湖北省竹溪县两河口丹霞山饮用天然矿泉水开发利用与生态复绿方案.doc

湖北省竹溪县两河口丹霞山 饮用天然矿泉水开发利用与 生态复绿方案 湖北省地质环境总站 竹溪县国土资源局 二〇一六年九月 湖北省竹溪县两河口丹霞山 饮用天然矿泉水开发利用与 生态复绿方案 目 录 第一章 前言1 一、任务由来1 二、方案编制依据1 三、目的任务3 四、工作方法与完成工作量4 第二章 矿泉水水源地基本情况5 一、矿泉水水源地地理位置和社会经济概况5 二、矿泉水水源地开发利用概况6 三、矿泉水产品需求现状和预测7 第三章 矿泉水水源地地质环境背景10 一、地形地貌10 二、地层岩性11 三、地质构造12 四、水文地质条件13 五、工程地质条件18 六、人类工程活动19 第四章 矿泉水开发利用方案20 一、矿泉水资源概况16 二、主要建设方案的确定20 三、技术经济分析30 四、卫生防护28 第五章 矿泉水开发项目建设区地质环境恢复治理与生态复绿复垦方案37 一、矿泉水水源地地质环境影响评估37 二、地质环境保护与生态复绿复垦可行性分析64 三、地质环境恢复治理与生态复绿复垦工程方案38 第六章 经费估算与进度安排79 一、经费估算79 二、进度安排86 第七章 保障措施87 一、组织保障87 二、技术质量及安全保障87 第八章 结论与建议90 一、结论90 二、存在问题及建议92 附件目录 序号 名称 1 湖北省国土资源厅关于湖北省竹溪县两河口饮用天然矿泉水水源地勘探报告矿产资源储量评审备案证明鄂土资储备字[2015]084号 2 省国土资源厅关于竹溪县两河口丹霞山矿泉水划定矿区范围的函鄂土资函[2016]638号 3 液体矿产勘查甲级资质 4 地质灾害治理工程甲级设计资质 5 委托函 附表目录 序号 名称 1 湖北省竹溪县两河口丹霞山矿泉水开发项目建设区地质环境影响现状评估表 2 湖北省竹溪县两河口丹霞山矿泉水开发项目建设区地质环境影响现预测估表 3 湖北省竹溪县两河口丹霞山矿泉水开发项目建设区地质环境恢复治理与防治分区表 附件目录 图号 图名 1 湖北省竹溪县两河口丹霞山矿泉水开发项目建设区环境地质图 2 湖北省竹溪县两河口矿泉水水源地勘探丹霞山Ⅰ、Ⅱ级保护区条件图 3 湖北省竹溪县两河口丹霞山矿泉水开发项目建设区地质环境影响现状评估图 4 湖北省竹溪县两河口丹霞山矿泉水开发项目建设区运输管道纵剖面图 5 湖北省竹溪县两河口丹霞山矿泉水开发项目建设区1-1’剖面工程地质图 6 湖北省竹溪县两河口丹霞山矿泉水开发项目建设区2-2’剖面工程地质图 7 湖北省竹溪县两河口丹霞山矿泉水开发项目建设区2-2’剖面工程地质图 8 湖北省竹溪县两河口丹霞山矿泉水开发项目建设区地质环境影响预测评估图 9 湖北省竹溪县两河口丹霞山矿泉水开发建设区地质环境恢复治理及生态复绿复垦工程总体部署图 10 湖北省竹溪县两河口丹霞山矿泉水地质环境恢复治理及生态复绿复垦工程部署图 11 湖北省竹溪县两河口丹霞山矿泉水D1拦渣坝大样图 12 湖北省竹溪县两河口丹霞山矿泉水集水池、D2拦渣墙大样图 13 湖北省竹溪县两河口丹霞山矿泉水排导沟大样图 14 湖北省竹溪县两河口丹霞山矿泉水监测墩配筋及结构大样图 第一章 前 言 一、 任务由来 竹溪县境内的矿泉水资源较为丰富，主要储藏在桃源乡两河口、桃源乡中坝鱼洞子、丰溪镇朝阳洞、丰溪镇大鱼洞、丰溪镇大队屋场、天宝龙滩等地。地质勘探成果表明，桃源乡两河口村矿泉水水源地水质好，资源丰富，含有多种对人体有益的微量元素。芙丝（湖北）饮品有限公司计划对竹溪县两河口丹霞山饮用天然矿泉水进行开发，投资开发优质矿泉水资源。 为贯彻落实国务院关于“在保护中开发、在开发中保护”的资源政策，加强矿产资源开发利用前期的管理工作，引导矿山企业走上“依法办矿、科学采矿、安全生产、保护环境”的轨道，2014年6月21日，竹溪县人民政府以溪政函【2014】108号文竹溪县人民政府关于桃园乡两河口矿泉水勘查及采矿权相关事宜的委托函委托湖北省地质环境总站对该矿泉水水源地进行调查，并协助办理采矿权申报工作。受竹溪县人民政府委托，湖北省地质环境总站承担“湖北省竹溪县两河口丹霞山饮用天然矿泉水开发利用与生态复绿方案”的编制工作 二、 方案编制依据 湖北省竹溪县两河口饮用天然矿泉水为新开项目，本着“在开发中保护，在保护中开发，适度开发矿泉水”的原则编写本开发利用方案，为矿泉水生产和发展提供指导，主要编制依据为 1、中华人民共和国（GB85372008）饮用饮用天然矿泉水标准； 2、湖北省竹溪县两河口饮用天然矿泉水水源地勘探报告； 3、湖北省竹溪县两河口饮用天然矿泉水水源地勘探报告备案证明（鄂土资储备字［2015］084号）； 4、湖北省竹溪县两河口饮用天然矿泉水评审意见书（鄂土资矿评［2015］084号）； 5、省国土资源厅关于竹溪县两河口丹霞山矿泉水划定矿区范围的函（鄂土资函［2016］638号）； 6、竹溪桃花源饮用天然矿泉水生产项目可行性研究报告； 7、矿山地质环境保护规定国土资源部第令44号； 8、矿山地质环境保护与治理恢复方案编制规范（DZ/T0223-2011）； 9、地质灾害危险性评估规范（DZ/T 0286-2015）； 10、湖北省国土资源厅关于切实做好土地复垦方案编制和审查工作的通知（鄂土资发［2007］77号）； 11、土地复垦技术标准TD，1995试行； 12、水土保持综合治理技术规范GB/T16453.116453.6-200 8）； 13、矿泉水设备资料、生产工艺流程报告及其它相关资料。 在上述资料的基础上，根据国土资源厅鄂土资规[2016]2号文关于矿产资源开发利用与生态复绿方案及相关设计规范进行编写。 矿产资源开发利用与生态复绿方案是采矿权人申请办理采矿权、采矿权延续及调整生产规模的要件之一,为了加强矿政管理，严格管控矿产资源利用的源头关，应在科学、合理、经济有效的原则下进行矿产资源开发利用与生态复绿方案的编制，其目的是为了矿泉水资源的持续高效开发利用，同时有效的保护好环境，有条件的地方还要进行复垦。竹溪县人民政府委托湖北省地质环境总站编制湖北省竹溪县两河口饮用天然矿泉水开发利用与生态复绿方案，以指导矿泉水的开采，合理有效的开发利用该处矿泉水资源，做到以人为本，在资源开发中充分落实环境保护、水土保持、植被保护，从而建设绿色矿业，促进当地经济可持续发展。 三、 目的任务 方案编制的主要目的为确定矿泉水厂开采及复垦、复绿方案；评估矿泉水厂建设及生产活动造成的地质环境问题及其危害，制定矿泉水水源地地质环境保护与治理措施，采用工程和生物等相结合的手段使矿泉水水源地地质环境得以恢复和重建。在开发矿泉水资源的同时，要进行合理规划和综合治理，采取有效的措施保护环境，使矿泉水资源开发与环境保护协调发展。 主要任务为分析该地区水资源情况，确定开采范围及开采方式，规定最大允许年开采量，根据允许开采量设计生产规模及工艺流程，对生产企业投资和生产经营进行技术经济分析；分析评估区的地质环境条件，对评估区矿泉水生产活动引发的地质环境问题及其影响做出现状评估，对矿泉水生产可能引发或加剧的地质环境问题及其影响做出预测评估，对矿泉水水源地建设和矿泉水生产活动对地质环境影响做出综合分区，提出矿泉水水源地质环境保护与治理恢复措施，概算工程投资等。 四、 工作方法与完成工作量 湖北省地质环境总站在接到竹溪县人民政府委托书后，立即组建项目组，开始收集与此相关的各类资料，编写调查设计书，并于2015年4月13日开展野外实地勘探，分别对丹霞山、凤凰嘴和丹凤山5处泉水进行了水质采样检测，建立5处长观站点。 2015年12月22日，湖北省国土资源厅组织专家对湖北省竹溪县两河口饮用饮用天然矿泉水水源地勘探报告进行了评审，并以“湖北省国土资源厅关于湖北省竹溪县两河口饮用饮用天然矿泉水水源地勘探报告矿产资源储量评审备案证明”对其进行了批复，2016年6月21日，省国土资源厅以鄂土资函[2016]638号文下达了“省国土资源厅关于竹溪县两河口丹霞山矿泉水划定矿区范围的函”划定了矿区范围 在此基础上，湖北省地质环境总站收集了芙丝（湖北）饮品有限公司建厂方案资料，2016年6月2531日对现场及进行了野外调查，对泉口进行了地形测绘，对矿泉水水源地地质环境进行了核实，经综合研究编制了本方案。 野外调查及室内资料整理均按矿产资源开发利用方案编写内容要求、矿山地质环境保护与治理恢复方案编制规范（DZ/T223-2011）、土地复垦技术标准TD，1995试行、湖北省国土资源厅关于切实做好土地复垦方案编制和审查工作的通知（鄂土资发［2007］77号）；的要求进行，工作质量达到了相关规范的要求，所获取的资料真实可靠。 第二章 矿泉水开发项目概况 一、 矿泉水水源地地理位置和社会经济概况 1、地理位置 湖北省竹溪县桃源乡位于十堰市竹溪县南部，南接重庆市巫溪县，东邻竹山县柳林乡，西连陕西省镇坪县。 勘查区位于湖北省竹溪县桃源乡两河口村，地理坐标东经10954′11.223″，北纬3158′34.46″。“泉双”公路贯穿全乡，境内乡、村亦通简易公路，是楚地进入川陕的门户，进庸沿堵河入汉江的咽喉，目前通过区间道路升级改造，8个月后水源地与天宝至328省道相连通车，到时交通距离将有所缩短，交通较为便利（见图2-1）。 图2-1 湖北省竹溪县两河口矿泉水矿区交通位置图 2、社会经济概况 两河口矿泉水所在的竹溪县桃源乡，位于县境南部，北距县城192公里，面积259.7 平方公里，人口0.9万，辖15个村委会。当地民风淳厚、社会稳定，整体经济水平较低。乡镇企业有商贸、修理、运输和各种加工业。农业主产玉米、豆类、洋芋和水稻。地势主要为山区，区域经济以农业为主，兼有林业、茶业，水能藴藏量较大，饮用矿泉水资源比较丰富。是全县内比较贫困的乡镇。 二、 矿泉水水源地开发利用概况 1、矿泉水开采历史与矿业权登记情况 两河口矿泉水位于大山深处，自由流淌多年一直未被重视，直到2014年初发现泉水锶含量达到国家饮用饮用天然矿泉水界限指标要求后才被作为饮用饮用天然矿泉水开发利用确定下来。2014年6月，竹溪县人民政府委托湖北省地质环境总站对两河口矿泉水水源地进行勘探，为申办该地矿泉水采矿权提供科学依据。本项目为新开项目，该矿泉水水源地无开采历史，无矿业权登记行为。矿区有5处泉水，西侧为丹霞山，是此次开发利用的矿泉水，位于该水源地西侧丹霞山陡崖下，是该水源地流量最大的一处泉水。中部为凤凰咀，有三处泉水，西侧为丹风山（一处泉水），未来计划二者合并再申请一个采矿权。 2、矿泉水开发利用概述 两河口矿泉水水资源比较丰富，自由流淌多年一直未开发利用。当地仅用来作为人畜饮用水源和附近农田灌溉，由于当地人稀地少用量很小，其余大部分沿溪沟流入附近的瓦沧河。2014年6月，竹溪县人民政府决定对对桃园乡两河口矿泉水水源地进行勘查开发利用，通过招商引资，最后由芙丝（湖北）饮品有限公司计划对竹溪县两河口丹霞山饮用天然矿泉水进行开发利用。该公司计划一期项目拟总投资为65728.16万元，设计年生产能力25万吨,视市场需求适时开展二期扩产项目，目标是在将来通过多种开发，实现年产60万吨的产量。 3、土地利用概况 丹霞山天然饮用矿泉水所在地土地权属为竹溪县桃源乡两河口村，泉口西北部为高山，东南部为悬崖，崖下散居几户村民（已搬迁）。从泉口至厂房直线距离有2.8公里，输水管道有近6公里，沿线多为灌木林地，未见农田和耕地，崖下散居几户民居周边很少量的耕地也已退耕还林。 泉口一级保护区面积为100100m，不涉及到农田和耕地，根据卫生条件要求，从泉口到集水池之间需要修建全封闭式保护设施，另外在泉口北侧和北西各有一条小冲沟，暴雨时会有洪水汇集到泉水之中，拟在此处修筑拦渣坝，把暴雨时的洪水挡开。以上这些工程施工仅对泉口附近灌木林地只有很少量的占有（详见附件工程布置图）。从集水池到厂区之间需要修建输水管道和消能储水罐，工程施工会对沿线林地造成压占，由于施工范围不大，工程量较小，整个项目开发需要占有的土地非常有限。 三、 矿泉水产品需求现状和预测 1、饮用天然矿泉水国内外需求及市场供应情况 当今世界“天然、安全、营养、健康”是发达国家水饮品消费的时尚特征，随着物质生活条件的不断改善，天然矿泉水已成为人们日常生活的必需饮品。目前全世界约有3.5亿人口在饮用矿泉水饮料，引用人口呈逐年大幅度上升之势，市场需求潜力巨大。意大利、德国、法国等国家的人均年消费量在100升以上，美国、加拿大、日本、韩国等国家人均年消费量也呈急剧上升之势。近年全球矿泉水产业年均增长率在10以上，我国利用饮用天然矿泉水作饮料的工作虽起步较晚，年人均消费矿泉水量不足欧洲国家平均水平的25，但市场潜力很大。如果我国人均消费量提高1升，则矿泉水需求量将超过137万吨（注2014年我国总人口13.7亿），如果我国人均消费量提高到与日本相当水平（10升），则矿泉水需求量将超过1370万吨。其中按高端矿泉水10占比计算，高端矿泉水市场需求量将超过137万吨。 据不完全统计，国内已发现有3000多处矿泉水资源，其中适于做饮用矿泉水的有1000余处，已开发的有近千家。一批又一批的矿泉水厂相继建成投产，产品供不应求，市场不断扩大，产品远销海内外。例如河南陕县矿泉水，品质优良，年产量达100万吨；深圳生产的百岁山矿泉水，现已打入港澳及国际市场，比利时、法国、美国的十五家公司纷纷订购，产品供不应求。 丹霞山饮用饮用天然矿泉水蕴藏于岩石重叠的山峦，山上植被繁茂，从山岩断层细流汇集成的山泉，富含锶、偏硅酸等各种对人体有益的微量元素，该矿泉水属重碳酸钙型弱碱性极软淡水，适合做高端矿泉水，因此，芙丝（湖北）饮品有限公司计划将该矿泉水打造成高端矿泉水品牌（VOSS）。近年来高端饮用市场异常繁荣，我国高端矿泉水销售量从2010年的28.6万吨增至2013年的59万吨，年均增速达25以上，远高于饮用水行业的增速。 2、产品价格分析 目前，国内外矿泉水销售价格不一，主要与各矿泉水水质有关，品质优良的矿泉水一般售价较高，如规格500ml矿泉水售价在人民币8元以上的有法国生产的的品牌依云、巴黎水、富维克矿泉水；我国西藏5100水资源控股有限公司生产的5100西藏冰川、上海珠峰冰川矿泉水有限公司生产的珠峰冰川。 规格500ml矿泉水售价在人民币4～8元的有意大利生产的圣碧涛矿泉水；加多宝公司生产的昆仑山矿泉水；恒大矿泉水集团有限公司生产的恒大矿泉水；阿尔山饮品（北京）有限公司生产的阿尔山矿泉水；青岛可蓝矿泉水有限公司生产的可蓝矿泉水。 芙丝（湖北）饮品有限公司生产的VOSS矿泉水330ml定价4.5元人民币，500ml定价5.5元人民币。 纵观国际、国内市场，随着企业品牌效应影响的加强及人们对绿色食品消费量的增加，预计矿泉水的市场销售价格不会下滑，企业会有较好的经济效益。 第三章 矿泉水水源地基本情况 一、 地形地貌 矿区地处武当山脉北西端的南西部边缘地带，其南西侧与大巴山脉接壤。工作区一带地貌类型属构造侵蚀、溶蚀中山区，山体总体走向为东西向，与区域构造线方向一致。 区内总体地势是中部高，南、北部低。从横向上看，东西两侧相对较高，中间部位受沟谷切割影响相对较低。自西向东，由天窝坑、大石案（丹霞山）、凤凰嘴、丹凤山、大同沟东侧的1369.0高地和1187.2高地形成局部地表分水岭，受香浦沟和大同沟切割影响，将东西向的山脊（分水岭）切割成三个部分。天窝坑、大石案（丹霞山）及丹凤山，山顶海拔高程1600-1900m，构成矿区一级山顶夷平面。矿区北侧的阳坡、杨家坪、夹槽及大同沟东部一线，山顶高程1300-1400m，为矿区二级山顶夷平面。丹凤山山顶位于矿区的中东部，海拔高程1846.2m，是区内的至高点。瓦沧河位于矿区南部，自西向东流过，在勘查区东部边缘流出，高程550m，是矿区最低侵蚀基准面。矿区相对高差可达1000m以上，属高中山区。 矿区沟谷深切，陡崖发育，一般为陡坡地形。地形坡度一般在30-40，局部陡峭地段坡度可达60-70。除瓦沧河外，大同沟和香浦沟是矿区最大的两条冲沟。大同沟位于矿区东部，自北西向南东汇入瓦沧河，沟谷底部高程560-980m，切割深度600-800m，构成了矿泉水含水系统的东部排泄边界。香浦沟位于矿区中部，呈南北向展布，沟谷底部高程600-1100m，切割深度800-1000m，是切割矿泉水含水岩组的主要沟谷，也是泉水集中排泄的地带。在天窝坑、大石案（丹霞山）及丹凤山山顶一带，陡崖发育，陡崖延伸长度500-1000m，落差可达100m。大石案地带岩溶裂隙发育，丹霞山泉口以北约1km处发育一落水洞，高程约1300m，洞口直径约2m，深不见底。天窝坑有九个落水洞，洞口直径约0.5-2m，均深不见底。 二、 地层岩性 矿区零星见第四系堆积物覆盖，前第四系地层产出了较为完整的寒武系至三叠系地层，区域岩石地层见表3-1。 表3-1 区域岩石地层表 地质年代 地层单位 代号 厚度（m） 岩性描述 代 纪 世 群 组 段 古生代 三叠纪 早中世 嘉陵江组 T1-2j 98.45 紫红色薄层砂屑白云岩、泥质白云岩 早世 大冶组 T1d 146.51 灰黄色砂质页岩、薄层灰泥岩夹钙质页岩、深灰色中厚层灰泥岩 二叠纪 晚世 大水沟组 P1-2d 117.71 深黑色薄层硅质岩夹含碳页岩、透镜状灰岩、深黑色含碳质页岩夹少量薄层硅质岩 早世 瓦屋湾组 P1w 229 深灰色厚层细晶灰岩夹少量碳质页岩 梁山组 P1l 6.02 深黑色碳质页岩夹透镜状灰岩、常见透镜状石煤层 志留纪 早中世 纱帽组 S1-2s 0-5.88 灰黄色粉砂质页岩夹薄层粉砂岩，底部夹猪肝色砂页岩 志留纪 早世 罗惹坪组 S1lr 52.24 灰黄色含粉砂质粘土岩夹薄层细晶灰岩、灰绿-淡红色厚层生物礁灰岩 新滩组 S1x 392.68 灰黄-灰绿色含粉砂质页岩、灰黄色粉砂质页岩夹透镜状粉砂岩，底部夹薄层重晶石 奥陶纪 早中世 龙马溪组 O3S1l 174.25 深黑色薄层硅质岩、碳质页岩夹白云质粘土岩、灰黄色粉砂岩夹碳质页岩、细砂岩 艾家山群（OA） 宝塔组 O2-3b 21.04 紫红色厚层含粒灰泥岩、龟裂纹灰泥岩、灰黄色薄层泥质瘤状灰泥岩 牯牛潭组 O1g 16.06 深灰色瘤状颗粒灰岩夹页岩、深灰色厚层生物灰岩、砾屑灰岩 早世 大湾组 O1d 16.14 灰色粘土质页岩夹薄层硅质岩、深灰色薄-中层生物屑灰岩、白云质灰岩 宜昌群OY 红花园组 O1h 39.25 深灰色厚层生物屑灰泥岩、白云质灰岩夹含燧石条带白云质灰岩 南津关组 O1n 16.75 深灰色厚层砾屑灰岩、生物屑灰泥岩夹黄绿色白云质粘土岩 寒武纪 晚世 娄山关组 ∈2O1l 121.03 灰-深灰色厚层白云岩、白云质灰岩夹团块状白云质泥岩 中世 覃家庙组 ∈2q 93.5 紫红色、灰白色薄层砂屑白云岩、泥质白云岩灰白色厚层白云岩 早世 石龙洞组 ∈1sl 111.62 深灰色厚层含粒灰泥岩、白云质灰岩、碳质白云岩 天河板组 ∈1t 49.77 深灰色厚层泥质条带灰岩夹少许黄绿色钙质页岩、薄层鲕状灰岩 石牌组 ∈1s 57 灰黄色、灰绿色砂质页岩、泥质粉砂岩夹薄层细晶灰岩、顶部夹薄层鲕状灰岩 牛蹄塘组 上段 ∈1n3 67.08 深灰色中厚层状细晶灰岩夹碳质页岩、底部透镜状、薄-中层状石煤层 下段 ∈1n1 42.65 黑色碳质页岩夹深灰色钙质页岩、偶夹薄层灰泥岩 元古代 武当岩群 Ptw1 绢云钠长片岩、绢云钠长变粒岩 三、 地质构造 根据湖北省区域地质构造图划分，本区处于扬子准地台（Ⅰ级）上扬子台坪（Ⅱ），隶属大巴山-大洪山台缘褶带的青峰台褶束（Ⅱ11-1）。从构造体系上看，属于淮阳山字形构造的西翼反射弧。该构造单元呈东西向展布，界于青峰断裂和阳日断裂之间。勘查区位于青峰台褶束西部复式向斜核部，该复式向斜呈指状分枝，次级褶皱发育。矿区就位于该复式向斜的次一级倒转向斜的西部翘起端。矿区褶皱和断裂构造均很发育，地质构造复杂。 1、褶皱 矿区构造线与区域构造线方向一致，呈近东西向展布。自西向东，天窝坑-大石案（丹霞山）-凤凰嘴-丹凤山-大同沟-白河以西一线发育的倒转向斜延展长达30km，矿区就位于该倒转向斜的西端。该倒转向斜核部地层为三叠系，两翼分布地层为寒武系-志留系，宽约4km。南翼岩层倾向北，倾角40-60，北翼向北倒转，其岩层亦倾向北，倾角40-50，向斜轴向东倾伏，西端翘起。该向斜核部碳酸盐岩是矿泉水形成的含水岩组，向斜构造也是矿泉水富集的主要蓄水构造。 2、断裂 工作区内断层较发育，发育了近东西向、北东向和北西向三组断裂。 （1）近东西向断裂 勘查区发育有六条近东西向断裂（F1、F6、F7、F8、F9、F10），均倾向北，倾角20-35，受南北向挤压影响，其断裂性质均为逆断层，延伸方向与向斜轴一致，延伸长度数公里至十数公里，是区内规模最大且发育最早的一组断裂，为后期北东向和北西向断裂切割。该组断裂为阻水断裂，为矿泉水的储存创造了良好的条件。 （2）北东向断裂 矿区发育了两条北东向断裂（F2、F3）。F2断层斜穿向斜核部，断层延伸长约3km，产状295∠75，贯穿寒武系、志留系、二叠系、三叠系。物探成果显示，该断层为一张性平移断层，具有导水性。F3断层位于大石案西侧，与F2断层平行，延伸长超过14km，为平移断层。该断层为北西向断裂切割。 （2）北西向断裂 矿区发育了两条北西向断裂（F4、F5），走向330，属平移断层，部分切穿向斜核部。 四、 水文地质条件 天窝坑大石案木城寨向斜为区内主体褶皱构造，轴向近东西，延展长度超过15km其西端仰起封闭。向斜核部为三叠系下中统嘉陵江组，两翼地层分别为三叠系大冶组、二叠系及志留系，该向斜构造为区内地下水主要蓄水构造。向斜核部及其两翼中等富水的碳酸盐岩分布区形成高大的地表分水岭山体，残留多级岩溶化剥夷面，广泛分布的垂直与水平岩溶管道系统，为岩溶水的补给与径流奠定了基础。南北两侧及西部为志留系砂页岩相对隔水层所围限，东部为F5阻水断层及深切的瓦沧河切割，形成一个相对独立的岩溶水水文地质单元。根据矿区出露岩层透水性能可分为含水岩类和非含水岩类，含水岩类按其含水介质水文地质条件特性及其水动力特征富水性可细分为若干含水岩组 （1）极强富水的碳酸盐岩溶裂隙水含水岩组含水层主要由寒武系天河板组（∈1t）、石龙洞组（∈1sl）、覃家庙组（∈2q）、娄山关组（∈2O1l）厚层白云灰岩、白云质灰岩、泥质条带灰岩等组成，多见有溶沟、溶槽、漏斗、溶蚀洼地及小型溶洞。该含水层主要分布在丹霞山矿泉（Q1）北部及东南部，北部出露高程在800～1580m之间；南部出露高程多在1000m以下。 （2）强富水的碳酸盐岩岩溶裂隙水含水岩组含水层由三叠系下统大冶组（T1d）、三叠系中下统嘉陵江组（T1-2j）白云岩、灰岩组成，大冶组夹有多层砂质页岩及钙质页岩。岩溶较为发育，地表溶蚀台地以溶蚀洼地、沟槽、落水洞为主，深部受控于向斜构造与页岩相对隔水层控制的溶蚀裂隙，溶洞较为发育，以遭受构造应力作用强烈的向斜核部表现最为明显，形成多个沿向斜核部破碎岩体发育的水平岩溶网络系统。该含水层主要分布在调查区的中部，沿东西走向形成山脊，出露高程在1300～1850m之间；是本地区主要含水层位，丹霞山矿泉（Q1）就从该层位自然流出，流量达6800m3／d。 （3）中等富水的碳酸盐岩夹碎屑岩岩溶裂隙水含水岩组含水层由奥陶系下统南津关组（O1n）、红花园组（O1h）、大湾组（O1d）、牯牛潭组（O1g）及奥陶系中上统宝塔红组（O23b）生物碎屑灰岩、白云质灰岩、泥质瘤状灰岩、硅质岩、白云质泥岩、细砂岩组成。岩溶发育程度及富水性相对较差，岩溶形态主要为溶孔、溶蚀沟槽与小型溶洞。该含水层主要分布在丹霞山矿泉（Q1）南部及西南部，出露高程多在800m以下，与丹霞山矿泉（Q1）无水力联系。 （4）弱富水的碳酸盐岩岩溶裂隙水含水岩组含水层内二叠系下统瓦屋湾梁山组（P1lw）及寒武系下统牛蹄塘组上段（∈1n2）组成，岩性为灰岩、硅质岩，夹碳质页岩及透锐状石煤层。岩溶中等发育，以溶蚀裂隙、小型溶蚀沟槽、洼地为主。该含水层主要分布在丹霞山矿泉（Q1）西北部及西南部，西北部出露主要为寒武系下统牛蹄塘组上段（∈1n2），高程在1000～1300m之间；西南部出露主要为二叠系下统瓦屋湾梁山组（P1lw），高程多在8001～1300m之间，与丹霞山矿泉（Q1）水力联系不大。 （5）断裂带的富水性矿区断裂除F2属中等富水的构造裂隙含水带、F3、 F4属弱富水的构造裂隙含水带外，其余断裂均属相对阻水的破碎带。 （6）相对隔水层志留系（S）、二叠系大水沟组（P1-2d）、奥陶系上统志留系下统龙马溪组（O3S1l）、寒武系下统石牌组（∈1s）、牛蹄塘组下段（∈1n1）、元古代武当群为相对隔水层，岩性为页岩泥岩、硅质岩、片岩等。 矿泉水的补给、径流和排泄主要受控于地形、地貌、地质构造、含水岩组的埋藏及其水文地质边界条件。丹霞山矿泉（Q1）悬挂于高大的大石案山体（高程1756.5m）东侧山腰F2断裂崖壁之上，出露高程1040m。泉自一高约2030cm，宽7080cm不规则矩形溶洞涌出，为一溶洞泉。泉口以上至山顶（高程1600m）形成高度6570m断层崖，泉口出露处为一高度4050m，宽约20m的陡坡，其下为陡壁。泉水顺坡排泄，形成高约38m的瀑布。东部高陡的断层崖及因岩性差异形成的陡缓相交地形为岩溶水的出露排泄提供了地形条件，该区大气降水沿大面积分布的溶蚀台面垂直岩溶管道入渗地下，通过向斜核部受控于大冶组薄层泥质灰岩夹钙质页岩发育的水平岩溶管道，向东南部深切的瓦沧河及支流香浦沟径流，在适宜的部位出露排泄。由于F2导水断裂构造延伸长，切穿了向斜北翼志留系砂页岩隔水层，使其北部寒武系碳酸盐岩含水层地下水与向斜核部三叠系含水层地下水径流形成一定的水力联系，使向斜北翼高程1400-1600m区段的寒武系灰岩含水层中岩溶水沿导水断裂自北东向南西运移，侧向补给丹霞山矿泉（Q1）。 五、矿泉水资源 丹霞山矿泉水水源地为一走向为近东西向的向斜蓄水构造，主要含水介质为向斜核部三叠系下中统嘉陵江组和大冶组，隔水岩组底板为志留系。矿泉水的补给、径流和排泄主要受控于地形、地貌、地质构造、含水岩组的埋藏及其水文地质边界条件。丹霞山矿泉悬挂于高大的大石案山体（高程1756.5m）东侧山腰F2断裂崖壁之上，出露高程1040m。泉水顺坡排泄，形成高约38m的瀑布。大石案天窝坑一带山体高大宽厚，高程1709.31786.8m的溶蚀台面上，落水洞、漏斗、溶蚀洼地等岩溶形态发育，为大气降水补给地下水提供了条件，向斜核部遭受构造应力强烈，岩体较为破碎，向斜西端翘起封闭，向斜核部平缓岩层岩体倾向北东，受控于大冶组薄层泥质灰岩夹钙质页岩的西高东低水平岩溶管道发育，为地下水的径流提供了通道。 碳酸盐岩晶体结构为碳酸根阴离子，与该阴离子结合的阳离子主要为二价离子，其中就包含锶离子，且碳酸锶也是碳酸盐岩的组成矿物之一。锶离子和钙离子是共生的。地下水经灰岩岩溶裂隙及构造破碎带中长期运移，碳酸盐岩岩层溶滤，使地下水中富含锶离子等矿物元素。含锶矿泉水中，大冶组（T1d）灰岩平均含锶552PPm，瓦屋湾组（P1w）燧石结核灰岩含锶小于200～713.8ppm，经取样检测检测，梁山组（P1l）细晶灰岩中，锶含量为798.5PPm。岩石中含锶矿物的溶解，使得地下水中含锶达标。 该矿泉水物理性质良好、一般无色、无味、透明，水温9℃；地下水PH值为7.16～8.33，属中性～弱碱性水，矿化度123.00～157.60mg/L，属低矿化淡水，主要有益组分锶含量从2014年5月至2015年4月检测结果（含量单位为mg／L）分别为0.49～3.95、0.844～1.194、0.4034～1.166mg、0.5155～0.8和0.6～1.1，地下水化学类型为重碳酸钙型弱碱性淡水，属含锶的重碳酸钙镁型饮用天然矿泉水。 丹霞山矿泉最小流量为103.06L/S,最大流量为236.67 L/S，平均流量为132.15 L/S，最大流量为平均值的179％，最小流量为平均值的80％。由湖北省地质环境总站编制的湖北省竹溪县两河口饮用天然矿泉水水源地勘探报告，经湖北省国土资源厅组织专家组评审认定（鄂土资储备字［2015］084号），丹霞山矿泉水（Q1）允许开采资源量（B＋C级）6800m3／d，矿泉水规模属大型。 开采技术条件受矿泉水赋存条件与泉水出露实际情况的限制，其开采难度还是比较大的。由于丹霞山矿泉水（Q1）悬挂于断裂崖壁之上，崖高38米，这给管道铺设以及泉口保护设施施工造成了很大的难度。虽然泉口位于崖壁之上，但泉口东侧仍有较平缓的20多米宽的山坡，有利于泉口与输水管道封闭设施的施工，在泉口矿泉水勘察时还建有十几米长的引水槽（用于当时测流量）。泉口西侧现已修成人工栈道便于人员通行及物质运输，也便于输水管道架设。 六、工程地质条件 根据地层岩性组合特征以及物理力学性质，可将矿区内出露的地层划分为多个岩（土）体工程地质岩组。 1、软弱次坚硬粉碎屑岩工程地质岩组，包括二叠系梁山组（P1l）、志留系（S）、龙马溪组（O3S1l）和寒武系石牌组（∈2s）、牛蹄塘组下段（∈1n1） 该类工程地质岩组主要为粉砂岩、页岩、泥岩，岩性较为软弱次坚硬，岩石力学强度较低中等，抗风化能力弱，遇水易软化。 2、次坚硬坚硬层状碳酸盐岩工程地质岩组，包括二叠系瓦屋山组（P1w）、奥陶系宝塔组（O3b）、庙坡组（O2-3m）、牯牛潭组（O2g）、大湾组（O1-2d）和寒武系天河板组（∈2t）、牛蹄塘组上段（∈1n2）。该类工程地质岩组的岩石含较多的泥质成分，层厚一般以薄中层，岩性较坚硬，岩溶不太发育，抗风化能力较强，岩石力学强度次坚硬坚硬。 3、坚硬厚层状碳酸盐岩工程地质岩组，包括寒武系娄山关组（∈3O1l）、覃家庙组（∈3q）、石龙洞组（∈2sl））和奥陶系南津关组（O1n）、红花园（O1h）。 该类岩组一般呈厚层状，岩性致密坚硬，抗风化能力较强，岩溶较发育，岩石干抗压力强度较高，岩石力学强度高。 4、二叠系大水沟组（P2d）及元古界武当岩群（Pt2w）次坚硬变质岩工程地质岩组 该类岩组中的薄层硅质岩、透镜状灰岩及绢云钠长片岩、钠长变粒岩岩性较为坚硬，岩石力学强度中等，岩石易碎，不容易风化，力学强度次坚硬。 七、人类工程活动 丹霞山矿泉水源地位于大山深处，人类工程活动较少，周围仅修有县级或村级公路，无工厂及矿山企业，矿泉水水源地处于悬崖峭壁之上，人类工程活动难以达到，外围分散住居有几户村民，人类工程活动主要是耕种、修路和修建住房。随着国家退耕还林政策的实施，许多坡地开始退耕还林，矿区附近居民已搬迁完毕。不过随着该矿泉水项目的开发，泉口附近会有少量的工程施工，从泉口至水厂会铺设输水管道和管道巡检辅道，到时会对泉口处地貌及植被造成一定的破坏，但是工程施工范围很小，施工强度不大，对附近生态环境影响较小。 第四章 矿泉水开发利用方案 一、 主要建设方案的确定 1、 开采范围 丹霞山矿泉泉眼中心地理坐标为东经10954′6.5″，北纬3153′34.8″，根据矿泉的周边环境及矿泉水赋承条件，经湖北省国土资源厅审定（鄂土资函［2016］638号），开采范围为一上边长（1002m）、下边短500m、中高（628.1m）的倒梯形，面积0.4708Km2，开采标高为1040米，其拐点坐标为 1、X3531020.20，Y37395545.00； 2、X3531020.20，Y37396543.60； 3、X3530391.90，Y37396365.00； 4、X3530319.90，Y37395865.00。 2、 资源储量利用 根据湖北省国土资源厅关于湖北省竹溪县两河口饮用天然矿泉水水源地勘探报告备案证明（鄂土资储备字［2015］084号）文件审定，丹霞山矿泉水（Q1）允许开采资源量为（B＋C级）6800m3／d。若按此6800m3／d允许开采资源量换算，每年年允许开采资源量则为244.8万吨，而矿泉水公司设计年生产能力为25.0万吨，加上冲瓶损失（损失率24）约6万吨，其年消耗矿泉水仅为31万吨，剩余水量使其自然排泄回归至原补给河流。 3、 开采方案 1生产规模及产品方案 丹霞山天然饮用矿泉水为新开采项目，项目拟总投资为65728.16万元，其中建筑工程费14640.58万元，设备购置费37242.58万元，安装工程费2979.41万元，工程建设其他费用5579.13万元（含土地费用1262.52万元），流动资金为,3473.21万元，预备费1813.25万元。设计年生产能力25.0万吨，开采量低于泉井的允许开采量，不会对矿泉水地下循环系统造成破坏。 根据市场需求，结合本矿泉水的特点，确定产品方案为以高端瓶装矿泉水为主，其中规格330ml产量为22727.27万瓶（约7.5万吨），500ml产量为35000.00万瓶（约17.5万吨），通过红牛强大的营销网络，力图快速占领国内饮用天然矿泉水市场。 （2）取水方式 该矿泉为一自流泉，日流量大于6800m3，涌水量可以满足年生产170万吨能力（按每年生产250天计算）要求。但由于泉眼处于悬崖绝壁上，与生产车间高差较大（1040700m），距离远（直线距离大约2.8km），拟在涌泉口处采用蓄水池的方式取水，通过蓄水池把泉口与输水管道连接起来，在蓄水池内设置泄水阀门调节来控制溢水量和取水量。泉口与输水管道之间需要设置密封装置，防止雨水及其它物质落入其中，周边设围墙或围网，防止生物掉入。应于泉口东部叉沟处设立拦渣坝，以防止地表水流和杂质的混入。 从泉口到生产厂房拟采用不锈纲管输水方式，管道铺设在地表之上，管道与地面采用3050cm高的水泥墩架起。为了避免形成U型管段，管道铺设尽量不要穿沟越岭，基本沿地形等高线缓降至生产车间（管线长约6公里）。由于进水口到出水口的高差大距离长，为了减轻管壁压力，在管道之间分别在不同的高度设立4个消能储水罐，每个储水罐的高程差不大于150m。 为了满足矿