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1福州市地下熱水資源概況

1.1地下熱水賦存條件

福州地?zé)崽锓植挤秶罕逼鹚純和?，南至象園，西自五一路西，東到六一路東，南北長約5km，東西寬近2km；以孔深500m溫度大于40℃范圍計(jì)算，面積為9km2。該地?zé)崽锍砷L條狀分布，本工程與其位置關(guān)系見圖1。福州地?zé)崽锸鼙北蔽飨驑涠怠跚f張扭性斷裂控制，熱儲(chǔ)層為燕山晚期花崗巖類巖石。由于其上覆蓋一層第四系的砂礫卵石含水層，因此福州地?zé)崽锟蓜澐譃閮煞N性質(zhì)不同的儲(chǔ)熱層：一為基巖(花崗巖類)構(gòu)造脈狀裂隙熱水；另一為第四系層狀孔隙熱水。

1.2地下熱水的補(bǔ)逕排規(guī)律

福州地?zé)崽锉倍沃饕看髿饨邓a(bǔ)給及北部山地基巖裂隙水側(cè)向補(bǔ)給，僅福州市區(qū)北郊山前土層裸露可直接接受大氣降水的垂向入滲補(bǔ)給；遠(yuǎn)離山前，隨著含水層的埋深，垂向入滲補(bǔ)給減弱，主要是近山前的側(cè)向入滲補(bǔ)給。南段靠近閩江古河道承壓孔隙含水層，除了接受北部、東北部的山地基巖裂隙水、山前大氣降水的側(cè)向補(bǔ)給外，還可通過閩江古河道承壓孔隙含水層與閩江水互為側(cè)向補(bǔ)給。地下熱水主要通過人工開采排泄。福州地下熱水補(bǔ)逕排規(guī)律見圖3。

1.3地下熱水化學(xué)性質(zhì)

福州地下熱水為無色、透明，稍具硫化氫味且有微量的氣體逸出，具侵蝕性。一般自流孔見有乳白色泉華沉淀，主要成份為氯化鈉等鹽類。水質(zhì)類型SO4•Cl•Na型（北段）、Cl•SO4•Na型（南段），低礦化度（＜1g／L）。福州地?zé)崴兄饕獦?biāo)志型離子為氟、硫酸根、二氧化硅和pH值，與冷水有較明顯的差別，熱水氟離子含量在5～14mg/L，冷水則小于2.5mg/L；硫酸根離子含量為100～178mg/L，冷水則小于54mg/L；二氧化硅含量在50～100mg/L，冷水不超過60mg/L；pH值熱水為7.5～9.0，冷水在6.1～7.7。

2工程對(duì)地下熱水資源的環(huán)境影響分析

22.1工程對(duì)地?zé)醿?chǔ)層的影響分析

根據(jù)前文分析，福州地?zé)崽锟蓜澐譃閮煞N性質(zhì)不同的熱水：一為基巖（花崗巖類）構(gòu)造脈狀裂隙熱水；另一為第四系層狀孔隙熱水。對(duì)基巖熱儲(chǔ)層的影響：福州市軌道交通2號(hào)線隧道占位高度在6m左右，地下車站高度15～20m。隧道埋深為20m左右，過江河隧道埋深一般20～30m。根據(jù)地鐵埋深及地下熱水含水層分布情況，二者位置關(guān)系如圖4所示，基巖面埋深50m以下，地鐵穿越地?zé)崽飳?duì)基巖裂隙熱儲(chǔ)本體不構(gòu)成影響，即對(duì)基巖熱儲(chǔ)層的地?zé)釄鰺o影響。對(duì)第四系熱儲(chǔ)層的影響：第四系層狀孔隙熱水含水層由泥質(zhì)砂礫卵石組成，成層分布。由于頂板普遍存在一層以粘性土或淤泥為主的隔水層，因此具有一定的微承壓性，水位埋深一般在3~5m。由于它直接覆蓋于基巖裂隙熱水上，所以除受熱水構(gòu)造帶巖石的熱傳導(dǎo)外，主要還受熱水構(gòu)造帶所排泄出來的高溫?zé)崴苯友a(bǔ)給，與第四季孔隙冷水混合而成，從主構(gòu)造帶向兩側(cè)擴(kuò)散。第四系層狀孔隙熱水含水層頂板埋深15~25m，地下軌道交通局部區(qū)段可能占據(jù)部分第四系孔隙熱儲(chǔ)含水層，但相對(duì)于整個(gè)第四系孔隙熱儲(chǔ)含水層，其占據(jù)分量很小。若保溫層不完善，隨著地下軌道通風(fēng)排風(fēng)，會(huì)散失小部分熱量，其占據(jù)總量同樣很小。由此可判斷，地鐵穿越地?zé)崽飳?duì)第四系孔隙熱儲(chǔ)層影響很小。

2.2工程對(duì)地下熱水逕流補(bǔ)給的影響分析

對(duì)基巖熱儲(chǔ)的補(bǔ)逕排影響：由上分析，軌道交通2號(hào)線區(qū)域基巖裂隙熱儲(chǔ)層，接受區(qū)域內(nèi)地表水、淺層的孔隙潛水的垂向補(bǔ)給相對(duì)較弱。根據(jù)地鐵區(qū)間隧道埋深、空間占位與熱儲(chǔ)含水層的關(guān)系分析，地鐵穿越地?zé)崽飳?duì)基巖裂隙熱儲(chǔ)本體不構(gòu)成影響，對(duì)基巖裂隙熱儲(chǔ)的補(bǔ)給、逕流、排泄不存在顯著的直接影響，見圖5。對(duì)第四系熱儲(chǔ)的補(bǔ)逕排影響：北部新店地區(qū)是市區(qū)北部第四系地下熱水的主要補(bǔ)給區(qū)；南部閩江古河道為南部第四系地下熱水的主要補(bǔ)給區(qū)。地鐵若穿越第四系孔隙熱儲(chǔ)含水層，且與該層地下水逕流方向相交，則可能導(dǎo)致該含水層逕流上游水位升高、下游水位下降，對(duì)第四系地下熱水資源造成直接的顯著影響。第四系孔隙熱儲(chǔ)含水層逕流方向主要為南北向，2號(hào)線地下軌道東西向經(jīng)過地?zé)崽飬^(qū)段為沿古田路、福馬路從八一七北路至長樂北路，地鐵隧道主要埋設(shè)于長樂組粘土、淤泥蓋層。

2.3工程對(duì)地下熱水水質(zhì)的影響分析

施工期：在施工期間工程水污染源主要為施工作業(yè)和施工人員產(chǎn)生的生活污水，雖然水量不大，但影響時(shí)間較長。如將施工廢水直接排放滲入地下，可通過各含水層之間的滲透、越流等方式，將影響地?zé)衢_采井出水水質(zhì)。工程經(jīng)過福州市地?zé)崽飬^(qū)段建有污水收集管網(wǎng)，施工期污水具備納入城市管網(wǎng)的條件，因此只要避免施工廢水隨意排放，不會(huì)對(duì)地下熱水水質(zhì)產(chǎn)生影響。運(yùn)營期：軌道交通實(shí)施后，工程經(jīng)過福州市地?zé)崽锓秶鷥?nèi)的車站所在區(qū)域都建有城市污水管網(wǎng)，此外，設(shè)計(jì)對(duì)沿線車站內(nèi)的廁所、化糞池也將采取防滲漏措施，確保不污染地下熱水資源。4結(jié)語福州市地?zé)岬某梢驅(qū)偕钛h(huán)交替類型，埋藏于淺部的砂卵石孔隙和深部的基巖裂隙中，蘊(yùn)涵熱水的砂卵石埋深在軌道交通2號(hào)線經(jīng)過段多在30m以下，地鐵建設(shè)在該段的埋深為17m~22m，其對(duì)地下熱水的形成、溫度和主要補(bǔ)給、逕流、排泄條件總體影響不大。南門兜站至五一廣場站區(qū)間基巖埋藏相對(duì)比較淺，2號(hào)線的建設(shè)對(duì)地下熱水側(cè)向補(bǔ)給有輕微影響，但該側(cè)向補(bǔ)給的量微小，對(duì)地下熱水總體補(bǔ)給不造成影響。在五一廣場站、六一北路站、長樂北路站車站施工過程中，工程降水在施工期對(duì)地?zé)崽锏乃坑幸欢ǖ挠绊?，但施工結(jié)束后可迅速恢復(fù)；若支護(hù)結(jié)構(gòu)嵌入地?zé)岷畬?，將?huì)對(duì)地?zé)岷畬拥乃亢娃熈鳟a(chǎn)生局部影響，在設(shè)計(jì)中應(yīng)采取適當(dāng)措施盡量減少其影響程度。

作者：胡鍇單位：中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司環(huán)工處