導(dǎo)語：如何才能寫好一篇地下水特點(diǎn)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關(guān)鍵詞】地下水；污染特點(diǎn)；防治措施

隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，致使地下水質(zhì)量逐漸惡化。了解地下水的污染特點(diǎn)及治理措施的復(fù)雜性，以便增強(qiáng)人們對(duì)地下水污染及治理的難度的認(rèn)識(shí)。提高人們的環(huán)保意識(shí)。

一、地下水污染的概念

所謂地下水污染，就是在人為影響下，地下水的物理、化學(xué)或生物特性發(fā)生不利于人類生活或生產(chǎn)的變化。地下水污染相對(duì)與地下水環(huán)境背景值或?qū)φ罩刀?。所謂地下水環(huán)境背景值是指地下水未受污染的情況下其所含化學(xué)成分的濃度值，它反映了天然狀態(tài)下地下水環(huán)境自身原有的化學(xué)成分。如果無法取得地下水環(huán)境背景值時(shí)，人們引用了對(duì)照值的概念，通常將所在區(qū)域內(nèi)歷史記錄最早的地下水水質(zhì)統(tǒng)計(jì)值或所在區(qū)域內(nèi)人類活動(dòng)影響較小的地下水水質(zhì)統(tǒng)計(jì)值作為對(duì)照值。

二、地下水污染的特點(diǎn)

地下水污染與地表水污染不同。污染物質(zhì)進(jìn)入地下水及其進(jìn)入地下水后其運(yùn)動(dòng)速度相當(dāng)緩慢，若不進(jìn)行長(zhǎng)期的、專門的監(jiān)測(cè)，很不容易發(fā)現(xiàn)，但在發(fā)現(xiàn)時(shí)，其污染已達(dá)到相當(dāng)嚴(yán)重的程度。地下水由于循環(huán)交替緩慢，即使排除污染源，已經(jīng)進(jìn)入地下水的污染物質(zhì)將在含水層中長(zhǎng)期滯留，污染范圍不斷擴(kuò)大。如要使其自然凈化，將需要幾十、幾百甚至幾千年。如要人工處理，將付出巨大的人工、經(jīng)濟(jì)代價(jià)。同時(shí)還必須有一定的技術(shù)和條件。因此，地下水一旦污染，將會(huì)造成巨大的污染事故，無法預(yù)料的后果。

三、地下水的污染途徑

地下水的污染途徑是多種多樣的，大致可分為四種形式，一是徑流型污染。它是污染物通過地下徑流進(jìn)入含水層，污染物通過巖溶孔道進(jìn)入含水層即是此類型。二是越流型污染。它是通過越流的方式從已受污染的含水層轉(zhuǎn)移到未受污染的含水層，地下水的開采改變了越流方向，是已受污染的潛水轉(zhuǎn)移到未受污染的承壓水即是此類型。三是連續(xù)滲入型污染。污染物隨水不斷滲入含水層，造成地下水的污染。廢水池、廢水渠、滲坑、滲井和受污染的地表水連續(xù)滲漏造成的地下水污染即是此類型。四是間歇入滲型污染。大氣降水或其它灌溉水是污染物周期性地滲入含水層造成地下水污染。固廢存放不當(dāng)在淋濾作用下，淋濾液下滲引起的地下水污染就是此類型。

四、地下水污染的防治措施

環(huán)境監(jiān)測(cè)部門要在地下水污染的嚴(yán)重區(qū)、易發(fā)區(qū)建立專門的地下水監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)及設(shè)施，進(jìn)行長(zhǎng)期的專業(yè)的跟蹤監(jiān)測(cè)。一旦發(fā)現(xiàn)地下水污染，立即報(bào)告當(dāng)?shù)卣坝嘘P(guān)部門，及時(shí)采取措施，查清污染來源及途徑，采取補(bǔ)救措施。對(duì)于那些極易引起地下水污染的行業(yè)，要建立完善的工程防治措施。在實(shí)際過程中，具體措施我認(rèn)為有以下幾項(xiàng)：

1、地下水分層開采

開采多層地下水是，各含水層水質(zhì)差異較大的，應(yīng)當(dāng)分開采；在地下水易受污染的區(qū)域，禁止已污染含水層和未污染含水層的混合開采；進(jìn)行勘探的活動(dòng)時(shí)，必須采取防護(hù)措施，防治串層，造成地下水污染。

2、工程防滲措施

工程防滲措施是為了防止建設(shè)項(xiàng)目產(chǎn)生的廢水、污水和固廢淋濾水滲入地下而必須采取的防范措施。防滲采用的材料包括黏土、瀝青、水泥砼、聚乙烯膜和油氈等。生活垃圾填埋場(chǎng)、工業(yè)垃圾填埋場(chǎng)、危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)、廢棄物填埋場(chǎng)、固體廢物填埋、尾礦填埋、廢渣填埋、尾礦山防滲的固廢危廢填埋項(xiàng)目。不同的工程項(xiàng)目，具有不同的工程防滲要求。

3、污染物的清除及阻隔措施

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關(guān)鍵詞： 巖爆；安全；特征；處理措施

Abstract:：Rock burst is accumulated elastic deformation energy in rock mass in the underground engineering excavation suddenly released, the hard rock burst and eject or flaking off. The occurrence of rock burst is mainly composed of two factors determine geostress and lithology and rock lithology requirement with good storage performance of brittle rock mass, initial stress conditions of tunnel requirements to high stress levels, and the excavation of the underground space profile shapes, construction blasting method. Analyzed under tranship hub hydropower diversion hole engineering characteristics of rock burst phenomenon, the conditions, types and characteristics of rock burst, puts forward the practical measures of rock burst prevention and governance, make rock burst hazard is reduced to a minimum.

Key words: rock burst; Safety; Characteristic; Treatment measures

中圖分類號(hào)：TD23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

0 概 況

下坂地水利樞紐工程位于新疆塔里木河源流葉爾羌河主要支流之一的塔什庫(kù)爾干河中下游。樞紐工程地處喀什地區(qū)塔什庫(kù)爾干縣班迪爾鄉(xiāng)境內(nèi)，距烏魯木齊市1815km，距喀什市315km，距塔什庫(kù)爾干縣45km。

引水發(fā)電洞進(jìn)水口為2級(jí)建筑物，引水隧洞為3級(jí)建筑物。引水發(fā)電洞全長(zhǎng)4637m，由進(jìn)水口、引水洞、調(diào)壓室、三部分。0+000--1+400斷面為圓形，洞徑5.2m；洞室圍巖屬Ⅲ類巖體，采用全斷面鋼筋砼襯砌，襯砌厚度0.8m。1+400—4+637為馬蹄形，邊墻采用噴護(hù)C20砼襯砌，厚度如下：Ⅱ、Ⅲ類圍巖段0.5m；斷層破碎帶為Ⅴ類圍巖，襯砌厚度1.2m。引水發(fā)電洞設(shè)計(jì)最大流量89.69m3/s。

引水發(fā)電洞工程地質(zhì)條件

洞身穿越角閃黑云二長(zhǎng)片麻巖及華力西期片麻狀黑云斜長(zhǎng)花崗巖?；◢弾r與片麻巖接合帶接觸緊密，蝕變不明顯，局部有10~20cm的黑色蝕變物質(zhì)，片麻巖進(jìn)口段產(chǎn)狀220°∠68°，拐點(diǎn)前后走向分別為310°及330°。洞室圍巖以Ⅱ（占68.3%）、Ⅲ（占30.5%）類為主，斷層及斷層影響帶為Ⅴ類（占1.2%）。從整個(gè)洞線的巖體來看，洞線方向與巖層走向及主要結(jié)構(gòu)面的夾角為84°(前段)及60°（后段），對(duì)洞室穩(wěn)定較有利，無大的不穩(wěn)定巖體存在。受斷層影響，部分?jǐn)鄬蛹皵鄬佑绊憥贅O不穩(wěn)定的Ⅴ類巖體，在施工中應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)措施。洞室圍巖最大厚度1400m，屬深埋隧洞。

2 洞室水文地質(zhì)條件

工程區(qū)地下水主要靠季節(jié)性融雪補(bǔ)給，地下水以淺循環(huán)為主， 0+000～1+240m段，地下水位低于開挖高程，僅局部沿?cái)鄬訋В诙错敳坑猩倭苛严稘B水，滲水量q＝0.1～0.5L/min，開挖初期滲水量較大，后期逐漸減少。1+240～2+585m段，地下水位高于洞頂，沿部分?jǐn)鄬訋Ъ傲严队袧B、滴或流水現(xiàn)象，流量不一，相差較大。反映出基巖裂隙水受上部地表水源補(bǔ)給較近，水量較充分。2+585～4+550m段中的部分洞段地下水位高于開挖高程，沿?cái)鄬訋Ъ傲严稘B水明顯，在洞頂部有少量滲水，滲水量q＝0.1～2L/min，滲水量隨時(shí)間推移，逐漸變小。

3 引水發(fā)電洞巖爆發(fā)生條件

巖爆的發(fā)生主要由地應(yīng)力和巖性兩個(gè)因素決定，巖性條件要求巖石具有良好儲(chǔ)能性能的彈脆性巖體，隧洞初始應(yīng)力條件要求達(dá)到高應(yīng)力水平。下坂地引水發(fā)電洞主要發(fā)生巖性為角閃黑云二長(zhǎng)片麻巖，巖層走向330°，傾向SW，傾角60°，洞線與巖層夾角60°，對(duì)洞室穩(wěn)定有利，該段巖體堅(jiān)硬完整，呈微風(fēng)化，洞頂圍巖厚度100~1380m，屬深埋隧洞的混合片麻巖段，混合片麻巖屬極硬巖，其彈性能量指數(shù)（Wet）和脆性指數(shù)（Kr）都高。圍巖埋深大，巖體完整性好，受構(gòu)造影響輕微，圍巖的初始地應(yīng)力及隧道開挖后形成的最大切向應(yīng)力都較高，最大主應(yīng)力大于30Mpa，屬于高地應(yīng)力水平，滿足發(fā)生巖爆的條件。根據(jù)下坂地引水發(fā)電洞施工實(shí)際調(diào)查和實(shí)驗(yàn)室的研究成果，得出下坂地引水發(fā)電洞巖爆發(fā)生的臨界條件為：

Rc≥16Rt ⑴

Wet≥2.3 ⑵

σθ≥0.28 Rc ⑶

Kv≥0.56⑷

其中：Rc—巖石的單軸抗壓強(qiáng)度，在實(shí)驗(yàn)室實(shí)測(cè)。

Rt—巖石的單軸抗拉強(qiáng)度，在實(shí)驗(yàn)室實(shí)測(cè)。

σθ—隧道洞壁最大切向應(yīng)力，σθ=(3σ1-σ3)。

Kv—巖體的完整性系數(shù)，由巖體和巖塊的縱波速計(jì)算得到。

4下坂地引水發(fā)電洞巖爆的表現(xiàn)特征

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)編錄，按巖爆的強(qiáng)烈程度可以把巖爆分為輕微、中等和強(qiáng)烈三級(jí)，輕微巖爆7段長(zhǎng)（總長(zhǎng)320為m）多呈零星分布，以破裂剝落為主，中等巖爆4段（總長(zhǎng)為230m）呈較大規(guī)模連續(xù)分布，為彈射型和強(qiáng)烈剝落型，強(qiáng)烈?guī)r爆2段（總長(zhǎng)為53m）呈連續(xù)分布型，為強(qiáng)烈彈射型，并造成大面積開裂失穩(wěn)坍塌。

從發(fā)生巖爆的巖性來看,14段巖爆中有4段，發(fā)生在黑云斜長(zhǎng)花崗巖中，其余發(fā)生在角閃黑云二長(zhǎng)片麻巖中，片麻巖片麻理構(gòu)造發(fā)育。節(jié)理不發(fā)育至較發(fā)育，巖體多成巨塊狀整體結(jié)構(gòu)或大塊狀結(jié)構(gòu)，幾乎所有巖爆段的巖體都呈干燥無水狀態(tài)。

從巖爆的垂直埋深來看最大埋深大于1050m，最小埋深300m，在洞室開挖到樁號(hào)1+513.8～1+534段，洞頂埋深約300m，發(fā)生巖爆。巖爆發(fā)生于洞室右壁中下部，為片麻理成薄片狀鼓起破裂后掉落，掉塊厚度0.2～0.5m，掉落后壁面巖體完整性較好，對(duì)洞室穩(wěn)定影響小。在洞室開挖到樁號(hào)K+513.8～2+585段埋深大于1050m，初期塌方發(fā)生于左側(cè)壁及左拱腳，起因于巖爆，發(fā)生于開挖后，大塌方前，巖爆聲音沉悶，似悶雷發(fā)于巖體深部，間斷有聲響發(fā)出，于開挖后約1天，發(fā)生第一次塌方，后在處理過程中塌方不斷加大，高度增加，最高處近11m，處理時(shí)間長(zhǎng)達(dá)兩月之久，塌方與巖爆有關(guān)。在洞室開挖到樁號(hào)K4+090～4+170埋深600m～650m，巖體完整，巖爆沿一組與洞線夾角小的裂隙（產(chǎn)狀185°∠87°）形成塌落，主要發(fā)生在右側(cè)拱腳以上至洞頂軸線，部分以軸線處為主，一般寬度2～2.5m，深0.5～1.5m，形成人字形長(zhǎng)凹槽。2段強(qiáng)烈?guī)r爆發(fā)生在1000m，輕微和中等巖爆可發(fā)生在300-900m左右埋深。

強(qiáng)烈?guī)r爆多發(fā)生在掌子面后方1—2倍洞徑范圍內(nèi)。此范圍正是開挖后地應(yīng)力場(chǎng)調(diào)整最強(qiáng)烈、地應(yīng)力高度集中的區(qū)域。強(qiáng)烈?guī)r爆發(fā)生時(shí)間一般在響炮后20分鐘—3小時(shí)左右出現(xiàn)，24小時(shí)后烈度及頻率開始不同程度降低。其特點(diǎn)是爆落的巖塊多，巖爆坑深、規(guī)模大，持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)。因此，這種類型的巖爆在隧道的正常掘進(jìn)、底部清渣、圍巖支護(hù)及出渣等作業(yè)都有很大的影響。

5工程防治處理措施

針對(duì)隧洞的巖性，埋深，有無地下水等特征、在施工中可能出現(xiàn)巖爆的地段采取積極主動(dòng)的預(yù)防措施和強(qiáng)有力的施工支護(hù)，確保巖爆地段的施工安全，將巖爆發(fā)生的可能性及巖爆的危害降到最低，使工程順利進(jìn)展。

5.1 調(diào)整施工方法

在洞身開挖爆破時(shí)，中等巖爆、強(qiáng)烈?guī)r爆地段采取短進(jìn)尺（2m/循環(huán)）、多循環(huán)、弱爆破措施采，采用光面爆破技術(shù)，保證開挖洞室輪廓圓順，避免造成局部應(yīng)力集中而加劇巖爆針對(duì)巖爆類型及大小，提前打應(yīng)力釋放孔或超前摩擦錨桿支護(hù)。超前摩擦錨桿采用Φ40鋼管，長(zhǎng)度3 m，用三臂液壓臺(tái)車施工，安設(shè)的位置主要在拱頂及左右邊墻的上部，間距1—1.5 m。在巖爆地段的洞壁上打應(yīng)力釋放孔，孔徑5cm，孔深2—3m，間距1—1.5m ，以達(dá)到減弱巖爆的強(qiáng)度。從而使動(dòng)壁和掌子面應(yīng)力降低，使高應(yīng)力轉(zhuǎn)移至圍巖深部，既可以起到超前鉆探地質(zhì)的作用，又可以起到釋放掌子面應(yīng)力的作用。

5.2 改善圍巖性質(zhì)

在施工過程中，可采取對(duì)工作面附近隧洞巖壁噴水或水鉆來促進(jìn)圍巖軟化，從而消除或減緩巖爆程度。

5.3 對(duì)圍巖進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)

樁號(hào)2+550～2+568m段由于巖爆引起的塌方最大高度在11m；對(duì)大塌方的處理方式先采用洞段封堵后用水泥砂漿充填塌方空間，然后重新進(jìn)行洞室開挖。為保證安全，開挖后及時(shí)采用鋼拱架支護(hù)，拱架間距視實(shí)際情況采用0.3～1.0m不等。對(duì)洞室兩拱腳各布設(shè)了4排φ25系統(tǒng)錨桿，長(zhǎng)3米，間距1.5米；拱架兩側(cè)各布4排φ25鎖腳錨桿，長(zhǎng)3.5米，間距0.5米。在樁號(hào)2+568m以后至樁號(hào)2+585m段施工中采用短進(jìn)尺2m/循環(huán)，預(yù)留2m厚的巖爆處理層，巖爆過后再進(jìn)行二次擴(kuò)挖爆破、支護(hù)，較好地通過強(qiáng)烈了巖爆段。由于支護(hù)得力，開挖方案較得當(dāng)，巖爆破壞勢(shì)頭基本得到控制。安全的通過了巖爆段。

5.4安全措施

在開挖巖爆段，應(yīng)該給工人配備安全帽，防彈背心。特別是強(qiáng)烈?guī)r爆段要設(shè)專人進(jìn)行觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情應(yīng)及時(shí)撤施工人員，等待巖爆結(jié)束或變?nèi)?，再進(jìn)入洞內(nèi)及時(shí)支護(hù)。

篇3

近些年，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理的概念被提出。歐美國(guó)家基本都在走這條路。但是它帶來的另外一個(gè)問題是政府要出面加強(qiáng)管理。另外，利用地下水分層分布的特點(diǎn)杜絕一部分地下水污染是我國(guó)可實(shí)施的重要手段。

地下水是我國(guó)淡水資源的重要組成部分，占全國(guó)水資源總量的1/3。隨著人口的增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，地下水資源出現(xiàn)了嚴(yán)重危機(jī)，主要表現(xiàn)在地下水的超量開采和污染加劇兩個(gè)方面。有機(jī)污染物地下水資源的“癌細(xì)胞”

有關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，約有64％的城市地下水受到嚴(yán)重污染，33％的城市地下水受到輕度污染。我國(guó)地下水污染范圍日益擴(kuò)大，全國(guó)2/3城市地下水水質(zhì)普遍下降，局部地段水質(zhì)惡化，300多個(gè)城市由于地下水污染造成供水緊張；從地下水中檢測(cè)出的污染物成分越來越多、越來越復(fù)雜，僅京津唐地區(qū)地下水中檢測(cè)出的有機(jī)污染物種類就已達(dá)百余種之多；而且污染程度和深度也在不斷增加，有些地區(qū)深層地下水中已有污染物被檢出。

在城市，地下水中的有機(jī)污染物主要來自垃圾填埋場(chǎng)、加油站、生活污水和工業(yè)廢水。在農(nóng)村，農(nóng)業(yè)活動(dòng)――主要是大量使用化肥――對(duì)地下水造成了嚴(yán)重的威脅。我國(guó)化肥用量實(shí)在到了令人觸目驚心的地步，目前我國(guó)化肥的生產(chǎn)和使用量已列居全球第一，從上世紀(jì)70年代初的百萬噸左右快速增加到五千萬噸的量級(jí)。但是，化肥的實(shí)際利用率非常低，它們中未被植物吸收利用的部分會(huì)隨地表徑流進(jìn)入地表水體或通過滲透進(jìn)入地下水。

除此之外，由于地下水超采造成的大面積的地下水位漏斗，更加速了淺層受污染的地下水向深層流動(dòng)。地下水污染已經(jīng)嚴(yán)重威脅公眾健康，加強(qiáng)治理迫在眉睫。

地下水污染防重于治

在日本，針對(duì)空氣污染、水污染的法律叫“防治法”，而針對(duì)土壤污染的叫“對(duì)策法”。這是因?yàn)樗麄円呀?jīng)認(rèn)識(shí)到被污染了的土壤和地下水是很難完全被修復(fù)的。

美國(guó)從1980年起就雄心勃勃地要治理地下水中的有機(jī)物污染，但是幾十年的實(shí)踐表明，要完全治理幾乎是不可能的，于是，近些年，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理的概念被提出。具體來說，某個(gè)地方的地下水有污染，在制定污染治理目標(biāo)的時(shí)候，并不需要將所有被污染的地下水都治理干凈，而只要保證取用地下水的地方的水質(zhì)符合飲水標(biāo)準(zhǔn)就可以了。歐美國(guó)家基本都在走這條路。但是它帶來的另外一個(gè)問題是政府要出面加強(qiáng)管理。這個(gè)治理目標(biāo)和方案要有具體污染點(diǎn)的特色，而不是一個(gè)普適的標(biāo)準(zhǔn)。如果具體情況(比如土地使用的形態(tài)、地下水開采利用的方式等)發(fā)生了變化，那么就需要重新進(jìn)行評(píng)價(jià)，必要的話，要進(jìn)行更進(jìn)一步的治理。要對(duì)土地建立更加詳細(xì)的賬本，以前關(guān)于土地的賬本是不包括環(huán)境質(zhì)量調(diào)查結(jié)果的，現(xiàn)在有了。咨詢公司可以從政府相關(guān)部門查到，歷史上這塊土地做過哪些環(huán)境調(diào)查，調(diào)查的結(jié)果是什么?如果發(fā)現(xiàn)了有毒有害物質(zhì)，是什么物質(zhì)?濃度多少?標(biāo)準(zhǔn)是多少?是否超標(biāo)?要改變土地的使用形態(tài)，必須考慮土地的環(huán)境質(zhì)量。這個(gè)地方能不能作為居民生活區(qū)用地?如果不能作為生活區(qū)建設(shè)用地，是否可以作為商業(yè)區(qū)用地?建商業(yè)區(qū)不行那可不可以建工廠?……管理措施跟上了，環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)就可以適當(dāng)放寬，這也是我國(guó)將來的一條出路，以我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，要完全修復(fù)已經(jīng)被污染了的土壤和地下水是不現(xiàn)實(shí)的。

篇4

關(guān)鍵詞：地下水 有機(jī)污染物 遷移與轉(zhuǎn)化

一、我國(guó)地下水污染源和污染物狀況

1. 地下水污染的主要表現(xiàn)

1.1有機(jī)化合物（如合成染料，油類及有機(jī)農(nóng)藥）出現(xiàn)于地下水。

1.2極其微量的毒性金屬元素（如汞、鉻、鉛、砷及其他放射性元素）出現(xiàn)于地下水中。

1.3各種細(xì)菌，病毒大量繁殖于地下水。

地下水硬度，礦化度，酸度和某些單項(xiàng)離子超過使用標(biāo)準(zhǔn)。[1]

2、我國(guó)地下水有機(jī)污染物的特點(diǎn)及危害

目前，我國(guó)大部分地區(qū)的地下水物污染日趨嚴(yán)重，且具有種類多、含量低、危害大、治理難等特點(diǎn)。在淺層地下水中有機(jī)污染物主要有三氯甲烷、PCE、TCE 等[2]。許多有機(jī)污染物具有致癌、致畸、致突變效應(yīng)，嚴(yán)重影響人體健康，且有機(jī)污染物在地下水環(huán)境中難以通過自然降解過程去除，可能長(zhǎng)期存在并累積，有機(jī)污染物對(duì)我國(guó)地下水污染日趨嚴(yán)重。

3、地下水污染物的研究現(xiàn)狀

近年，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在地下水溶質(zhì)遷移理論和試驗(yàn)研究方面取得了新的進(jìn)展：對(duì)污染物遷移的彌散系數(shù)提出了與時(shí)空相關(guān)的表達(dá)式；大量的試驗(yàn)研究使得遷移方程中的衰減、離子交換、生物、化學(xué)反應(yīng)的系數(shù)考慮更全，取值更合理，并考慮了污染物的固相和液相濃度的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，吸附條件則由平衡等溫模式發(fā)展到考慮非平衡吸附模式【3】。

二、地下水污染物的遷移轉(zhuǎn)化研究

1、遷移與轉(zhuǎn)化概念分析

所謂遷移，指污染物在環(huán)境中分配、溶解、揮發(fā)、吸附等物理過程，其間，污染物的結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化；所謂轉(zhuǎn)化，即有機(jī)物的光降解、水解、氧化還原和生物降解、富集等生物化學(xué)過程，在此過程中，污染物的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。遷移轉(zhuǎn)化過程即為污染物在環(huán)境中發(fā)生空間位置變化并由此引起污染物在化學(xué)、生物或物理等作用下改變形態(tài)或轉(zhuǎn)變成另一種物質(zhì)的過程[4]。遷移和轉(zhuǎn)化是兩個(gè)不同而又相互聯(lián)系的過程，且兩者伴隨進(jìn)行的。

2、污染物遷移轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)模型

污染物在地下水中的遷移轉(zhuǎn)化可以用數(shù)學(xué)模型定量描述。經(jīng)典的溶質(zhì)遷移模型描述了污染物僅受對(duì)流和彌散作用時(shí)的遷移過程，即ADE（advection-dispersion equation）方程：

在ADE模型中考慮吸附作用時(shí)，表達(dá)吸附阻滯作用的阻滯因子（Retardation factor， R）意義重大。若將因吸附發(fā)生的相間通量轉(zhuǎn)移一項(xiàng)加入模型中，ADE 就變成下列形式：

上式右端第三項(xiàng)表示污染物因吸附作用從液相向固相的轉(zhuǎn)移。假設(shè)溶質(zhì)的吸附達(dá)到平衡所需的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于溶質(zhì)在土壤或地下水中的遷移時(shí)間，那么固相吸附量 S 的解可以由吸附等溫式求出。借助于不同的等溫吸附模型，可將上式轉(zhuǎn)化為：

研究結(jié)果顯示，介質(zhì)對(duì)污染物的吸附常是非線性的，則阻滯因子和相應(yīng)的遷移模型則復(fù)雜些。

考慮到污染物在多孔介質(zhì)含水層中的對(duì)流、彌散、吸附及轉(zhuǎn)化過程，一維方向上污染物濃度隨時(shí)間的變化可用控制方程表示：

該式及其變換形式在描述、評(píng)價(jià)或預(yù)測(cè)污染物在地下水中的遷移及歸宿中起了重要作用[3]。

因此，數(shù)學(xué)模型可量化描述污染物在地下環(huán)境中的遷移行為，并可預(yù)測(cè)污染物的遷移過程、歸宿等。在研究污染物在環(huán)境中的行為規(guī)律方面更有無可比擬的優(yōu)越性。

3、輔助數(shù)學(xué)模型研究中的模擬軟件

在利用數(shù)學(xué)模型研究污染物的環(huán)境行為時(shí)，數(shù)學(xué)模型求解是一個(gè)重要問題。目前，較先進(jìn)的數(shù)學(xué)模型求解工具模擬軟件有美國(guó)的‘MODFLOW軟件’和德國(guó)的‘FEFLOE軟件’：

①M(fèi)ODFLOW軟件：MODFLOW軟件由美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局開發(fā)，是三維有限差分模擬軟件，有可視化程度高、交互性強(qiáng)、前后處理優(yōu)越等特點(diǎn)。其在地下水-地表水系統(tǒng)交互作用模擬方面，目前包括以下模塊：河流模塊、河道模塊、湖泊模塊和濕地模塊。該軟件業(yè)包含溶質(zhì)輸運(yùn)模塊（MOC3D，MT3D）和粒子追蹤模塊（MODPATH）。

②FEFLOW軟件：FEFLOW軟件由德國(guó)水資源規(guī)劃與系統(tǒng)研究所開發(fā)出來的地下水流動(dòng)及物質(zhì)遷移模擬軟件系統(tǒng)。該軟件提供圖形人機(jī)對(duì)話功能、具備地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口、能夠自動(dòng)產(chǎn)生空間各種有限單元網(wǎng)、具有空間參數(shù)區(qū)域化、快速精確的數(shù)值算法和先進(jìn)的圖形視覺化技術(shù)等特點(diǎn)，是當(dāng)前功能最為齊全的地下水水量及水質(zhì)計(jì)算模擬軟件系統(tǒng)。

地下水作為人類重要的飲用水源之一，做好地下水保護(hù)，實(shí)施地下水污染修復(fù)工程是當(dāng)務(wù)之急。污染物在地下水中的遷移和轉(zhuǎn)化是一個(gè)復(fù)雜的過程，借助經(jīng)典的模型和先進(jìn)的軟件技術(shù)可有效避免繁重的數(shù)學(xué)計(jì)算，進(jìn)一步地推動(dòng)了地下水污染研究，為有效開展地下水修復(fù)和治理工作起到了巨大的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)：

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篇5

關(guān)鍵詞：水文化學(xué)；淺層水；礦化度；呼和浩特

Hydrochemical Characteristics and Variation of Mineralization for the Groundwater in Hohhot Country

ZHANG Yi-long，WANG Li-juan， WANG Wen-zhong，LI Zheng-hong，YU Juan，CAO Wen-geng，LONG Wen-hua， MIAO Qing-zhuang， WANG Zhe

(The Institute of Hydrogeology and Enviromental Geoloy，CAGS， Shijiazhuang 050061，China)

Abstract: According to excessive exploitation of groundwater caused the shortage of water which seriously halt the Ecological and economic sustainable development of Hohhot. This paper was systematically sampled and analyzed the shallow groundwater of Hohhot's plain. Descriptive analysis and correlation analysis were synthetically use to comprehensively and systematically study the Groundwater chemical's law and the salinity evolution's character. Research results shown as follows：First，the average concentration of HCO.32-and Ca2+which are derived fromthe shallow groundwater of Hohhot are 333.525 mg/L and 82.970 mg/L ， the values of the HCO.32-and Ca2+’s average concentration are bigger and coefficient of variation are smaller. Secondly， Through the correlation analysis， we know that the Na+ and Mg2+of the underground water mainly come from the various Sulfate， bicarbonate and hydrochloride， and the Ca2+ of the underground water mainly come from all sorts of sulfate and hydrochloride. The discretion of the underground water salinity is mainly controlled by the concentrations of the Mg2+and Cl-which are come from the underground water. The third， along the groundwater flow direction， the mainly ion concentrations bid not follow the trend which is with the increase of flow to increase， but and the underground water temperature present significantly negative correlation. The negative correlation of the HCO.32-， Ca2+ and groundwater temperature are the most significant， that means when the temperature is lower， the concentration of the ions is higher.

Key words: Hydrological chemistry；superficial groundwater ；mineralization；Hohhot

呼和浩特市位于中東部，河套斷陷盆地最東北部，北有大青山天然屏障，東及東南被蠻漢山環(huán)抱，盆地三面環(huán)山呈簸箕形狀，向西南敞開，地勢(shì)東北高，西南低。呼和浩特市地處我國(guó)北方內(nèi)陸干旱半干旱地區(qū)，人均占有水資源量只有412 m3，是全國(guó)人均占有量的1/6，為全國(guó)嚴(yán)重缺水城市之一，水資源問題是該區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的瓶頸。有關(guān)呼和浩特市地下水水化學(xué)特征方面的研究，已有少量報(bào)道，但主要集中在2000年之前。2000年后的研究主要集中在對(duì)呼和浩特市地下水位動(dòng)態(tài)以及砷氟等地方病方面，如2002年，劉怡敏等對(duì)呼和浩特市地下水位動(dòng)態(tài)及影響因素進(jìn)行了分析；2009年楊亮平等對(duì)呼和浩特市地下水位動(dòng)態(tài)變化及趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè)研究；2009年李浩，梁秀芬等對(duì)呼和浩特市（地區(qū)）高砷地下水進(jìn)行調(diào)查研究，查明地下高砷水的形成機(jī)制，以期控制地方性砷中毒。而近些年，呼和浩特市經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，日益增長(zhǎng)的水資源需求和地下水污染問題以及頻發(fā)的供水安全事件，迫切需要對(duì)區(qū)域內(nèi)的地下水資源進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)，而地下水水化學(xué)研究是地下水資源質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容。

本研究分析了2009年呼和浩特市地下水中的主要離子含量和水化學(xué)特征，探討了1988年以來地下水礦化度的變化趨勢(shì)，目的是研究隨著工農(nóng)業(yè)和生活需水量的增加促使開采量的增大以及多年來氣候變化對(duì)礦化度變化趨勢(shì)的影響，旨在為呼和浩特市制定合理的發(fā)展計(jì)劃和維護(hù)生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定提供科學(xué)依據(jù)。 　1 研究區(qū)概況

研究區(qū)主要是指呼和浩特行政區(qū)內(nèi)的平原區(qū)(包括山前傾斜平原、黃河和大黑河沖積平原)，呼包平原的東北部，在行政區(qū)劃上包括呼和浩特市所轄規(guī)劃區(qū)(新城區(qū)、賽罕區(qū)、玉泉區(qū)、回民區(qū))、土默特左旗、托克托縣、清水河縣、和林格爾縣及武川縣。研究區(qū)范圍：x：530 500～591 000；y：4 493 500～4 540 500，土地總面積17 224 km2，氣候?qū)儆趦?nèi)陸干旱半干旱地區(qū)［1］。

呼和浩特市淺層地下水系統(tǒng)是一個(gè)比較復(fù)雜的開放系統(tǒng)。按地下水賦存條件，可分為山前沖洪積平原和沖湖積平原，黃河沖湖積平原和湖積臺(tái)地4個(gè)水文地質(zhì)區(qū)；區(qū)內(nèi)地下水的補(bǔ)給主要來自山區(qū)的側(cè)向徑流補(bǔ)給及平原內(nèi)降水的入滲，地下水的排泄主要靠蒸發(fā)和開采消耗。

2 采樣及測(cè)試方法

2.1 采樣及測(cè)試

在研究區(qū)共布置了46個(gè)淺層水取樣點(diǎn)，其中包括水文化學(xué)剖面(沿地下水流方向)上的8個(gè)觀測(cè)井（圖1），分別在2009年的9月份取樣，TDS是使用上海雷磁水質(zhì)分析儀現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試完成。

2.2 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理綜合采用了統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 17.0對(duì)地下水中的主要離子含量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)學(xué)和相關(guān)性分析［2］，同時(shí)繪制了折線圖和圓形圖對(duì)地下水流方向上離子化學(xué)特征和淺層水礦化度演化進(jìn)行了直觀的分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 描述性統(tǒng)計(jì)分析

對(duì)2009年呼和浩特市范圍內(nèi)的46個(gè)觀測(cè)井水樣的有關(guān)水化學(xué)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到地下水主要離子特征見表1。Table 1 Statistics of hydrochemical parameters of groundwater for Hohhot County in 2009 (n=46)

水化學(xué)參數(shù)最小值最大值平均值標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)

水溫（℃）8.02112.9889.837320.9584990.097435

TDS/(g·L-1)0.270.820.44880.171240.381551

K+/（mg·L-1）0.627.592.361.431480.606559

Na+/（mg·L-1）13.3165.244.46138.46850.865219

Ca2+/（mg·L-1）39.7915882.970431.834110.38368

Mg2+/（mg·L-1）15.3467.5131.344613.440090.428785

Cl-/（mg·L-1）7.79138.344.812935.584010.794057

SO.42-/（mg·L-1）4.53233.158.354652.257880.895523

HCO.3-（mg·L-1）215.2651.5333.52595.33640.285845

CO.32-/（mg·L-1）0203.426.4131.875146

F-/（mg·L-1）0.11.160.4350.228850.526092

溶解性總固體/（mg·L-1）262.4952.7495.6207.24010.41816

pH值7.578.687.99710.372390.046566

NO.3-/（mg·L-1）0.2155.537.667195.33642.531026 從表1中可以看出在陽(yáng)離子（Ca2+、Mg2+、 K+、Na+）中Ca2+的含量相對(duì)較高，平均為82970 4 mg/L，K+的含量最低，平均為236 mg/L;對(duì)于陰離子HCO.3-的平均值達(dá)到了333525 mg/L，標(biāo)準(zhǔn)差為95336 4，兩值均較大，變異系數(shù)較小，反映了其在地下水中的絕對(duì)含量較高，為地下水中的主要陰離子。而CO.32-的平均值僅為3.42 mg/L，即其在地下水中相對(duì)其他陰離子含量最低。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是地下水中碳酸存在的形態(tài)受pH影響， 在偏酸、偏堿及中性水中HCO.3-占優(yōu)勢(shì)，且在pH=834時(shí)，HCO.32-達(dá)到最高值。本次現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果在整個(gè)研究區(qū)范圍內(nèi)pH在8.19～775之間， K+、Na+、Cl-、SO.42-和CO.3-的變異系數(shù)均較大，表明其在地下水中的含量變幅較大，表明它們是地下水中隨環(huán)境變化的敏感因子，決定地下水鹽化的作用的主要變量。HCO.3-和 Ca2+的變異系數(shù)相對(duì)都較小，表明它們?cè)诘叵滤械暮肯鄬?duì)比較穩(wěn)定。

3.2 離子相關(guān)性

表2為呼和浩特市平原區(qū)2009年地下水中8大離子（CO.32-、HCO.3-、Cl-、SO.42-、Ca2+、Mg2+、K+、Na+），F(xiàn)-、pH值、礦化度、水溫和溶解性總固體的Pearson相關(guān)系數(shù)。

從表2中可以看出，陰離子HCO.3-、Cl-和SO.42-、與陽(yáng)離子Na+和Mg2+的相關(guān)性顯著，相關(guān)系數(shù)在0.7以上，這表明地下水中的Na+和Mg2+離子主要是來自各種硫酸鹽，重碳酸鹽和氯酸鹽。陰離子Cl-、和SO.42-與陽(yáng)離子Ca2+的相關(guān)性也是比較顯著，相關(guān)系數(shù)在0.5以上，表明地下水中的Ca2+離子主要來自各種硫酸鹽和氯酸鹽。pH值與CO.32-呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0896，即表明地下水的pH值主要由CO.32-含量的多少?zèng)Q定。TDS與Mg2+和Cl-的相關(guān)關(guān)系最為顯著，相關(guān)系數(shù)達(dá)到09以上，與CO.32-之間呈負(fù)相關(guān)性，并且與K+、F-之間的相關(guān)性較差，這說明地下水的礦化度高低主要是由水中的Mg2+和Cl-的濃度來控制的。

3.3 補(bǔ)給水流方向上水化學(xué)特征

2009年9月，在呼和浩特市采集46個(gè)觀測(cè)井水樣，采樣過程中用GPS記錄樣點(diǎn)的地理坐標(biāo)。呼和浩特市地下水主要的補(bǔ)給來源為來自山區(qū)的側(cè)向徑流補(bǔ)給及平原內(nèi)降水的入滲，地下水的排泄主要靠蒸發(fā)和開采消耗。地下水運(yùn)動(dòng)方向是由東北向西南。根據(jù)采樣點(diǎn)的位置，沿地下水補(bǔ)給水流方向選取8個(gè)觀測(cè)井水樣(分別是:①西黃合少鄉(xiāng)黑沙兔村②黃合少鄉(xiāng)添密灣村③金河鎮(zhèn)后三突村④金河鎮(zhèn)八拜村⑤金河鎮(zhèn)后白廟村⑥小黑河鎮(zhèn)楊家營(yíng)村⑦小黑河鎮(zhèn)郭家營(yíng)村⑧小黑河鎮(zhèn)烏蘭巴圖村)，進(jìn)行主要離子濃度變化分析。方向是由東北向西南［4-6］。地下水中水溫、pH值及主要離子濃度沿地下水水流方向的變化趨勢(shì)，見圖2。

圖2 2009年地下水中主要離子濃度，水溫及pH值沿地下水水流方向的變化趨勢(shì)

Fig.2 Changing trends of major ion concentrations，temperature and PH along the groundwater flow direction in 2009

從圖2可見2009年呼和浩特市地下水中主要離子沿補(bǔ)給地下水流動(dòng)方向并不遵循隨流程的增加而濃度增加的趨勢(shì)。而是與地下水溫呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)性，HCO.32-和Ca2+離子與地下水溫度的負(fù)相關(guān)最為顯著，即溫度越低時(shí)，離子的濃度反而越高。這可能是因?yàn)檠芯繀^(qū)地層主要以碳酸鹽地層為主，碳酸鹽巖主要由方解石（CaCO.3）和白云石［CaMg（CO.3）.2］這兩種礦物組成。因此，碳酸鹽巖地區(qū)的地下水化學(xué)成分的形成主要由方解石和白云石溶解和沉淀控制，而在一定的二氧化碳分壓（PCO.2）下，地下水的溫度控制著這兩種礦物的溶解和沉淀，但這兩種礦物與大多數(shù)礦物不同，它們的溶解度不是隨溫度的升高而增大，相反，溫度越低，溶解度越高，故出現(xiàn)了溫度越低的取樣點(diǎn)，HCO.32-和Ca2+離子含量越高的現(xiàn)象。轉(zhuǎn)貼于 　從圖2中也可以看出沿地下水流方向所有的取樣點(diǎn)，陰離子都以HCO.3-為主，其次是SO.42-，而Cl-離子濃度很低，這也完全符合碳酸鹽地區(qū)地下水的一般特點(diǎn)。研究區(qū)所有水樣的pH值，均在7~8之間，說明該地區(qū)含水層為開系統(tǒng)。

4 結(jié)論

①呼和浩特市淺層地下水中陽(yáng)離子Ca2+的含量相對(duì)較高，陰離子HCO.3-含量最高，說明研究區(qū)范圍內(nèi)的地下水中主要離子為HCO.3-和Ca2+。且HCO.3-和Ca2+也是地下水中含量相對(duì)穩(wěn)定的離子。

②通過相關(guān)性分析，可知地下水中的Na+和Mg2+離子主要是來自各種硫酸鹽，重碳酸鹽和氯酸鹽，地下水中的Ca2+離子主要來自各種硫酸鹽和氯酸鹽。地下水的pH值主要由CO.32-含量的多少?zèng)Q定。地下水的礦化度高低主要是由水中的Mg2+和Cl-的濃度來控制的。

③呼和浩特市地下水中主要離子沿補(bǔ)給地下水流動(dòng)方向并不遵循隨流程的增加而濃度增加的趨勢(shì)。而是與地下水溫呈現(xiàn)顯著地負(fù)相關(guān)性，HCO.32-和Ca2+離子與地下水溫度的負(fù)相關(guān)最為顯著，這一特點(diǎn)符合碳酸鹽地區(qū)地下水的一般特點(diǎn)。

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篇6

關(guān)鍵詞：地球物理；勘查技術(shù)；地下水；應(yīng)用

Abstract: groundwater exploration geophysical exploration technology is the key technology, it not only can carry on the accurate classification of aquifer and water-resisting layer, but also can determine the lithology structure, groundwater quality of scientific research. Application of geophysical exploration techniques in groundwater exploration has very important significance. In this paper, the application of geophysical exploration technique in current groundwater makes a deep exploration. Provide the reference for colleague.

Key words: geophysics; Exploration technology; Groundwater; application

中圖分類號(hào)：P624文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104(2013)

引言

地球物理勘查技術(shù)發(fā)展速度很快,在方法上,直流電阻率法已從高密度電阻率法、高分辨率法等旨在提高直流電阻率分辨率技術(shù)發(fā)展到重點(diǎn)研究開發(fā)儀器輕便、分辨率高的交流電磁法,主要包括頻率域電磁測(cè)深法(音頻大地電磁測(cè)深法、可控源大地電磁測(cè)深法、mt法)和時(shí)間域電磁法(瞬變電磁測(cè)深法)等高靈敏度方法。近幾年來,隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展,以遙感(rs)、地理信息系統(tǒng)(gis)、全球定位系統(tǒng)(gps)組成的“3s”技術(shù)已在地下水勘查工作中得到迅速應(yīng)用,提高了地下水勘查水平。

一、建立合理的地質(zhì)-地球物理模型,提高解釋精度

眾所周知,物探結(jié)果僅是地層物性層空間分布特性的反映,解釋結(jié)果是多解性的。這種多解性或不穩(wěn)定性表現(xiàn)在兩個(gè)方面。其一涉及到異常源的性質(zhì);其二是勘探目標(biāo)定量化特征,如目標(biāo)體的形狀、大小、埋深及產(chǎn)狀要素等。那么在實(shí)際工作中,如何將具有多解性的物探結(jié)果進(jìn)行合理的地質(zhì)解譯,提高資料解釋精度,便是水文物探工作者必須深入研究的課題之一。開展地層巖性與物性之間關(guān)系等基礎(chǔ)地質(zhì)問題的深入研究,從而建立合理的地質(zhì)-地球物理模型,是提高物探資料解釋精度的主要途徑之一。

正確合理的地質(zhì)-地球物理模型的建立,其根本問題是深入研究地層巖性的地球物理特征,如不同地層巖性所對(duì)應(yīng)的電、磁、震、核、重力等反映特征,空間分布規(guī)律和不同地區(qū)、不同類型地下水、不同含水介質(zhì)的巖性結(jié)構(gòu)所反映的地球物理特點(diǎn)。比如對(duì)孔隙水來說,地層巖性成分、沉積顆粒的大小決定著電阻率的大小,不同巖性界面形成不同波阻抗差異的地震波界面,反映到地球物理模型一般為水平層狀的大小電阻率相間分布的一種模型。而對(duì)于基巖裂隙水,以尋找富水性構(gòu)造為主,構(gòu)造破碎帶與圍巖之間的巖性成分、沖填物性質(zhì)、構(gòu)造發(fā)育程度決定著電性、波阻抗、放射性濃度、重力場(chǎng)、磁場(chǎng)等地球物理特征的差異,地球物理模型表現(xiàn)為在水平方向具有地球物理特征差異的二維結(jié)構(gòu)。因此,只有充分掌握它們之間的關(guān)系,才有可能建立一個(gè)正確合理的地質(zhì)-地球物理模型,減小物探解釋結(jié)果的多解性。建立正確的地質(zhì)-地球物理模型是選擇合理有效的地球物理勘查技術(shù)進(jìn)行資料反演解釋的前提。

二、深層地下水物探技術(shù)的應(yīng)用

目前地下水勘查工作已從中淺部( < 300m)地下水勘查轉(zhuǎn)向深層地下水的勘查,相應(yīng),對(duì)地球物理勘查技術(shù)提出了新的要求,具體講就是對(duì)深部含水體地球物理微弱信號(hào)的識(shí)別與分辨。

無論是深層地下淡水還是深層地?zé)豳Y源,根據(jù)含水介質(zhì)、地下水類型分為松散層孔隙水、基巖裂隙水、深埋巖溶水三大類。深層孔隙水受含水層的成因和地貌條件所控制,地球物理主要解決的問題是:地層巖性的劃分、含水層巖性結(jié)構(gòu)、埋深、厚度、地下水礦化度、含水層空間分布規(guī)律等?；鶐r裂隙水、深埋巖溶水的發(fā)育程度與賦水性受構(gòu)造所控制,地球物理主要解決的問題是:準(zhǔn)確確定賦水構(gòu)造的空間分布特征。因此,深層地下水的地球物理勘查不僅對(duì)采用的儀器設(shè)備有較高的要求,而且對(duì)資料的處理技術(shù)也具有相當(dāng)重要的要求。

高分辨率地震勘探技術(shù)是解決巖性結(jié)構(gòu)的有力手段,它具有定深精度高、分辨能力強(qiáng)的特點(diǎn)。尤其是近年來新發(fā)展的三維地震勘探技術(shù),能更精細(xì)、更準(zhǔn)確地分辨地層空間分布特征,在地下水勘查工作中將發(fā)揮出更重要的作用。

三、地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)的物探技術(shù)的應(yīng)用

利用地面物探技術(shù)快速高效的特點(diǎn)進(jìn)行水質(zhì)的評(píng)價(jià),將是擺在水文物探工作者面前的一個(gè)重要任務(wù)。目前,在所有物性參數(shù)中,電性參數(shù)是評(píng)價(jià)水質(zhì)的唯一參數(shù)。地下水水質(zhì)的優(yōu)劣決定著地下水中所含導(dǎo)電離子數(shù)目的多少,離子數(shù)目越多,導(dǎo)電性越好,地下電阻率越低,反之則高。因而地層水電阻率與水質(zhì)密切相關(guān)。欲求準(zhǔn)地下水水質(zhì),關(guān)鍵的問題是求準(zhǔn)地層水電阻率。阿爾奇公式給出了地層電阻率、地層水電阻率與地層孔隙度之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。研究表明,在一定條件下,地層孔隙度對(duì)地層水電阻率的影響至關(guān)重要。對(duì)孔隙水來講,地層孔隙度的變化范圍較小,相對(duì)容易獲得,但對(duì)于基巖裂隙水、巖溶水來說,由于含水介質(zhì)孔隙率變化的隨機(jī)性,同一構(gòu)造不同地段其裂隙發(fā)育程度不同,裂隙率難以求準(zhǔn)。因此,該類型的地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)將是十分困難。

四、求取水文地質(zhì)參數(shù)的物探技術(shù)的應(yīng)用

水文地質(zhì)參數(shù)在水文地質(zhì)調(diào)查與評(píng)價(jià)工作中至關(guān)重要。過去地球物理方法在求取水文地質(zhì)參數(shù)方面的研究工作很少,水文地質(zhì)參數(shù)多采用抽水試驗(yàn)獲得。如何在未鉆孔前利用地球物理方法開展水文地質(zhì)參數(shù)評(píng)價(jià),或者在鉆孔中利用地球物理方法更準(zhǔn)確地求取這些重要的參數(shù),對(duì)節(jié)約成本,水資源開發(fā)規(guī)劃設(shè)計(jì),更科學(xué)、合理地開展水資源評(píng)價(jià)都具有現(xiàn)實(shí)意義。地球物理方法在解決上述問題具有極大的可能性。

1.地震技術(shù)求取地層孔隙度

利用地震反射波傳播的動(dòng)力學(xué)特性,如反射波的振幅、頻率、衰減特性、極化特點(diǎn),反射波的內(nèi)部結(jié)構(gòu),外部幾何形態(tài)等。從這些地震信息中可以提取非常有用的地層巖性信息,借此確立地震層序、分析地震相等。除此之外,借助于地震波振幅、頻率、極化特性等動(dòng)力學(xué)信息,并結(jié)合層速度、鉆進(jìn)、測(cè)井等資料,提取巖性和儲(chǔ)層參數(shù),如流體成分、孔隙度等。目前,在石油系統(tǒng),這方面的研究工作取得長(zhǎng)足的發(fā)展,主要根據(jù)地層的孔隙度分布特征來預(yù)測(cè)油氣資源的開發(fā)前景。如果將這種技術(shù)用于地下水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)工作中,對(duì)地下水含水量的預(yù)測(cè),進(jìn)行水資源量的評(píng)價(jià),提高地球物理勘查技術(shù)在地下水資源調(diào)查工作的作用都具有指導(dǎo)意義。

2.頻譜激電技術(shù)評(píng)價(jià)含水層滲透性的研究

頻譜激電技術(shù)屬于電磁法勘探技術(shù)。在上世紀(jì)七十年代初期我國(guó)開始利用,主要用于金屬礦床的勘探。它可區(qū)分電磁效應(yīng)和耦合效應(yīng)。近幾年,日本科學(xué)家開始研究該技術(shù)應(yīng)用于水文地質(zhì)調(diào)查工作中,主要是對(duì)含水層滲透性問題的評(píng)價(jià),這對(duì)進(jìn)行地下水的運(yùn)移特征、污水入侵程度的研究均具有較好的效果。

3.地面核磁共振找水技術(shù)求取水文地質(zhì)參數(shù)

地面核磁共振技術(shù)當(dāng)今世界上最先進(jìn)的直接探測(cè)地下水技術(shù)。在探測(cè)深度范圍內(nèi),地層中有自由水存在,就有核磁共振信號(hào)響應(yīng)。反之,就沒有響應(yīng)。信號(hào)強(qiáng)弱或衰減快慢直接與水中質(zhì)子的數(shù)量有關(guān),即核磁共振信號(hào)的幅值與所探測(cè)空間內(nèi)自由水含量成正比,因此構(gòu)成了一種直接找水技術(shù),形成了地面核磁共振找水方法。通過在地面觀測(cè)核磁共振自由感應(yīng)衰減信號(hào)的初始振幅、相位和質(zhì)子自旋馳豫時(shí)間,研究其間的關(guān)系,通過反演計(jì)算,獲得地下含水層的孔隙度、滲透率、含水率、埋深、厚度等水文地質(zhì)參數(shù)。

4.介電常數(shù)、核磁共振技術(shù)求取孔隙度、滲透率

介電常數(shù)、核磁共振測(cè)井是測(cè)井技術(shù)領(lǐng)域中新發(fā)展的技術(shù)方法。由于介電常數(shù)、核磁共振效應(yīng)具有直接反映地層含水性的特點(diǎn),它準(zhǔn)確地反映出含水體的富水特征,根據(jù)其反映信號(hào)的馳豫時(shí)間特性來研究含水體的孔隙度和滲透性。

五、建立地下水勘查立體模式,提高綜合勘查手段

現(xiàn)代勘查工作已從單一方法向地質(zhì)調(diào)查、地面物探和綜合測(cè)井、空中物探、“3s”技術(shù)等綜合方法密切配合方向發(fā)展。目前,這些方法單獨(dú)或部分組合使用于水資源勘查領(lǐng)域 ,發(fā)揮了重要的作用,但仍存在許多不足之處,沒有形成系統(tǒng)性的方法技術(shù)系列,如針對(duì)某一類地水勘查特點(diǎn),采取何種勘查模式,才能取得有效的勘查成果。建立區(qū)域地下水立體勘查模式,就是針對(duì)不同地下水類型,將空中、地面、井中各種勘查方法進(jìn)行組合,建立多參數(shù)、多方位、多層次的立體勘查模式,指導(dǎo)下一步水資源的勘查。目前主要研究?jī)?nèi)容有：

1.開展不同類型地下水勘查的遙感、航空物探、地面電法、測(cè)井、鉆探等技術(shù)適用范圍、使用條件、反映含水體的特征、解決問題的能力進(jìn)行綜合研究。

2.開展多參數(shù)(包括遙感采集信息參數(shù);航空物探電磁參數(shù)、放射性參數(shù);地面電法采集的電性參數(shù)、磁性參數(shù);測(cè)井反映地層的電性參數(shù)、聲速參數(shù)、放射性參數(shù);鉆孔獲取的地層巖性參數(shù)等)對(duì)區(qū)域地下水含水體的反映特征及其相互關(guān)系的研究 ,建立多參數(shù)評(píng)價(jià)地下水統(tǒng)。

3.開展空中、地面、井中各方法之間關(guān)系的研究,建立空中、地面、井中三個(gè)層次、多方位的、以gis為平臺(tái)的不同類型地下水立體勘查模式。

六、建立地下水物探資料綜合解釋信息系統(tǒng)

地下水地球物理勘查資料解釋系統(tǒng)是融信息管理、數(shù)據(jù)處理分析、物探成果地質(zhì)解釋于一體的綜合性的信息系統(tǒng)。包括不同地下水類型的地質(zhì)背景、勘查方法、資料解釋結(jié)果、綜合地質(zhì)解釋結(jié)果等基本要素容納成熟的電法、電磁法等主流的數(shù)據(jù)處理、反演技術(shù);根據(jù)勘探所用手段和存入數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)情況(原始數(shù)據(jù)或物探成果)由用戶制定數(shù)據(jù)處理流程;依據(jù)巖性-物性關(guān)系,自動(dòng)或人機(jī)交互式實(shí)現(xiàn)物探成果向地質(zhì)解釋成果的轉(zhuǎn)化。隨著“3s” 技術(shù)在地學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的發(fā)展,地下水地球物理勘查資料綜合解釋系統(tǒng)進(jìn)行信息化建設(shè),服務(wù)于公益事業(yè),提高我國(guó)在這方面現(xiàn)代化管理水平,為地下水管理者和決策者提供方便,是社會(huì)發(fā)展的必然要求。

結(jié)語

總之,隨著地下水勘查工作的深入,地球物理技術(shù)要解決的問題也日益增多,難度也越來越大。地球物理要回答的問題不能停留在物性資料的解釋上,而是要直接回答與地下水有關(guān)的地質(zhì)問題,如地下水的富水性問題、水質(zhì)問題等。地下水勘查手段要向多學(xué)科、多層次、多方位發(fā)展,借助現(xiàn)代化的手段提高地球物理勘查技術(shù)在地下水調(diào)查工作中的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳颙，劉振興，鄒光華，等主編．地球物理與中國(guó)建設(shè)．地質(zhì)出版社，1997，(10)．

篇7

關(guān)鍵詞：地下水 鉛 污染 修復(fù)方法

1、引言

鉛是一種毒性重金屬。近年來中國(guó)鉛行業(yè)無論產(chǎn)量還是消費(fèi)量都得到快速增長(zhǎng)，我國(guó)已成為世界最大的鉛生產(chǎn)國(guó)及消費(fèi)國(guó)。然而，僅有約四分之一的鉛被回收再利用[1]，其余大部分以廢水、廢渣等各種形式排放于環(huán)境中，造成一定面積的土壤和水體環(huán)境鉛污染[2-3]。若人們長(zhǎng)期飲用受鉛污染的水，會(huì)使鉛在人體內(nèi)積累，從而影響人體的神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)、消化系統(tǒng)以及生殖系統(tǒng)，危害人體健康，特別是對(duì)兒童的危害非常大。根據(jù)有關(guān)醫(yī)學(xué)研究表明：兒童血鉛水平高于或等于100mg/L時(shí)將對(duì)兒童智力發(fā)育產(chǎn)生影響，導(dǎo)致兒童智力下降，兒童的血鉛含量與智商（IQ）呈顯著負(fù)相關(guān)，當(dāng)血鉛水平每增加100mg/L時(shí)，智商平均降低1-3分，國(guó)際醫(yī)學(xué)權(quán)威雜志“New England Journal of Medicine”多次發(fā)表文章證明兒童在發(fā)育早期嚴(yán)重鉛中毒引起的智力和腦功能損傷是不可逆的[4]。本文從加強(qiáng)意識(shí)防止我國(guó)地下水鉛污染的持續(xù)擴(kuò)散并惡化的目的出發(fā)，闡述我國(guó)地下水鉛污染的現(xiàn)狀，希望能引起相關(guān)部門對(duì)我國(guó)地下水鉛污染問題的重視。

2、地下水鉛污染現(xiàn)狀

環(huán)境鉛污染的報(bào)道雖然以土壤為主，但是近幾年在地下水環(huán)境方面關(guān)于鉛污染的報(bào)道也逐漸增多。西北地區(qū)，羅艷麗等人采用石墨爐原子吸收分光光度法測(cè)定了新疆奎屯墾區(qū)的16個(gè)井水樣的結(jié)果表明該區(qū)地下水鉛含量在未檢出～42.5μg/L之間，其中5個(gè)水樣的鉛含量高于我國(guó)的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中的鉛含量（10μg/L），超標(biāo)率高達(dá)31.3%[5]。華北地區(qū)，張偉等人通過分析天津市淺層地下水的鉛含量結(jié)果表明該地區(qū)地下水鉛濃度為12～360μg/L，均明顯高于我國(guó)的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中的鉛含量（10μg/L），說明天津市淺層地下水已經(jīng)受到明顯的鉛污染，該研究還認(rèn)為高含鹽量淺層地下水使鉛的可溶性增大是引起天津市淺層地下水富集并超標(biāo)的主要原因[3]。中部地區(qū)，何曉文等人研究了安徽省淮南市地下水的鉛含量，結(jié)果顯示該市淺層地下水鉛濃度在1～45μg/L之間，超標(biāo)率為25.4%，研究還顯示該區(qū)淺層地下水鉛的富集程度僅高于錳而低于鐵、銅、鋅等其它3種重金屬[6]。丁昊天等人通過長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)長(zhǎng)沙、株洲和湘潭三市的地下水質(zhì)量狀況顯示這三市地下水鉛含量在2002～2006年期間均小于10μg/L，表明這三市地下水仍未受到鉛污染[7]。華南地區(qū)，黃冠星等人在分析珠江三角洲某灌溉區(qū)土壤和地下水鉛含量的基礎(chǔ)上表明該灌區(qū)鉛污染集中于土壤環(huán)境，其地下水環(huán)境未造鉛污染，地下水鉛含量均低于我國(guó)飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限值（10μg/L）[8]。西南地區(qū)，劉曉松等人經(jīng)過長(zhǎng)期的地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)研究了云南省昆明市的地下水鉛含量狀況，結(jié)果顯示該區(qū)地下水鉛含量在1982-2008年期間的絕大部分年份均合格（即，均小于生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限值），僅于1997-1999及2007年分別出現(xiàn)1%和1.5%的不合格率[9]。上述情況表明我國(guó)地下水鉛污染現(xiàn)象在局部區(qū)域存在。

3、修復(fù)方法

高鉛含量地下水的修復(fù)治理方法主要包括物理屏蔽法、抽出處理法以及原位修復(fù)法等。物理屏蔽法是指在地下建立各種物理屏障，將受污染水體圈閉起來，減少鉛對(duì)周圍環(huán)境的污染或提高鉛的土壤環(huán)境容量。抽出處理法是指將已受到污染的地下水抽取至地面后，對(duì)其進(jìn)行凈化處理，包括物理、化學(xué)和生物技術(shù)。該方法目前應(yīng)用較為普遍，且有兩個(gè)特點(diǎn)：一方面可以防止受污染的地下水向周圍遷移；另一方面抽取出來的地下水可以在地面得到合適的處理凈化，然后重新注入地下水或用作其他用途，從而減輕地下水和土壤的污染程度。原位修復(fù)方法是目前該領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究方向，主要有滲透反應(yīng)格柵、植物修復(fù)以及動(dòng)電處理技術(shù)等。滲透反應(yīng)格柵的英文名為Permeable Reactive Barrier，簡(jiǎn)稱PRB。PRB是一個(gè)被動(dòng)的反應(yīng)材料的原位處理區(qū)，這些反應(yīng)材料能夠降解和滯留流經(jīng)該墻體地下水的污染組分，從而達(dá)到治理污染組分的目的。該方法的優(yōu)點(diǎn)為無需外加動(dòng)力，節(jié)省地面空間，比抽取技術(shù)更為經(jīng)濟(jì)、便捷。缺點(diǎn)是不可能保證把“污染斑塊”中擴(kuò)散出來的污染物完全按處理的要求予以攔截和捕捉；其次，隨著被處理物在PRB中不斷地沉積和積累，PRB會(huì)逐漸失去其活性，所以需要定期地更換反應(yīng)介質(zhì)，并將其作為有害廢棄物加以處置[10]。植物修復(fù)是指通過植物凈化吸收土壤中的鉛等污染物，從源頭上防治地下水鉛污染。動(dòng)電修復(fù)技術(shù)的原理是將電極插入受污染的地下水，在施加直流電后，形成直流電場(chǎng)，引起包氣帶孔隙水及含水層水中的離子和顆粒物質(zhì)沿電場(chǎng)方向進(jìn)行定向運(yùn)動(dòng)。

參考文獻(xiàn)

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[8]黃冠星，孫繼朝，張玉璽，等.珠江三角洲典型區(qū)水土中鉛的分布特征[J].環(huán)境科學(xué)研究，2010，（2）.

篇8

[關(guān)鍵詞] 礦井地下水封洞庫(kù)； 適宜性研究

地下水封洞庫(kù)因?yàn)榫哂泻芏嗟膬?yōu)點(diǎn)，例如：安全、環(huán)保、建造成本低等。所以，地下水封洞庫(kù)已經(jīng)成為現(xiàn)代石油儲(chǔ)備的一種重要方法之一。但是，地下水封洞庫(kù)巖體質(zhì)量受到地下水、地應(yīng)力、結(jié)構(gòu)面和洞軸方位等各個(gè)方面的因素影響，對(duì)于這些因素的綜合考慮就顯得非常的重要。因此，確定一定的評(píng)價(jià)指標(biāo)，并對(duì)封洞庫(kù)的選址等工作進(jìn)行相應(yīng)的分析，這對(duì)于地下水封洞庫(kù)的適宜性評(píng)價(jià)研究來說具有積極的意義。

1 地下水封洞庫(kù)

1.1 地下水封洞庫(kù)概述

地下水封石油洞庫(kù)是第二次世界大戰(zhàn)以后逐步發(fā)展起來的一種新型儲(chǔ)油設(shè)施。它是在穩(wěn)定的地下水位以下的巖層中開挖未經(jīng)被覆的洞穴用來儲(chǔ)油。由于洞穴處于地下水的靜壓力的包圍之中，少量地下水可以通過巖石裂隙滲入洞穴，從而有效地防止洞內(nèi)油氣外逸。地下水封洞庫(kù)的整個(gè)油庫(kù)實(shí)行自動(dòng)控制，地下無人值守。

1.2 地下水封洞庫(kù)的石油儲(chǔ)存原理

簡(jiǎn)單的說，地下水封洞庫(kù)的設(shè)計(jì)原理就是運(yùn)用地下水進(jìn)行封存，在地下水位以下的巖石層鑿一個(gè)洞穴，鑿好的洞穴會(huì)因?yàn)榈叵滤撵o水壓力始終都大于洞穴內(nèi)油的壓力，著就保證了洞穴內(nèi)的石油不會(huì)從洞口流出，同時(shí)又因?yàn)橛团c水互不相容的特點(diǎn)，這就充分保證了石油在地下水封洞庫(kù)中儲(chǔ)備的安全性，同時(shí)也節(jié)省了人力監(jiān)管方面的人力浪費(fèi)。簡(jiǎn)單的說，地下水封洞庫(kù)就是通過洞穴周圍巖層和縫隙的地下水保證石油的存儲(chǔ)，并通過壓力進(jìn)一步確保石油存儲(chǔ)的安全可靠。這一原理還可以通過圖表達(dá)出來，如圖1所示：

其中，1表示裂隙狀巖體；2表示地下水水位；3表示地下水降落“漏斗”；4表示庫(kù)存所貯介質(zhì)液體；5表示墊水層；6表示介質(zhì)注入管；7表示抽取介質(zhì)的潛液泵；8表示抽取地下水的潛液泵。這就是簡(jiǎn)單的地下水封洞庫(kù)石油存儲(chǔ)原理。

2 適宜性評(píng)價(jià)研究

地下水封洞庫(kù)適宜性評(píng)價(jià)研究簡(jiǎn)單的說也是一種土地的適宜性評(píng)價(jià)。其中，土地的適應(yīng)性研究就是評(píng)定土地對(duì)于某種用途是否適宜以及適宜的程度，它是進(jìn)行土地利用決策，科學(xué)地編制土地利用規(guī)劃的基本依據(jù)。是通過對(duì)土地的自然、經(jīng)濟(jì)屬性的綜合鑒定，闡明土地屬性所具有的生產(chǎn)潛力，已經(jīng)對(duì)農(nóng)、林、牧、漁等各業(yè)的適宜性、限制性及其程度差異的評(píng)定。

對(duì)于地下水封洞庫(kù)來說，其適宜性評(píng)價(jià)就是針對(duì)某種特定的用途而對(duì)區(qū)域土地資源質(zhì)量的綜合評(píng)定。為了保證評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性、正確性和實(shí)用性，就必須掌握一定的基本原理，遵循一定的評(píng)價(jià)原則。

土地適宜性評(píng)價(jià)和地下水封洞庫(kù)適宜性評(píng)價(jià)都遵循以下的基本原理，既：在現(xiàn)有的生產(chǎn)力經(jīng)營(yíng)水平和特定的土地利用方式條件下，以土地的自然要素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素相結(jié)合作為鑒定指標(biāo)，通過考察和綜合分析土地對(duì)各種用途的適宜程度、質(zhì)量高低及其限制狀況等，從而對(duì)土地的用途和質(zhì)量進(jìn)行分類定級(jí)。

其中對(duì)于地下水封洞庫(kù)的適宜性評(píng)價(jià)來說，評(píng)價(jià)因素的選擇是土地適宜性評(píng)價(jià)的關(guān)鍵性步驟。參評(píng)因子的選擇的科學(xué)和正確與否，直接關(guān)系到評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確度和評(píng)價(jià)工作量的大小。因此，在對(duì)地下水封洞庫(kù)的適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，要選用水文地質(zhì)單元位置、地下水水位、巖體滲透性和地下水水質(zhì)等要素對(duì)地下水封洞庫(kù)的適應(yīng)性進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。

3 地下水封洞庫(kù)適宜性評(píng)價(jià)研究

3.1 水文地質(zhì)單元位置

地下儲(chǔ)存洞穴的水文地質(zhì)單元位置可以分為補(bǔ)給區(qū)、排泄區(qū)和徑流區(qū)，根據(jù)相關(guān)的資料試驗(yàn)知道，庫(kù)區(qū)所在的地下水流動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)處于排泄區(qū)時(shí)，對(duì)地下水封洞庫(kù)安全穩(wěn)定性最有利，同時(shí)也最適宜地下水封洞庫(kù)的建造，而當(dāng)?shù)匚鲃?dòng)系統(tǒng)位置處于補(bǔ)給區(qū)時(shí)，對(duì)地下水封洞庫(kù)的安全穩(wěn)定最為不利，對(duì)地下水封洞庫(kù)的建設(shè)不適宜。其中，地下水補(bǔ)給區(qū)就是指包括大氣、地表水、回滲水等的地區(qū)。徑流區(qū)是指地下水從補(bǔ)給區(qū)到排泄區(qū)所能夠流經(jīng)的范圍。排泄區(qū)則指地下水向外部排泄的范圍。

通過對(duì)相關(guān)氣象和水文資料的收集整理，以及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的進(jìn)一步的考察試驗(yàn)，我們可以判斷出地下水的流經(jīng)途徑，并根據(jù)相應(yīng)的流經(jīng)途徑判斷出地下水封洞庫(kù)建成之后地下水的流動(dòng)狀態(tài)。但是又因?yàn)楦鞯氐刭|(zhì)的不同，以及封洞庫(kù)地下水涌水量的不同，這些都將直接影響地下水位的穩(wěn)定性和洞穴的正常施工，同時(shí)也不能保證在封洞庫(kù)的運(yùn)行中能夠達(dá)到安全穩(wěn)定的效果。所以，對(duì)于封洞庫(kù)在地下水排泄區(qū)的建立不僅會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境能夠減小破壞，同時(shí)還能保證地下水封洞庫(kù)的安全性和穩(wěn)定性。

3.2 地下水水位

想要保證地下水封洞庫(kù)能夠有效并安全的運(yùn)行，就要保持在地下水封洞庫(kù)有非常穩(wěn)定的地下水水位。想要達(dá)到以上的條件，就需要選取一個(gè)基準(zhǔn)面作為標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)要確保所選準(zhǔn)的基準(zhǔn)面不會(huì)受到外界天然或人為因素的影響，具有長(zhǎng)期穩(wěn)定的特點(diǎn)。通常情況下，基準(zhǔn)面都是以地下水排泄面為基準(zhǔn)面。

根據(jù)上述地下水封洞庫(kù)的原理，想要使地下水封洞庫(kù)達(dá)到預(yù)期的效果，就要保證地下水封洞庫(kù)以上的水位能夠保持在水排泄區(qū)的水位以上，這也是保證地下水封洞庫(kù)中的壓力小于洞穴和裂縫外壓力的基礎(chǔ)條件。因?yàn)?，如果封洞?kù)上方巖層體中的地下水的水不足的話就很有可能會(huì)導(dǎo)致油氣通過裂縫進(jìn)入大氣層，進(jìn)而造成空氣的污染，對(duì)人們的身體健康造成危害。所以，確保最低地下水設(shè)計(jì)水位，并了解清楚地下水一定的變化規(guī)律，是保證洞穴的密封性和穩(wěn)定性及降低施工成本和管理費(fèi)用的基礎(chǔ)，同時(shí)也是保證地下水封洞庫(kù)適宜性的基礎(chǔ)。

3.3 巖體滲透性

巖體的滲透性會(huì)對(duì)地下水封洞庫(kù)的施工期和運(yùn)行期地下洞穴的用水量造成一定的影響，同時(shí)也能夠充分反映出巖體內(nèi)部裂縫的滲水情況和巖體內(nèi)部裂縫的相通。所以，在地下水封洞庫(kù)的選擇過程中，對(duì)于所選巖體的滲透系數(shù)來說一般都要小于10-5cm/s，用來確保封洞庫(kù)內(nèi)氣密性的需要。

3.4 地下水質(zhì)

因?yàn)榈叵滤舛磶?kù)中地下水對(duì)監(jiān)控設(shè)施具有一定的影響，所以可以選定一些特定的指標(biāo)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。例如，地下水對(duì)封洞庫(kù)中各建筑物的腐蝕性課選取腐蝕性參數(shù)來進(jìn)行腐蝕性的評(píng)價(jià)；封洞庫(kù)的建設(shè)與運(yùn)行階段地下水微生物對(duì)巖層體的作用和對(duì)水質(zhì)的影響，則可以選取耗氧量、氯化物氨氮和細(xì)菌含量進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。這些同時(shí)也是地下水封洞庫(kù)適宜性評(píng)價(jià)研究的原則。

總結(jié)

綜合上文所述，地下水封洞庫(kù)已經(jīng)成為了現(xiàn)代對(duì)石油儲(chǔ)備的重要形式，但是地下水封洞庫(kù)的水文地質(zhì)條件、地下水質(zhì)、巖體滲水量及地下水質(zhì)等都決定了地下水封洞庫(kù)建設(shè)的成敗所以，想要對(duì)地下水封洞庫(kù)的適宜性評(píng)價(jià)分析進(jìn)行研究，就要對(duì)地下水封洞庫(kù)所處的位置進(jìn)行喲俺就，在此基礎(chǔ)上，建立起相應(yīng)的地下水封洞庫(kù)適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。這對(duì)于從整體上進(jìn)行地下水封洞庫(kù)的適應(yīng)性評(píng)價(jià)分析的研究具有重要的意義。

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篇9

通過計(jì)算得出晉江市的地下水開采潛力指數(shù)為0.96。開采潛力小于1，說明現(xiàn)狀開采量已經(jīng)稍微的超出允許開采量。這樣的結(jié)果引起了地下水水位的持續(xù)下降，植被衰退，嚴(yán)重破壞了生態(tài)平衡。另外，內(nèi)陸地區(qū)如北京、河北省等地，深層承壓水開采后自然補(bǔ)給均很困難，水位下降非常迅速。1.2地面沉降

地下水開采過度將造成大面積區(qū)域性地下水下降的漏斗現(xiàn)象，從而改變了地下水壓力、開采含水層和含水層上下滯水層的應(yīng)力狀況。而地面沉降將會(huì)使鐵路路基、建筑物基礎(chǔ)下降，公路橋梁開裂等。1.3地下水污染

中國(guó)的大多數(shù)城市地下水水質(zhì)指標(biāo)已經(jīng)嚴(yán)重超標(biāo)。這其中主要是礦化度、硝酸鹽、亞硝酸鹽、鐵、錳、氯化物、氟化物、硫酸鹽以及PH值的變化。1.4灌溉地區(qū)的土壤次生鹽堿化

河水灌溉區(qū)的土壤次生鹽堿化的根本原因是灌溉用水量過多。地表水對(duì)于地下水的供給遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了地下水的排泄量，地下水水位上升至地表，潛水蒸發(fā)加劇了表土積鹽，造成土壤的次生鹽堿化。2地下水開發(fā)引起環(huán)境問題的治理對(duì)策2.1回補(bǔ)地下水面對(duì)區(qū)域性地下水水位持續(xù)下降這一問題，我們目前切實(shí)可行地解決措施便是回補(bǔ)地下水，盡快平衡區(qū)域性地下水的水位，通過地下水水位的平衡恢復(fù)對(duì)周圍的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生積極影響。具體說來，沿海地區(qū)進(jìn)行地下水回補(bǔ)的工作難度相對(duì)較小，反而是北京、河北等內(nèi)陸地區(qū)，要想進(jìn)行地下水回補(bǔ)，需要充分利用所在地區(qū)的地勢(shì)地形和水文等特點(diǎn)，具體問題具體分析，有針對(duì)性地進(jìn)行水位平衡工作。舉例而言，對(duì)于河北省來說，可以選擇通過平原上的水田進(jìn)行蓄水滲水來進(jìn)行地下水回補(bǔ)，還可以利用附近的黃河開展引黃工程，在降水量較少的時(shí)節(jié)進(jìn)行水位平衡，減少施工難度和時(shí)間的同時(shí)提高了回補(bǔ)地下水的效率和水量，起到了事半功倍的效果。2.2建立健全政策法規(guī)體系另外，要想有效提高回補(bǔ)地下水的工作效率，規(guī)范回補(bǔ)地下水工程的施工秩序，政府的相關(guān)部門要不斷建立健全地下水開發(fā)方面的政策及法規(guī)體系，使開發(fā)、利用和回補(bǔ)地下水工作都能夠有序進(jìn)行、科學(xué)管理。具體包括以下幾點(diǎn)：第一點(diǎn)，相關(guān)部門及單位要對(duì)各項(xiàng)資源進(jìn)行整合優(yōu)化，并做好整體的工作規(guī)劃和建設(shè)目標(biāo)；第二點(diǎn)，相關(guān)部門及單位要對(duì)地下水開發(fā)引發(fā)的環(huán)境問題中出現(xiàn)的污染源進(jìn)行研究和治理，并制定相關(guān)的規(guī)定減少各單位進(jìn)行污染物排放，提高污染凈化和治理技術(shù)；第三點(diǎn)，相關(guān)單位在進(jìn)行地下水開發(fā)時(shí)要從源頭上做好合理開采，預(yù)防和避免地下水水位不平衡現(xiàn)象產(chǎn)生；第四點(diǎn)，政府相關(guān)部門要完善現(xiàn)有的地下水開發(fā)規(guī)范，推動(dòng)有償用水政策的實(shí)施，提高人們的節(jié)約用水意識(shí)。2.3加強(qiáng)地下水資源的監(jiān)測(cè)工作

在容易出現(xiàn)地表下沉的地區(qū)建立起長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)觀測(cè)地下水的工作站。對(duì)地下水開采量相對(duì)較高的地區(qū)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測(cè)工作，實(shí)時(shí)掌握當(dāng)?shù)氐叵滤|(zhì)、水量和開發(fā)利用量，從而根據(jù)測(cè)得的結(jié)果綜合分析未來地下水的變化趨勢(shì)。2.4地下水污染的凈化圖1為地下水凈化系統(tǒng)的示意圖。通過抽取污水，到地面進(jìn)行水的凈化，再將凈化后的水送入地下水中。在地下水流中利用隔水的粘土渣分隔開污染的地下水和凈化的地下水。

2.5開發(fā)地下微鹽水發(fā)展灌溉

篇10

關(guān)鍵詞：水資源評(píng)價(jià) 地下水模數(shù)

固原市原州區(qū)地下水主要分布在清水河流域，清水河流域總面積2767km2。2010年初，原州區(qū)水務(wù)局計(jì)劃在原州區(qū)東北部較平坦的頭營(yíng)鎮(zhèn)及三營(yíng)鎮(zhèn)境內(nèi)庫(kù)灌及揚(yáng)黃灌溉不能涉及，且缺少機(jī)井灌溉的地帶新打并配套機(jī)井17眼，以發(fā)展枸杞、瓜菜等高效經(jīng)濟(jì)作物種植基地，要求水利專業(yè)人士對(duì)清水河流域地下水開采，即新打機(jī)井可行性進(jìn)行論證。

清水河流域水資源評(píng)價(jià)與分析參考寧夏水文水資源勘測(cè)局2001年11月24日提供的《寧夏固原水資源評(píng)價(jià)與分析》報(bào)告，該報(bào)告根據(jù)1956～1999年43年降水、蒸發(fā)、徑流、泥沙等水文資料分析評(píng)價(jià)固原（現(xiàn)原州區(qū)）及各流域有關(guān)水資源要素及其特點(diǎn)。

一、水資源概況

（一）降水

原州區(qū)多年平均降水量465mm，合69.968億m3，降水量地區(qū)變化大，多年平均降水量由南部東山坡700mm以上，向北部七營(yíng)一帶遞減至360mm。年內(nèi)分配很不均勻，降水主要集中在7、8、9三月，連續(xù)最大四個(gè)月降水量出現(xiàn)在6～9月，占年降水量的70%左右。與作物需水量很不適應(yīng)，導(dǎo)致春旱頻繁，7、8月份局地暴雨多，常引起局地洪災(zāi)。

（二）當(dāng)?shù)氐乇硭?/p>

清水河流域面積最大為2767km2。清水河流域徑流深變化幅度較大，在13～100 mm之間，平均19.4 mm，地表水資源量為2767×19.4×1000=53679800m3≈0.5368億m3。

（三）當(dāng)?shù)氐叵滤?/p>

地下水特點(diǎn)：固原境內(nèi)清水河流域地表水資源相對(duì)較少,但地下水資源量相對(duì)較豐富，據(jù)調(diào)查清水河流域共有井676眼，發(fā)展井灌面積12.67萬畝（按實(shí)灌面積）。據(jù)《黃土高原典型地區(qū)固原農(nóng)業(yè)資源區(qū)劃地圖集》當(dāng)?shù)氐叵滤愋椭饕獮樗缮r類孔隙水,地下水主要埋藏有三個(gè)含水巖組，水位埋深在60～200m以內(nèi)，淺層水水質(zhì)礦化度為1～3g/L,深層承壓水水質(zhì)礦化度低于2g/L，單井涌水量1000m3/d～2000m3/d左右，為古河床富水區(qū)，水化學(xué)類型由南向北為SHnm、SCnc，水離子化學(xué)類型為SO4-Cl-Na-Ca。另外水質(zhì)礦化度從西部川地到東部山地逐漸增加。地下水運(yùn)動(dòng)方向與地表徑流基本一致，主要為地表水補(bǔ)給地下水。

地下水資源量：原州區(qū)地下水評(píng)價(jià)面積3922km2，地下水資源總量為7900萬m3，其地下水主要來自大氣降水的入滲補(bǔ)給，然后經(jīng)過不同途徑以泉或地下潛流的方式排泄于河流。根據(jù)地下水的補(bǔ)排特點(diǎn)，地下水資源評(píng)價(jià)采用水文站歷年水文資料，用分割流量過程的方法計(jì)算山區(qū)河川基流量，以此作為當(dāng)?shù)氐叵滤Y源量。根據(jù)原州區(qū)多年平均地下水總補(bǔ)給模數(shù)分區(qū)圖，清水河流域地下水模數(shù)變化在0.5～7.0萬m3/km2.a之間,平均1.5萬m3/ km2.a，地下水評(píng)價(jià)面積2767km2，地下水資源量約為2767×1.5=4151萬m3=0.4151億m3。

（四）水質(zhì)

（1）地表水水質(zhì)

據(jù)《寧夏固原水資源評(píng)價(jià)與分析》報(bào)告：原州區(qū)清水河流域天然水質(zhì)偏堿性，PH值一般在7.1～8.7之間?？傆捕榷嗄昶骄狄话阍?4.1～1110mg/L，硫酸鹽在11.5～2730mg/L之間，氯化物在7.10～1460mg/L之間。天然水質(zhì)以硫酸鹽類水為主。礦化度分布：地表水礦化度小于2.0g/L的面積為2220km2，水量1.06億m3，礦化度2.0～5.0g/L的面積為1702km2，水量0.82億m3，主要分布在縣城至楊郎之間。幾乎沒有礦化度大于5.0g/L的面積，總體上水質(zhì)較好。

（2）地下水水質(zhì)

原州區(qū)地下水水質(zhì)相對(duì)較好，葫蘆河、涇河、清水河上游礦化度均小于2.0g/L，清水河三營(yíng)北部至七營(yíng)地下水礦化度增至3.0g/L以上，約占全面積的1/3，個(gè)別出露泉水礦化度較高在5g/L以上，如溴水河哨口等。

（五）當(dāng)?shù)厮Y源總量

水資源總量是指當(dāng)?shù)亟邓纬傻牡乇硭?、地下水量，不包括揚(yáng)黃水量。由于地下水的多年平均補(bǔ)給量和多年平均排泄量相等，在沒有外來水的情況下，區(qū)域水資源總量定義為當(dāng)?shù)亟邓纬傻牡乇砗偷叵碌漠a(chǎn)水量，則有：W=R+Q-Rg，W為水資源總量，R為地表水資源量，Q為地下水資源量，Rg為河川基流量，河川基流量實(shí)質(zhì)就是地下水資源量。清水河流域水資源總量為：

W=R+Q+Rg=0.5368+0.4151-0.4151=0.5368億m3

二、現(xiàn)狀水資源利用存在的問題及解決措施

現(xiàn)狀水資源存在的主要問題：一方面水庫(kù)等蓄水工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，老化失修，年蓄水量少，工程效益低下。另一方面，由于國(guó)家對(duì)西部地區(qū)退耕還林還草政策實(shí)施并取得較大成效，地表徑流量逐年減少，而水資源在轉(zhuǎn)化、形成過程中，地下水資源量又逐年在增大，但機(jī)井等地下水取水工程建設(shè)卻徘徊不前，地下水不能充分有效利用。其次，清水河?xùn)|部大部分山前傾斜平原區(qū)，由于受地理位置及自然因素的限制，既不在固海揚(yáng)黃擴(kuò)灌面積范圍內(nèi)，又無水庫(kù)灌溉，只有機(jī)井為灌溉水源。而地下水水質(zhì)越往東部水質(zhì)礦化度越高，機(jī)井?dāng)?shù)量也越少，而整體地勢(shì)東高西低，機(jī)井又大多為自流灌溉，因而受地形因素影響，單井控制灌溉面積相對(duì)較小，20%川地及川臺(tái)地不能得到機(jī)井水源灌溉而為旱地，當(dāng)?shù)厮临Y源不能得到充分有效利用；同時(shí)大部分機(jī)井為土渠輸水，水資源浪費(fèi)較嚴(yán)重，灌溉水利用率不到60%，造成水電費(fèi)用高，農(nóng)民負(fù)擔(dān)加重。

解決措施：一方面大力推廣節(jié)水灌溉，實(shí)行水資源的優(yōu)化配置，合理開采地下水，有效利用黃河水，才能為原州區(qū)的發(fā)展提供有力的水資源保證。另一方面適當(dāng)增加地下水開采量，通過打機(jī)井，增加水源工程，擴(kuò)大灌溉面積，提高水土資源利用率。

三、水資源分析計(jì)算

（一）水資源利用現(xiàn)狀

清水河流域水資源總量為0.5368億m3，其中地下水資源量0.4151億m3。占總水量的77.3%，由于是淺層地下水受降水量補(bǔ)給，隨開采量增加地表常流水減少，其相互之間轉(zhuǎn)換。當(dāng)?shù)噩F(xiàn)狀共有灌溉機(jī)井676眼，年實(shí)灌面積12.67萬畝，畝均年灌溉用水量為200m3，年開采量為0.2534億m3。現(xiàn)狀開采率達(dá)55%，接近于地下水可開采量。因此適當(dāng)調(diào)整地下水的開采，對(duì)原州區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展有著重要的支撐作用。

（二）可利用水資源量

水資源可利用量是指在經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)可行和生態(tài)環(huán)境許可的前提下，最大可能被人們控制利用的不重復(fù)的一次性水量。

地下水可利用量：清水河地下水資源量0.4151億m3，按當(dāng)?shù)馗珊蛋敫珊档貐^(qū)開采系數(shù)0.65計(jì)，地下水可利用量為0.4151×0.65=0.2698億m3。

扣除現(xiàn)狀已開采量，未開采的地下水可利用量為0.2698-0.2534=0.0164億m3，即164萬m3。

（三）規(guī)劃新打機(jī)井年取水量估算

計(jì)劃在機(jī)井灌區(qū)內(nèi)灌溉問題相對(duì)突出，灌溉條件較好的地方新打機(jī)井17眼，新打機(jī)井單井出水量均按50 m3/h，每眼井控制灌溉面積平均按200畝，機(jī)井平均灌水周期按10天，平均每天灌水22小時(shí)，年灌水4次，井群干擾系數(shù)平均為0.10，初步估計(jì)17眼機(jī)井年開采量為17×50×10×22×4×（1-0.10）=67.32萬m3。

四、水資源綜合評(píng)價(jià)：

由于未開采的地下水可利用量為0.0164億m3，即164萬m3，規(guī)劃新打17眼機(jī)井年開采量約為67.32萬m3，小于未開采的地下水可利用量，說明新打機(jī)井灌溉水源有保證。

另外：規(guī)劃井灌區(qū)地下水水質(zhì)礦化度為1.5～3g/L，適宜枸杞、蔬菜等經(jīng)濟(jì)作物灌溉。

五、結(jié)論

由前面水資源評(píng)價(jià)分析表明：清水河流域地下水開采具有充分的可行性。清水河流域水資源總量為0.5368億m3，其中地下水資源量0.4151億m3，現(xiàn)狀年開采量為0.2534億m3，地下水可利用量為0.2698億m3，未開采的地下水可利用量為0.0164億m3，即164萬m3，規(guī)劃新打17眼機(jī)井年開采量約為67.32萬m3，小于未開采的地下水可利用量，說明水源有保證。同時(shí)規(guī)劃井灌區(qū)地下水水質(zhì)礦化度為1.5～3g/L，適宜枸杞、瓜菜等經(jīng)濟(jì)作物灌溉。因此，通過新打機(jī)井，適當(dāng)增加地下水開采量，將使清水河流域水土資源得到合理配置和開發(fā)利用，對(duì)促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)繁榮穩(wěn)定和發(fā)展，改善生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)固原市原州區(qū)水土資源的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。