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作者简介：1.吴 朋（1975-）男，吉林省四平市人，工程师， 现从事地下水管理工作。
2.郑立明（1967-）女，吉林省四平市人，工程师，现从事水质分析工作。
3.杨志宇（1978-）男，吉林省四平市人，助理工程师，现从事水文测验工作。
（吉林省水文水资源局四平分局 吉林四平 136000）
摘 要:为解决辽河垦区哈福屯人畜饮水安全问题，我局受辽河农垦管理区水利局的委托，与有关专家对工程区域现场勘察，搜集相关资料，进行了水资源评价。评价后建议变更原实施方案，采用截潜蓄水工程，充分利用地表水和浅层地1下水作为用水水源，才能满足人畜饮用水需要。
关键词:饮水工程 区域 水资源 评价
中图分类号: TV21 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2011)12(a)-0000-00
评价背景
“十一五”期间，我省重点解决农村饮水中氟、砷超标、苦咸水、铁锰超标和污染水、水量不足、供水保证率低、取水不便等问题。为保证我市辽河垦区哈福屯饮水安全，解决区内哈福屯700人、585头大牲畜的人畜饮水安全问题，辽河农垦管理区水利局组织编制了《四平市农村饮水安全工程辽河农垦管理区项目区2009年实施方案》（以下简称《原方案》）。四平市发改委组织有关专家对《原方案》进行审查。专家组对这一国家投资的民生工程给予了高度重视，经认真分析研究，对在该处采用深井取水做为供水水源，解决农村人畜饮水不安全问题提出质疑，认为难度很大，可靠性不高，要求请有关技术部门对《原方案》的可行性进一步分析论证。为此，吉林省水文水资源局四平分局受辽河农垦管理区水利局的委托，与吉林省四平地质勘察院及长春地勘队等部门协作，对这一饮水工程进行了区域水资源评价。
水资源评价
2.1 地质、水文地质条件
本区第四系地层，以物理、化学风化作用为主形成的残坡积层，覆盖在丘状的山顶和低缓的山坡，主要由耕土、亚砂土和碎石组成。上部为黑色、灰黑色耕土，含有大量有机物，具有较多的植物根系，厚度为1.2m；耕土下部为灰黄色亚砂土，厚度2.60m。砂颗粒大小不一，以中砂、细砂为最多，其次为粗砂颗粒，分选磨园差。亚砂土以下为碎石，厚度0.4m，具棱角状，为风化花岗岩块，直径多为20-100mm。
区内基岩为燕山期岩浆岩(r52)，分布于第四系沉积层以下。岩性为肉红色花岗岩，主要矿物成分为石英和钾长石。
地下水类型有松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。松散岩类孔隙水主要分布在山间沟谷当中。主要接受大气降水的补给，水位随季节性变化较大，以蒸发和地下水径流的方式排泄。地下水化学类型为重碳酸钙型水，矿化度一般小于0.5g/L。基岩裂隙水主要分布在山间沟谷两侧的强风化带中，地下水化学类型为重碳酸钙型水，矿化度一般小于0.2g/L。区内地下水的形成分布及富水程度严格受地质构造和地貌条件控制。
2.2 评价结论
据1995年9月吉林省地矿局水文地质工程地质调查所实地勘察，处于哈福断裂带上区内单井涌水量最大的ZK1号井，降深20m时，单井涌水量达到65m3/d，其单位涌水量仅为0.14m3/h·m。由于含水层颗粒细、埋深大、厚度薄，导致地下水径流途径长，运移缓慢。哈福断裂构造虽然加大了含水介质的贮水空间，使含水层的透水性能增强，但由于其补给条件较差，地下水富水性较差。长期集中开采地下水，水位将大幅下降，现在和将来水量均不能满足用水需求，不宜做为集中供水水源。
2010年3月，吉林省水文水资源局四平分局与吉林省四平地质勘察院有关专家现场勘察和物探，搜集相关资料综合分析确认：哈福屯所处位置，单纯依靠打井取水，供水保证率不高，饮水不安全问题难以彻底解决，故建议变更《原方案》的取水方式，拟采用截潜蓄水工程，充分利用地表水和浅层地下水作为用水水源，才能满足人畜饮用水需要。
3 截潜蓄水工程
截潜蓄水工程是利用挡水坝将地表水和潜水拦截，使地表水和地下潜水通过过滤层渗入（或流入）蓄水池中，然后将水引（提）出来使用。
该工程既能够截潜水，也能集山溪水、雨水。因哈福鹿场哈福屯沟岔多，沟岔以上有较大的汇水和承雨面积，故可使蓄水池内有较多的水源补充，在干旱季节，即使河床断明流，但在山体、河床下仍有潜流。截潜工程所在的区域距市区较远，上游及附近无污染源，环境良好，截潜工程蓄水后能够满足供水要求。
截潜蓄水工程主要由混凝土挡水坝和蓄水池组成。
3.1 混凝土挡水坝
3.1.1构造设计
根据要求，该挡水坝施工方法采用浇筑式，为实体钢筋混凝土重力坝，配筋采用Φ10mm钢筋，网格为200mm×200mm，剖面尺寸为高6m，长80m，宽0.20m；在坝的一侧设溢流管道。因坝体建在花岗基岩上，地基无需处理。
3.1.2应力分析
因该混凝土坝后侧为实土，根据实测坝址断面和钻孔勘探结果，用安全系数法和可靠度理论法，核算坝体沿坝基面或地基软弱结构面抗滑稳定安全性能，确定该坝在持久状态下和偶然状态下坝体不致沿坝基面或地基中的软弱结构面产生滑动。坝体应力在承载能力和正常使用极限状态下满足设计要求，保证坝体和地基不产生强度破坏。
3.2 蓄水池
蓄水池设计形状为等腰梯形，两边长分别为60m和80m，混凝土坝侧为60m，腰长为60m。蓄水池除坝体侧外，其余三面均采用砌石护坡，砌石厚度为0.30m，边坡比采用1：2。（图略）
3.3 工程的可集水量计算
降水入渗形成的孔隙水量、裂隙水量与集水面积大小、岩石风化裂隙发育状况、山坡植被条件、土壤、降水的均匀程度等有关。
可集水量按下式计算。
W集＝W渗＋W地表水=（α×P ＋Y）×F×10-3
式中 ：W集——某设计频率下可集水量（m3）
W渗——设计频率(95%)的降水补给地下水的水量（m3）
W地表水--地表水量（m3），Y—设计频率（95%）的径流深度（mm）,取值为85mm。
α——降水入渗系数， 取值为0.10
P——设计频率（95%）的降水量（mm），取值为469mm；
F——坝址以上集水面积（m2），取值为300000 m2。
计算结果为39570 m3，其中：地下水（降水入渗补给地下水量）为14070 m3，地表水为25500 m3。
经上述可集水量计算结果，在保证率95%的情况下，区域年来水量为39570 m3，而解决哈福屯700人和585头大牲畜饮水安全问题，年需水量为（W用）33993m3，尚余5577m3，完全可满足全年用水需求。
4 结 语
经过对哈福屯饮水工程区域水资源评价，根据当地地理、气象、降水和水文地质条件，综合分析，建议对《原方案》制定的打井取水方案进行变更，变更为采用截潜蓄水工程的新方案。
2.郑立明（1967-）女，吉林省四平市人，工程师，现从事水质分析工作。
3.杨志宇（1978-）男，吉林省四平市人，助理工程师，现从事水文测验工作。
（吉林省水文水资源局四平分局 吉林四平 136000）
摘 要:为解决辽河垦区哈福屯人畜饮水安全问题，我局受辽河农垦管理区水利局的委托，与有关专家对工程区域现场勘察，搜集相关资料，进行了水资源评价。评价后建议变更原实施方案，采用截潜蓄水工程，充分利用地表水和浅层地1下水作为用水水源，才能满足人畜饮用水需要。
关键词:饮水工程 区域 水资源 评价
中图分类号: TV21 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2011)12(a)-0000-00
评价背景
“十一五”期间，我省重点解决农村饮水中氟、砷超标、苦咸水、铁锰超标和污染水、水量不足、供水保证率低、取水不便等问题。为保证我市辽河垦区哈福屯饮水安全，解决区内哈福屯700人、585头大牲畜的人畜饮水安全问题，辽河农垦管理区水利局组织编制了《四平市农村饮水安全工程辽河农垦管理区项目区2009年实施方案》（以下简称《原方案》）。四平市发改委组织有关专家对《原方案》进行审查。专家组对这一国家投资的民生工程给予了高度重视，经认真分析研究，对在该处采用深井取水做为供水水源，解决农村人畜饮水不安全问题提出质疑，认为难度很大，可靠性不高，要求请有关技术部门对《原方案》的可行性进一步分析论证。为此，吉林省水文水资源局四平分局受辽河农垦管理区水利局的委托，与吉林省四平地质勘察院及长春地勘队等部门协作，对这一饮水工程进行了区域水资源评价。
水资源评价
2.1 地质、水文地质条件
本区第四系地层，以物理、化学风化作用为主形成的残坡积层，覆盖在丘状的山顶和低缓的山坡，主要由耕土、亚砂土和碎石组成。上部为黑色、灰黑色耕土，含有大量有机物，具有较多的植物根系，厚度为1.2m；耕土下部为灰黄色亚砂土，厚度2.60m。砂颗粒大小不一，以中砂、细砂为最多，其次为粗砂颗粒，分选磨园差。亚砂土以下为碎石，厚度0.4m，具棱角状，为风化花岗岩块，直径多为20-100mm。
区内基岩为燕山期岩浆岩(r52)，分布于第四系沉积层以下。岩性为肉红色花岗岩，主要矿物成分为石英和钾长石。
地下水类型有松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。松散岩类孔隙水主要分布在山间沟谷当中。主要接受大气降水的补给，水位随季节性变化较大，以蒸发和地下水径流的方式排泄。地下水化学类型为重碳酸钙型水，矿化度一般小于0.5g/L。基岩裂隙水主要分布在山间沟谷两侧的强风化带中，地下水化学类型为重碳酸钙型水，矿化度一般小于0.2g/L。区内地下水的形成分布及富水程度严格受地质构造和地貌条件控制。
2.2 评价结论
据1995年9月吉林省地矿局水文地质工程地质调查所实地勘察，处于哈福断裂带上区内单井涌水量最大的ZK1号井，降深20m时，单井涌水量达到65m3/d，其单位涌水量仅为0.14m3/h·m。由于含水层颗粒细、埋深大、厚度薄，导致地下水径流途径长，运移缓慢。哈福断裂构造虽然加大了含水介质的贮水空间，使含水层的透水性能增强，但由于其补给条件较差，地下水富水性较差。长期集中开采地下水，水位将大幅下降，现在和将来水量均不能满足用水需求，不宜做为集中供水水源。
2010年3月，吉林省水文水资源局四平分局与吉林省四平地质勘察院有关专家现场勘察和物探，搜集相关资料综合分析确认：哈福屯所处位置，单纯依靠打井取水，供水保证率不高，饮水不安全问题难以彻底解决，故建议变更《原方案》的取水方式，拟采用截潜蓄水工程，充分利用地表水和浅层地下水作为用水水源，才能满足人畜饮用水需要。
3 截潜蓄水工程
截潜蓄水工程是利用挡水坝将地表水和潜水拦截，使地表水和地下潜水通过过滤层渗入（或流入）蓄水池中，然后将水引（提）出来使用。
该工程既能够截潜水，也能集山溪水、雨水。因哈福鹿场哈福屯沟岔多，沟岔以上有较大的汇水和承雨面积，故可使蓄水池内有较多的水源补充，在干旱季节，即使河床断明流，但在山体、河床下仍有潜流。截潜工程所在的区域距市区较远，上游及附近无污染源，环境良好，截潜工程蓄水后能够满足供水要求。
截潜蓄水工程主要由混凝土挡水坝和蓄水池组成。
3.1 混凝土挡水坝
3.1.1构造设计
根据要求，该挡水坝施工方法采用浇筑式，为实体钢筋混凝土重力坝，配筋采用Φ10mm钢筋，网格为200mm×200mm，剖面尺寸为高6m，长80m，宽0.20m；在坝的一侧设溢流管道。因坝体建在花岗基岩上，地基无需处理。
3.1.2应力分析
因该混凝土坝后侧为实土，根据实测坝址断面和钻孔勘探结果，用安全系数法和可靠度理论法，核算坝体沿坝基面或地基软弱结构面抗滑稳定安全性能，确定该坝在持久状态下和偶然状态下坝体不致沿坝基面或地基中的软弱结构面产生滑动。坝体应力在承载能力和正常使用极限状态下满足设计要求，保证坝体和地基不产生强度破坏。
3.2 蓄水池
蓄水池设计形状为等腰梯形，两边长分别为60m和80m，混凝土坝侧为60m，腰长为60m。蓄水池除坝体侧外，其余三面均采用砌石护坡，砌石厚度为0.30m，边坡比采用1：2。（图略）
3.3 工程的可集水量计算
降水入渗形成的孔隙水量、裂隙水量与集水面积大小、岩石风化裂隙发育状况、山坡植被条件、土壤、降水的均匀程度等有关。
可集水量按下式计算。
W集＝W渗＋W地表水=（α×P ＋Y）×F×10-3
式中 ：W集——某设计频率下可集水量（m3）
W渗——设计频率(95%)的降水补给地下水的水量（m3）
W地表水--地表水量（m3），Y—设计频率（95%）的径流深度（mm）,取值为85mm。
α——降水入渗系数， 取值为0.10
P——设计频率（95%）的降水量（mm），取值为469mm；
F——坝址以上集水面积（m2），取值为300000 m2。
计算结果为39570 m3，其中：地下水（降水入渗补给地下水量）为14070 m3，地表水为25500 m3。
经上述可集水量计算结果，在保证率95%的情况下，区域年来水量为39570 m3，而解决哈福屯700人和585头大牲畜饮水安全问题，年需水量为（W用）33993m3，尚余5577m3，完全可满足全年用水需求。
4 结 语
经过对哈福屯饮水工程区域水资源评价，根据当地地理、气象、降水和水文地质条件，综合分析，建议对《原方案》制定的打井取水方案进行变更，变更为采用截潜蓄水工程的新方案。