银川地区地下井水的说明

摘要: 本文分析了银川地区气象环境、区域地质条件、区域水文条件,在调查了水源热泵技术的井水使用情况和抽水试验与回灌试验分析后,对银川地区水源热泵技术中地下井水情况得出了结论与建议。

关键词: 银川 区域条件 水文 井水 回灌

一、区域条件简述

(一)气象环境简述

银川地区属中温带干旱大陆性高原气候区,气候干旱,雨雪稀少,日照充分,蒸发强烈,风大沙多,夏季炎热而短促,冬季寒冷而漫长,冷热变化急剧,年温差,日温差大,属典型的大陆性气候。

七——九月份为雨季,占全年降雨量的70—80%,一般年平均降雨量为218.6mm,年平均蒸发量为1574 mm,年最高气温36.5℃左右,七月份平均气温24℃左右,每年十一月开始冰冻,翌年三月解冻。

(二)区域地质条件简述

场区位于银川平原中部,喜玛拉雅山运动使贺兰山褶皱与鄂尔多斯地台相对上升,形成“银川地堑”。该地堑长约170km,宽50 km,呈北东向延伸。地堑在新构造运动期一直处于比较活跃状态,经历多次构造运动,导致断裂发育,历史上地震活动频繁。银川地堑从第三纪起就形成广阔的湖盆,湖盆内为白垩系一第三系的碎屑沉积物。银川平原就在此基础形成。在银川平原范围内,覆盖在第三系地层之上为第四系砂层与粘土层,厚度约1600余米。

(三)区域水文地质条件简述

银川平原是一个分布广阔的水文地质单元体,赋存多层的承压水。基底岩层的地质构造带中,赋存矿化度较高的热水资源。

在深度200米以上的第四系土层中,在细砂、粉细砂层中赋存丰富的承压水,除表层为(60m以上)为潜水一微承压水,水质稍差外,其它各砂层中的承压水的水量丰富、水质好。

地下水的补给主要为盆地周围的山区的侧向补给,表层潜水也接受大气降水补给,但由于大气降水量小,如人为开采量大,其开采量将远大于补给量,势必造成地下水水位下降,但因水文地质单元面积大,含水层较厚,故区域地下水水位下降速度较缓慢。

二、场地水文地质条件

(一)潜水——微承压水:场地内赋存于深度9.0-11.0m下的细砂、粉细砂层中,水位埋深为3.0-6.0m,砂层厚度42.0-45.0m,其中夹有一层4.0-4.5m厚的粉质粘土,此层表层为填土和粉质粘土,在场地范围内厚度变化较大,其水质不详。

(二)承压水,埋藏于深度75.0-76.0m的粘土层以下的细砂层中,细砂为中密一密实,颗粒大小较均匀,静止水位的埋藏深度12.5-13.5m,透水性中等,渗透系数1-2m/d,含水层厚度25.0-28.0m。含水层厚度在场区内变化较小,水质较好,为低矿化度水。

三、水源热泵技术的井水使用情况

2005年以前,银川地区共有水源热泵项目19个,根据用户反映,这19个项目的井水都不能完全回灌或者完全不能回灌。所以,过去在银川的基本结论是银川地区不适用水源热泵技术。否则就会造成水资源浪费。根据我们在宁夏发电集团办公楼工程的实际经验,银川的地质情况是比较难回灌,但不是不能回灌。对于普通常用的回灌技术,在银川是不适用的,但如果采用合适的打井技术,以及减少系统的用水量,银川地下丰富的水资源定能为银川地区带来安全、高效、节能的空调冷暖能源。

我们在宁夏发电集团办公楼工程中,原计划打5口井,采用2抽3灌的方式。在采用了西亚特技术后,最后打了4口井,2用2备,1口回灌井实现100%井水回灌。抽水井每口井抽水量80吨/小时,回灌井回灌量80吨/小时。实际使用说明只要技术处理合理,银川的地下井水回灌是有保证的。

四、抽水试验与回灌试验结果

1、对抽水井进行抽水试验,2005年9月11日开始抽水,抽水前测得静止水位(从井管口起算)埋深73m,15时13分开泵至23时13分稳定,至9月12日7时13分停泵,稳定水位埋深29.40m,水位下降值为14.6m,此时涌水量为60.0 m3/h,单位涌水量5.62 m3/h.m。

抽水井为非完整井,含水层厚度20.0m埋深,过滤器长度18.0m,埋深53.0m-71.0 m。

2、抽水一回灌联合试验,共进行两次试验,第一次试验2005年9月12日12时至9月13日12时,历经24小时。第二次试验9月14日10时至9月17日10时,历以72小时。从3号井以抽水量59 m3/h,向1号井连续回灌。

第一次抽水回灌试验时,抽水井动水位25.10 m,水位下降值为14.6m,此时回灌井动水位5.8 m,上升8.2 m,抽水井的单位涌水量为5.73 m3/h·m,而回灌井的单位回灌量为5.20 m3/h.m。第二次抽水一回灌试验时,抽水井动水位为24.37m,水位下降值为10.11m,此时,回灌井动水位为3.64m,上升10.07m,抽水井的单位涌水量为5.86m3/h.m,而回灌井的单位回灌量为5.85m3/h.m,回灌井的回灌效率比抽水井的抽水效率只大0.4%。

五、结论与建议

1、通过1号井和3号井的抽水一回灌试验说明,3号井作为抽水井,抽水量在60m3/h时,单位涌水量为5.2m3/h.m。1号井(回灌井)在自然状态下(未加压)时,单井回灌量可满足60m3/h·m(受回灌有一定影响),单位回灌量为5.86-7.20m3/h,可以满足工程的要求。

2、第二次回灌试验的单位回灌量比第一次回灌试验的单位回灌量小约19%,说明今后空调长期用水中,对回灌井回扬的重要性。

3、长期运行时,回灌系统按有限压力回灌法进行装置,回灌压力限制在0.1MPa,只要排气得当和定期回扬,是能确保长期按量回灌100%。