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文檔簡介

1、寫在前面:本文章僅供參考,有些觀點(diǎn)不一定正確,望讀者自行改之,時間緊,任務(wù)重,圖沒有電子化,比較粗糙,還望專業(yè)人士給一定批評指導(dǎo)!XX廠供水水源地勘察設(shè)計報告專業(yè) 地下水科學(xué)與工程 班級 組號 2013年10月6日目錄1、序言31.1、任務(wù)來源31.2、目的任務(wù)32、自然地理概況32.1、地形地貌32.2、水文氣象33、地質(zhì)及水文地質(zhì)概況43.1、 地層及水文地質(zhì)特征43.2、構(gòu)造及其水文地質(zhì)特征54、工作部署65、勘查區(qū)的劃分65.1勘查區(qū)范圍65.2富水區(qū)位(段)75.3圈定富水范圍75.4勘察孔位的設(shè)計76、勘察階段的劃分87、水文地質(zhì)測繪及工作方法98、工作安排保證(略)109、經(jīng)費(fèi)預(yù)

2、算(略)1010、附圖附件101、序言1.1、任務(wù)來源該廠目前水源是廠南4km的青頂子水庫水。水量雖能滿足要求,但水質(zhì)不好,影響產(chǎn)品質(zhì)量和發(fā)現(xiàn)有部分大骨節(jié)和克山病患者。故該廠提出尋找需水量每日3000m3,水質(zhì)合乎生產(chǎn)及飲用標(biāo)準(zhǔn)的地下水源。 為確保該廠正常的生產(chǎn),同時確保開采的優(yōu)質(zhì)的水源,特該地區(qū)水源地進(jìn)行供水水文地質(zhì)勘探工作,勘探的目的為在一定的經(jīng)濟(jì)可行情況下,選取優(yōu)質(zhì)的水源地為該廠提供充足的水源。1.2、目的任務(wù)查明擬建水源地范圍的水文地質(zhì)條件,進(jìn)一步評價地下水資源,提出合理開采方案。探明的地下水允許開采量滿足該廠要求,同時為了節(jié)省投資,勘探孔應(yīng)盡量結(jié)合開采井統(tǒng)一布局布置,按開采井要求成井

3、。2、自然地理概況2.1、地形地貌本區(qū)地形為低山-丘陵區(qū)(海拔350-390m,西部孤頂子山為最高點(diǎn),海拔515.5m)。2.2、水文氣象該區(qū)年降水量為745mm。蛤蟆河由東南向西北流經(jīng)本區(qū),年平均流量為449m3/s,水量充沛,但季節(jié)性變化大,且水質(zhì)欠佳。由于植被發(fā)育,地表水中腐殖酸含量普遍很高,在其含量大于0.2mg/L的地區(qū)均有不同程度的克山病和大骨節(jié)病患者分布。地表水易受到生活和工業(yè)污水的污染,甚至出現(xiàn)一些有毒成分(見表1的第11、12號水樣)。3、地質(zhì)及水文地質(zhì)概況3.1、 地層及水文地質(zhì)特征本區(qū)地層結(jié)合水文地質(zhì)特征,由老到新分述于下(參見圖3):太古界鞍山群為本區(qū)出露的最老地層,分

4、布在復(fù)興屯至海興屯一帶及撫民屯以南地區(qū)。該層皆以壓扭性斷層和震旦系地層接觸,巖性以花崗混合巖及斜長角閃巖為主,混合化程度較深,片理走向近東西。區(qū)域富水性較差,但在斷層特別是斷裂的復(fù)合部位,局部富含構(gòu)造-風(fēng)化裂隙水。在廠區(qū)本層中打了十多個勘探孔,水量一般均小于100m3/d,最大涌水量為300m3/d(降深20m)。以重碳酸鈣鎂型水為主,總礦化度、總硬度及PH值都偏小,見表一中1-3號水樣的分析結(jié)果。震旦系(Z):分布在石灰窯東西兩側(cè)及撫民屯一帶,該層和下寒武系堿廠組為平行不整合接觸,包括:(1)南芬組(Z1n):紫色頁巖、鈣質(zhì)頁巖、板狀頁巖和粉砂巖互層,夾少量薄層泥灰?guī)r。受斷層切割出露不全,出

5、露厚度大于300m。(2)橋頭組(Z1q):灰綠色頁巖和含海綠石的薄-中層細(xì)粒石英砂巖,出露厚度小,露頭不好,常與南芬組一起劃為Z1n+q,出露厚度約30m。(3)萬隆組、八道江組(Z1w+b):黃褐色鈣質(zhì)頁巖、粉砂巖及青灰色石灰?guī)r互層,夾泥灰?guī)r透鏡體,并有少量蠕蟲狀灰?guī)r和迭層石灰?guī)r,出露厚度80m。寒武系():發(fā)育齊全,構(gòu)成本區(qū)北東向向斜構(gòu)造的主體。自下而上分為:(1)堿廠組(1j):向斜南北兩翼均有出露,北翼較完整,南翼因斷層錯動而破碎不全。該組灰?guī)r是本區(qū)燒石灰的主要原料。在石灰窯溝和震旦系平行不整合接觸??偤?5m左右。下部為深灰色厚層塊狀致密石灰?guī)r,地表見有1-3m高的溶洞和大量垂向溶

6、蝕裂隙,多被紅土充填,厚30米。上部為灰-灰褐色中厚層含白云質(zhì)條帶的豹斑灰?guī)r,地表常沿層理溶蝕成梳狀,厚30m。頂部為灰色細(xì)粒白云巖,厚5m。據(jù)矯大橋鉆孔揭露,該組在地下溶蝕裂隙發(fā)育,并有個別高達(dá)0.5-1.0m砂礫石充填的溶洞,鉆孔在水位降深5-10m時涌水量達(dá)700-1000m3/d。該水源地日產(chǎn)水量約1800m3,開采動態(tài)基本穩(wěn)定,在三個鉆孔中,巖溶發(fā)育深度均在100米以上,在石灰窯溝,溝水流入該層后全部滲入地下。另外,在孤頂屯有從該層流出的泉水,涌水量約2L/s。本組中地下水多為重碳酸鈣鎂水,硬度較大,水中腐殖酸及耗氧量較低,鐵離子含量小(見表1的水樣4)。(2)饅頭組(1m):底部為

7、3m左右的褐紅色泥灰質(zhì)角礫巖,和堿廠組平行不整合接觸。下部為黃褐色泥灰?guī)r和紫紅色頁巖互層。中部為中厚層灰?guī)r,厚約16m,該層下部含黑色瀝青質(zhì)硫質(zhì)團(tuán)斑含白云質(zhì)條帶。上部為典型的磚紅色頁巖夾紫紅色薄-中層泥灰?guī)r。頂部以厚0.3m的白云巖和毛莊組分界,為連續(xù)沉積。總厚約120m。灰?guī)r因厚度小,質(zhì)地不純,故巖溶不發(fā)育。(3)毛莊組(1mo):暗紫色粉砂質(zhì)頁巖和粉砂巖互層,裂隙發(fā)育,頂部夾3-4層1-3m厚或透鏡狀的紫色角礫狀灰?guī)r,風(fēng)化面鐵銹色,角礫突出。該層厚110m。(4)徐莊組(2x):下部為紫色、深灰色頁巖、粉砂巖互層,夾厚1-3m的含鮞和海綠石的生物碎屑灰?guī)r。中部為紫色薄板狀泥灰?guī)r和鈣質(zhì)頁巖互

8、層。上部為黃綠色頁巖和薄-中層含鮞生物碎屑灰?guī)r互層,總厚120m。(5)張夏組(2z):主要分布在武家溝至雙安屯一帶。下部為紫色、灰綠色頁巖夾含生物碎屑的隱晶質(zhì)鮞狀灰?guī)r,上部為青灰色中厚層含大量生物碎屑的中-粗粒結(jié)晶灰?guī)r,總厚65m。本組頁巖夾層較多,是不利于巖溶發(fā)育的因素,但灰?guī)r單層厚度大,質(zhì)地最純,故地表見大量的溶隙、溶洞以至落水洞,但被紅土充填。從張夏灰?guī)r中出露的泉水很多,流量一般在1L/s左右,是典型的重碳酸鈣水,其特征見表1中的水樣5、6。(6)崮山組(3g):下部為黃綠-紫色頁巖夾中層生物碎屑灰?guī)r。上部為紫色砂質(zhì)頁巖夾竹葉狀灰?guī)r,總厚200m.(7)長山組(3c):黃綠及淡紫色頁巖

9、夾竹葉狀灰?guī)r和灰色薄層灰?guī)r,頁巖的頁理很發(fā)育,總厚121m。(8)鳳山組(3f):本區(qū)僅出露在孤頂子山四周的向斜核部,巖性為深灰色薄-中層厚瘤狀灰?guī)r、竹葉狀灰?guī)r及泥質(zhì)頁巖互層,灰?guī)r層間含薄層灰綠色泥質(zhì)條帶,總厚為110m。奧陶系(O):出露同鳳山組。巖性為薄-中層灰白色致密灰?guī)r,豹斑灰?guī)r。根據(jù)含左螺旋化石判定其為下奧陶系(O1)。出露厚度約50m。第四系(Q):分布在蛤蟆河谷、小溪谷及長崗?fù)鸵粠У碾A地上。從老到新分為:(1)冰水泥礫層:分布于高于河床20-40m的階地上,褐紅色,風(fēng)化破碎劇烈,厚1-3m(因分布狹窄,平面圖上未表示)。(2)階地玄武巖:主要分布于長崗?fù)鸵粠У碾A地臺面上。灰黑色薄

10、層,質(zhì)地較軟、少孔,厚5-7m。(3)河谷冰水砂礫石層:主要分布于蛤蟆河等較寬大的河谷中。自下而上為亞砂土、細(xì)砂、礫石,夾多層淤泥。厚5-10m,含水較豐富。河谷潛水由于受到自然或人為污染,故多為硝酸鈉鈣水、氯化重硝酸鈉水等類型,水中高錳酸鉀耗氧量大,硝酸根含量高(見表1中的水樣9、10)。(4)河谷玄武巖:分布于下集場至撫民屯間的蛤蟆河谷內(nèi)。覆蓋在冰水砂礫石層上,厚度7-10m。玄武巖為灰黑色厚層,多孔,垂向“扭曲節(jié)理”發(fā)育。其富水程度取決于富水構(gòu)造及補(bǔ)排條件。此層中有3個流量均在10 L/s左右的泉出露。由于地表污染,水中腐殖酸和硝酸根含量較大(見表1中的水樣7、8)?;鸪蓭r():分布在雙

11、安屯河谷兩側(cè)的東西向和華夏式構(gòu)造帶交接部位,侵入方向?yàn)?5度及近南北方向,寬度從1-3m至100余米。主要為閃長巖及二長巖細(xì)晶巖脈。地表小型巖脈破碎裂隙發(fā)育,在雙安屯的寬大巖脈,則風(fēng)化為土狀,故可能具阻水作用。3.2、構(gòu)造及其水文地質(zhì)特征本區(qū)主要是東西向構(gòu)造體系和華夏式構(gòu)造體系。前者分為先后兩期(參看圖4、圖5、圖6)。前震旦系的老東西向構(gòu)造體系,主要表現(xiàn)為鞍山群混合巖中的片理和礦物的定向(東西向)排列。亦見一些東西向的壓性斷裂和北西向的順扭斷裂。震旦系后至中生代前的后期東西向構(gòu)造體系,主要表現(xiàn)為復(fù)興屯至矯大橋的東西向壓性斷層的存在。東西向構(gòu)造體系中,水文地質(zhì)意義最大的構(gòu)造行跡是復(fù)興屯至矯大橋

12、之間的壓性大斷層。此斷層走向大體東西,傾向北,傾角45度,平面上呈波狀延伸,長10余km,上盤鞍山群混合巖逆沖于下盤震旦系之上。斷裂帶內(nèi)有少量的斷層泥及糜棱巖,斷層以南震旦系中可見到與斷裂同序次的倒轉(zhuǎn)褶皺,同時斷裂附近可見密集的節(jié)理帶。由于斷層的多期活動,使斷層具壓和扭的特征,造成上盤混合巖極其破碎,在公路旁見破碎帶寬20-40m,在水庫南岸見有從該破碎帶中流出的泉水(流量不大),說明該帶具一定含水意義。華夏式構(gòu)造體系是本區(qū)骨干構(gòu)造體系。其代表性結(jié)構(gòu)面為古生代向斜,軸向?yàn)楸?0度-60度東(北東端翹起,向西南方傾沒)呈短軸斜列分布,在大向斜內(nèi)部尚可見同序次次級規(guī)模的褶皺。在向些南翼50度-60

13、度方向的次級壓性斷裂和近南北的扭性斷裂也相當(dāng)發(fā)育。此外,在雙安屯一帶的巖脈,其規(guī)模較大者一般是沿華夏式的壓性結(jié)構(gòu)面分布,而規(guī)模較小者,則多沿近南北向扭性斷裂侵入。向斜本身是匯集和儲存地下水的有利條件,尤其是大向斜內(nèi)的同方向次級褶皺,以及和這些褶皺同時形成的斷裂,對聚集地下水也是很有利的。如地下集場一帶2z灰?guī)r中次級褶皺和斷裂發(fā)育,此段在河谷兩側(cè)出露寬度較大,在武家溝口寬度達(dá)500余米,加之巖層傾向下游,而且有3g頁巖起阻水作用,故此段灰?guī)r從構(gòu)造上和補(bǔ)給條件上分析,都有利于形成富水帶。雙安屯一帶是東西向與華夏式構(gòu)造體系的復(fù)合部位,斷裂、褶皺很多,裂隙發(fā)育。有很多巖脈侵入,其中規(guī)模較大者為穿過雙安

14、屯北東向的中性細(xì)晶巖脈,穿插在2z和3g之間,長約20km,寬約50-80m,顯然對于上游(向斜南翼)地下水沒有攔阻作用。4、工作部署水文地質(zhì)調(diào)查工作的原則:一般要分階段進(jìn)行,要采用綜合手段進(jìn)行,要按一定程序進(jìn)行,要參照有關(guān)規(guī)范進(jìn)行,要加強(qiáng)綜合分析研究工作,必須符合多快好省的原則成立項(xiàng)目部,下設(shè)若干測繪小組,每小組人員配備三至四人。其工作部署:1.準(zhǔn)備階段、確定水文地質(zhì)填圖單元、統(tǒng)一測繪工作方法,10天左右;2.野外測繪階段(組織勘探試驗(yàn)),測繪26天左右,并進(jìn)行鉆探及物探等工作,總共預(yù)計時間兩個月。3.室內(nèi)資料整理階段,對于調(diào)查期間所取得的相應(yīng)的水樣進(jìn)行測定,同時通過試驗(yàn)所得的資料,對其進(jìn)行

15、處理,編寫報告,預(yù)計20天5、勘查區(qū)的劃分5.1勘查區(qū)范圍根據(jù)該區(qū)域總體的巖性分布及總體構(gòu)造特點(diǎn),大體劃分為富水區(qū)和貧水區(qū)。根據(jù)相關(guān)地質(zhì)資料水文氣象條件,工廠北部為富水性較差的前震旦系古老混合巖基巖山區(qū),且混合巖含水性差,南部主要發(fā)育為寒武系的灰?guī)r,且?guī)r溶較為發(fā)育,常伴有溶蝕現(xiàn)象,是良好的儲水空間。同時該廠南部發(fā)育有一向斜,軸向?yàn)楸睎|,還發(fā)育有多條斷裂,為地下水的賦存提供了有利的空間。蛤蟆河作為主要的河流流經(jīng)該區(qū)域。因此,該廠區(qū)的南部可作為該廠水源地的選址,故該勘查區(qū)的范圍為:自復(fù)興屯沿蛤蟆河經(jīng)雙安屯到撫民屯,東起長崗?fù)停髦凉马斪油汀?.2富水區(qū)位(段)依舊該地區(qū)巖層展布及巖性特點(diǎn),地質(zhì)構(gòu)造

16、發(fā)育情況。根據(jù)地下水的賦存特點(diǎn)及運(yùn)動規(guī)律可知,本地主要發(fā)育的寒武系的堿廠組灰?guī)r,張夏組的鮞粒灰?guī)r,崮山組的碎屑灰?guī)r,常山組的竹葉狀灰?guī)r,鳳山組的瘤狀灰?guī)r和竹葉狀灰?guī)r灰層以及下奧陶系的豹皮灰?guī)r是該地區(qū)地下水的主要含水層,其下部為饅頭毛莊組的頁巖泥巖,是很好的隔水層。同時本地區(qū)發(fā)育有為古生代向斜,軸向?yàn)楸?0度-60度東(北東端翹起,向西南方傾沒)呈短軸斜列分布,在大向斜內(nèi)部尚可見同序次次級規(guī)模的褶皺。向斜本身是匯集和儲存地下水的有利條件,尤其是大向斜內(nèi)的同方向次級褶皺,以及和這些褶皺同時形成的斷裂,對聚集地下水也是很有利的。東西向構(gòu)造體系中,水文地質(zhì)意義最大的構(gòu)造行跡是復(fù)興屯矯大橋壓性大斷層。斷

17、裂帶內(nèi)有少量的斷層泥及糜棱巖,斷層以南震旦系中可見到與斷裂同序次的倒轉(zhuǎn)褶皺,同時斷裂附近可見密集的節(jié)理帶,在水庫南岸見有從該破碎帶中流出的泉水(流量不大),說明該帶具一定含水意義。因此主要富水區(qū)位(段)為:復(fù)興屯至矯大橋之間的壓性大斷層斷層帶附近,該地區(qū)寒武系堿廠組灰?guī)r分布區(qū)域,雙安屯頂子山大向斜軸部以及寒武系其他灰?guī)r地層出露的地區(qū)。5.3圈定富水范圍本區(qū)域主要為寒武系的灰?guī)r含水層,且出露地表的范圍較廣,下部為饅頭毛莊組的頁巖泥巖,易于接受大氣降水的補(bǔ)給。在復(fù)興屯矯大橋斷裂及堿廠組灰?guī)r展布一帶,雙安屯頂子山大向斜軸部節(jié)理裂隙較發(fā)育地帶,雙安屯、下集場和武家溝之間展布的灰?guī)r地帶都是較好的地下水賦

18、存區(qū)域,這些區(qū)域在構(gòu)造應(yīng)力的作用下,節(jié)理裂隙較為發(fā)育,多發(fā)育為壓性斷層,同時該地區(qū)大部分為灰?guī)r展布,為地下水的運(yùn)動提供了良好的賦存和運(yùn)動條件。勘探區(qū)選擇:依據(jù)所圈定的富水區(qū)域,結(jié)合地形地貌特點(diǎn),劃分勘探區(qū)。該區(qū)域的主要勘察區(qū)為:富水區(qū)域一、二、三圈定的區(qū)域以及蛤蟆河流域,查明相關(guān)的水文地質(zhì)條件。5.4勘察孔位的設(shè)計依據(jù)探采結(jié)合的原則,在全定的富水區(qū)域進(jìn)行相關(guān)的水文地質(zhì)現(xiàn)場試驗(yàn)。根據(jù)圈定的地下水富集區(qū)域和地下水的運(yùn)動特點(diǎn)共設(shè)計7個探采結(jié)合井(如圖7所示)。圖7勘探區(qū)內(nèi)的松散堆積層含層厚度一般為25m,厚度較淺,很難滿足水量要求,因此,本次鉆探要揭穿第四紀(jì)到基巖層隔水層頂板,其鉆孔1、2、3、4、

19、5深度可確定為90m,鉆孔6、7深度為180m。 勘探孔的孔徑 對于本次的水文地質(zhì)勘探試驗(yàn)孔,設(shè)計的鉆孔直徑要以將來能在孔內(nèi)順利地安裝過濾器很抽水設(shè)備,并能使抽水試驗(yàn)正常進(jìn)行為原則,因此,要根據(jù)預(yù)計的出水量、過濾器的擬用類型及擬用的抽水設(shè)備等,來確定其終孔直徑。由于松散堆積的含水層需要填濾料,所以勘探孔必須有足夠大的鉆孔直徑。6、勘察階段的劃分1)普查階段:概略評價區(qū)域或需水地區(qū)的水文地質(zhì)條件,提出有無滿足設(shè)計所需地下水水量可能性的資料。推斷的可能富水地段的地下水允許開采量應(yīng)滿足的精度要求,為設(shè)計前期的規(guī)劃,建設(shè)水源地地址選擇提供依據(jù)。 2)詳查階段:在幾個可能的富水地段基

20、本查明水文地質(zhì)條件,初步評價地下水資源,進(jìn)行水源地方案比較。控制的地下水允許開采量應(yīng)滿足一定精度的要求,為水源地初步設(shè)計提供依據(jù)。3)勘探階段:查明擬建水源地范圍的水文地質(zhì)條件,進(jìn)一步評價地下水資源,提出合理開采方案。探明的地下水允許開采量應(yīng)滿足一定精度的要求,為水源地施工圖設(shè)計提供依據(jù)。 4) 開采階段:查明水源地擴(kuò)大開采的可能性,或研究水量減少,水質(zhì)惡化和不良環(huán)境工程地質(zhì)現(xiàn)象等發(fā)生的原因。在開采動態(tài)或?qū)iT試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,驗(yàn)證的地下水允許開采量應(yīng)滿足一定精度的要求,為合理開采和保護(hù)地下水資源,為水源地的改、擴(kuò)建設(shè)計提供依據(jù)。 7、水文地質(zhì)測繪及工作方法 一般采用1:50001:5

21、0000的比例尺,用水文地質(zhì)測繪、遙感解譯、水文地質(zhì)鉆探、物探、野外試驗(yàn)、資源計算等多種手段,查明含水層的分布、埋藏條件、地下水的形成條件、水質(zhì)、動態(tài)變化、補(bǔ)給量、可采量和采水地段,以及開采工藝手段、地下水的保護(hù)措施,為開采地下水提供依據(jù)。本次進(jìn)行1:5000比例尺的水文地質(zhì)測繪,先用更小比例尺的地形圖作為外作業(yè)的底圖,通過點(diǎn)、線、面的觀測和記錄,查明或了解有關(guān)問題,進(jìn)行地質(zhì)、水文地質(zhì)測繪。(1)充分利用遙感影像,提高測繪質(zhì)量和效率,注意室內(nèi)判釋和野外驗(yàn)證的結(jié)合; (2)向當(dāng)?shù)鼐用?、單位調(diào)查了解有關(guān)情況; (3)注意點(diǎn)、線的控制程度和代表性,以穿越法為主,追蹤法為輔。根據(jù)一定精度的勘察規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

22、對本區(qū)域進(jìn)行勘察。 觀測路線宜按下列要求布置: (1)沿地貌變化顯著方向; (2)沿蛤蟆河、斷裂帶和地下水露頭多的地帶;觀測點(diǎn)宜布置在下列地點(diǎn): (1)地層界線、斷層線、標(biāo)志層、典型露頭和巖性巖相變化帶; (2)地貌界線; (3)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn); (4)井、泉、鉆孔; (5)溪溝。8、工作安排保證(略)9、經(jīng)費(fèi)預(yù)算(略)10、附圖附件圖1 廠區(qū)位置示意圖圖21河谷玄武巖2河谷冰水砂礫石3階地玄武巖4冰磧泥礫層5下奧陶統(tǒng)6上寒武系鳳山組7下寒武系長山組8下寒武系崮山組9中寒武系張夏組10中寒武系徐莊組11下寒武系毛莊組12下寒武系饅頭組13下寒武系堿廠組14上震旦系萬隆組15八道江組-萬隆組16下震

23、旦系橋頭組17下震旦系南芬組18橋頭組-南芬組19太古界鞍山群20中性侵入巖21壓性斷裂22扭性斷裂23推斷斷裂24性質(zhì)不明斷裂25向斜軸26背斜軸27地塹構(gòu)造28地層界線29地層不整合界線30地下水流向31巖層產(chǎn)狀32泉及流量(L/s)33高地及標(biāo)高34落水洞35取水樣點(diǎn)36石灰窯37水庫、河流流向38公路橋梁表1點(diǎn)號含水地層取樣地點(diǎn)總硬度(德國)PH總礦化度(g/L)腐殖酸(mg/L)耗氧量(mg/L)陽離子(mg/L)陰離子(mg/L)K+Na+Ca2+Mg2+NH4+Fe2+Fe3+Mn2+meqHCO3-CO32-Cl-SO42-NO3-NO22-F-1海興屯泉水4.996.500.1310.144.1915.4126.655.4700.10.402.45115.94011.350141.00.062Ara廠供水井8.447.650.1700.041.106.9034.6715.5600.15003.31154.38014.8914.25400.23葦塘溝泉水7.466.800.3100.147.7

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