刘万春

（洛宁县小型水库管理所，河南 洛宁 471700）

1 项目概况

1.1 建设规模

某中学位于三源大道与书香路交叉口西，学校由躬耕楼（会议楼）、教学楼、实验楼、逸夫楼、学生公寓、餐厅、体育馆、教师公寓及教工小区等组成，2016年学校规划扩建，新建五层教学楼一栋、六层学生宿舍2 栋。2019 年建成后，校区占地总面积14.50 hm2，总建筑面积89 314 m2，总教室112间，寝室1 240间，寝室采用独立卫浴。

1.2 河流水系

学校所处境内河流众多，大小河流58条，分属长江、淮河两大支流。流域面积在100 km2以上的河流有9条，其中淮河流域有淮河、月河、陈留店河、毛集河、五里河，汇集淮河流入信阳境内；长江流域有三夹河、鸿仪河、鸿鸭河、江河，汇集唐河入汉水。区域内多年平均径流深375.90 mm，径流模数37.60 万m3/km2。该校地域跨长江、淮河两大流域。其中淮河流域面积约占全县总面积的60%；长江流域的唐白河水系，面积约占全县总面积的40%。

2 取水水源论证分析

项目区附近可供水源有银盘河水库、龙潭河水库以及地下水。银盘河地表径流丰沛，但年内径流丰枯变化较大，水源不稳定。银盘河水库供水任务为农业用水和城市应急备用水源，龙潭河水库作为县城主要供水水源，供水紧张，均不具备向该县中学调水条件。该区域浅层地表水缺乏，因此该项目取用公共自来水、银盘河地表水和深层地下水作为供水水源。

2.1 地表水取水水源论证分析

2.1.1 银盘河径流分析

银盘河无实测径流资料，采用银盘河东北9 km 赵庄水库的相关水文资料，通过面积比拟分析银盘河流域径流情况。根据《赵庄水库除险加固工程初步设计报告》，赵庄水库多年平均径流量1 728万m3，75%年份入库径流为1 322万m3。

银盘河径流情况：银盘河取水口处流域面积40 km2，通过实地调查，银盘河上游有小（1）型水库银盘河水库，控制流域面积10.50 km2，采用水量计算公式计算取水口至银盘河水库区间径流，银盘河水库下泄水量根据《赵庄水库除险加固工程初步设计报告》中75%年份兴利调节计算弃水量选用。水量计算公式如下：

式中：W取—取水口地表水资源量；F取—取水口处流域面积，40 km2；R取—取水口处径流深，378 mm；W赵—赵庄水库地表水资源量，1 322 万m3；F赵—赵庄水库流域面积，13.80 km2；R赵—赵庄水库流域径流深，360 mm。

赵庄水库75%年份入库径流1 322 万m3，计算得取水口75%年份径流量853 万m3。根据赵庄不同设计水平年各月入库径流配比，对银盘河P=75%年份典型年径流进行分配，设计水平年径流情况见表1。

表1 银盘河P=75%年份月径流量成果表单位：万m3

2.1.2 可供水量分析

取水口上游建有银盘河水库，取水口处可供水量需考虑银盘河水库75%年份逐月弃水量，根据《赵庄水库除险加固工程初步设计报告》，75%年份水库弃水量102万m3，取水口至水库区间径流量853万m3，则取水口处P=75%年份可供水量955万m3。

2.1.3 可供水量计算

银盘河取水泵站设计供水能力50 m3/h，取水流量1.40×10-2m3/s，由于取水工程不具备调蓄功能，主要在宿舍用水高峰期启用，日取水时间4 h，年取水天数约270 d，年取水量5.40万m3。此次可供水量计算需考虑取水口断面P=75%的来水量，由取水口径流分析可知，取水口处月最小流量为0.375 m3/s，满足取水需要。

2.1.4 取水口合理性分析

银盘河设置取水口1处，位于入淮河口上游500 m左岸，地理坐标（E113°24′37.29″，32°23′2.74″）。该段河道较为平顺，水流顺畅，水面宽度均匀，不存在迎流顶冲、影响河岸安全的因素，水深在0.50～1.20 m，河宽30 m，河段河床平缓，断面基本稳定，无险滩和急流。从取水口设置高程和取水口多年运行情况看，取水口河段河床基本稳定，取水口位置较为合理，现状取水口满足取水需要。建设项目取水口位置河道顺直，有稳定的河床和河岸，有足够水深，引水防沙有保证，取水条件好，并已运行多年，取水口位置合理。

2.1.5 取水可靠性分析

通过分析，取水口处偏枯年份（P=75%）取水口断面可供水量1 110 万m3，建设项目取用地表水5.40 万m3，最大取水流量1.40×10-2m3/s，采用深4 m、直径5 m的大口井蓄水，左岸建有泵房提水，取水口位置来水充足，河势稳定，水质满足生活用水标准，论证认为，该工程取水是可靠的，也是有保障的。

2.2 地下水取水水源论证分析

2.2.1 水文地质条件分析

①取水井地质：项目区含水岩组由第三系组成，上部为薄层黄土，下部为砂岩、片麻岩、花岗岩级别瓦层，含水层以砂岩及岩层裂隙为主，含水层厚度约为51 m。②地下水补给、径流和排泄条件：深层含水层与浅层含水层直接接触，开采深层地下水时可得到浅层地下水的径流补给。深层地下水一般自山前向平原运移，以水平径流排泄为主。

2.2.2 单井出水量计算

项目取水水源为深层地下水，根据抽水井结构和含水层性质，采用承压水完整井含水层计算公式，分别计算不同降深下的单井出水量。计算公式如下：

式中：K—渗透系数（m/d）；Q—出水量（m3/d）；S0—水位下降值（m）；M—含水层的厚度（m）；rw—抽水井半径（m）；R—影响半径（m）；含水层厚度：根据项目取水井成井资料和区域水文地质条件，项目应利用250 m 的深层地下水，涌水量计算时含水层厚度取用51 m。渗透系数（K）：根据项目区含水层的抽水试验资料，故根据目标含水层岩性，以周边地区相似岩性的渗透系数值做对照。经查阅以往邻近地区的钻孔和抽水资料，综合确定目标含水层平均渗透系数取K=0.80 m/d。影响半径（R）：取水井影响半径一般可用经验公式计算，即R=10Sw。抽水井半径（rw）：rw=0.33/2 m。

根据上述稳定流完整井公式，求得项目区抽水井单井涌水量结果，不同降深条件下抽水井单井出水量计算结果见表2。

表2 抽水井不同降深单井涌水量计算表

根据前文计算，学校地下水井年供水量12.20 万m3，日均供水量452 m3/d，最大需水量660 m3/d（自来水及地表水均不能供水时），日供水时间按14 h计，需水量为32～47 m3/h，从上表可以看出，水井水位降深11.20～17.50 m时可以满足用水需求。

2.2.3 开采后的地下水水位预测

项目每日供水高峰分散在早中晚3个时间点，抽水时间段为1-2 h，抽水降深11.20～17.50 m，在长时间连续大量取水时会对区域地下水位造成一定影响。抽水后可通过山前径流补给或越层补给调节动水位，由于该县河流属于季节性河流，夏季径流占全年径流的64%，地下水蓄水量会在夏季得到大量的补充。因此应严格控制抽水时间和取水量，保证地下水水位能够尽快恢复。

2.2.4 取水井布设的合理性分析

项目位于校区北侧空地，井距较为合理。项目区高层建筑均采用桩基础，桩基埋置较深，在目前的开采水平下，地下水取水对建筑物影响较小。

2.2.5 取水可靠性分析

项目取用地下水主要用于教职工、学生生活用水，年取用水量12.20 万m3，日均取水量452 m3，日最大取水量为660 m3（自来水及地表水停止供水时）。根据出水试验报告，实际下井200 m，出水量稳定达到30 t/h以上，经过抽水试验，该水井出水量稳定可靠。

3 结语

取水井的日供水能力达到供水要求，该县城区域属地下水贫水区，建设项目在水井水位降深11.20～17.50 m 可满足1 h取水量，取水井井深250 m，为保证取水稳定，取水单位应合理安排自来水、地表水和地下水的取水时间，错时取水，保证地下水水位及时恢复。