6.2.3.2项目所在区域水文地质条件分析 6.2.3.2.1包气带岩性特征
项目所在地包气带岩性主要为粉质粘土和粉土，零星分布有粘土，是由一套冲积、湖沼相沉积形成的，岩性结构为层状或透镜层状，包气带厚度1~10 m，整体趋势是衡水湖周边较小，其中在衡水湖一带为小于2 m，衡水湖周边及西北一带为2~4 m，包气带厚度向东逐渐增厚至8 m，向南逐渐增厚至10 m。北区和南区范围内包气带岩性主要为粉土、粉质粘土，渗透系数为3.40×10-5 cm/s~7.09×10-4 cm/s，天然包气带防护性能为“弱”。
6.2.3.2.2含水岩组的划分及水化学特征
按地下水埋藏条件分类，结合北区和南区饮用水开采条件，根将第四系沉积层分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个含水组，见表6.2-15。
表6.2-15 北区和南区第四系含水岩组划分表
地层 全新统(Q4) 上更新统(Q3) 中更新统(Q2) 下更新统(Q1) 含水组 第Ⅰ含水组 第Ⅱ含水组 第Ⅲ含水组 浅层含水组 深层含水组 底界埋深 40~60 150~180 340~370 咸水垂向变化 浅层微咸水-咸水-深层淡水型结构 第四系 （1）浅层含水组
浅层含水组分布于北区和南区，即第Ⅰ含水组。浅层含水组岩性颗粒相对较细，以粉细砂为主，厚度10~20 m，底板埋深约50 m，单位涌水量小于50 m3/（d·m），富水性差。地下水化学类型主要以Cl·SO4型为主，矿化度为2~5 g/L，为咸水—微咸水。浅层水位埋深自北向南逐渐加深，水位埋深3.5~16.7 m。
（2）深层含水组
深层含水组分布于北区和南区，包括第Ⅱ含水组和第Ⅲ含水组。
第Ⅱ含水组由一套冲洪积、冲湖积堆积物构成沼相沉积的地层，底板埋深150~180 m，是本区农田灌溉的主要开采层之一。
第Ⅱ含水组岩性以细砂、粉细砂和中细砂为主，含水层厚度一般为30~45 m。单位涌水量28.8~145.68 m3/（d·m），地下水化学类型以Cl、Cl·SO4和Cl·SO4·HCO3型；该
组上部有咸水存在，咸水底板埋深一般60~100 m，该组下段为承压淡水。北区和南区第Ⅱ含水组地下水位埋深50~75 m。
第Ⅲ含水组为一套冲积、洪积与冰川-冰水堆积及冲积、湖积相组成，底板埋深340~370 m。是本区城镇供水和农田灌溉的主要开采层。第Ⅲ含水组岩性以中粗砂和中细砂为主。砂层总厚度58.95~114.3 m，最小处位于冀县县城东部郭家庄一带，揭露砂层58.95 m，自该处向四周均逐渐增厚，向西北、东北、东南三个方向的增厚速率约为2.5‰，在西南方向的增厚速率高达15.3‰，砂层厚度最大处位于西沙村一带，钻孔揭露砂层厚度114.3 m，其它地区砂层厚度一般为60~80 m。
第Ⅲ含水组含水层富水性整体较好，单位涌水量180~804 m3/（d·m），富水性大致按北东向呈条带状分布。在南尉迟-西刘家庄-郭家庄-东杜家庄一带单位涌水量500~1000 m3/（d·m），富水性较好；在小罗-杜沙-杨雨淋召一带单位涌水量100~300 m3/（d·m），富水性中等；其余区域均为富水性略好区，单位涌水量300~500 m3/（d·m）。
地下水化学类型北部以HCO3·Cl·SO4型水为主，枣强县西北一带局部为Cl·SO4型水；南部以HCO3·Cl型水为主，本组孔隙水矿化度0.4~0.8 g/L，氟化物含量0.4~1.5 mg/L。北区和南区地下水位埋深80~100 m。 6.2.3.2.3地下水补、径、排特征
开发区地下水的补给、径流、排泄，受地貌、地层组合等因素的影响，浅层水和深层水具有明显不同的特征。浅层地下水以大气降水、灌溉入渗、衡水湖渗漏补给，调查区内地下水流自北向南径流。排泄以蒸发、越流排泄为主，有少量开采。深层地下水主要为侧向径流补给和浅层水越流补给，受西刘家庄一带小漏斗影响地下水流向整体为自西北向东南径流，排泄以人工开采和侧向径流排泄为主。 6.2.3.3地下水环境影响预测与评价
扩建项目地下水环境影响评价等级为二级，本次评价采用解析模型预测污染物在含水层中扩散并进行影响评价。
（1）污染源
由工程分析可知，项目实施后废水主要为冷却水、水循环使用，不外排；职工生活
污水排入防渗化粪池，定期清掏作农肥，不外排。正常状况下，本项目废水及液态原料不会对地下水环境产生污染影响；非正常状况下，循环冷却水池为埋地敷设，在发生渗漏情况下不能及时发现，可能渗入含水层，对地下水造成污染影响。
（2）地下水水质影响预测情景分析
预测情景主要分为正常状况和非正常状况两种情景。 ①正常状况
正常状况下，本项目产生的生产废水全部回用，生活污水经化粪池处理后定期清掏作农肥，无废水外排。污染源从源头上可以得到控制，在可能产生滴漏的污水构筑物等区域进行采取防渗措施。因此本评价不再对正常状况进行预测评价。
②非正常状况
非正常状况下，生产车间地面防渗措施出现老化破损，可通过及时检查进行修复。循环冷却水池防渗措施出现老化破损，不易被发现，如不及时修复，可能造成废水下渗，对地下水造成污染影响。因此，从最不利的角度，本次评价将对非正常状况下循环冷却水池破损导致废水泄漏泄漏进行预测。
（3）预测因子筛选
项目产生的废水中主要污染因子为COD。针对污染因子COD，地下水环境的评价因子为高锰酸盐指数，为使污染因子COD与评价因子高锰酸盐指数在数值关系上对应统一，在模型计算过程中，参照国内学者胡大琼(云南省水文水资源局普洱分局)《高锰酸盐指数与化学需氧量相关关系探讨》一文得出的高锰酸盐指数与化学需氧量线性回归方程Y=4.76X+2.61（X为高锰酸盐指数，Y为COD）进行换算。高锰酸盐指数评价标准参照《地下水质量标准》（GB/T14848-93）中的Ⅲ类标准。各评价因子检出限及评价标准见表6.2-16。
表6.2-16 评价因子及评价标准一览表
评价因子 评价标准(mg/L) 检出下限值(mg/L) 高锰酸盐指数 3.0 0.5 （4）预测源强
COD预测源强
参照《给水排水构筑物工程施工及验收规范》（GB50141-2008）并结合项目循环冷却水池容积，确定正常状况下水池渗水量不得超过2 L/（m2·d）；非正常状况下，取正常状况的10倍渗漏量作为源强，本次评价取废水渗漏量0.096 m3/d，假设循环冷却水池泄漏50 d后发现，计算得泄漏量为4.8 m3，循环冷却水池内废水COD取300 mg/L，则进入地下水的COD的量为1.44 kg，折算高锰酸盐指数0.30 kg。
（5）预测模型
非正常状况下，污染物运移通常可概化为两个相互衔接的过程：①污染物由地表垂直向下穿过包气带进入潜水含水层的过程；②污染物进入潜水含水层后，随地下水流进行迁移的过程。项目厂区内包气带平均厚度约10 m，为了考虑最不利的情况和使预测模型简化，本次预测忽略包气带的防污作用，概化为污染物直接进入潜水含水层，然后污染物在潜水含水层中随着水流不断扩散。根据项目非正常状况下污染源排放形式与排放规律，本次模型可概化为一维稳定流动二维水动力弥散问题的瞬时注入污染物—平面瞬时点源的预测模型，其主要假设条件为：
①假定含水层等厚，均质，并在平面无限分布，含水层的厚度、宽度和长度比可忽略；
②假定定量的定浓度的污水，在极短时间内注入整个含水层的厚度范围； ③污水的注入对含水层内的天然流场不产生影响。
根据《环境影响评价技术导则 地下水环境》（HJ610-2016），一维稳定流动二维水动力弥散问题的瞬时注入示踪剂—平面瞬时点源的预测模型为：
C?x,y,t??Me4?ntDLDTmM??x?ut?2y2?????4DTt???4DLt?
式中：x，y—计算点处的位置坐标；
t—时间，d；
C(x,y,t)—t时刻点x,y处的污染物浓度，mg/L；
M—含水层厚度，m；评价区域潜水含水层平均厚度约20 m；
mM—长度为M的线源瞬时注入污染物的质量，kg。模拟循环冷却水池泄露废水量为4.8 m3，COD浓度为300 mg/L（折算高锰酸盐指数浓度为63 mg/L），则线源瞬时注入的污染物质量mM为COD 1.44 kg（折算高锰酸盐指数0.30 kg）；
u—地下水流速度，m/d；由抽水试验得潜水含水层渗透系数平均为4.42 m/d。水力坡度I为0.38‰。因此地下水的渗透流速u=K×I/n=4.42 m/d×0.38‰/0.15=1.1×10-2 m/d；
n—有效孔隙度，无量纲；有效孔隙度n=0.15；
DL—纵向弥散系数，m2/d；根据资料，纵向弥散度αm=10 m，纵向弥散系数DL=αm×u=0.11 m2/d；
DT—横向y方向的弥散系数，m2/d；横向弥散系数DT=0.011 m2/d； π—圆周率。 （5）预测内容
在非正常状况下，污染物进入含水层后，在水动力弥散作用下，瞬时注入的污染物将产生呈椭圆形的污染晕，污染晕中污染物的浓度由中心向四周逐渐降低。随着水动力弥散作用的进行，污染晕将不断沿水流方向运移，污染晕的范围也会发生变化。本次预测在研究污染晕运移时，选取高锰酸盐指数贡献浓度的检出下限值等值线作为污染晕的前锋、评价标准作为超标范围，来预测污染晕的运移距离和影响范围。
本预测主要分析其污染晕的最高浓度、污染晕的最大运移距离和污染晕是否出厂区边界等方面的情况。预测结果见表6.2-17、图6.2-4。
表6.2-17 非正常状况下高锰酸盐指数在潜水含水层中运移情况一览表
污染物 预测时间 高锰酸盐指数 100d 365d 污染晕面积污染晕最大运移距超标范围是否出厂超出厂区最远距(m2) 离(m) 区边界 离(m) 190.6 18.9 否 — -- -- 否 — 综合以上分析可知，在非正常状况下，循环冷却水池废水泄漏100 d后高锰酸盐指数污染晕影响范围为190.6 m2，污染晕最大迁移距离18.9 m，超标范围未出厂界；泄漏365 d后高锰酸盐指数贡献浓度已降低至检出限0.5 mg/L以下，亦无超标区域出现。
项目所在区域水文地质条件分析 - 图文
