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某大型畜牧厂取水水资源论证合理性分析

2025-02-14 55 上传者：管理员

摘要：为评估梅州市平远县新建畜牧厂取水水资源的合理性，通过综合分析法，探讨了畜牧厂的取水来源、方式和用量。结果表明，畜牧厂选择了稳定且水质优良的水源，有效满足了生产需求，同时减少了水资源浪费。但鉴于畜牧厂规模可能扩大，建议未来考虑更多水源备选方案。为畜牧业水资源的合理利用与管理提供了科学依据，有助于促进水资源可持续利用，对指导畜牧业水资源规划与管理具有重要意义。

关键词：
供水量
取用水合理性
水资源
水资源论证
畜牧厂
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随着畜牧业的快速发展,水资源的管理与利用已成为一个不容忽视的问题｡畜牧业作为水资源密集型产业,其用水量巨大,特别是在大型畜牧厂中,水资源的需求与消耗更为显著[1]｡因此,对畜牧厂取水水资源的合理性进行论证分析,不仅有助于提升畜牧业的可持续发展能力,也对保护水资源､维护生态环境具有重要意义[2]｡畜牧业对水资源的需求量大且持续性强,不合理的利用方式往往会对生态环境造成负面影响[3]｡因此,优化畜牧业的取水策略,提高水资源利用效率,对实现畜牧业的可持续发展至关重要[4]｡

本文梅州市平远县某新建畜牧厂为背景,对其取水水资源进行合理性分析,探讨其取水的合理性､高效性以及可持续性｡结合畜牧业水资源利用的现状与挑战,分析畜牧业对水资源需求的特性及其对环境的影响｡本文深入剖析该畜牧厂的具体取水情况,包括取水来源､取水方式､取用水量等关键要素｡通过对该畜牧厂取水水资源的分析,评估了其取水的合理性,包括水源选用合理性分析和取用水合理性分析,以期为该畜牧厂及同类企业提供有益的参考与借鉴｡

1、项目背景

平远县地处广东省东北部,根据平远县气象站近20年地面气象资料统计结果,该地区的主要降雨特征为:多年平均降雨量1655.4mm;历年平均最大降雨量2293.0mm,历年平均最小降雨量1208.2mm,降雨量年际间变化大,年内分配不均匀,汛期4—9月降雨量约占年降雨量的72.8%｡

项目所处位置无市政供水管网,拟在项目区附近打井取地下水,地下水经水处理设备净化后,供项目厂区内生产及生活用水｡水源水通过抽水泵站抽水,经管道到蓄水池｡取水全部用于项目的生产用水和生活用水,经过厂内的各处理设施处理后再由二级泵站送往各用水环节｡

2、主要问题分析

随着环保政策的日益严格,部分猪场因不符合环保标准被拆除,这导致生猪存栏量出现下降｡未来生猪养殖趋势预计将呈现散养户逐步退出,转向规模化养殖的趋势｡这对养殖行业提出了新的挑战,规模化养殖导致对当地取用水合理性要求提高｡平远县河川径流完全由降水补给,因此其水资源的年际变化与降水量的变化高度相关｡连续最大4个月的径流量主要出现在6—9月,占年径流总量的60%~70%,显示出明显的季节性变化特征｡根据统计数据,平远县的设计年供水能力为16906万m3,但各类设施的供水能力并不均衡｡特别是蓄水工程和引水工程的设计供水能力占比较大,而提水工程和地下水源供水工程的设计供水能力相对较小｡面对季节性变化和供水设施的不均衡,平远县在水资源管理和调度方面面临一定挑战｡需要制定合理的水资源利用计划,确保水资源的可持续利用和满足养殖场发展的需求｡平远县供水工程情况见表1｡

3、取用水量设计

3.1生活用水

全厂共有职工50人,项目厂区内建有办公生活区,员工均在场内食宿,参考《广东省用水定额》,人均用水量以140L/(人·d)计,则全厂员工生活用水量为7m3/d｡生活用水产污系数以80%计,则项目生活污水产生总量为5.6m3/d｡

3.2生产用水

3.2.1生猪饲养用水

为节省用水,生猪喂水方式采用猪舌舔取,参照《广东省用水定额》中的相关说明,生猪用水量为171597.45m3/a,猪只参尿液排放量为76332.45m3/a｡

3.2.2猪栏冲洗用水

项目猪舍冲洗采用高压水枪冲洗,每周进行1次场内所有猪舍的冲洗工作,1周内逐步对所有猪舍进行冲洗,参考《中､小型集约化养猪场建设》冲洗用水量取8L/(只·次)(折合成年猪),猪舍冲洗用水量为38.104m3/次､1981.408m3/a;冲洗时间较短,冲洗水直接落入储存池,排水量以用水量计即1981.408m3/a｡

3.2.3降温用水

生猪饲养过程中夏季高温须采用水帘降温,高温期以4个月120d计,水帘用水通过水槽､水泵实现循环使用补充蒸发水量即可,采用自然冷却,本项目猪循环负荷为300m3/d,补充水按循环量的约10%测算,补充量约30m3/d,3600m3/a,该部分冷却水循环使用,不外排,无废水产生｡

3.2.4消毒用水

主要包括进出车辆､人员消毒和猪舍消毒,进场人员消毒为外购消毒液与水配兑后采用喷雾式消毒,用水量平均约1m3/d､365m3/a｡鉴于消毒方式为喷雾式,消毒水最终蒸发逸散无废水产生;进出车辆消毒主要为消毒池用水,消毒池内为外购消毒液与水配兑后使用,用水量平均约3.6m3/d､1314m3/a,考虑车辆冲洗水补充后实际用水量为3.0m3/d､1095m3/a,消毒池每天人工清除底部沉泥,补充新鲜水与消毒液即可,无废水外排;猪舍消毒用水量以0.2L/(只·次)(折合成年猪)计,结合本项目生猪存栏量可知用水量为0.95m3/次､49.54m3/a,消毒水最终蒸发逸散无废水产生｡

由以上用水量情况分析,各环节用水量及耗水情况见表2｡

4、取用水合理性分析

4.1水源选用合理性分析

水源选用合理性分析主要是根据国家和地方水资源管理要求,结合当地的水资源条件开展多水源方案比选,在遵循合理利用地表水､严格控制地下水和科学使用其他水源的原则下,综合分析从地表水､地下水和其他水源取水的可行性和可靠性,提出合理可行的取水水源方案[5]｡由于工程所在地理位置偏远,周边无市政自来水管网可接驳,而本项目生产､生活用水急需解决,因此,在场区内抽取地下水作为项目场区生产､生活用水｡

表1平远县供水工程统计表

表2项目水量平衡分析表

取水建设项目计划抽取地下水资源,取水水源论证主要论证水资源论证范围的水文地质条件,计算分析地下水资源量及可采量,对地下水水质进行分析与评价,预测开采后地下水位,分析取水可靠性和可行性[6]｡项目取水井水质符合GB5749—2022《生活饮用水卫生标准》用水要求,适合作为场区生产､生活用水｡

因此,水源选取符合区域内的水资源条件,在合理利用地下水的前提下,就近原则还能够降低成本,项目取水水源方案可行性高,可靠性强｡

4.2预测取用水合理性分析

4.2.1地下水资源量分析

论证范围面积为1.095km2,主要为残丘台地与谷地｡根据论证区的水文地质条件,地下水的补给主要包括大气降水入渗补给和侧向补给｡多年平均地下水总补给量按下式计算:

式中,α—降雨入渗系数;F—论证范围面积,m2;P—年平均降雨量,m;Q天—地下水天然资源,m3/d

根据1∶20万幅水文地质调查报告,结合论证区岩土体特征,渗入系数α取0.129,年平均降雨量P取平远县多年平均降雨量值,为1.627m,F取1.095km2,计算得到论证范围内的降雨入渗补给量为629.65m3/d｡

式中,Q径补—邻区地下水侧向迳流补给量,m3/d;K—补给边界含水层渗透系数,m/d;I—自然状态下地下水水力坡度;B—计算断面宽度,m;M—含水层有效厚度,m｡

据据项目取水井抽水试验,含水层渗透系数K取0.1213m/d,含水层厚度M取175m,水力坡度I取0.020,断面宽度B取200m,计算得论证区侧向补给量为84.91m3/d｡

(3)总补给量

论证区的入渗补给量为629.65m3/d,侧向补给量为84.91m3/d,总补给量为714.56m3/d｡

4.2.2可供水量分析

地下水取水水源为ZK1和ZK2号井,ZK1位于项目东南侧,ZK2位于项目区内,取水方式为泵站提水,计划取用水量为17.95万m3/a｡在水井储量核实阶段,为了查明水源地ZK1井的实际可采水量,于(2021年11月21日11∶00—2021年12月01日8∶00)进行了降深的抽水试验｡抽水试验动水位埋深均控制在潜水泵出水口之上｡抽水试验成果表明,ZK1静水位埋深为9.20m,抽水试验最大降深(49.24m)时的涌水量为338.88m3/d｡停止抽水后,抽水井开始观测恢复水位,直至2021年11月30日13∶00,水位恢复至9.32m,水位相对稳定,回复至此水位历时约2h,此后8h内水位波动微小,相对静止｡

为了查明水源地ZK2井的实际可采水量,于(2021年12月02日11∶00—2021年12月12日8∶00)进行了降深的抽水试验｡ZK2静水位埋深为9.35m,抽水试验最大降深(48.30m)时的涌水量为187.67m3/d｡停止抽水后,抽水井开始观测恢复水位,直至2021年12月11日13∶00,水位恢复至9.42m,水位相对稳定,回复至此水位历时约2h,此后8h内水位波动微小,相对静止｡试验成果见表3｡

表3抽水试验成果表

图4各排断面拱顶钢筋曲率半径变化趋势图

同样按钢筋长度等差计算方法,拱高相应地降低了0.05~0.07mm,即影响到钢筋混凝土保护层厚度0.05~0.07mm,根据SL191—2008《水工混凝土结构设计规范》[4],符合水工钢筋混凝土保护层厚度允许偏差应小于保护层厚度的1/4[5],即小于12mm的范围,对钢筋混凝土结构及其耐久性无影响[5]｡

5、结语

通过隧洞渐变段拱圈钢筋长度的弧长公式计算方法,与为便于施工而采用简易的等差数列方法计算时,等差计算方法的钢筋长度和重量略超过GB/T28882—2012重量和尺寸允许偏差2%~4%的范围,而由拱圈钢筋长度所导致的拱圈高度和混凝土保护层厚度的影响均在SL191—2008所规定的允许偏差范围,对钢筋混凝土结构及其耐久性无影响,因此采用等差数列方法所计算的钢筋长度是一种可行而简易的方法｡

参考文献:

[1]姜弘道.水工钢筋混凝土结构学第4版[M].北京:中国水利水电出版社,2009.

[2]王禹迪,李越川.我国南方地区某碾压混凝土坝混凝土质量检测与评估[J].水利规划与设计,2020(3):175-178.

[3]冯梅兰,有压泄洪隧洞出口渐变段设计与研究[J].吉林水利,2009(7):15-17.

[4]SL191—2008.水工混凝土结构设计规范[S].

[5]王永兴.水工隧洞施工与质量控制[M].郑州:黄河水利出版社,2007.

文章来源:赖庆炜.某大型畜牧厂取水水资源论证合理性分析[J].水利技术监督,2025,(02):241-243+300.