環(huán)境評估報告-地下水環(huán)境影響評價

10地下水環(huán)境影響評價10.1地下水環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測與評價10.1.110.1.1根據(jù)本工程特點，結(jié)合地下水流向和當?shù)鼐磺闆r，本工程共布設(shè)了兩個地下水監(jiān)測點。具體監(jiān)測點位見表10.1-1和圖8.2-1。表10.1-1地下水現(xiàn)狀監(jiān)測點位布設(shè)情況表序號監(jiān)測點位方位距離〔km〕井深〔m〕水位〔m〕取水層類型備注1王峪村N1.2514030二疊系上石盒子組砂巖裂隙水矸石溝上游點2萬家莊村S1.255.02.0第四系松散孔隙水矸石溝下游點10.1.1監(jiān)測時間為2010年810.1.1地下水監(jiān)測工程包括PH、總硬度、氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、硫酸鹽、高錳酸鹽指數(shù)、砷、汞、鐵、錳、氟化物、細菌總數(shù)、大腸菌群共十四項，同時記錄井深、水位。10.1.1水樣采集、保存依據(jù)《環(huán)境監(jiān)測技術(shù)標準》進行，分析方法采用《生活飲用水標準檢驗法》〔GB/T5750-2006〕，具體見表10.1-2。表10.1-2地下水監(jiān)測與分析方法序號項目分析方法依據(jù)1PH值玻璃電極法GB/T5750.4-20062氨氮納氏試劑分光光度法GB/T5750.5-20063硫酸鹽鉻酸鋇分光光度法GB/T5750.5-20064氟化物離子選擇電極法GB/T5750.5-20065砷二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法GB/T5750.6-20066汞冷原子吸收分光光度法GB/T5750.6-20067鐵鄰菲啰啉分光光度法GB/T5750.6-20068錳火焰原子吸收分光光度法GB/T5750.6-20069總硬度EDTA滴定法GB/T5750.4-200610硝酸鹽氮麝香草酚分光光度法GB/T5750.5-200611亞硝酸鹽氮N-〔1-萘基〕-乙二胺光度法GB/T5750.5-200612細菌總數(shù)平皿計數(shù)法GB/T5750.12-200613大腸菌群多管發(fā)酵法GB/T5750.12-200614高錳酸鹽指數(shù)酸性法GB/T5750.7-200610.1.1監(jiān)測因子監(jiān)測結(jié)果見表10.1-3。地下水環(huán)境現(xiàn)狀評價.1評價標準本次評價采用《地下水質(zhì)量標準》(GB/T14848-93)Ⅲ類水質(zhì)標準進行現(xiàn)狀評價。見表10.1-4。表10.1-4地下水質(zhì)量標準單位：mg/L總硬度氨氮硫酸鹽PH細菌總數(shù)〔個/mL〕F-Mn≤450≤0.2≤250100≤1.0≤0.1NO3-NNO2-NAsFe高錳酸鹽指數(shù)≤20≤0.02≤≤≤3.0.2評價方法采用單因子指數(shù)法對地下水環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測統(tǒng)計結(jié)果進行評價，評價公式為：式中：Pi——指污染物i的單因子指數(shù)；Ci——指污染物i的監(jiān)測結(jié)果；Si——指污染物i的所執(zhí)行的評價標準。對PH值進行評價的公式為：PPH=(7.0-PHi)/(7.0-PHsd)PHi≤7.0PPH=(PHi-7.0)/(PHsu-7.0)PHi≥7.0式中：PPH——指PH值的單因子指數(shù)；PHi——指PH的監(jiān)測結(jié)果；PHsd——指水質(zhì)標準中PH值的下限；PHsu——指水質(zhì)標準中PH值的上限。表10.1-3地下水質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果表單位：mg/L采樣點位采樣日期PH總硬度氨氮硝酸鹽氮亞硝酸鹽氮汞高錳酸鉀指數(shù)硫酸鹽砷氟化物鐵錳細菌總數(shù)總大腸菌群〔個/L〕井深〔m〕1#王峪村88.021620.02L0.5L0.0042.48×10-51.2149.10.01L0.560.280.008L45＜314087.91620.02L0.5L0.0042.14×10-51.2248.20.01L0.580.250.008L45＜387.971650.02L0.5L0.0043.61×10-51.2246.40.01L0.50.260.008L50＜3平均值7.961630.02L0.5L0.0042.74×10-51.2247.90.01L0.550.260.008L46.67＜3Pi0.410.36--0.030.200.030.410.19--0.550.88--0.47＜1名次56--9784--21--32#萬家莊村87.292350.02L0.5L0.0024.26×10-52.871.80.01L0.230.350.008L44＜35.087.222300.02L0.5L0.0024.67×10-52.8483.20.01L0.250.320.008L43＜387.322300.02L0.5L0.0024.81×10-52.8568.60.01L0.260.340.008L41＜3平均值7.28231.70.02L0.5L0.0024.58×10-52.8374.530.01L0.250.340.008L42.67＜3Pi0.450.51----0.100.050.940.30--0.251.12--0.43＜1名次43----8926--71--5標準值6.5~8.54500.2200.020.00132500.0510.30.1100310.1.2地下水現(xiàn)狀評價結(jié)果列于表10.1-3。由表可知，萬家莊村監(jiān)測點中鐵超標，其余各監(jiān)測點各項指標的單因子指數(shù)均小于或等于1。從各測點單因子排序來看，排序在前面的主要是鐵，受地質(zhì)影響所致。10.2地下水環(huán)境影響評價該工程對地下水的影響分為生產(chǎn)廢水排放對地下水可能造成的污染和煤礦井下開采對地下含水層造成的破壞兩種方式。10.2.1由工程分析可知，本工程的井下排水經(jīng)過處理后全部回用，生活污水經(jīng)過生化處理全部回用。因此，工程無廢水外排，不會對地下水質(zhì)造成影響。工程投產(chǎn)后，必須按照環(huán)境管理的有關(guān)規(guī)章制度執(zhí)行，保證污水處理設(shè)備及設(shè)施的正常運行，使污水經(jīng)處理后到達相應(yīng)標準的要求。10.2.210.2.2.1井田內(nèi)含煤地層及上覆地層內(nèi)的含水層主要為：二疊系下統(tǒng)下石盒子組及上統(tǒng)上石盒子組砂巖裂隙含水層、第四系松散層孔隙含水層。1〕導水裂隙帶對上覆含水層結(jié)構(gòu)的影響〔1〕冒落帶和裂隙帶高度預(yù)測煤炭開采對地質(zhì)環(huán)境不可防止的造成一定破壞，就采煤對煤系地層上部裂隙水的破壞而言，其地質(zhì)環(huán)境變化可分為三種：冒落帶、裂隙帶、整體移動帶，即所謂的“三帶”，造成上部含水層漏失，具有重要影響的是冒落帶和裂隙帶。通過對冒落帶、裂隙帶最大高度預(yù)計，可以預(yù)測井下采煤對地下含水層、地表水體等產(chǎn)生的影響。冒落帶最大高度和導水裂隙帶高度預(yù)測選用《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》中推薦的模式。裂隙帶最大高度和冒落帶高度計算公式見地表沉陷影響評價章節(jié)表6.3-2。①2號煤層導水裂隙帶高度根據(jù)上述公式計算得到各煤層開采后的最大冒落帶高度、導水裂隙帶高度如表10.2-1和圖3.3-1綜合柱狀圖所示。表10.2-1煤層開采后各煤層冒落帶和裂隙帶高度預(yù)測結(jié)果煤層最大開采厚度(m)與上層煤間距〔m〕冒落帶高度〔m〕導水裂隙帶高度(m)公式1公式2確定裂隙帶最大高度Hli〔m〕22.84—10.9840.4743.7043.70②各鉆孔處導水裂隙帶高度本次環(huán)評根據(jù)礦井地質(zhì)報告給出的Ⅰ-Ⅰˊ水文地質(zhì)斷面的共2個鉆孔數(shù)據(jù)，以及設(shè)計中給出的綜采采煤法和全部垮落法頂板管理方法，計算了Ⅰ-Ⅰˊ水文地質(zhì)斷面中2個鉆孔處開采煤層所形成的導水裂隙帶高度，計算結(jié)果見表10.2-3，并在水文地質(zhì)圖中標示，礦井水文地質(zhì)見圖10.2-1。表10.2-2各鉆孔處冒落帶和裂隙帶高度計算結(jié)果剖面鉆孔編號煤層編號地面標高〔m〕底板標高〔m〕煤層厚度(m)冒落帶高度〔m〕導水裂隙帶高度(m)公式1公式2Ⅰ-ⅠˊZK0321412.251107.531.838.8333.6337.06ZK0421564.531068.731.106.7526.1230.98〔2〕導水裂隙帶對上覆含水層的影響①根據(jù)綜合柱狀圖分析由圖3.3-1和表10.2-1可見，2號煤層開采后，導水裂隙帶最大影響高度為43.70m，結(jié)合井田的綜合柱狀圖，預(yù)計裂隙帶將影響到下石盒子組下段〔K8〕的砂巖裂隙水。②根據(jù)鉆孔數(shù)據(jù)分析根據(jù)各鉆孔導水裂隙帶高度計算，Ⅰ-Ⅰˊ水文地質(zhì)斷面的ZK03、ZK04鉆孔鉆孔導水裂隙帶最大影響高度可破壞二疊系下石盒子組下段〔K8〕的砂巖裂隙水。綜上分析，導水裂隙帶最大影響高度主要對二疊系下石盒子組下段〔K8〕的砂巖裂隙水的破壞，不會影響到上石盒子組砂巖裂隙水以及第四系松散層孔隙含水層。2〕斷層對上覆含水層結(jié)構(gòu)的影響井田內(nèi)斷層根本情況見表10.2-3。表10.2-3井田內(nèi)斷層根本情況一覽表斷層編號性質(zhì)位置區(qū)內(nèi)延展長度(m)落差(m)是否位于帶壓區(qū)斷層導水性F1正斷層井田北部13507-18帶壓相對平安區(qū)導水斷層F2正斷層井田北部355帶壓相對平安區(qū)導水斷層F3正斷層井田南部11505帶壓相對平安區(qū)導水斷層F4正斷層井田東南部8007非帶壓區(qū)導水斷層根據(jù)礦井地質(zhì)報告及初步設(shè)計，對含水或?qū)當鄬臃栏羲褐牧粼O(shè)采用以下經(jīng)驗公式計算：式中：L—煤柱留設(shè)的寬度，m；K—平安系數(shù)，一般取2-5，本工程取4；M—煤層厚度或采高，2號煤層為1.52m；P—水頭壓力，2號煤層最大值為3.30×105Pa〔336mm水柱〕；Kp—煤的抗拉強度，2號煤層1.58×105Pa。根據(jù)以上參數(shù)計算的結(jié)果為：2號煤層在斷層的煤柱寬度為7.61m，礦井初步設(shè)計根據(jù)斷層落差大小，對井田內(nèi)的正斷層煤柱留設(shè)20m。3〕地表移動變形對上覆淺部含水層結(jié)構(gòu)的影響根據(jù)2煤層及各鉆孔導水裂隙帶預(yù)測結(jié)果，導水裂隙帶最大影響高度主要對二疊系下石盒子組下段〔K8〕的砂巖裂隙水的破壞，不會影響到上石盒子組砂巖裂隙水以及第四系松散層孔隙含水層。因此，導水裂隙帶不會直接破壞淺部含水層。但是，地表受沉陷的影響，在一定程度上改變了拉伸區(qū)和壓縮區(qū)內(nèi)地面降水的徑流與匯水條件，淺部的上石盒子組構(gòu)造與風化裂隙含水層的補給、運移和出露條件發(fā)生改變，局部區(qū)域淺層地下水的流向和水量將重新分布，一般會產(chǎn)生水位下降、水量減少等造成下降泉破壞的條件。10.2.21〕突水對奧灰水影響分析根據(jù)礦井地質(zhì)報告資料，奧陶巖溶裂隙水水位1117.94m，高于2號煤層最低底板標高890m，井田內(nèi)2號煤層底板標高為890—1200m〔1〕突水系數(shù)計算依據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》提供的突水系數(shù)計算公式如下：式中：T—突水系數(shù)，MPa/m；P—底板隔水層承受的水壓，MPa；M—底板隔水層厚度，m。2號煤層最大突水系數(shù)：T=336×9.8×10—3/109.24=0.0302〔MPa/m〕〔2〕帶壓開采分區(qū)及危險性分析按《煤礦防治水規(guī)定》中底板受構(gòu)造破壞塊段突水系數(shù)一般不大于0.06MPa/m，正常塊段突水系數(shù)不大于0.10MPa/m，本次確定以下帶壓開采分區(qū)標準：T＜0.06相對平安區(qū)〔Ⅰ〕0.06≤T＜0.10臨界區(qū)〔Ⅱ〕T≥0.10危險區(qū)〔Ⅲ〕根據(jù)《地質(zhì)報告》突水系數(shù)計算結(jié)果，2號煤層突水系數(shù)為0.0302Mpa/m，屬于相對平安區(qū)。2號煤層底板奧灰水突水危險性評價見圖10.2-2。評價要求在開采2號煤層時，應(yīng)嚴格執(zhí)行“預(yù)測預(yù)報、有掘必探〔鉆探〕、先探后掘、先治后采”的原那么，尤其在斷層附近，防止在采煤過程中對奧灰水產(chǎn)生影響，既可保護水資源，又可以保證煤礦平安生產(chǎn)。2〕斷層對奧灰水的影響分析2號煤層在斷層的煤柱寬度為7.61m，礦井初步設(shè)計根據(jù)斷層落差大小，對井田內(nèi)的正斷層煤柱留設(shè)20m?？山档?號煤層開采導致斷層與各含水層產(chǎn)生水力聯(lián)系，防止采煤過程中斷層對下伏含水層結(jié)構(gòu)造成影響。10.2.21)對黑龍關(guān)鎮(zhèn)集中式飲用水水源地水源地位于黑龍關(guān)村，為基巖深井，井深120m，根據(jù)調(diào)查，該井位于昕水河邊，距主河道約20m，上覆4.8m厚砂礫石層，下伏為二疊系下石盒子組砂巖泥巖及石炭系砂頁巖及煤層。井孔管徑Φ377mm，井管材質(zhì)為鋼管，松散層以上進行了止水。主要開采二疊系上石盒子組砂巖裂隙地下水。含水層厚51.2m。供水井座落昕水河谷區(qū)，水文地質(zhì)單元為山間河谷區(qū)基巖裂隙地下水。溝谷區(qū)基巖裸露，可見二疊系及石炭系地層，地層平緩?；鶐r在裂隙一級保護區(qū)邊界范圍，以供水井為中心，半徑R為60m的圓形區(qū)域為邊界,不設(shè)二級保護區(qū)及準保護區(qū)。水源地環(huán)境保護區(qū)具體管理措施為：①禁止建設(shè)與取水設(shè)施和保護水源無關(guān)的建筑物；②禁止從事牧業(yè)活動；③禁止傾倒、堆放工業(yè)廢渣及城市垃圾、糞便和其他有害廢棄物；④禁止設(shè)立排污口和輸送污水的渠道、管道及輸油管道通過本區(qū)；⑤禁止設(shè)立墓地；⑥禁止設(shè)立油庫。⑦運輸有毒有害物質(zhì)、油類、糞便的車輛一般不準進入保護區(qū)，必須進入者應(yīng)事先經(jīng)水源保護管理部門批準、登記并設(shè)置防滲防漏、防溢設(shè)施本井田距離黑龍關(guān)鎮(zhèn)集中式飲用水水源地保護區(qū)10km，礦井的開采滿足水源地環(huán)境保護措施的要求。本礦2號煤層導水裂隙帶最大影響高度主要對二疊系下石盒子組下段〔K8〕的砂巖裂隙水的破壞，不會影響到上石盒子組砂巖裂隙水以及第四系松散層孔隙含水層，即不會破壞黑龍關(guān)鎮(zhèn)集中式飲用水取水層。因此，礦井的開采不會對黑龍關(guān)鎮(zhèn)集中式飲用水水源地造成影響。2〕對龍子祠泉域的影響〔1〕從龍子祠泉域與本工程的位置關(guān)系分析龍子祠泉位于臨汾市西南13km西山山前，龍祠、晉掌村一帶，距西山約200m，泉群出露帶被松散層所覆蓋，屬于山前斷裂非全排型溢流泉。分南池、北池、東池三個泉組，泉組出露標高454～474m，泉水大多數(shù)散泉的形式溢出地表。萬家莊井田位于龍子祠泉域的較弱徑流區(qū)，不在其重點保護區(qū)內(nèi)，東距龍子祠泉域重點保護區(qū)西邊界19〔2〕從龍子祠泉域的補給、徑流和排泄特征分析①補給特征分析龍子祠泉域主要含水層為中奧陶系碳酸鹽巖。泉域補給以向斜翼部裸露灰?guī)r區(qū)降水入滲為主；其次為來自石炭、二疊系砂頁巖區(qū)的地表徑流入滲補給。②徑流特征分析含水層組成的向斜巖溶水盆地軸部埋深不大，奧陶系灰?guī)r頂板埋深不超過500m，其高程仍高于龍子祠泉標高。因而向斜軸部根本不起阻水作用，也不具承壓性質(zhì)。向斜西翼的地下水可以超過軸部流向東翼。這樣，從靳家川、何家峪至龍子祠形成一條強徑流帶；在向斜的東翼也形成了一條強徑流帶，從土門一帶沿山前大斷裂帶通向龍子祠。③排泄特征分析斷裂帶為強徑流帶，北、西、南三面巖溶地下水向強徑流聚集至龍子祠最低飽水帶，由于該斷層東部被第四系所覆蓋，第四系為隔水層與含水層互層，且隔水層大于含水層，地下水東流受阻，因此在龍子祠最低點溢出成泉，屬構(gòu)造侵蝕溢流泉。本井田位于紫荊山斷裂帶的東側(cè)，井田內(nèi)奧灰水通過斷裂帶接受補給后，沿層面裂隙順層徑流，向西南排出井田外，參加區(qū)域地下水循環(huán)，并最終排向龍子祠。可見，本井田和龍子祠泉域水力單元的奧灰水水力聯(lián)系很小。而且，井田開采區(qū)域內(nèi)奧水水突水的可能性很小，因此從徑流關(guān)系也說明本井田內(nèi)的煤炭開采通過奧灰水影響龍子祠的可能性很小。龍子祠泉域地質(zhì)略圖見圖10.2-2。3〕對當?shù)鼐用耧嬘盟挠绊懛治鲈u價范圍內(nèi)居民飲用水源現(xiàn)狀見表10.2-4。表10.2-4評價范圍內(nèi)村莊飲用水源現(xiàn)狀一覽表序號村莊人數(shù)井深〔m〕水位〔m〕含水層1油坊里606.03.0第四系松散孔隙水2萬家莊405.02.0第四系松散孔隙水3上火石洼116.02.0第四系松散孔隙水4下火石洼65.02.0第四系松散孔隙水5上花圪垛村786.02.0第四系松散孔隙水〔1〕地表移動變形對上覆淺部含水層結(jié)構(gòu)的影響分析如前所述，受地表沉陷影響，在一定程度上改變了拉伸區(qū)和壓縮區(qū)內(nèi)地面降水的徑流與匯水條件，淺部的第四系孔隙水含水層和上石盒子組構(gòu)造與風化裂隙含水層的補給、運移和出露條件發(fā)生改變，局部區(qū)域淺層地下水的流向和水量將重新分布，一般水位會有所下降，水量有所減少。評價范圍內(nèi)的油坊里、萬家莊、上火石洼、下火石洼、上花圪垛村飲用水源均為淺水井，含水層為第四系上更新統(tǒng)松散孔隙水，因此，地表移動變形對井田內(nèi)村民飲用水有影響，應(yīng)制定村莊居民的供水預(yù)案。圖10.2-2龍子祠泉域地質(zhì)略圖〔2〕從導水裂隙帶對煤系及上覆地層砂巖裂隙水和灰?guī)r巖溶水的影響分析根據(jù)2煤層及各鉆孔導水裂隙帶預(yù)測結(jié)果，導水裂隙帶最大影響高度主要對二疊系下石盒子組下段〔K8〕的砂巖裂隙水的破壞，不會影響到上石盒子組砂巖裂隙水以及第四系松散層孔隙含水層。因此，導水裂隙帶不會直接破壞淺部含水層。〔3〕村莊居民供水預(yù)案評價范圍內(nèi)具有供水意義的含水層為第四系上更新統(tǒng)松散孔隙水含水層，煤炭開采可能由于地表沉陷造成第四系上更新統(tǒng)松散孔隙水和上、下石盒子組基巖風化裂隙潛水水位下降，水量減少，泉水量減少或斷流。因此，評價制定如下供水預(yù)案：評價范圍內(nèi)油坊里、萬家莊、上火石洼、下火石洼、上花圪垛村目前飲水來源均為淺井水。根據(jù)當?shù)氐匦螚l件，村莊只能由礦方采用罐車送水，在各村莊建設(shè)蓄水池，將水儲存至蓄水池中，由村民取用。煤礦工業(yè)場地建設(shè)深水井，礦方在村莊設(shè)置供水水池，由礦方利用供水車運輸?shù)酱迩f供水池，以解決受影響村民日常飲用水問題。具體見供水方案見表10.2-5。表10.2-5井田范圍內(nèi)村莊供水方案序號村名人口〔人〕用水量〔m3/d〕供水池〔m3〕水源備注1油坊里607.215.0礦井供水系統(tǒng)采用供水車供應(yīng)2萬家莊404.810.03上火石洼111.323.04下火石洼60.722.05上花圪垛村789.3620.0備注：用水量按120L/d·人，水池容積按儲存2天水量確定10.2.2.4煤礦井下開采后對上述含水層造成的水量破壞包括靜儲量與動儲量兩局部。從前面分析可知，開采2煤層影響的含水層主要是上石盒子組砂巖裂隙水和巖