环评水文地质调查报告(终稿) - 图文

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威远钢铁有限公司钒钛资源综合利用项目

(环评)水文地质调查报告

四川省蜀通岩土工程公司

二00九年十月

威远钢铁有限公司钒钛资源综合利用项目

(环评)水文地质调查报告

工程编号:STK2009-08-027

工作时间:2009年9月10日-2009年10月15日

委托单位:威远钢铁有限公司 提交单位:四川省蜀通岩土工程公司 总 经 理:唐述文 总工程师:何 平 审 定: 王 健

审 核:曹君林 黄平良 项目负责:孙 瑕

报告编写:丁安吉 孙 瑕 陆志明 提交时间:二〇〇九年十月 资质等级:综合甲级 证书编号:220020—KJ 提交单位地址:成都市高新区高朋大道22号 电话:028-85125611 传真:028-85125917 八分公司电话:02885651161

目 录

一、前言 .................................................................................................... 1

1、项目概况 ........................................................................................................... 1

2、目的任务 ........................................................................................................... 2 3、工作依据 ........................................................................................................... 3 4、以往工作简况 ................................................................................................... 3 5、调查时间及完成工作量 ................................................................................... 3 6、水文地质调查质量简评 ................................................................................... 4

二、位置交通及自然地理、社会经济概况 ............................................ 5

1、位置交通 ........................................................................................................... 5 2、自然地理简况 ................................................................................................... 6 3、社会经济概况 ................................................................................................... 6

三、水文地质调查内容及方法 ................................................................ 7

1、调查线路的确定 ............................................................................................... 7 2、调查内容 ........................................................................................................... 7 3、调查方法 ........................................................................................................... 9 4、水文地质钻探与成孔 ..................................................................................... 10

四、区域地质环境条件 .......................................................................... 12

1、地形地貌 ......................................................................................................... 12 2、地层岩性 ......................................................................................................... 12 3、构造 ................................................................................................................. 13 4、区域水文地质概况 ......................................................................................... 13 5、地震及区域稳定性 ......................................................................................... 14 6、不良地质 ......................................................................................................... 14

五、调查区水文地质 .............................................................................. 15

1、气象、水文 ..................................................................................................... 15 2、地形地貌 ......................................................................................................... 17 3、地层岩性 ......................................................................................................... 19 4、构造 ................................................................................................................. 20 5、地下水 ............................................................................................................. 20 6、地下水的流向 ................................................................................................. 25 7、地表水 ............................................................................................................. 27 8、新建项目对地下水的影响 ............................................................................. 29

六、水化学特征、水质评价、水源污染 .............................................. 30

1、水化学特征 ..................................................................................................... 30 2、水质评价 ......................................................................................................... 30 3、水源污染 ......................................................................................................... 39

七、地下水的动态长期观测 .................................................................. 41

1、观测的目的 ..................................................................................................... 41

2、观测点的布设 ................................................................................................. 41 3、观测内容及时间 ............................................................................................. 41

八、水资源的利用与保护 ...................................................................... 41

1、水资源利用现状 ............................................................................................. 41 2、水源保护 ......................................................................................................... 42

九、工程地质条件 .................................................................................. 43

1、区域工程地质概况 ......................................................................................... 43 2、工程地质岩组划分 ......................................................................................... 44

十、结论及建议 ...................................................................................... 44

1、结论 ................................................................................................................. 44 2、建议 ................................................................................................................. 46

附 图 目 录

图号 顺序号 图名 比例尺 1 1 威钢钒钛资源综合利用项目水文地质调查 1:10000 综合水文图

2 2-9 综合水文地质剖面图 水平:1:5000 垂直:1:1000 3 10-41 水文地质钻孔柱状图 1:150 4 42 抽水试验曲线图

附 表 目 录

1 水文地质钻探成果一览表 共4页 2 井、泉、矿坑水调查表 共69页 3 水质简分析、全分析及专项分析检测报告 共39页 A、井、泉、钻孔部分 共25页 B、地表水体部分 共3页 C、地表水(河水)部分 共4页 D、矿坑水部分 共3页 E、污水部分 共4页

一、前言

1、项目概况

威远钢铁有限公司(以下简称威钢公司)位于四川省内江市威远县连界镇,是国家65家重点大中型钢铁企业之一。占地面积3.5万m2。现有职工9500余人,拥有总资产45亿元。

威钢公司现辖8个分厂及分公司,分别为炼铁分厂、炼钢分厂、棒材分厂、动力分厂、保安公司、三利公司等;主要生产设施有:1×380m3和4×460m3高炉,3×80t转炉、五机五流小方胚连铸机2套、棒材轧机1套、制氧机3套、3MW发电机组3台。威钢公司目前已形成年产铁320万吨、钢300万吨、钢材285万吨的综合生产能力,主要产品为连铸胚、棒材、高速线材等。2008年生产铁263.94万吨、转炉钢257.03万吨、钢材207.88万吨,连铸胚47.64万吨,钒渣4.63万吨,实现工业总产值132.55亿元,实现销售收入127.32亿元,实现利润75481.2万元。

威钢公司按照川威集团的战略定位和发展要求,结合国家产业政策,为实现连界区域钒钛钢铁产业的战略转型及可持续发展,以及为内江市经济发展做出更大的贡献,在未来三年内,拟对连界区域实施钒钛资源综合利用、钒钛钢铁产业结构调整改造:实现年产钒渣10万吨、五氧化二钒5000吨、高钒铁8000吨、钒钛烧结矿747万吨、钒钛球团矿100万吨、含钒生铁217.4万吨、含钒优质连铸胚208.4万吨、含钒钢材200万吨,年销售增加收入105.9亿元。项目实施后将使川威集团钒钛钢铁产业成为全国第三的钒资源加工基地,全省第一的含钒高强度H型钢、含钒高强度抗震钢筋生产基地。

本项目拟选厂址位于威远县连界镇东侧,宝溪河东岸,威远县规划的连界工业园区内,厂址占地总面积163.5万m2,其中占一般农田23.33万m2,占村民住宅用地20.00万m2,占荒地59.34万m2,集体林地61.34万m2,其他占地1.63m2;区域规划用地类别为工业用地。

厂址西侧为威远公司现有工程厂区;厂址西北侧为宝溪河,隔宝溪河约1.2km为威远公司狮子山生活区,距离连界镇中心约1.6km,有居民19328人;厂址北

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侧隔宝溪河约1.1km为先锋村,有居民2637人;厂址东侧为林地;厂址内有反帝村,有居民949人;厂址西南2.5km为双桥村,有居民2142人;厂址西南侧距离约3km为船石水库。

项目全厂工业新水补充量1285m3/h,全厂生产用的生活水用量69.0m3/h,小时平均取水量1354 m3/h,折合日均取水量为32496 m3/d,年均取水量为1137万 m3/年(按350天计算),本工程取水后,老厂区和本项目用水量为1837万m3。

2、目的任务

在搜集资料和开展必要的工程地质、水文地质调查工作的基础上,分析拟建项目厂址区域的水文地质条件(包括包气带岩性、结构、厚度及渗透性能,含水层岩性、空间分布特征等)、污染源状况、地下水开采利用现状与规划情况,给出相关水文参数,明确地下水补、径、排条件以及各层地下水之间的水力联系、地下水与地表水的水力联系等,分析污染物扩散条件和地下水遭受污染的途径,分析拟建项目对地下水的影响。附图、列表核查拟建项目厂区、现有工程及渣场周围村镇地下水饮用水源的分布,明确地下水具体保护目标。

给出各地下水监测位置、距离、方位、井深、取水深度和地下水类型等。结合现状监测结果,预测分析正常、非正常工况和长期累积等情况下,地下水遭受污染的程度及对保护目标的影响。根据分析结果,论证厂区地下水污染防治措施和渣场防渗措施的可行性与可靠性,必要时提出具体可行的补救措施。

具体任务有以下三项:

2.1 提供水文地质基础资料,区域性的水文地质条件资料(包括包气带岩性、结构、厚度及渗透性能,各含水层岩性、空间分布特征等),污染源状况、地下水开采利用现状与规划情况,给出区域性的水文参数,区域性的地下水补给、径流、排泄条件,区域性地下水与地表水的水力联系等。

2.2 地表饮用水的分布:沿宝溪河流域内的主要居民饮用水源、集中式水源功能、范围。

2.3 地下水饮用水源的分布:包括本项目厂区,现在工程及渣场周围村镇以及与本项目的位置关系。

2.4 确定新厂区、老厂区、老渣场各三个长期观测井。

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3、工作依据

3.1 《供水水文地质勘察规范》(GBJ27-2001); 3.2 《地表水环境质量标准》(GB3838-2002); 3.3 《地下水质量标准》(GB/T14849-93); 3.4 《生活饮用水水源水质标准》(GJ3020-93); 3.5 《生活饮用水卫生标准》(GB5479-2006); 3.6《污水综合排放标准》(GB8578-1996); 3.7《生活饮用水卫生规范》卫生部,2001年;

3.8《水文地质手册》地质矿产部水文地质工程地质技术方法研究队主编,1978.4;

3.9甲方委托书。

4、以往工作简况

4.1 1:20万(自贡幅)区域水文地质普查报告,1997.12,四川省地质局水文工程地质大队;

4.2 威远新村煤矿储量核实报,2005.7;

4.3 四川省威远钢铁有限公司钒资源综合利用项目水资源论证报告;2009.8,四川省内江水文水资源勘测局;

4.4 《四川省威远钢铁有限公司环评组项目环境影响评价报告书》,2009.8,四川省工业环境监测研究院;

4.5 威远县历年各月气象资料。

上述成果为本次工作提供了基础性的水文地质资料。

5、调查时间及完成工作量

我公司接受任务委托书后于2009年9月8组成项目部,于2009年9月9日到工程区,9月10日全面开展了工作,由于场地复杂和农民阻挡施工等各种因素,截止2009年10月15日,完成工作量如下(表1-1):

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表1-1完成工作量统计表

项目 水文地质调查 GPS定位点 民井调查 泉水调查 地表水体调查 矿坑水调查 污水调查 水文地地质孔 质钻探 抽水试验 水文地质孔 单位 km2 个 口 处 处 处 处 个/米 个/米 次/孔 完成工作量 10 74 58 9 3 3 3 23/558.8 9/248.2 9/9 备注 非稳定抽水4/4,水位恢复法5/5 取样 简分析 全分析 污水分析 件 件 件 份 21 18 4 11 资料收集 6、水文地质调查质量简评

经现场野外调查,基本查明了调查区域地形地貌、地层岩性、地质构造、裂隙发育程度、不良地质作用,对工作区域地下水的控制因素、地下水的类型、分布规律已基本掌握,各类地下水的补给、径流、排泄条件均有了较为全面的了解,通过抽水试验,对区内主要土、岩的水文地质参数已基本查明。经取样分析,对地表饮用水、地下饮用水的水化学特征:三氮及超标因素、毒理学元素进行了统计分析,对水质污染状况及污染源基本查明,并提出了防治措施。

总的看来该区地层构造较简单,地形地貌形态成因类型较多,地下水比较贫乏,尚未发现具有可供小型(日产50m3/d)的供水水源地,但民井、泉分布较广,对解决农村居民就近供水有重要作用。因此,威钢新增项目的供水采用新建象鼻咀水库,并充分利用红旗水库、船石湖水库、五指湖水库、天心水库联合取

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水是唯一的选择,宜尽早安排。

据本次调查完成的工作量,在全面系统综合研究的基础上,编写了威钢新项目水文地质报告,本次1:1万区域地质、水文地质、工程地质综合调查满足有关规范、业主单位任务书的要求,质量合格。

二、位置交通及自然地理、社会经济概况

1、位置交通

威远县属内江市所辖,位于四川盆地南部,南北长54公里,地跨北纬29°22′-29°47′,东经104°16′-104°53′。县城东距内江市39km(公路里程

图1-1 交通位置图

57km),南距自贡市31km,西界荣县,北与仁寿县接壤,距成都188km,东北与资中毗邻,全县面积1289km2。

项目地处威远县连界镇东1.6km,东南距威远县城严陵镇27km,东距资中县渔溪镇36km,沿成渝高速北西行至成都132km,厂址北侧1.5km处为正在建设

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的归(德)连(界)铁路,调查区内已基本实现村村通简易公路,交通较方便(图1-1)。

2、自然地理简况

2.1 地势

全县地势自西北向南东倾斜,低山、丘陵约各半。西北属低山区,山岭连绵,沟壑纵横。一般海拔高500-800m,新场镇境内大堡山最高,海拔902m。东南部是浑圆状丘陵,水沟曲折,流向多变。一般海拔300-400m,最低处在向义镇东南威远河口,海拔277.6m。

2.2 河流

威远县境内主要河流分属沱江、岷江水系。威远河发源于威远县西北两母山东北麓,属沱江水系。县境内威远河面积956km2,占全县面积的74.2%,是威远、自贡工农业生产和城镇人民生活的主要用水水源。威远河全长118km,集水面积985km2,河道宽20-40m,平均比降0.55‰,威远河上游宝溪河地处低山区,山峦纵横,地形起伏较大,海拔高度为458-790m,相对高差70-150m。

2.3 土壤、植被

低山区土壤主要为黄壤,旱地多,田少。主要种植作物有玉米、小麦、红薯、水稻和豆类。自然植被情况良好,山坡及山峰均有林地,主要是乔木,乔木中以松树为主,其次为竹丛,千丈及经济林木,流域植被覆盖率达30%。

3、社会经济概况

威远县全县幅员面积1289km2,据2007年统计年鉴,全县辖20个镇,323个村,总人员74.83人,2007年威远县成为四川省首批扩权建县之一,在第七届西部百强县(市)排名中,位列第63位。2008年威远县立足本县优势,提出“建设工业威远、打造丘区示范、迈向全省十强”的发展战略,实现了农业县变工业县的飞跃。

2008年全县实现国内生产总值(GDP)123.06亿元,比上年增长14.9%,首次突破百亿元。经济总量列全省181个县(市)22位,连续两年当选四川省“类区先进县”。全县三类产业结构为16:65:19,三类产业对经济增长的贡献率分

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别为11.8%、76.9%和11.9%,人均GDP17553元。

全县财政总收入124296万元,增长28.7%,其中地方一般预算收入37787万元,增长16.3%。国税、地税收入合计114109万元,增长27.1%。

县境内矿产资源主要有煤、天然气、菱铁矿、岩盐、白云石、石英砂、石灰石等二十几种,主要分布在西北部低山区。

川威集团、康达建材工业公司、白塔新联心集团、建业集团公司、石丰化工集团公司为县工业骨干企业。2007年全县有规模工业企业104个,以下企业3088个。全部工业企业总产值181.81亿元,工业对GDP增长贡献率达78.5%。

威远河源头主要的工业企业是威远钢铁集团,公司目前拥有年产钢300万吨、铁300万吨、钢材3103万吨、金属制品60万吨,焦炭110万吨的综合生产能力。全集团拥有资产130亿元,员工1.73万人,综合实力名列中国企业500强第323位,是目前四川省“十佳民营企业”和省政府着力培育的迅速做强、做大的企业集团,通过加快向钒钛钢铁转型,将构成节能、环保、低成本、高质量的钒钛钢铁企业。

三、水文地质调查内容及方法

1、调查范围的确定

依据任务要求,以威远河上游宝溪河为主轴,东、西、北均以自然地形、分水岭为界,所构成的区域水文地质单元,具体范围:西侧以油坊沟顶、大石包、轿子石(688.6m),坳田为界;南以尖坡(660.8m)、小尖山(663.1m)、双桥村、马鞍山(729.2m)为界;东以石牯牛(680.6m

660.7m)、

土地堡(627.6m)、东方红煤矿(老井区)(550m)为界;北以双堰坊、杉树坳(655.2m)、护林包、白庙子(651.3m)、桂林山(643.8m)、窑子揙、哑巴岩洞、青钢堡、土地坳、狮子山(660.2m)、哨棚坡为界,面积约10 km2。

2、调查内容

本次调查采用区域展开,以面的调查为主,在此基础上,布置少量勘探点,

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进行水文地质观察、抽水试验及取样室内试验,以提供任务要求的主要岩土层的水文地质参数。

2.1 地貌调查

1)地貌形态,成因类型及各地貌单元间的界线和相互关系。

2)地形、地貌与含水层的分布及地下水的埋藏、补给、径流、排泄的关系。 3)新构造运动特征、强度及其对地貌和区域水文地质条件的影响。 2.2 地质调查

1)地层的成因类型、时代、层序及接触关系。 2)地层的产状、厚度及分布范围。

3)不同地层的透水性、富水性及其变化规律。 2.3 地质构造调查

1)褶皱的类型,轴的位置、长度及延伸和倾伏方向;两翼和核部地层的产状,裂隙发育特征及富水段的位置。

2)断层的位置、类型、规模、产状、断距、力学性质和活动性;断层带充填物质性质和胶结情况;断层带的导水性、含水性和富水地段的位置。

3)不同岩层层位和构造部位中节理的力学性质、发育特征、充填情况、延伸和交接关系及其富水性。

4)测区所属的地质构造类型、规模、等级和测区所有的构造部位及富水性 2.4、泉的调查

1)泉的出露条件、成因类型和补给来源。 2)泉的流量、水质、水温、气体成分和沉淀物。

3)泉的动态变化、利用情况;若有供水意义时,应设置观测站进行动态观测。

2.5 水井调查

1)井的类型、深度、井壁结构、井周地层剖面、出水量、水位、水质及动态变化。

2)地下水的开采方式、开采量、用途和开采后出现的问题。 3)选择有代表性的水井进行简易抽水试验。 2.6 地表水调查

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1)地表水的流量、水温、水质水位、含砂量及动态变化,地表水(包括农田灌溉和污水排放等)与地下水的补排关系。

2)利用现状和其作为人工补给地下水的可能性。 3)河床和湖底的岩性和淤塞情况以及岸边的稳定性。 2.7 水质调查

1)水质简分析:取样点不应少于水文地质观测点总数的40%。分析项目包括:颜色、透明度、嗅和味、沉淀、Ca2+、Mg2+、Na++K+、HCO3-、Cl-、SO42-、PH值、可溶性固溶体总量、总硬度等。

2)水质专门分析:取水点不应少于简分析点数的20%。分析项目包括:生活饮用水应符合国家现行的《生活饮用水卫生标准》(GB5979-2006)、《地下水质量标准》(GB/T14848-93)、《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的要求,生产用水应按不同工业企业的具体要求确定;在有地方病或水质污染的地区,应根据病情和污染的类型确定。

3)划分地下水的化学类型,了解地下水水化学成分的变化规律。 4)了解地下水污染的来源、途径、范围、深度和危害程度。

3、调查方法

本次水文地质调查采用比例尺1:1万,观测线以穿越法为主,辅以追踪法,交叉进行。

3.1 观测线的布置

1)沿垂直岩层、构造线走向; 2)沿地貌变化显著方向;

3)沿河谷、沟谷和地下水露头多的地带; 4)沿含水层(带)方向。

3.2 观测点的布置,宜布置在下列地带: 1)地质界线、断层线、标志层等; 2)地貌分界线和自然地质现象发育处;

3)井、泉、矿井、钻孔、地面塌陷和地表水体等。

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4、水文地质钻探与成孔

4.1 钻孔的布置和水文地质钻孔的类型

1)勘探孔的布置,宜在水文地质调查的基础上进行;

2)本次水文地质钻孔目的在于查明测区浅部30m左右的地质和水文地质条件,取得有关的水文地质参数和评价水源的质量,共布置勘探孔32个,其中第四系冲积层1个,其余均为基岩。

3)当钻孔水量较小时,只作简易水文地质观测,为地质孔;预留观测孔及抽水试验孔为水文地质孔。

4.2 水文地质勘探孔的结构 1)孔径

①开孔直径一般为150mm;

②孔身各段直径及变径的位置,变径均在第四系松散层与基岩接触带; ③终孔直径一般为110mm。

2)长期观测孔在观测层(带)及非观测层(带)之间进行止水;

3)钻孔结构,考虑到均为浅孔,结构均较简单,浅表段为无缝钢管或水泥砼管,以下均为裸井。

4.3 抽水孔过滤器

仅用于第四系冲洪积砂卵石含水层,采用水泥砼条缝过滤器。 4.4 勘察孔施工

1)水文地质勘探孔的钻进和成孔应符合: ①松散层钻孔采用植胶护壁,基岩采用清水钻进;

②抽水孔必须及时洗孔,做到水清、砂净,洗孔结束前出水含砂量不大于1/200000(体积)。

2)水文地质勘探孔的成孔质量要求:钻孔各段的直径达到设计要求,100m内孔斜不大于1.5%,孔深误差不大于2‰;

3)基岩岩心采取率:完整基岩70%,构造破碎带、风化带>30%,土、岩的描述应符合规范的要求,准确分层。

4.5 抽水试验

1)观测孔必须进行抽水试验;

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2)考虑到浅部基岩总体含水量比较小,采用非稳定流抽水试验及水位恢复法抽水试验;

①抽水孔的出水量应保持常量;

②抽水试验延续时间各含水层采用Δh3lgt关系曲线图,延续时间宜根据实验目的确定;

③抽水试验时,动水位和出水量观测时间,宜在抽水开始后第1、2、3、4、6、8、10、15、25、30、40、50、60、80、100、120min各观测一次,以后每隔30min观测一次;

④取水试验结束应采水样。

4.6 钻孔简易水文地质观测与岩心地质编录 1)钻孔简易水文地质观测

是在钻进过程中及时发现含水层,初步确定含水层的富水性及裂缝在不同纵向深度的发育程度和发育规律等水文地质问题的重要手段。其观测项目一般包括:地下水位水温,冲洗液消耗量及粘度,涌水和漏水现象等。岩心采取率、钻进速度和钻进情况如掉块、卡钻、埋钻、孔壁坍塌、涌砂、气体涌出等及变层、 换径的位置等也应作详细的观测和记录,并编制相应的曲线图表。

2)岩心编录

①抄录班报表的回次进尺,校核岩心长度,鉴定岩性。

②按回次进行分层描述,特别应注意第四系覆盖层与基岩的分界线。 ③土、岩的定名和描述应符合GB50027-2001的有关规定。

④特别注意含水层的判断:a、岩心破碎、裂隙发育、岩石矿物颗粒或裂面有水蚀、氧化锈斑、溶蚀孔洞及次生矿物的吸附和沉淀现象的孔段;b、岩石结构疏松的孔段;c、钻进中涌水或严重漏水及水位的突然升降的地段;d、钻进中坍塌、掉块现象严重或钻具突然陷落、冲洗液大量漏失的孔段;e、岩心采取率低、进尺相对加快的孔段。

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表6-1 地下水水质分析成果统计表

项目 取样点 编号 S20 J15 1.1 K +阳离子% 阴离子 硬度 总硬度 永久硬度 可溶性固体(mg/l) 水化学类型 地下水质量分类 Na +Ca Mg 2+2+Cl SO4 HCO3 -2-- 26.0 23.0 6.0 50.7 40.6 280.3 165.2 402.4 SO4.HCO3-Ca Ⅱ类(硫酸盐138.0mg/l) Ⅲ类(硝酸盐20.45mg/l) Ⅱ类(硝酸盐17.99mg/l) Ⅱ类(硫酸盐80.55mg/l) Ⅱ类(硫酸盐130.0mg/l) Ⅰ类 Ⅰ类 S2 J18 2.7 51.1 26.5 18.9 20.1 41.6 22.3 60.1 30.1 184.0 SO4-K+Na.Ca S9 J32 2.7 11.8 50.8 34.8 5.0 60.5 20.0 80.1 60.1 140.8 SO4-Ca.Mg S10 J23 3.2 24.3 40.1 32.1 15.4 45.4 35.1 135.1 70.0 230.0 SO4.HCO3-Ca.Mg.K+Na S5 J41 1.5 24.1 39.5 33.1 2.3 59.3 37.3 170.2 80.1 S15 J55 17.9 S17 J56 16.2 39.7 22.4 21.6 7.5 70.9 55.0 60.9 22.8 21.8 7.1 71.1 82.6 7.5 12.5 292.3 89.05 144.2 SO4.HCO3-Ca.Mg.K+Na HCO3-Ca HCO3-Ca 32

续表6-1 S6 J58 4.3 54.3 28.0 12.9 15.6 51.5 14.8 47.5 30.0 170.9 SO4-Na.Ca Ⅲ类(硝酸盐20.93mg/l) Ⅲ类(硝酸盐27.25mg/l) Ⅱ类(硫酸盐134.0mg/l) Ⅰ类 Ⅱ类(硫酸盐S32 ZK15 2.5 9.8 64.8 16.8 3.9 36.9 55.9 155.1 55.0 218.6 HCO3.SO4-Ca 63.33mg/l,硝酸盐6.64 mg/l) S34 ZK37 9.9 53.7 24.7 7.1 12.4 34.5 52.9 90.1 351.8 HCO3.SO4-Ca Ⅰ类 Ⅴ类(硝酸盐S35 ZK38 7.7 40.5 31.2 9.6 24.1 37.5 21.2 205.2 94.1 605.9 SO4-Ca 72.24 mg/l,氟化物3.31 mg/l) S23 ZK12 21.8 50.6 27.6 16.6 42.1 41.4 170.2 80.1 249.0 SO4.HCO3-Ca.Mg S24 ZK22 24.6 59.5 15.9 4.8 15.9 79.4 95.1 135.6 Ⅱ类(硫酸盐88.0mg/l) HCO3-Ca Ⅰ类 S3 q6 1.0 60.6 24.0 14.4 5.0 54.3 20.5 40.0 17.5 172.1 SO4-Na S22 ZK13 34.9 38.5 26.6 17.5 39.1 93.4 232.7 77.6 503.0 174.3 HCO3.SO4-Ca.K.Mg HCO3-Ca S30 ZK16 6.0 14.4 63.8 13.4 6.8 15.3 78.0 115.1 33

续表6-1 S25 ZK36 S26 ZK33 S27 ZK32 S29 ZK24 S31 ZK39 S33 ZK34 45.8 25.7 13.5 37.6 24.6 44.4 2.5 1.7 32.9 0.2 60.2 25.0 0 327.4 191.5 223.7 241.8 177.9 166.9 HCO3.Cl-K+Na HCO3-Ca.K+Na HCO3-Ca HCO3-Ca.K+Na HCO3-Ca HCO3.SO4- K+Na.Ca Ⅱ类(氯化物137.6 mg/l) Ⅰ类 Ⅰ类 Ⅰ类 Ⅰ类 Ⅰ类 54.3 20.0 16.6 23.4 60.0 130.1 25.0 66.5 20.0 1.8 0.7 97.6 195.2 47.3 15.1 17.8 21.7 60.5 165.1 58.0 17.4 5.2 7.8 87.0 130.1 41.7 13.9 19.7 35.4 45.1 80.1 5.0 15.0

表6-2 地下水水质超标因素统计表

水质因子 水 超标数 三氮 NH4 4 +NO3 4 -NO2 3 4 3 -总铁 锰 酚 总硬度 质 极大值(mg/l) 3.33 77.24 2.904 1.54 2.178 状 况 超标倍数 超标率(%) 16.65 3.86 14.52 5.13 21.78 40 40 30 40 30 注:样本数为10 34

表6-3 地下水毒理学元(因)素含量统计表(单位:mg/l)

水质因子 含量 三氮 NH4 +NO3 -NO2 -酚 F As Cr6+ Mg Cu Cd CODmn <0.02-3.33 0.09-77.24 0.004-2.904 <0.002 0.1-3.31 <0.01 <0.01 0.001 <0.05 <0.005 0.8-9.68

表6-4 地表水体(湖库)水质分析成果统计表

项目 编号取样点 K 五指湖水库 +阳离子% Na +阴离子 2+硬度 -Ca Mg 2+Cl SO4 HCO3 -2-总硬度 永久硬度 72.6 可溶性固体(mg/l) 水化学类型 地表水环境质量分类 Ⅴ类(硝酸盐14.36mg/l Ⅰ类 S4 3.3 40.7 39.7 16.4 17.3 56.2 21.3 120.1 279.7 SO4-K+Na.Ca SO4.HCO3- Na.Ca HCO3.SO4-Ca. Na S5 船石湖 2.5 48.3 33.8 15.4 16.9 44.2 36.8 80.1 红旗水库 20.0 197.3 S8 4.9 34.9 42.7 17.1 18.5 32.6 45.6 122.6

27.5 282.4 Ⅰ类 35

表6-5 地表水体水质超标因素统计表

水 状 况 超标数 超标倍数 超标率(%) 水质因子 NH4 0 0 0 +三氮 NO3 NO2 1 0 --总铁 锰 酚 总硬度 1 0 质 极大值(mg/l) <0.02 14.36 <0 0.31 0 1.436 0 1.55 0 31.3 0 33.3 0 注:样本数为4

表6-6 地表水体(湖库)毒理学元(因)素含量统计表(单位:mg/l) 水质因子 含量 三氮 NH4+ NO3- NO2- 酚 F As Cr6+ Hg Cu Cd CODmn 0.03-0.09 4.44-14.36 0.046-0.454 <0.002 0.22-0.60 <0.01 <0.01 <0.001 <0.05 <0.005 3.6-9.6

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表6-7 矿坑水水质分析成果统计表

项目 编号取样点 K J50东方红S7 煤矿老井区 MK2 兴隆煤矿 MK1 东方红煤矿 +阳离子% Na +阴离子 2+硬度 -Ca Mg 2+Cl SO4 HCO3 -2-总硬度 永久硬度 可溶性固体(mg/l) 水化学类型 地表水质量分类 1.8 45.2 30.5 20.4 23.8 29.9 17.5 112.6 72.6 284.4 SO3.NO3-K+Na.Ca Ⅴ类(硝酸盐81.96mg/l Ⅰ类 Ⅰ类 82.3 44.1 11.8 5.9 20.7 20.2 59.1 60.1 0 386.6 576.4 HCO3-K+Na SO4.HCO3-K+ Na. Ca 39.5 16.4 16.2 57.8 26.0 290.3 155.2

表6-8 地表水(宝溪河水)水质分析成果统计表

项目 编号取样点 K 上游(船石堰) +阳离子% Na Ca Mg +2+2+-阴离子 Cl SO4 HCO3 2--硬度 总硬度 永久硬度 7.5 可溶性固体(mg/l) 水化学类型 地表水质量分类 S19 44.1 40.4 15.5 18.6 30.1 51.2 90.1 233.3 HCO3.SO4-K+Na.Ca Ⅰ类 37

S18 上游(双桥) 中游(放生沱) 下游(ZK1处) 14.1 62.5 23.4 7.0 29.2 63.8 164.1 42.5 284.2 HCO3- Ca HCO3.SO4- K+Na.Ca SO4.Cl- K+Na.Ca Ⅰ类 S16 48.3 38.3 13.4 21.1 36.8 42.1 135.1 25.0 371.8 Ⅰ类 Ⅱ类(硫酸盐330.0mg/l) S21 61.8 30.9 7.3 30 55.8 19.2 235.2 147.6 830.4 注:未做全分析

表6-9 污水水质分析成果统计表

项目 编号取样点 K 污水厂铁路桥 +阳离子% Na +阴离子 2+硬度 -Ca Mg 2+Cl SO4 HCO3 -2-总硬度 永久硬度 137.6 150.1 30.1 45.0 可溶性固体(mg/l) 水化学类型 WS1 83.7 13.0 3.3 21.4 73.7 48.8 225.2 32.8 10.9 36.4 49.7 13.9 220.2 1888.9 664.9 332.3 240.3 SO4.HCO3-K+Na SO4.Cl-K+Na.Ca SO4 -K+Na HCO3.SO4.Cl- Ca.K+Na WS2 炼钢厂上游 56.3 WS4 WS3 轧钢厂桥 哑巴岩洞 13.0 53.62 18.3 14.3 19.0 50.4 21.1 80.1 37.5 35.3 7.2 29.1 29.8 40.9 130.1 注:仅1件全分析样

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K增加更明显,经对中上游的污水堰中取样分析,污水中的硫酸盐氯化物中K

++

离子均较高,可能与污水堰中的污水跑、冒、漏、滴及厂区初期雨水没有收集处理有关(表6-9)。

3、水源污染

1)污染源

经调查,工作区污染源一为工业污染,主要为冶金工业污水、垃圾、废渣、废物及工业废气;二为生活垃圾污染,主要是厂区生活污水及生活垃圾;三是农业污染,主要是农药、化肥、杀虫剂等。

2)地下水污染途径:一是间歇渗入型,降水对固体废物(渣场)-污染源的淋滤,被污染的含水层为潜水;二是连续渗入型,废水积聚地段(污染源)的渗漏,被污染的含水层为潜水。

3)地下水污染方式:地下水在复杂多样的污染途径中,具体污染方式可以归纳为直接污染和间接污染两种形式:直接污染-地下水的污染直接来源于污染源,污染物在污染过程中其性质没有改变,这是地下水污染的主要方式;间接污染-地下水污染物在污染源中含量并不高或不存在,这是污染过程中的产物,这种污染方式是一种复杂的缓变过程,由于人为活动引起地下水硬度升高即属此类。

4)区内生活饮用水(地下水、地表湖库水)污染源分析

A、区内地下水、地表水SO42-含量较为普遍,水化学类型为SO4-Ca或K+Na型水,即芒硝或钙芒硝水,经对钻探岩心观察,有水对钙芒硝、芒硝的渗滤痕迹,尤其下唐家沟至船石堰,宝溪河沿岸地带更为突出,这是由含水层的岩性所决定的。

B、区内生活饮用水(地下水、地表湖库水)硝酸盐或亚硝酸盐均有超标,同时硫酸盐虽未超标,但含量较普遍。以上分析成果表明区内生活饮用水已经受到轻微的污染,污染源为炼焦、发电、冶炼钢铁中使用化石燃料,化石燃料的燃烧给大气提供了人为作用产生的粉尘、SO2与氮氧化合物,氧化物吸收水分后构成含硝酸及硫酸的降水-“酸雨”。

目前威钢(2009.7)监测时,烟粉尘941.97t/a,SO2540.83 t/a,NOx261.72

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t/a,氟化物5.9 t/a,为“酸雨”的形成提供了有利条件,酸雨间歇渗入使地下水、地表水中SO4、NOx增加,是区内水源轻度污染原因之一。

C、矿坑水也是污染源之一,东方红煤矿(老井区)硝酸盐含量81.96mg/l,高于地下水质量标准Ⅴ类水(>30mg/l)的2.732倍,高于《生活饮用水卫生标准》限值20的4.098倍,该矿坑排水将给宝溪河下游河水造成一定程度的污染。

D、渣场污染问题。冶炼钢铁中,需加萤石(CaF)3,冶金称氟石,冶金上主要用作冶炼钢铁的容积,它与炉渣形成共熔性混合物。炉渣经雨水淋滤将其中的F离子溶滤,渗入地下,对浅层地下水(潜水)造成污染,经渣场东南ZK38钻孔取水样全分析,F含量高达3.31mg/l,高于《地下水质量标准》Ⅴ类水(F>2.0)的1.655倍,高于《生活饮用水卫生标准》F的限值1mg/l的3.31倍,为高氟水。而ZK37孔水样中的F为1.03mg/l,高于《生活饮用水卫生标准》限值的1.03倍,为Ⅲ类水。人们长期饮用高氟水,容易造成氟中毒,主要影响人体的硬组织,包括牙齿、骨骼,对其他一些软组织也有损伤。氟进入体内后使得钙在血管上沉积,造成血管钙化,易引起动脉硬化,因此高氟水的危害极大。同时ZK38孔水质中硝酸盐达77.24mg/l,亦超标,高于《地下水质量标准》Ⅴ类水(>30mg/l)的2.57倍,高于《生活饮用水卫生标准》限值10的7.724倍。其污染途径为降水对固体废弃物(炼渣-污染源)的淋滤,为间歇渗入型。污染方式为直接污染。危害范围目前仅限于渣场及南东300余米的范围内,污染深度5-10m。

5)防治措施

A、水文地质钻孔是人工所建造的地下水露头,考虑前述A项,区内尤其是老厂区不宜设长期观测孔,应将其封闭,以免雨水与地下水循环交替过程中将芒硝、钙芒硝水排入河水对河水造成污染。

B、进一步加强大气环境的治理,尽可能减少粉尘、SO2 、NOx、氟化物的排放。

C、进一步加强污水排放管理,防止跑、冒、漏、滴,并对初雨水收集处理和利用。

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七、地下水的动态长期观测

1、观测的目的

根据任务要求:

1)查明污染源对水源的影响; 2)项目建设对周边地下水的影响。

2、观测点的布设

1)新厂区(项目)据本次水文地质调查成果,拟选择ZK5(以J41民井代替)、ZK15(以J57民井代替)及ZK16孔做为观测点。

2)渣场在其周边布设四井孔进行长期观测,观测井编号:ZK30,ZK37,ZK38、ZK41。

3)老厂区布设三井孔进行长期观测,观测井编号:ZK20,ZK42,ZK13。 观测孔及民井、矿坑位置详见1:10000综合水文地质图。

3、观测内容及时间

1)观测井(孔)的出水量、水温、气温和泉的流量水位宜每隔7d观测一次,若其变化剧烈时应增加观测次数。各观测点的观测应定期进行。

2)水质分析和细菌检验用的水样宜在丰水期(6月至9月)和枯水期(11月至下年1月)各取一次。

3)在污染地区应增加取样次数,一年不少于3件,做简易分析及专项分析。 4)在地下水动态观测期间,应系统掌握有关的气象和水文资料。

八、水资源的利用与保护

1、水资源利用现状

1)地下水

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经在工作区内约10km2的调查中发现民井57口,泉水9处,施工孔井32眼,总的出水量少,仅可供当地居民生活饮用水,已得到广泛利用。

2)地表水

区内有三座水库(湖),区外一座(天心水库),目前威远钢铁有限公司生产生活用水主要取自船石湖、红旗水库,年取用量630万m3,在水库直接取水经处理后,用作厂区的生活用水,取水量为70万m3,目前老厂区总取水量为700万m3/年。

2006年为巩固2004年库水达标排放效果,减小环境污染,实现了工业废水综合治理,达到了“零”排放。目前全厂水的综合使用率已达到98.5%,水资源的高效利用,尽可能的保护了水环境。

新建工程项目总工业涌水量1285m3/h,合1079万m3/年,厂区生活涌水量69 m3/h,合58万m3/年,总体水量1137万m3/年。

规划新区生产用水拟在象鼻咀新建水库取水和在老厂区取水水源地联合供水的方法解决,上述五座水库共有约1600万m3的调节库容,而威远河上游(宝溪河)象鼻咀水库以上汇水面积44.4km2,多年平均降水量21798m3,能满足新老厂区生产生活用水的要求。联合取水后经分析正常年份象鼻咀水库河道基本无流量下泄,因此本工程以上流域水资源利用率非常高。

2、水源保护

1)水源保护等级划分

从自来水厂吸水日起算,上游1公里至下游200米的水域,河岸两侧纵深各50米的陆域为保护禁区。从吸水点起算,上游5公里至下游200米的水域,河岸两侧纵深各1公里的范围内除去保护禁区的区域为一级保护区。从一级保护区上界起上溯10公里的水域,河岸两侧纵深各500米的陆域为二级保护区。从二级保护区上界起上溯15公里,河岸两侧纵深500米的陆域为准保护区。禁区、一级保护区的水质标准应当不低于国家规定的二类标准;二级保护区的水质标准应当不低于三类标准。

2)保护措施

A、保护区工业企业、居民点等设置污水处理设施,污水排放必须达到指标,

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做到“零”排放,严守水源三级保护底线。

B、沿河(湖库)直排厕所、垃圾予以拆除、清运。

C、加强水源保护区生态环境建设,在保护区两侧密集种植生态涵养林。 D、废渣场外侧修建排水沟,设渗滤井,设置防渗帷幕(要求进入完整基岩3m左右),防止废渣场渗滤液直接流入宝溪河或渗入地下而污染水源。

E、考虑到本区自然地理、地质环境,威钢分厂分布状况等,建议生活饮用水取船石湖水,该湖处于宝溪河上游,距离威远钢铁有限公司各分厂新建项目较远,本区主导风向为NNE,受烟囱排出的粉尘、SO2 、NOx、废气、“酸雨”的影响小,同时远离威远县连界镇,不受生活污水、垃圾的影响。而与之较近的三座水库(红旗、五指湖、拟建象鼻咀)则主要提供生产用水。

E、进一步加强烟囱尾气治理,防治“酸雨”。 3)民井、泉、孔地下饮用水源的保护

考虑到该类水源地分布面广、规模小,距居民居住地均在10-50m,以加强这些水源地自身保护为主,如加井盖等。

九、工程地质条件

1、区域工程地质概况

本区处于威远背斜隆起腹部低山,地势西部较缓,东部高耸,由上三叠系须家河组砂页岩煤系地层组成。砂岩坚硬,泥岩质软,前者为坚硬岩类,后者为软弱岩类,由于威远背斜受多期构造运动,北北东、北西及近南北三组裂隙发育,宝溪河即沿构造裂隙侵蚀发育,通过须家河分布区段形成峡谷、悬崖峭壁地形,单就砂岩而言,质坚,是坝的良好持力层,红旗水库、船石堰水库坝基都在此层上。沟谷岸边滑坡、崩塌等不良地质作用较发育,砂岩中的软弱泥化岩层是本区的主要工程地质问题。

区内大部分地区构造简单,挽近期新构造运动以缓慢上升为主,属相对稳定区,不具备发生强烈地震的构造条件,威远背斜核部在历史上曾发生过4-5.5级地震,据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001(2008版))威远县地震分组属A组,抗震烈度为Ⅵ度,设计基本加速度值为0.05g。

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2、工程地质岩组划分

根据区内岩土组成形状、特征,将本区岩土划分为如下岩组: 1)松散岩组

由第四系全新统近代河流堆积组成,为漫滩砂砾卵石层,卵砾石磨圆度中等,一般砾径2-6cm,最大砾径20cm,砾卵石成分以石英砂岩为主,充填物为砂和泥质,松散-稍密,厚5-10m,主要分布在宝溪河河谷地带。

2)软弱岩组

由三叠系上统须家河组第五段(T3xj)泥页岩煤系地层组成,泥页岩煤系沉积不稳定,厚度不一,在构造作用下形成层间构造层,又在地下水作用下形成沉化夹层,软弱岩层湿抗压强度5Mpa左右,摩擦系数仅0.18-0.22,该层主要分布在宝溪河东西两侧,厚72-120m。

3)坚硬岩层

由三叠系上统须家河组第四岩性段砂岩组成(T34xj),为石英砂岩,厚层-巨厚层状,质坚硬,湿抗压强度40Mpa左右,是良好建筑地基基础持力层,该层主要分布在宝溪河两岸,厚80-100m。

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十、结论及建议

1、结论

1)调查区内地质构造比较简单,河谷切割较深,有利地表水排泄,不利降雨下渗,总的看来区内地下水比较贫乏。

2)区内地下水含水介质主要有三类:一是冲洪积层松散砂卵石层孔隙潜水,仅分布于宝溪河河床、漫滩,含水层厚仅5m左右,受大气降水补给且接受河水潜流补给,雨季洪水位高于漫滩3.3m,难以利用;二是三叠系须家河组4、5岩性段砂岩的孔隙、裂隙潜水,分布普遍,民井(泉)众多,但井深多在5m左右,水量很小,动态变化大,仅供农村住户分散利用。调查期间,施工的ZK20、ZK32、ZK36孔,为自流井承压水,孔深分别为37.5m、16.5m、33.8m,流量为0.1-0.21升/秒,富水性差,不具开采价值;三是三叠系砂岩中孔隙裂隙层间水,区域水

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文地质普查报告中CK12井深206m,水位埋深4.16m,涌水量0.062升/秒,日涌水量5.2m3/d,亦不具备规模开采利用价值。

3)地表水的排泄、径流。宝溪河处于工作区中部,河谷深切,有利地表水的排泄,是区内的最低侵蚀基准面,两侧支沟发育,坡降大,径流条件好,其排泄方向顺地形从高往低流。

4)地下水的补给、排泄、径流。砂页岩孔隙、裂隙水多为潜水,接受大气降水补给和地表水补给,就近补给就近排泄,径流条件差,泄水面受地形起伏限制,支离破碎,没有区域性联系。泉水受河谷切割多为侵蚀下降泉,流向沟谷,补给河水。本区处于威远背斜北翼,地层产状平缓,裂隙不发育,岩性岩相变化大,疏松与完整砂岩纵向、横向交错出现,富水性、径流条件均差。

5)区内浅层地下水受地形地貌、地层岩性、地质构造等条件控制,由于沟谷深切,支离破碎,南部地段地表水体众多,无统一的潜水面,不具有统一的地下水流向,各向异性明显。

6)含水层的渗透系数:第四系全新统砂砾石层25m/d,T34,5xj砂岩0.01m/d。 7)区内水化学类型主要有五类,良好的水质类型为HCO3.Ca型水,分布范围小,HCO3.SO4-混合型水及SO4 .HCO3-混合型水分布范围较普遍,而SO4-.Na或Na.Ca及SO4-Ca.Mg型水为芒硝或钙芒硝水,未经处理不适宜生活饮用。

8)经对区内井、泉、孔水质超标因素统计,NH4+超标倍数最大为16.66倍,NO3-超标倍数最大为3.86倍,NO2-最大超标倍数为21.78倍,总铁超标最大超标倍数5.13倍,锰超标最大超标倍数21.78倍,毒理学指标F超标,最大超标倍数3.31倍。地表湖库水NO3-超标最大超标倍数为1.436倍,总铁超标1.03倍.毒理学指标中的氟(F)、砷(As)、六价铬(Cr6+)、汞(Hg)、酚化物、镉(Cd)、耗氧量等含量甚微,水质符合生活饮用水卫生标准(ZK38孔除外)。

9)地下水质量标准(在22件简项、专项和全分析中)Ⅰ类10件占45.5%,Ⅱ类8件占36.6%,Ⅲ类3件占13.6%,Ⅴ类1件占4.5%;矿坑水水质分析样3件,分属Ⅱ、Ⅲ类各1件,Ⅴ类1件(东方红煤矿老井区);地表水环境质量标准:Ⅰ类2件占66.6%,Ⅴ类1件占33.3%(为宝溪河ZK2孔处,介于东方红煤矿新老矿井之间)。V类水不能饮用。

10)水源污染:区内水化学类型中,硫酸钾钠型水、硫酸钾钠+钙型水(浅

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层地下水、地表湖库水)均出现和NO3-、NO2-的超标,说明区内地表水体(湖库)、地下水水源已受到一定的污染,污染源除含水层中含有芒硝、钙芒硝是主因直接参与;其次为化石燃料燃烧排放的SO2和氮氧化物氧化并吸收水分后构成硝酸及硫酸的降水-“酸雨”,污染途径为间歇性渗入型,污染方式为间接污染。矿坑水硝酸超标对宝溪河下游有一定的污染。渣场周边地下水受淋滤液中F的污染。

11)地表水资源:船石堰水库库容量703万m3(总库容量735m3),红旗水库库容量150.3万m3(总库容量219.5万m3),五指湖水库库容量100万m3,位于工作区南部(图幅外),总库容量59.2万m3和拟建的象鼻嘴水库,以上水库总库容量约1600万m3,因此,本项目在区内地下水贫乏的现状条件下,采用联合取水的方案是最佳选择。

12)钒钛综合利用项目的建设,对区内地下水的直接影响是该地段现有的民井、泉将消失,同时消失的还有大片林地、荒地、农田(部分为稻田),从而切断了地下水的补给来源,同时将导致厂区北、东、南三方外100m左右的井、泉流量减少甚至干枯,将加剧区内缺水的状况。

13)钒钛综合利用项目,位于调查区宝溪河右岸降谷东侧斜坡地带,地基基础持力层为砂泥岩,构造简单,岩层产状平缓,不良地质作用不发育,该区域适宜建厂。

2、建议

1)区内受地质环境限制,地下水贫乏,建议联合取现有三座水库和拟建的象鼻嘴水库之水,解决项目生产用水,生活用水宜首选船石湖水。

2)按项目设计,做好生产、生活废水的处理,做到“零”排放。 3)四座水库的水是威钢可持续发展的极其重要的资源,必须按现有法规实施严格保护。确保二级保护区Ⅲ类水质标准。

4)进一步加强烟囱尾气治理,防止“酸雨”对地下水、地表水(湖库)的污染。

5)渣场周边修建排水沟,设置渗滤井和防渗帷幕(要求帷幕孔进入完整基岩3m左右),以防废渣场渗滤液直接流入宝溪河或渗入地下而污染水源(地表水和地下水)。

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