境影响评价技术导则 地下水环境》(HJ610-2016)6.2.2条表2评价工作等级分级表,本项目为Ⅰ类项目;地下水环境敏感程度为较敏感区;本次地下水环境影响评价工作等级为一级。


表5-2                      评价工作等级分级表          

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5.2.4 评价任务

根据《环境影响评价技术导则 地下水环境》(HJ610-2016)对地下水环境影响评价工作的要求,本次工作的基本任务包括:

⑴进行项目区及其周边地区的水文地质调查测绘,通过水文地质勘探工作详细掌握评价区水文地质条件,详细掌握调查评价区地下水开发利用现状与规划;

⑵开展地下水环境现状监测,详细掌握调查评价区地下水环境质量现状,进行地下水环境现状评价;

⑶基本查清场地环境水文地质条件,有针对性地开展现场勘察试验,确定场地包气带特征及其防污性能;

⑷根据建设项目特征、水文地质条件进行影响预测,预测污染物运移趋势和对地下水环境保护目标的影响,提出切实可行的环境保护措施与地下水环境影响跟踪监测计划,保护地下水环境,为建设项目工程设计和环境管理提供科学依据。

5.3 调查评价区环境条件概述

5.3.1自然地理

5.3.1.1地形地貌

评估区地形总体为南高北低,地形由南向北渐次降低,且整体由西向东倾斜,评价区区内地貌依其成因、物质组成和形态特征,可分为流水地貌和黄土地貌,地貌可分为河流阶地、洪积扇及冲洪积平原和黄土台塬(图5-3)。

⑴河流阶地

①漫滩

分布于调查评价区北部分,地形起伏不大,地面标高110.3~124.8m,组成物质为全新统堆积的细砂和砂卵石,部分地段表层被淤泥质粉砂或粉土覆盖。

②一级阶地

分布于调查评价区东彭店以西区域,阶面平坦,微向河谷及下游方向倾斜,阶面标高113.3~144.8m,前缘呈陡坎或缓坡高出漫滩2~3m。组成岩性为全新统河流堆积粉质粘土、粉土、细砂及砂卵石。

③二级阶地

主要分布于调查评价区高崖以南、高龙村以北区域,南高北低,地形起伏不大,主要岩性为粉质粘土、粉细砂等,二级阶地高出一级阶地10m左右。

⑵洪积扇及冲洪积平原

主要分布于调查评价区高龙村以南、大口乡、缑氏之间,洪积扇后坡较陡,前缘缓。前缘与冲积平原,河谷阶地多呈渐变接触,部分成陡坡接触。冲沟多在后部发育,切割深度10-50m。组成物质为中、上更新统洪积含砾黄土状粉质粘土及卵砾石层。

⑶黄土台塬

主要分布于调查评价区故县-缑氏一带。走向近东西,地面起伏不大,略向南倾斜。地表高程180-250m,高出河谷阶地50-150m,地表为上、中更新统黄土,下伏下更新统—新近系。边缘冲沟发育,切割深度30-50m,黄土柱、天生桥、侵蚀洼地等微地貌发育。

由于自然营力和人类的各种生产活动的作用,区内形成了众多的微地貌形态,其中自然地貌主要有陡崖、斜坡、台地等,人工地貌主要为人工斜坡。

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图5-3   区域地貌图

5.3.1.2气象、水文

⑴气象

具有冬季寒冷雨雪少,春季干旱风沙多,夏季炎热雨集中,秋季晴和日照长的特点。

据多年气象资料分析(1961--2013年),评价区多年平均气温14.7℃,极端最高气温44.2℃(1996年6月22日),极端最低气温-18.2℃(1969年2月1日);多年平均蒸发量为1198.5mm;从1961年至2013年共53年的平均降水量516.81mm。据偃师气象站资料,2009年总降水量565.5mm,2013年总降水量为406.3 mm。见图5-4。

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图5-4    偃师市气象要素时程图

⑵水文

偃师市属黄河流域的伊洛河水系,和评价区有关的河流主要为伊河,伊河流经偃师市,长18.51公里,伊河是洛河最大支流,发源于栾川县伏牛山北麓,经伊川流入区内,从龙门呈西南~东北向流动。洛河、伊河在偃师市杨村附近汇合为伊洛河,于巩义市神北汇入黄河。据黑石关水文站观测资料:伊洛河1999~2009年10年间平均径流量52.20m3/s,最大洪峰流量2260m3/s(2003年9月);10年间平均含砂量为0.098kg/m3,最大含砂量为0.366kg/m3(2003年),见图5-5。

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图5-5  伊洛河黑石关站多年平均水文要素图

由图5-5可知:伊洛河黑石关站1999~2009年这10年间,水位高程、流量和含砂量的水文特征曲线基本相似。2003年的流量和含砂量达到了这10年间的最大值,这是因为2003年降水量较丰的缘故。丰水年过后,地下水位呈下降趋势,这和区域水位高程的变化趋势相一致。

伊东渠,位于伊河南岸,渠首位于洛阳市龙门园区西草店村,引伊河水,伊东渠灌区由水务局管理。据调查,现伊东渠为排污渠,水面宽约2.5m,水深1~2m。

5.3.2评价区地质特征

5.3.2.1地层岩性

调查评价区地表被第四纪地层覆盖,第四纪地层发育齐全,厚度逾200余米。区内有湖积、冲积、冲洪积、风积等多种成因的第四纪地层。现由老到新分述如下:

⑴河流堆积平原区

①下更新统(Q1al-l )

地表无出露,据钻孔揭露为一河湖相地层,岩性为棕褐色、浅黄色、黄绿色、灰绿色砂质粘土、粘土、泥质粉砂,灰白色砂卵石及泥质砾石层,局部尚夹有泥灰岩。根据其粒度在垂直方向的变化特征,本套地层可划分为上、下两段:

上段:为一套以细粒为主的沉积物,多为棕褐色、棕红色、浅黄色砂质粘土,泥砾夹薄层粉细砂和透镜状砂卵石层,厚度约70-100m不等。

下段:为一套以粗粒为主的沉积物,多为灰白、灰黄色卵砾石层夹中细砂层及砂质粘土薄层,厚约40~80m,砂层具清晰的水平层理和交错层理,据有关文献资料本地层孢粉化石较少,仅见一些草本植物花粉等。

②中更新统(Q2al-l)

区内中更新统冲湖积层埋藏在上更新统、全新统地层之下。据钻孔资料,该地层为一套棕红、黄褐色粘土、粉质粘土含钙质结核,夹泥砾或粉土、砂透镜体厚度20-50m,不整合于下更新统地层之上。据邻区洛阳潘寨LK6孔测年资料,其顶部(埋深110m)绝对年龄为57万年。表明中更新统上部在河谷区已被侵蚀。

③上更新统(Q3al)

分布在洛河二级阶地区,具二元结构,上部为灰黄、棕黄色含钙质结核的黄土状粉质粘土,下部为5-20m厚的砂卵石层或砂卵石层夹砂、粉质粘土薄层,卵石由石英砂岩,火成岩及石英岩组成,分选、磨园均较好,砾径一般5-10cm。在一级阶地及河漫滩区,上更新统冲积层被埋藏于全新统之下,且与全新统不易区分,组成一层40-70m厚夹粉土、粘土薄层的砂卵石层,该层富水性好,是当地地下水主要开采层。

④全新统(Q4al )

分布在洛河一级阶地区及河漫滩区,一级阶地上部为黄褐色粉土,河漫滩区多为粉细砂、中细砂夹黑色淤泥质粉质粘土;下部为砂卵石层夹淤泥质粉质粘土。总厚度15-30m,见图5-6。

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图5-6  偃师段洛河地质剖面图

⑵黄土丘陵区

本区缺失下更新统地层,中上更新统黄土直接覆盖于基岩之上。现分述如下:

①中更新统黄土(Q2eol-pl )

岩性为棕红、褐红、黄褐色粉质粘土夹黄褐色粉土、夹钙核和钙质结核层,古土壤层发育,多者可达十二层,厚0.5-5m不等,其底部多有一层厚度不等的钙质结核与下伏地层呈不整合接触。

②上更新统黄土(Q3eol)

主要分部在区内邙岭区,岩性为灰黄色粉质粘土、粉土,含少量钙核,可见1-2层古土壤,呈红褐色。具大孔隙,垂直节理发育。据前人分析资料知:一般孢粉和微体古生物化石很少,仅蜗牛化石较多。

5.3.2.2地质构造

评价区所处的洛阳盆地系中生代末期形成的北东向断陷盆地。盆地南为嵩山背斜,北部有垂直断距近数千米的首阳山断裂,形成了盆地基底南高北低的掀斜形态,盆地内中生界埋深达1000~3000m。因历经多次构造变动,盆地基底断裂构造发育,主要发育有东西向、北东向、北西向三组断裂。三组构造体系,特别是近东西向构造体系的控制,决定了本区的基本轮廓,导致区内地貌形态多为东西向或近东西向展布。

区内北部主要为首阳山断裂,自洛阳至偃师呈东西向展布,为一断面南倾的高角度正断层,垂直断距约2000m,倾角大于700。北盘上升,主要由二叠系砂岩组成,上覆(Q2+3eol)黄土;南盘下降,主要有230余米的第四系河湖相沉积。断裂两侧地貌及地层岩性的差异,反映出断裂挽近期活动强烈。该断裂是构成洛阳盆地的北部边界,对新生代地层及水文地质条件具明显的控制作用。南部主要为山前断裂,是控制南部山区与盆地的地貌景观差异的地质构造。此外,还发育有不同级次的次级构造断裂,如北西向嵩山断裂、五指岭断裂、龙门草店断裂,北东向的宜阳关林巩义断裂等。

5.3.2.3新构造运动

新生代以来,北部邙岭区长期持续抬升遭受侵蚀,形成基岩丘陵地貌景观,赋存有基岩裂隙水。盆地区长期相对下降,接受沉积,形成河谷平原地貌景观,为孔隙水的赋存提供了良好的储存空间。

从沉积物的岩性、岩相、厚度、地形地貌分析,具多旋回沉积特征,显示出升降运动的差异性。早更新世偃师地区以沉积为主,在新近系河湖相沉积的基础上普遍沉积了80~180m厚的河湖相地层;中更新世开始缓慢上升,凹陷区继续接受沉积。同时,在岭上接受了风成堆积,并夹有数层古土壤,表现为升降运动中伴有相对稳定的时期。中更新世晚期,伊洛河形成河流,伊河、洛河分别从南、西方向切开邙岭进入洛阳市,从而改变了市内仅以周边支流冲积和散流坡积而形成的堆积环境,区内形成了宽广的河流冲积平原;晚更新世,邙岭区继续抬升,河谷区接受粗颗粒相的沉积,同时其它区域堆积了风成黄土;全新世以来,本区大面积抬升,脱离沉积环境,而伊洛河河谷则接受冲积落淤,厚度15~30m。洛阳盆地自中心至周边,地形渐次升高,由低到高地貌类型依次为伊洛河河谷平原区、黄土丘陵(台塬)区、基岩山区,这种有规律的展布,反映了洛阳盆地形成以来不同时期的古地理环境。

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图5-7  区域地质构造图

5.3.3评价区水文地质条件

5.3.3.1含水层组的分布规律及富水特征

松散岩类孔隙水属多层结构含水层,具有多时代成因、多层结构贮水构造特征,以地层时代成因为基础、水文地质要素为依据、开采利用为目的,将其分为三个含水层组:第一含水层组相当于全新统、上更新统(Q4al+pl、Q3al+pl)含水层组,为河流冲洪积相,含水层岩性主要为砂及砂卵砾石层,呈下粗上细的二元结构,主要分布于伊洛河河谷地带;第二含水层组相当于中更新统(Q2 al+l),分布于黄土丘陵区,主要为河湖相沉积,岩性为含泥质砂砾卵石层,局部半胶结状,该层组局部或全部被疏干;第三含水层组相当于下更新统(Q1al+l),为河湖相沉积,岩性为砂及砂砾石层,靠近山前为砂卵砾石。

根据含水层埋藏深度和水力性质及开采技术条件,将本区松散岩类孔隙地下水分为两种类型:浅层地下水(相当于第一、二含水层组)和中深层地下水(相当于第三含水层组)。

㈠浅层地下水

浅层地下水含水层组在河谷平原区由全新统、上更新统冲洪积形成的一套砂卵石,粗砂砾石、中粗砂为主的粗颗粒地层,含水层底板埋深60~90m,含水层厚度30~50m,在此之间无稳定的隔水层。伊洛河冲积平原区浅层地下水埋藏浅,水量丰富,是偃师市工农业用水的主要开采层;黄土丘陵区及山前冲洪积平原区由上更新统和中更新统黄土状粉土、砂砾石、砂卵石组成。含水类型以孔隙裂隙水和孔隙水为主,由于所处的地貌单元不同和含水岩性的差异,其富水程度变化较大。

根据盆地内已有钻孔及机民井抽水试验资料,浅层地下水富水性统一按5m降

深单井涌水量进行划分。富水性分区见图5-8。

①水量极丰富区

评价区区内分布在伊河河滩一带,含水层岩性以砂卵石为主,漫滩区水位埋深2~8m。一级阶地区水位埋深8~15m,含水层厚度一般30.5~50m,渗透系数100~120m/d,单井涌水量大于3000m3/d。

②水量丰富区

分布在伊河南岸高崖村以南的高龙-故县一带。一级阶地含水层以砂卵石为主,厚度8~30m,水位埋深3~15m;伊洛河二级阶地以砂卵石及透镜体为主,厚度10~20m,水位埋深10~30m单井涌水量1000~3000m3/d。

③水量中等区

分布于南部洪积扇及冲洪积平原大口-缑氏一带。含水层为泥质砂砾石,一般厚度10~15m,最薄8.8m,水位埋深16~30m,单井涌水量500~1000m3/d。

㈡中深层地下水

中深层地下水系指埋藏在第一稳定隔水层之下至350m深度内的地下水。在周边黄土丘陵区及伊洛河冲积平原区均有分布。据区内已有钻孔及物探资料统计,在100~350m深度内,揭露到的含水层有7~8层,含水层由中更新统、下更新统、新近系砂卵石、中粗砂、中细砂组成,大致可分为2~3个含水层段,第一含水层段顶板埋深为108.19~154.0m,厚7~48m,岩性为砂、砂卵石夹粉质粘土;第二含水层段顶板埋深为154~270m,厚22.29~60m,岩性为砂砾石,泥质粉砂等,第三含水层段顶板埋深325.6~358m,岩性为砂、砂砾石夹粉土等。中深层地下水由冲洪积扇后缘向前缘水位埋深变浅,含水层粒度变细、分选变好,富水性变好。区内中深层地下水富水性统一按15m降深单井涌水量计算分区,富水性分区见图5-8。分区如下:

①水量丰富区

分布于伊河南岸高崖村以南的高龙-故县一带的中深层地下水含水层岩性为粗粒相砂卵石、卵砾石,半胶结砂砾石等,厚度10~20m,水位埋深一般9~15m;在洪积扇及冲洪积平原区及黄土丘陵区含水层岩性以下更新统卵石、砂为主,200m深度内有3~8层含水层,厚度30~60m,水位埋深30~80m,地下水丰富,涌水量一般为1000~3000m3/d。

②水量中等区

分布于大口-缑氏一带洪积扇及冲洪积平原区。含水层岩性为中细砂、卵砾石,半胶结砂砾石等,厚度10~20m,水位埋深一般60~80m,最深可达100m,单井涌水量小于1000m3/d。

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图5-8 评价区水文地质图

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图5-9 评价区水文地质剖面图(A—A’)

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图5-10 评价区水文地质剖面图(B—B’)

5.3.3.2 地下水的补径排条件

㈠浅层地下水

⑴浅层地下水的补给条件

浅层地下水的主要补给方式有大气降水入渗、径流补给、地表水渗入补给、灌溉回渗、地下水的侧向径流补给、水面工程蓄水渗漏补给等方式。

①大气降水入渗补给

伊河河谷阶地区地形平坦,地面坡降多为1‰-0.1‰,水位埋藏浅,包气带为粉土、粉质粘土或砂卵石层,质地疏松,有利于大气降水入渗补给;洪积扇及黄土丘陵区地势较高,冲沟发育,地下水位埋藏较深,不利于大气降水入渗补给。

②地表水渗入补给

评价区内对浅层地下水补给量较大的地表水体主要是伊河,此外还有一些较小的季节性溪流。区内浅层地下水与黄河水有一定的水力联系,浅层地下水受地表水的制约,随地表水的变化而变化。

③灌溉入渗补给

评价区水利化程度较高,以井灌为主,机井密布,农灌涌水量较大,灌区回渗对浅层地下水的补给不容忽视。

④地下水的侧向径流补给

黄土丘陵区地势较高,地下水位高于阶地区地下水位,而阶地地下水位又高于漫滩区地下水位,在侧向径流的作用下逐级补给。

⑤水面工程蓄水渗漏补给

评价区东侧为陶花店水库,蓄水期间河水位高于地下水位,河水可侧渗补给地下水。

⑵浅层地下水的径流条件

从地下水位等水位线图可以看出,浅层地下水位的变化与地形变化相吻合,浅层地下水的流向与地形坡降一致,即由山前的冲洪积平原区流向河谷阶地,再由阶地流向漫滩。

⑶浅层地下水的排泄条件

    评价区浅层地下水的排泄方式主要为开采排泄和蒸发排泄。

①开采排泄:河谷阶地区农业灌溉用水、工业用水多以开采浅层地下水为主,因此开采排泄是区内地下水的主要排泄方式。

②蒸发排泄:伊洛河漫滩区及阶地前缘,包气带岩性多为粉土、粉质粘土及砂砾石层,局部浅层地下水位埋深小于地下水蒸发临界深度。因此蒸发排泄是浅层地下水的排泄方式之一。

㈡中深层地下水

⑴中深层地下水的补给条件

中深层地下水的补给主要为上游的侧向径流补给。区内中深层含水层与浅层含水层之间有一层稳定的粘土、粉质粘土相隔,其厚度可达50m。据本次调查,中深层水位埋深在山前地带为45~67m左右,浅层地下水位埋深在山前地带为30m左右。浅层地下水位高于中深层地下水位,二者之间水力联系不密切。

⑵中深层地下水的径流条件

评价区中深层地下水流向总体上与地形坡度一致,主要由北向南,即由冲洪积平原向河谷阶地方向径流。

⑶中深层地下水的排泄条件

中深层地下水的排泄以开采排泄为主,其次为侧向径流排泄,向下游排泄出本区。

5.3.3.3地下水动态变化特征

⑴浅层地下水

根据影响地下水水位动态变化的主要因素,区内浅层地下水动态可划分为如下几个类型:

①水文型及气象水文型

该类型主要分布在伊河河漫滩及一级阶地前缘地带,区内一般无开采,浅层地下水动态主要受河流及气象因素制约,距河边线较近地段为水文型,稍远的地段为气象水文型。地下水位年变幅最大为3m左右,地下水位的升降与河水位涨落同步。该区年最高水位出现在河流行洪期和较大集中降水期,最低水位则出现在河水流量最枯,降水量少、蒸发量大的时期。

②降水入渗径流――开采型

地下水补给以降水和袭取伊河侧向径流补给为主。地下水排泄以人工开采为主,地下水位下降受开采影响较大的缘故。

③气象―径流开采型

分布于区内一二级阶地、洪积扇及黄土丘陵区域。地下水补给以降水入渗为主,以开采和径流为主要排泄途径。丰水期,地下水位因开采减小及降水入渗量增大而升高,枯水期大气降水入渗量减小,开采量增大,地下水位下降。

⑵中深层地下水

中深层地下水位动态变化与降水补给有关,但反应迟缓。中深层地下水变化周期与降水周期相比,水位上升期较雨季滞后2-3个月左右,水位下降期较非雨期滞后5个月左右,丰水年高于枯水年地下水位。这些动态特征表明,中深层地下水系统因上覆有较厚的隔水层,难以接受大气降水的直接补给而是通过接纳来自距离较远补给区的地下水径流,间接接受大气降水补给。地下水水位变化与地下水开采密切相关。因此,评价区中深层地下水动态类型主要为径流―开采型。

5.3.4地下水开发利用现状

评价区位于偃师市高龙镇,由于水文地质条件差异,地下水开发利用程度也不同。在伊洛河河谷区工农业用水多以开采浅层地下水为主,开采量相对较大。工业开采及农业用水多为集中开采伊洛河两岸的浅层地下水为主;居民的生活用水多为高龙镇供水厂地下水井和赵寨集中供水井的中深层地下水。

根据调查,项目区周围饮用水源地主要为高龙镇供水厂地下水井和赵寨集中供水井,分布在项目区东部及东北部,项目区周边村庄目前主要由供水管网进行集中供水,原农村较多自留井基本废弃或用作为村民农业灌溉使用。

⑴农业用水

根据调查,项目区位于伊洛河二级阶地区,浅层地下水丰富,适合农业生产,项目区周边广泛分布有葡萄园种植基地及樱桃采摘园等,周围有大量的农业灌溉用井,井深多小于50m,主要开采浅层地下水用于农业灌溉。

⑵集中式饮用水开采

①高龙镇供水厂地下水井

根据《河南省乡镇集中式饮用水水源保护区划》,高龙镇供水厂地下水井位于偃师市高龙镇左村,共1眼井,水井深度213m,日供水能力约1600m3/d,保护区范围为水厂厂区及外围东95米、西100米、南100米至207国道、北200米的区域,属一级保护区。根据地下水调查资料分析,该项目处于厂区地下水的上游,不在项目厂区地下水的补给径流区,且所用井水为60m以下中深层水。

②赵寨集中供水井

赵寨集中供水井位于偃师市高龙镇赵寨村,位于项目区东北方向约2500m处,共1眼井,水井深度约200m,主要供本村居民生活及农业灌溉用水,供水规模>1000人。

③工业用水

由于偃师位于伊洛河河谷及河流阶地,地下水资源丰富,目前偃师主要的工业用水主要来自傍河水源地的开采。在伊洛河河谷有较多的饮用及工业水源地。在调查评价区内,主要有大唐电厂水源地,位于调查评价区北侧翟镇南侧,靠近伊河北岸。

5.4 项目区水文地质特征

5.4.1项目场地概述

5.4.1.1 场地位置

项目位于偃师市高龙镇207国道与顾龙路交叉口南约300m处。技改工程充分利用现有工程南厂区的储罐设施、生产设施及公用辅助设施,建设一条年回收加工36000吨废矿物油项目。

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图5-11 本项目场地位置示意图

5.4.1.2 地质环境概述

技改项目场地主要位于伊洛河二级阶地,整个区域地形相对平坦,地势起伏较小。场区附近主要为工业厂区、村庄及集镇。现状条件下,项目区周围未发现地面塌陷、地裂缝及不均匀沉降等地质灾害,拟建场地的稳定性较好,地基土工程性质相对较好,适宜工程建设。

5.4.2场地水文地质勘察

5.4.2.1 场地水文地质勘察工作

场地周边区域水文地质研究程度较高,区域水文地质资料丰富。根据现场调查和资料收集,分别在场地东侧、北侧和南侧收集到原河南省地质矿产厅第二水文地质工程地质队在“河南省洛阳盆地地下水资源调查”项目中的90、87、84水文地质钻孔;在偃师市水利局收集到东侧高龙供水厂水井(CK1)和西侧军屯村水井(CK2)资料,根据收集到的钻孔资料,分析了项目场地地层岩性和水文地质特征,调查区实际材料图详见图5-12。

图片12.png


图5-12  本次收集及主要工作部署图



5.4.2.2 地层岩性特征

根据收集到的项目场地附近钻孔资料,场地勘探揭露深度范围内的地层从上到下依次为第四系上更新统(Q3)地层和第四系中更新统(Q2)冲洪积地层,岩性主要为粉质粘土及卵石,现分别描述如下:

①粉质粘土(Q3al):褐黄色,可塑,表层为耕植土,含植物根系等有机质和少量砖块,结构松散,层厚5.5~7.5m,平均厚度为6.8m。

②粉质粘土(Q3al):褐黄色,可塑状态,土质较均匀,含黑色氧化物,偶见钙质结核,针状孔隙发育,厚度为10.2m~15.6m,平均厚度为13.8m。

③粉质粘土(Q3al):浅褐黄色,可塑~硬塑状态,以可塑状为主,针状孔隙发育,含钙质结核及姜石,厚度为11.9~14.8m,平均厚度为13.56m。

④粉质粘土(Q2eol+pl):棕褐色,可塑~硬塑,针状孔隙发育,可见较多黑色氧化物及白色钙质条纹,局部见卵砾石薄层,厚度为9.5~13.6m,平均厚度为11.36m。

⑤卵石(Q2al+pl):杂色,密实,饱和,颗粒多呈圆状、亚圆状,岩性以石英岩、石英砂岩及火成岩为主,一般粒径6~15cm为主,含量约占50~70%,以大量砂质和少量泥质充填间隙。

⑥粉质粘土(Q2eol+pl):棕褐色,硬塑,含铁锰质结核及黑色氧化物,无摇振反应,切面稍有光泽反应,干强度和韧性中等,该层分布稳定且厚度较大,根据收集到的区域性资料,该层渗透性差,渗透系数达10-7cm/s数量级,为上部含水层的隔水层。

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图5-13  厂区水文地质图


5.4.3场地水文地质特征

5.4.3.1 含水层的分布及特征

依据水文地质及工程地质勘察资料,项目场地勘探深度范围内的地层主要由第①层粉质粘土、第②层粉质粘土、第③层粉质粘土、第④层粉质粘土、第⑤层卵石和第⑥层粉质粘土构成。其中第①、②、③层粉质粘土基本为连续稳定分布的包气带;第④层粉质粘土上部为包气带,下部则为饱水带;由区域水文地质条件可知,底部第⑥层粉质粘土则为上部含水层的相对隔水底板。

第⑤层卵石颜色较杂,母岩主要为石英砂岩,直径一般为6~15cm,最大超过 20cm,磨圆度好,大量砂质和少量泥质充填间隙。项目区位于伊洛河二级阶地,主要由冲洪积层形成,该层呈饱水状态,是场地富水性较好的含水层。考虑到调查评价区的整体水文地质特征,将其定义为孔隙潜水。

5.4.3.2 地下水补径排条件

厂区地下水含水层属第四系冲积含水层,上部为褐黄色、棕褐色粉质粘土,厚度40~50m,下部夹有一层卵石层,厚度2~5m,岩性变化较大。地下水补给来源主要是降水,但由于上部粉质粘土密实,透气性能差,渗透性较差,降水集中等因素,使得降水的补给作用有限。

偃师市总体地势南高北低,受地形条件的影响,地下水总的流向由南向东北径流,向东北伊洛河河谷方向排泄。在厂区附近,浅层地下水主要由南向北径流。

5.4.3.3 包气带分布及特征

根据场地水文地质勘察资料,项目场地包气带岩性为褐黄色、棕褐色粉质粘土,可塑~硬塑,针状孔隙发育,可见较多黑色氧化物及含少量钙质结核,局部见卵砾石薄夹层。整个场地内均有分布,包气带厚度较厚,一般小于40~50m。

5.4.4水文地质试验

5.4.4.1包气带渗水试验

钻探资料表明包气带岩性、厚度和连续性特征,通过试坑注水试验测试包气带渗透性能,综合分析包气带的天然防渗性能,为厂址区地下水污染防治措施的设计提供科学依据。

为了场地包气带渗透性能,本次工作在厂区选取2个点进行了渗水试验。根据场地拟建项目的地面标高,本次测定场地不同位置上部粉土的渗透性能。

㈠包气带岩性特征

注水实验前,据试验点2.0m,先用洛阳铲探明表层3.0m厚包气带的岩性特征,各孔包气带岩性特征参见表5-3。

表5-3  试验点包气带岩性特征

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⑵试验方法选择

厂区包气带岩性主要为粉土和粉质粘土,所以选用试坑双环注水试验方法测试包气带的垂向渗透性能。

⑴设备的安装

①选定试验位置,清除地表覆土,在下挖一个20cm的注水试坑,清平坑底;

②将直径分别为25cm和50cm的两个试环按同心圆状压入坑底,深约5~8cm,确保试环周边不漏水;

③在内环及内、外环之间铺2cm厚的粒径5-8mm的粒料作缓冲层。

⑵注水试验

①同时向内环和内、外环之间注水,保持环内水柱高度均在10cm,开始进行内环注入流量量测;

②开始每隔5min量测一次渗水量,连续量测5次;之后每隔15min量测一次,连续量测2次;以后每隔30min量测一次并持续量测多次;

③第n次和第n-1次渗水量之差小于第n+1次渗水量的10%,试验结束;

④用洛阳铲探明渗水实验的渗入深度。

⑶渗透性能计算

试坑双环渗水试验按下列公式计算试验层的渗透系数:


式中  K---试验土层渗透系数,cm/s;

Q---内环最后一次渗水量,mL/min;

F---内环底面积,cm2;

H---试验水头,cm;

Ha---试验土层毛细上升高度,cm,取经验值;

Z---渗水试验的渗入深度,cm。

㈢包气带注水试验结果

建设项目场地包气带渗水试验计算结果见表5-4。

表5-4   试坑双环注水试验成果计算表

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5.4.4.2钻孔抽水试验

本次水文地质勘探期间,在收集以往资料的基础上,选择项目区西南方向约300m的农田灌溉机井进行单孔非稳定流抽水试验,抽水试验综合成果见表5-5。

表5-5    孔抽水试验综合成果表        

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图5-14     抽水试验s—logt曲线图

采用直线解析法,按下列公式计算含水层的导水系数和渗透系数。



式中:T—导水系数(m2/d);

      Q—抽水井涌水量(m3/d);

      i—s直线斜率;

M—含水层厚度(m);

      K—渗透系数(m/d)。

通过上式计算,农田灌溉机井含水层导水系数为190.63m2/d,渗透系数为16.58m/d。

5.5 环境质量现状监测与评价

5.5.1地下水水质环境现状监测与评价

按照《环境影响评价技术导则 地下水环境》(HJ 610-2016)的要求,本项目为一级评价,应开展地下水环境现状监测,详细掌握调查评价区地下水环境质量现状,进行地下水环境现状评价。本项目位于河流冲积平原,按照导则要求,应进行枯水期水质监测。2017年4月,委托河南摩尔检测有限公司(通过CMA认证)对场地进行了地下水现场采样监测工作。

5.5.1.1监测点

通过现场调查和井孔分布位置,结合工程平面布置及地下水流向,依据《环境影响评价技术导则 地下水环境》(HJ610-2016)对地下水监测的相关要求,本次对建设场地内及周围环境敏感点进行了监测点布设,选取地下水水质监测点的具体情况参见表5-6,各监测点的相对位置参见图5-15。

表5-6   地下水现状监测点情况表

image.png

图片15.png



图5-15 地下水现状监测点位图

根据以上地下水现状监测点位图,除了在项目厂区及周围布设监测点以外,考虑本项目可能对周围深层地下水的影响,分别在高龙镇供水厂和赵寨村集中供水井布设了中深层水质监测点。

5.5.1.2监测项目

按照《环境影响评价技术导则 地下水环境》(HJ610-2016)的要求,本次水质监测的项目包括常规的因子,如K+、Na+、Ca2+、Mg2+、CO32-、HCO3-、Cl-、SO42-、pH、氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、挥发性酚类、氰化物、砷、汞、六价铬、总硬度、铅、氟化物、镉、铁、锰、溶解性总固体、高锰酸盐指数、硫酸盐、氯化物、总大肠菌群、细菌总数、化学需氧量等;结合本项目特点,选取石油类项目作为特征因子进行了现状监测及评价。

5.5.1.3监测分析方法

样品的采集、保存、分析与质量控制均按《环境监测技术规范》进行。各监测项目分析方法详见表5-7。

表5-7  地下水监测分析方法

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5.5.1.4监测结果

区内地下水的水化学特征主要受地形地貌、气象、水文及人为因素影响。根据地下水水质分析成果资料:地下水矿化度为352~618mg/L,属淡水;总硬度(以CaCO3计)为283~425 mg/L,属中硬水或硬水;pH值为7.91~8.37,属碱性水。

根据水质分析结果,采用舒卡列夫分类法(按阴离子分),地下水水化学类型主要为:HCO3•Cl- Ca•Mg、HCO3 - Mg•Ca、HCO3-Mg•Ca•Na、HCO3•Cl- Mg•Ca•Na等类型(见表5-8、表5-9)。





表5-8   浅层水化学类型一览表                                 单位:mg/L

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表5-9   中深层水化学类型一览表                              单位:mg/L

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表5-10                                                                         浅层地下水水质现状监测结果表                                           单位: mg/L

项目

 

孔号

pH

 

氨氮

(以N计)

硝酸盐

(以N计)

亚硝酸盐

(以N计)

挥发性酚

氟化物

氰化物

氯化物

硫酸盐

六价铬

总硬度

(CaCO3)

溶解性总固体

高锰酸盐指数

总大肠杆菌(个/L

菌落总数(CFU/mL

石油类

化学需氧量

SY-1

7.91

0.047

16.3

未检出

未检出

0.43

未检出

73.2

43.9

0.004

未检出

0.022

未检出

未检出

未检出

未检出

367

546

<0.5

<3

76

0.01

<10

SY-2

7.93

0.152

14.9

0.004

未检出

0.429

未检出

29.4

17.8

未检出

未检出

0.024

未检出

未检出

未检出

未检出

348

504

<0.5

<3

58

0.01

0.5549s