一佛爷一
冯守涛 吉延梅 王小刚
（山东省鲁北地质工程勘察院，德州253015）
作者简介：冯守涛（1978—），男，助理工程师，主要从事水工环地质勘查工作。
摘要：对德城区现有13 口地热井的水质分析资料进行统计分析，对本区地热流体的物理、化学特征进行了阐述，重点对地热流体的水质和地热开发利用过程中的腐蚀与结垢趋势进行了评价。
关键词：德州；地热流体；水质评价；腐蚀；结垢
1997年华北石油康海实业公司水井工程大队，在山东省地勘局第二水文地质工程地质大队院内打出德州市第一口探采热水井，由此揭开了德州市开发利用地热资源的序幕。到目前为止，德城区已打了13口优质探采结合地热井，取水层位主要为新近系馆陶组下部砂砾岩和古近系上部的细砂岩，井口水温为54～58.5℃，主要应用于洗浴、供暖、游泳、医疗保健等领域。
1 地温场的分布
德州市城区位于新华夏构造体系华北地台辽冀台向斜临清坳陷的次级构造单元德州凹陷范围内，德州凹陷位于沧县、埕宁、鲁西三个隆起带的倾状交汇处和黄骅、临清、济阳三个坳陷带的收敛部位。其西南与临清凹陷相通，北与吴桥凹陷相连，西与武城-隆兴庄凸起相邻，东与宁津凸起相接，南与高唐-堂邑凸起相邻。区内发育有一组北北东向断裂，其构成了德城区的基底构造轮廓。
根据德州城区100余口井的温度资料，德州城区平均地温梯度在2.7～3.8℃/100m之间，与区域地温梯度值基本一致，将地温梯度大于3℃/100m地区定为地热异常区，则除大院-市府-烟厂一线外，全区均为地热异常区。其中地温梯度3.0～3.5℃/100m的热异常区位于德州凹陷边缘及武城凸起部位，基岩埋深为1450～1550m；地温梯度大于3.5℃/100m的热异常区分布在沧东断裂带，中心最大地温梯度为3.8℃/100m，基岩埋深为1550m。
2 地热流体特征
2.1 地热流体的物理特征
本区馆陶组地热水，清澈透明，口感咸，色度为5～25度，浑浊度为2～7.5度，无异味，无肉眼可见物，井口平均水温55.7℃。地热流体中含有较多的气体成分，其中游离CO2含量达到5.10mg/L，H2S含量为0.19mg/L，受其影响地热水抽至孔口时呈浅乳白色，并混杂有许多小水珠，经短时间静置后变成无色透明。由于Fe3＋含量达到1.52mg/L，地热水放置一段时间后呈微黄色。
2.2 地热流体化学特征
分析结果表明（表1），地热流体中阴离子以氯离子为主，含量1562.5～1725mg/L，摩尔分数大于74%，阳离子以钠离子为主，含量2060.89～2251.08mg/L，摩尔分数大于90%，水化学类型为Cl—Na型；总矿化度4772.12～4987.57mg/L。矿化度与水中Cl-、Na＋浓度呈正相关，相关系数rNa＋-矿＝0.76，rCl--矿＝0.44（n＝13）（图1、图2）。由于馆陶组热储层在水平方向上埋藏、分布稳定，地热水水化学成分基本一致，水化学类型相同。在垂直方向上，馆陶组热储层与明化镇组下段热储层的水化学类型明显不同，后者水质类型一般为HCO3—Na型，矿化度较低，两者具明显的垂直分带性。
表1 馆陶组热储层地热流体主要化学成分一览表（平均值）
注：表中数据除pH外，其余单位为mg/L。
图1 Cl-与矿化度关系
图2 Na＋与矿化度关系
3 地热流体补给来源探讨
地热流体各组分之间的比例系数可以用来判断地热流体的成因，常用的比例系数有Cl/Br、γNa/γCl等，经计算德城区馆陶组热储中地热流体Cl/Br为884.54、γNa/γCl＝1.18，这些系数都大于海水（Cl/Br为300、γNa/γCl＝0.85），说明本区的地热流体具有大陆溶滤水的特征。
德城区馆陶组热储层地热流体的δD为-75.05‰～-118.7‰，δ18O为-9.54‰～-12.01‰，根据中国大气降水直线投点知，δD和δ18O值均在中国大气降水直线附近，δ18O值略偏离中国大气降水直线，这是因为地热流体在运移过程中的分馏作用使18O增加所致。据推测，热水补给主要来自东南部的泰沂山区或西部的太行山区的大气降水。地热水中氚含量很低，一般在（0.50～5.26）±2.97Tu之间，同时经14C测定，该区馆陶组地热水绝对年龄为1.526万年，这说明地下热水属于较古老的雨水。
4 热储温度评价
地球化学温标建立的基础是地热流体与固相围岩中的矿物，在一定的温度条件下达到化学平衡，在随后地热流体温度降低时，这个“记忆”仍于保持。我们分别利用TK/Na温标、TK/Mg温标、T石英温标、T玉髓温标进行了计算，认为只有T玉髓温标较适用于本区。采用的公式为：
山东省环境地质文集
式中：T玉髓为有蒸气损失时的热储温度，℃；ρ（SiO2）为地热流体中 SiO2的质量浓度，mg/L。
经推算馆陶组热储层的温度为51.6℃，与实测馆陶组热储层的温度（54～58.5℃）比较接近。
5 地热流体水质评价
5.1 医疗与洗浴用水水质评价
水温是医疗矿水的重要指标，不同水温产生不同的治疗作用和效果。本区馆陶组热储层地热流体的井口温度为54～58.5℃，为低温地热资源的温热水，符合医疗热矿水标准，可用于洗浴、医疗。
本区馆陶组热储地热流体中氟含量达到医疗价值浓度标准；偏硼酸、偏硅酸含量达到矿水浓度值标准，可命名为含硼、硅的氟氯化钠型热矿水。其他微量元素虽没有达到命名矿水浓度，但仍具有一定的保健作用。
5.2 渔业用水水质评价
地热水养鱼在地热直接利用中是十分普遍的，同时也是地热梯级综合利用低温段尾水余热的有效途径。从地热水的水质特点出发，突出主要有害元素的影响，可将氟化物、硫化物、酚、砷及汞作为地热水养鱼的水质控制指标（蔡义汉，2004），在适当与低氟冷水混合使用后，根据地热水养鱼水质评价分级表，本区地热水作为渔业用水的评价结果为良。
5.3 工业用水水质评价
该地热水水质中，氯化物、硫酸盐、铁离子、矿化度等组分含量高，不适宜于制革、染料、纺织、制糖、淀粉、食品、建筑等工业用水。但由于温度较高，可作为工业供热。
5.4 灌溉用水水质评价
灌溉水的水质对农作物生长影响很大，将地热水是否能作为灌溉水的控制项目定为总溶解固体（TDS）、氯化物、碳酸盐、钠吸附比（SAR）、硼、砷及氟化物。根据地热水灌溉水质评价分级表，本区地热水作为灌溉用水的评价结果为严重，不可作为灌溉用水。
5.5 直接排放水质评价
本区地热水中的有害成分小于地热水有害成分最高允许排放浓度，可以直接排放到地下管道中，但排放水温应低于30℃。将氟化物、硫化物、总溶解固体、酚、汞、砷和硼7个项目作为地热水直接排放水质的控制指标，对地热水排放水质进行评价分级，并与德城区浅层地下水水质进行比较，本区地热水直接排放的评价结果为优。
6 地热开发的腐蚀与结垢趋势评价
6.1 地热开发的腐蚀趋势评价
地热流体中通常含有7种具有明显腐蚀作用的化学物质：氯离子、溶解氧、硫酸根、pH值、硫化氢（包括H2S、HS、S2-）、二氧化碳、氨 另外地热流体中的总固形物也对金属的腐蚀产生影响。
根据天津地热研究培训中心（天津大学）所做的大量分析研究表明（白丽萍等，1992）：当地热水中氯离子的摩尔分数超过25%时，可用拉伸指数（LI）评价地热流体的腐蚀趋势。拉伸指数的表达式为：
山东省环境地质文集
式中：LI为拉伸指数；［ Cl］为氯化物或卤化物浓度，以等当量的CaCO3表示（mg/L）；［ SO4］为硫酸盐浓度，以等当量的 CaCO3表示（mg/L）；AIK 为总碱度，以等当量的CaCO3表示（mg/L）。
经计算本区地热流体的拉伸指数LI＝19.28，大于10，为强腐蚀性水，对金属具有强腐蚀性。因此，在工程设计中应考虑地热流体对金属的强腐蚀性。
6.2 地热开发的结垢趋势评价
根据垢层的化学成分，水垢可分为碳酸钙垢、硫酸盐垢和硅酸盐垢。
6.2.1 碳酸钙垢结垢趋势评价
影响碳酸钙结垢的主要因素有 pH 值、压力（CO2分压力）、温度及共存盐浓度（总固形物）。根据天津地热研究培训中心（天津大学）所做的大量分析研究表明：当地热水中氯离子的摩尔分数超过25%时，同样可以采用拉伸指数（LI）判断地热水中碳酸钙结垢趋势，当拉伸指数LI＞0.5时，不结垢，反之可能结垢。由于本区地热流体的拉伸指数为19.28，大于0.5，因此，本区的地热水在开发利用过程不会产生碳酸钙结垢问题。
6.2.2 硫酸钙垢结垢趋势评价
硫酸钙垢以无水硫酸钙和二水硫酸钙（石膏）两种形式析出，无水硫酸钙的溶解度比二水硫酸钙小，但由于动力学的原因，无水硫酸钙在低于93℃时不会析出。影响硫酸钙沉积的主要因素为水温和水中总固形物的含量。地热流体中硫酸钙生成趋势可由石膏（CaSO4·2H2O）的相对饱和度（Sr）定性估算，其表达式：
石膏的相对饱和度
山东省环境地质文集
经计算（图3），石膏Sr＝0.13＜1，地热流体为未饱和，不会生成石膏垢。
图3 低温地热水中CaSO4·2H2O的溶解度积
溶解度积按质量表示而不按摩尔表示，并对离子强度和温度作了修正（Radian Corporation，1979）
6.2.3 硅酸盐垢结垢趋势评价
硅酸盐垢的成分比较复杂，通常含有40%～50%的SiO2、25%～30%铁和铝的化合物以及10%～20%的Na2O，地热流体中硅酸盐的结垢趋势可用无定形SiO2的相对饱和度（Sr）的大小来判断。其表达式为：
无定形SiO2的
经计算，本区地热水中无定形SiO2的Sr＝0.0013＜1，所以无硅酸盐水垢生成。
7 结语
德州市城区馆陶组热储层中的地热流体，在开发利用过程中存在的主要问题是地热流体对金属的强腐蚀问题，在设计地热系统时，应伴以防腐工程设计，遵循简便可行、使用寿命长、成本低、经济性好的原则，在地热系统中安装热交换器，使地热流体将热量传递给洁净无腐蚀性的循环水而不直接进入系统，不失为一种较经济的方法。
参考文献
白丽萍，孟宪级.1992.地热水碳酸钙结垢趋势的判断.见：第一届天津地热学术研究会论文集.天津：天津大学出版社
蔡义汉.2004.地热直接利用.天津：天津大学出版社
杨大公主H
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安全工程本科毕业论文 范文 一：农村饮水安全工程水质现状及对策
摘要： 文章 分析了宣城市已建农村饮水安全工程水质现状，并提出对策。
关键词：农村饮水安全工程;水质;管理
0引言
农村饮水安全工程，有效解决了项目区农村长期饮水不安全的历史，但随着经济社会的快速发展，特别是工业化进程的加快，水污染、水生态恶化加剧，水源地的保护问题越来越突出。如何保障这些工程的供水水质安全，是当前迫切需要解决的问题。
1水质现状
2014年，通过各县(市、区)疾病预防控制中心对部分农村饮水安全工程的水质抽查监测结果表明，水质合格率整体不高。全市共监测水样440份，合格270份，合格率仅61.36%。7个监测地区中，饮用水合格率最高的是宁国市，为88.57%，最低的是绩溪县，为21.05%;宣州区及泾县均超过70%，分别为80.30%和76.19%，广德县为68%，郎溪县和旌德县均低于50%，分别为44.00%和43.18%。共监测指标12501项次，合格12250项次，合格率为97.99%。其中，毒理学指标全部合格，感官性状和一般化学指标合格率为99.43%，微生物指标合格率为89.68%，消毒剂指标合格率为80.08%。从监测结果看，不合格指标主要是微生物和消毒剂指标，尤其是单村工程，水质处理工艺简单，还有部分工程没有安装消毒设备，有的即使安装了消毒设备，但使用不规范或根本不用等等。主要表现在2011年之前建设的大部分单村工程未按要求配备消毒设备，枯水期易受山林腐殖质、野生动物活动等影响，水源水质不稳定。已配备消毒设备的少数工程存在操作使用不当。
2存在的主要问题
经调查水质存在问题如下：
(1)水源地保护问题依然突出。随着经济社会的快速发展，特别是工业化进程的加快，水污染、水生态恶化加剧，水源地的保护问题越来越突出。与城市饮用水水源地保护相比，农村饮用水水源保护相对乏力，工作开展不够平衡，大多数只是由水利部门设立了一些警示标志或标牌。部分工程未划定水源地保护范围，未制定具体的水源保护 措施 ，水源地和饮水安全工程所在地没有设立标志，一些工程在水源地树立水源保护牌，但没有将保护范围、保护措施以及禁止行为进行明确告示，有的水源保护范围、措施针对性和操作性不强，不利于水源保护。
(2)水质检测能力整体不高。目前，各县市区主要依托本县卫生部门的疾控中心开展水质检测，但整体检测能力不高。大部分检测指标偏少，宣州区检测项目为水源水21项、出厂水和末梢水33项;郎溪县检测项目为水源水24项、出厂水和末梢水34项;广德县检测项目为水源水24项、出厂水和末梢水32项;宁国市检测项目为水源水17项、出厂水和末梢水26项;泾县检测项目为水源水20项、出厂水和末梢水32项;绩溪县检测项目为水源水13项、出厂水和末梢水27项，旌德县检测项目为水源水13项、出厂水和末梢水33项。部分规模水厂没有按要求配备水质自检设备和专业检验人员，有的配备了检测设备和人员，水质检测的频次和项目也不规范、不全面，导致部分工程供水水质难达标准，全市农村饮水安全水质检验和监测工作不容乐观。
(3)水质监测不能实现全覆盖。截至2014年底，全市已建成农村饮水安全工程746处(其中规模水厂82处，单村工程664处)，但列入2014年度省农村改水项目水质监测县的监测点只有114处，监测覆盖率仅15%。目前，除了列入省农村改水项目水质监测县的每个监测点每年分枯水期和丰水期各检测1次，规模水厂由卫生监督部门定期抽检外，其余工程只在建设前和建成后各开展一次水质检测，后期运行后几乎没有开展过水质检测，不符合相关检测频次要求。
(4)管理人员服务水平低。我市农村饮水安全工程管理人员中，绝大多数 文化 水平较低，还缺少专业技术培训，管理技术服务水平不高。尤其是单村工程，管理人员一般都是当地村组的农民。规模水厂涉及机电、管路安装及水质检验等各个专业，管理维护专业性强，亟需完善的技术服务体系提供专业技术服务。日常检查中，发现部分管理人员对配备的加药、消毒、检验等设备不会使用或不能按有关规范要求使用，难以适应工程日常管理工作要求。
(5)宣传有待进一步加强。部分群众对于水源保护区的概念不太清楚，有的不知道有哪些禁止行为。虽然已建工程基本上都配备了消毒设施，但大部分单村工程因群众饮水习惯或口感问题而未正常使用。从平时开展的检查和走访来看，部分群众对饮水安全的概念不够清楚，觉得只要不喝生水，细菌超标是没有什么影响的。
3对策
3.1加大水源地保护力度
安徽省环保厅、水利厅2014年12月下发了《关于开展农村集中式供水工程水源保护区划定工作的通知》，对农村集中式供水工程水源保护区划定提出了明确的划定要求。2015年6月底前完成供水人口1000人以上的农村集中式工程水源保护区的划定工作，并在保护区的边界设立明确的地理界标和明显的警示标志，明确保护的级别、范围和禁止事项等。目前，我们正配合环保部门开展水源保护区划定工作，宣州区已完成23个饮用水水源保护区的划定。对于位于农村饮用水水源地一级、二级保护区范围内的村组，通过建设生活垃圾集中外运、调整 种植 结构和规模以减少农药化肥使用、圈养畜禽等措施强化污染治理。同时，积极配合环保部门通过明察暗访、突击检查及专项整治等 方法 ，对工业企业设置排污口、非法排污等违纪饮用水源安全行为加大查处力度，维护水源安全。
3.2建立县级水质检测中心
鉴于我市县级水质检测能力严重不足，检测项目和频次均达不到国家规定标准，为规范水质检测工作，保障农村供水安全，建立县级农村饮水安全工程水质检测中心很有必要。目前，根据上级统一部署，我市已完成县级农村饮水安全工程水质检测中心 实施方案 编制和审批，全市县级水质中心建设批复总投资1224.54万元，计划在2015年年底前全部建成并投入使用。项目建成后，各县市区水质检测中心将具备地表水源水29项和出厂水、末梢水42项常规指标检测能力，按有关要求对已建农村饮水安全工程水质进行抽检和巡检，及时监测供水水质状况，实现水质检测全覆盖，确保供水安全。
3.3加大培训和宣传力度
工程运行管理人员素质直接影响工程运行管理水平，要加强对已建工程管理人员的技术培训，特别是规模水厂涉及机电、管路安装及水质检验等各个专业，管理维护专业性强，对技术服务要求更高。建立运行管理人员培训制度，利用各种会议、举办培训班等多种方式开展技术培训，加强消毒设备使用以及供水管道和设备维修的培训工作，逐步推行水质检测人员培训上岗制度，进一步提高各运行管理人员的管理水平和业务素质。积极利用各种宣传途径、采取多种宣传形式，广泛宣传饮用水水源保护和卫生 安全知识 ，帮助广大用水群众提高饮水卫生意识，同时建立饮用水水源地环境保护投诉热线，鼓励公众举报各种环境违法行为，在全社会形成共同参与维护饮用水安全的良好氛围。
4结束语
2014年11月24日，国务院在水利部考察时指出，努力让所有农村居民喝上干净水，为群众创造最基本的生存条件，是政府应尽职责。农村饮水安全工程的水源保护和水质监测既要充分落实环保、卫生、水利、林业、农业等部门责任，也需要广大群众和供水单位共同参与保护和监督。我们将以讲话为动力，结合农村饮水安全“十三五”提质增效规划编制，统筹谋划，逐步提高农村饮水安全工程标准，进一步加强工程水源保护和水质管理，提高供水水质合格率，确保供水安全。
[参考文献]
[1]GB/5749-2006，生活饮用水卫生标准[S].
[2]安徽省人民政府.安徽省农村饮水安全工程管理办法[Z].2012.
[3]宣城市人民政府.宣城市农村饮水安全工程运行管理办法[Z].2014.
[4]全国人民代表大会常务委员会.中华人民共和国水污染防治法[S].2008.
[5]安徽省人民代表大会常务委员会.安徽省城镇生活饮用水水源环境保护条例[Z].2001.
安全工程本科毕业论文范文二：多目标饮水安全工程水价形成研究
〔摘要〕文章主要从投融资角度，对饮水安全工程水价的形成机制进行分析。
〔关键词〕投融资;水价;机制
1概况
巴彦浩特及沿线苏木镇饮水安全工程任务是为解决当地及沿线苏木镇缺水问题，实现当地经济可持续发展。工程设计规划水平年为2025年，工程设计供水量1298万m3/a，工程供水规模最大日供水量4.98万m3/d。工程主要由取水工程、四级加压泵站、输水管道、净水厂等组成。
2融资方案
巴彦浩特及沿线苏木镇饮水安全工程由项目法人作为融资主体，进行融资活动，负责工程的建设和管理，并承担融资责任和风险。本工程资金来源按照资本金占工程总投资70%，其中，政府投入50%，供水区自筹50%考虑。按国家对固定资产贷款的有关规定，考虑该项目的实际情况，银行贷款占工程总投资30%，贷款期限15年，年利率6.55%。
3成本费用估算
按照《水利工程供水价格管理办法》和《水利建设项目经济评价规范》，本项目总成本费用包括水资源费、燃料及动力费、工资及福利费、 修理 费、 保险 费、其他费用、折旧费、摊销费、利息支出等费用。经营成本是指项目总成本扣除折旧费、摊销费、利息支出以后的费用。总成本费用9634.28万元;单方供水成本4.46元/m3。其中，经营成本5550.51万元，单方经营成本2.55元/m3。
4主要财务指标
4.1生存能力分析
本工程总投资收益率为6.20%，投资利税率为5.75%，资本金净利润率为6.28%。多年平均净现金流量为8327.27万元，现金流较充足。
4.2偿债能力分析
本项目可用于还贷的资金主要来源于折旧费及未分配利润，贷款采用等额还本、利息照付方式。工程可在15年内还清全部借款本息。项目还贷期资产负债率最高为31.50%，随着工程投入运行，资产负债率很快下降，还清借款本息后，资产负债率下降到0.37%，说明本工程在拟定的资金筹措方式下具有一定的偿债能力。
4.3盈利能力分析
在财务收入与利润分配计算的基础上，进行不同资金的现金流量分析，主要指标如下:项目投资财务内部收益率(税后)为6.34%，项目投资财务净现值(税后)为41282.05万元，资本金财务内部收益率(税后)为6.01%，资本金财务净现值(税后)为124.39万元，投资回收期(静态)为15.29年。
5敏感性分析
选择销售价格、经营成本及固定资产投资这3个主要因素进行敏感性分析，选择变化幅度为-20%～20%时，项目投资内部收益率(税前)在4.84%～10.01%之间变动，各方案均高于投资财务基准收益率4%，说明本项目具有一定的抗风险能力。
6结论与建议
冯守涛 吉延梅 王小刚 （山东省鲁北地质工程勘察院，德州253015） 作者简介：冯守涛（1978—），男，助理工程师，主要从事水工环地质勘查工作。 摘要：对德
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把你的锅盖盖好 3人参与回答 2023-12-07 