導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇地下水定義，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

在眾多媒體傳出丁家宜“外嫁”科蒂的消息得以證實(shí)后，近日，12月6日，創(chuàng)立于法國(guó)的科蒂集團(tuán)與國(guó)內(nèi)護(hù)膚品公司丁家宜宣布雙方達(dá)成了股份購(gòu)買協(xié)議。根據(jù)協(xié)議，科蒂將獲得丁家宜控股公司的大多數(shù)股份，交易預(yù)計(jì)將于2011年1月完成。有消息稱，此次科蒂對(duì)丁家宜“現(xiàn)金加股票”的交易總價(jià)值將達(dá)到4億美元。

對(duì)于這次“外嫁”，丁家宜公司以為楊姓負(fù)責(zé)人昨天告訴記者：“丁家宜品牌將得到延續(xù)，也不排除未來(lái)走向全球市場(chǎng)的可能。同時(shí)科蒂承諾，將保留丁家宜現(xiàn)有的管理層和員工。丁家宜與科蒂合作，意味著之前公司考慮的到臺(tái)灣上市一事已經(jīng)不再可能?！?/p>

該負(fù)責(zé)人稱，這次丁家宜“外嫁”與小護(hù)士被歐萊雅收購(gòu)的情況不同?！皻W萊雅集團(tuán)收購(gòu)小護(hù)士主要是為了給其旗下卡尼爾讓路，而丁家宜品牌與科蒂的現(xiàn)有產(chǎn)品品牌基本不會(huì)構(gòu)成直接競(jìng)爭(zhēng)。”他透露，在跟科蒂合作前，丁家宜也長(zhǎng)時(shí)間地考察過(guò)科蒂。科蒂是一個(gè)全面發(fā)展自己品牌的企業(yè)。

丁家宜“外嫁”科蒂，“丁家宜”及“植物純萃”這兩個(gè)護(hù)膚品牌的注入，進(jìn)一步增強(qiáng)了包括知名護(hù)膚品牌蘭嘉絲汀和 Philosophy 在內(nèi)的科蒂旗下護(hù)膚品業(yè)務(wù)的產(chǎn)品組合。丁家宜創(chuàng)始人兼董事長(zhǎng)莊文陽(yáng)說(shuō)：“同科蒂的融合是丁家宜發(fā)展史上的一個(gè)重要里程碑，對(duì)雙方來(lái)說(shuō)會(huì)是雙贏的局面。我相信通過(guò)此次交易，丁家宜能夠依托科蒂的全球網(wǎng)絡(luò)和營(yíng)銷專長(zhǎng)獲得更快速的增長(zhǎng)，我們雙方也必將共同取得更大的成就?！?/p>

日化業(yè)界觀察

民族日化品牌，被外資盯上的下一位又是誰(shuí)？

當(dāng)民族日化品牌越來(lái)越有作為的時(shí)候，眾多外資都盯上眼了，到底是為了什么呢？難道看中的是企業(yè)發(fā)展歷史度、品牌知名度、市場(chǎng)占有率、成熟渠道系統(tǒng)、消費(fèi)者認(rèn)可度、企業(yè)實(shí)力等，這些都是被外資所認(rèn)為的其中因素之一。

無(wú)論是洗滌類、彩妝、護(hù)膚等類產(chǎn)品，外資主要看的是市場(chǎng)發(fā)展前景和有作為的本土品牌，外資只對(duì)品牌感興趣。

在眾多國(guó)人談到日化品牌的同時(shí)，有沒(méi)有意識(shí)到本土日化品牌越來(lái)越有作為，無(wú)論在外資的進(jìn)入本土市場(chǎng)也好，本土日化品牌都在爭(zhēng)氣，我們國(guó)人越來(lái)越看好民族日化品牌。

在中國(guó)的日化市場(chǎng)里面，例如像佰草集、自然堂、美膚寶、珀萊雅、霸王、隆力奇、立白等品牌，這些民族日化品牌為國(guó)爭(zhēng)光了。但是，當(dāng)這些品牌在市場(chǎng)上有作為的時(shí)候，會(huì)不會(huì)也被外資盯上呢，這很難說(shuō)。

即此，這些本土日化品牌被盯上談收購(gòu)或是并購(gòu)也好，同樣，也許很多都不會(huì)一時(shí)的賣出去或是并購(gòu)，除非，市場(chǎng)不穩(wěn)定，資金鏈斷缺等，才會(huì)有這樣的現(xiàn)象發(fā)生！也不知道下一位被收購(gòu)或并購(gòu)的又是誰(shuí)，這個(gè)還是個(gè)未知數(shù)。

在筆者看來(lái)，外資看好民族日化品牌的原因，從三點(diǎn)上來(lái)分析。

分析一：外資看好知名度高的本土品牌和有市場(chǎng)發(fā)展前景的品牌，更重要的是市場(chǎng)占有率；

分析二：外資看好本土企業(yè)的發(fā)展歷史和品牌知名度，還有品牌成熟的渠道系統(tǒng)；

篇2

關(guān)鍵詞：地下水；仰斜式排水孔； 數(shù)值模擬

中圖分類號(hào)：P642.22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

地下水是影響滑坡穩(wěn)定的重要因子,大量滑坡的發(fā)生與地下水活動(dòng)直接相關(guān)。采用有效措施降低坡體的地下水位,可以有效地減小邊坡的滲透力并增加滑面的有效應(yīng)力,從而提高滑坡的穩(wěn)定性。但是，降低滑坡體地下水位的措施較多，因此,如何結(jié)合工點(diǎn)實(shí)際情況選擇正確的排水措施對(duì)制定經(jīng)濟(jì)合理的滑坡治理方案具有十分重要的意義。在西攀高速公路德昌滑坡的治理過(guò)程中，結(jié)合工點(diǎn)的情況，設(shè)計(jì)者提出了“仰斜式排水孔排放地下水，滑坡前緣設(shè)抗滑樁”的治理措施。而抗滑樁對(duì)地下水滲流場(chǎng)的影響程度較小[2]，故仰斜式排水孔能否有效地降低滑坡體的地下水水位直接影響滑坡治理效果，本文運(yùn)用GEO-SLOPE軟件對(duì)此進(jìn)行數(shù)值模擬并得出結(jié)論，以期指導(dǎo)德昌滑坡治理工程，也為其它類似的工程提供依據(jù)。

1德昌滑坡概況

K33+150～400河?xùn)|德昌滑坡位于德昌縣城東開(kāi)發(fā)區(qū)的德州鎮(zhèn)鳳凰村二組境內(nèi)，擬建高速公路從滑坡坡腳通過(guò)，概貌如圖1所示，滑坡整冶工程K33+103.5工程斷面圖如圖2所示。

該滑坡為一基巖古滑坡，通過(guò)地面調(diào)查訪問(wèn)，該滑坡無(wú)滑動(dòng)位移跡象?；虑熬壝穹亢蟮拇髽?shù)生長(zhǎng)百年以上而無(wú)傾斜歪斜、民房無(wú)變形破壞現(xiàn)象，清嘉慶十五年的祖墳未見(jiàn)變形痕跡；50年代

半坡上修筑的水渠除局部表淺滑塌外，無(wú)變形拉裂現(xiàn)象，半坡以上大面積松柏生長(zhǎng)良好，無(wú)醉漢林、馬刀樹(shù)等滑坡跡象，滑體中前沿的電桿未見(jiàn)有歪斜位移現(xiàn)象，訪問(wèn)當(dāng)?shù)?0多歲的老人，在他父輩時(shí)也未見(jiàn)該滑坡滑動(dòng)，如此等第現(xiàn)象，均說(shuō)明該滑坡已有一定的穩(wěn)定時(shí)期。

圖1 德昌滑坡概貌

圖2滑坡整治工程K33+103.5工程斷面圖

通過(guò)滑坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果表明，在地震影響下，滑坡的穩(wěn)定性系數(shù)FS=1.28，無(wú)地震影響下，滑坡的穩(wěn)定性系數(shù)FS=1.34，滑坡的整體穩(wěn)定性較高。

滑坡區(qū)總體地勢(shì)為東高西低，斜坡向西，斜坡坡向與巖層傾向相反，為逆向坡?；滦纬芍埃撎帪榘矊幒幼蟀斗凵皫r巖質(zhì)岸坡，坡面有殘破積小塊石質(zhì)土及塊石夾土，粉砂巖巖石破碎，岸坡陡峻。安寧河岸坡在河水的長(zhǎng)期沖刷淘蝕，前緣臨空、失去支撐為滑坡的發(fā)生創(chuàng)造了必要條件。而坡體內(nèi)的地下水、地表水或雨水經(jīng)上覆土層、風(fēng)化巖石下滲，長(zhǎng)期飽水軟化作用下，巖體內(nèi)含水量增大，孔隙水壓力增加，抭剪強(qiáng)度及穩(wěn)定性降低，加之該區(qū)的強(qiáng)烈地震作用，加速了滑坡的產(chǎn)生。而滑體后緣農(nóng)業(yè)灌溉渠道水位的變化影響著滑體地下水位，從而影響滑坡的穩(wěn)定性。

2德昌滑坡滲流場(chǎng)模擬

本次計(jì)算以圖2德昌滑坡治理工程3-3′工程斷面圖為原型，滑坡前緣縱向設(shè)仰斜式排水孔，間隔3米，孔長(zhǎng)40米，仰角6º。其分析模型如圖3，模型高14m,寬32m。由地斟資料知，第一層土模擬滑坡堆積物，該層結(jié)構(gòu)不均，其透水性較好。取其飽和狀態(tài)時(shí)滲透系數(shù)K=1.400e-003cm/s。第二層模擬粉砂巖強(qiáng)風(fēng)化層，取其飽和狀態(tài)時(shí)滲透系數(shù)K=1.160e-004cm/s。

圖3德昌滑坡設(shè)仰斜式排水孔滲流模擬模型

該滲流場(chǎng)作穩(wěn)態(tài)分析，首先對(duì)于滑坡后部的邊界，由地勘資料可知在雨季時(shí)地下水位上升，滑體大部分有地下水；勘察期間，鉆孔地下水位埋深在6.3m～19.5m之間， 據(jù)此，將邊坡后部邊界條件定義為Head(H)=10m。對(duì)于仰斜式排水孔,上部邊界定義為UnitFlux(q)=0,仰斜孔底部邊界定義為Head(H)=0.005m。

應(yīng)用SEEP/W模塊計(jì)算后，其結(jié)果如圖4所示:

圖4 設(shè)仰斜式排水孔滲流路徑及浸潤(rùn)線

由上述模擬結(jié)果可知，仰斜式排水孔伸至潛在滑動(dòng)面，使地下水有暢通的排泄通道，可以快速地疏干滑體內(nèi)的地下水，明顯降低了地下水位。

3德昌滑坡穩(wěn)定分析模擬

由德昌滑坡治理工程3-3′斷面圖（圖2）及鉆孔資料可知，滑坡第一層為滑坡堆積層（Q4del）,其土體的天然密度為1.95～2.04。根據(jù)土工試驗(yàn)成果，綜合考慮該層的地層結(jié)構(gòu)，其值取；取硬塑狀的參數(shù)快剪粘滯力、內(nèi)摩擦角：、，滑坡第二層為侏羅系新村組粉砂巖強(qiáng)風(fēng)化層，粉砂巖塊體的天然密度為2.49～2.51g/cm3，取其算術(shù)平均值,其容重取，粘滯力、內(nèi)摩擦角。

滑坡的穩(wěn)定分析采用SLOPE/W程序畢肖甫法，其孔隙水壓力調(diào)用上述SEEP/W滲流場(chǎng)模擬計(jì)算的數(shù)據(jù)文件。滑坡滑動(dòng)面由其德昌滑坡治理工程3-3′工程斷面圖（圖2）得到，滑動(dòng)圓心任意假定。模擬計(jì)算考慮兩種情況：滑坡設(shè)仰斜式排水孔和滑坡不設(shè)仰斜式排水孔。兩種情況相比，只有孔隙水壓力發(fā)生了改變。分析模型和模擬結(jié)果見(jiàn)圖5～圖8。

滑坡設(shè)仰斜式排水孔

圖5德昌滑坡設(shè)排水仰斜孔邊坡穩(wěn)定分析模型

圖6 德昌滑坡設(shè)排水仰斜式排水孔模擬分析結(jié)果

（2）滑坡不設(shè)仰斜式孔排水

圖7德昌滑坡不設(shè)仰斜式排水孔邊坡穩(wěn)定分析模型

圖8 滑坡不設(shè)仰斜式排水孔模擬分析結(jié)果

數(shù)值模擬結(jié)果表明，在其它條件完全相同的情況下，不設(shè)仰斜式排水孔時(shí)滑坡穩(wěn)定安全系數(shù)為1.400,這與地堪資料穩(wěn)定安全系數(shù)值1.28基本相符；而設(shè)仰斜式排水孔時(shí)滑坡穩(wěn)定安全系數(shù)為2.366，滑坡的穩(wěn)定性得到很大提高，究其原因主要是設(shè)了仰斜式排水孔后滑體中的地下水便于排出坡體，從而降低了滑體內(nèi)的孔隙水壓力，也提高了土的抗剪強(qiáng)度；而不設(shè)仰斜式排水孔時(shí)滑帶土長(zhǎng)期處于地下水浸潤(rùn)飽和狀態(tài)，孔隙水壓力大，滑帶土飽和軟化，土的抗剪強(qiáng)度較低，從而使其穩(wěn)定性系數(shù)大大降低。

4結(jié)束語(yǔ)

對(duì)德昌滑坡的數(shù)值模擬研究結(jié)果表明，仰斜式排水孔可以有效降低滑體的地下水位，從而大大提高滑坡的穩(wěn)定性，是有效的滑坡治理措施，證明德昌滑坡采用“仰斜式排水孔排放地下水，滑坡前緣設(shè)抗滑樁”的治理措施是可行。同時(shí)，

滑坡區(qū)灌溉渠道向滑坡體補(bǔ)給地下水,將使滑坡的穩(wěn)定性大幅度降低,雖然目前對(duì)此已經(jīng)引起人們的重視,但在邊坡工程施工階段,常常被忽略而導(dǎo)致大規(guī)?；碌陌l(fā)生,故在邊坡工程施工過(guò)程中,對(duì)渠道水位變化及滲漏情況等進(jìn)行全面監(jiān)控是十分必要的。

參考文獻(xiàn)

篇3

摘要：

將非洗井法采樣篩管部位取樣的可行性和洗井前后樣品代表性作對(duì)比，當(dāng)監(jiān)測(cè)井中地下水流量為0.1L/min～0.5L/min時(shí)，用微擾動(dòng)采樣器在非洗井情況下采樣。洗井前后常規(guī)無(wú)機(jī)離子濃度和5種物理指標(biāo)的研究對(duì)比結(jié)果顯示，在非洗井情況下用微擾動(dòng)地下水采樣器在篩管部位取樣的樣品與洗井之后的樣品十分接近。6口監(jiān)測(cè)井水中無(wú)機(jī)離子含量單方向方差分析結(jié)果顯示，p值＞0.05(顯著性)，驗(yàn)證概率F＜Fcrit，表明在95%的置信度上可總結(jié)為無(wú)機(jī)化學(xué)參數(shù)在洗井前后無(wú)顯著性差異。

關(guān)鍵詞：

無(wú)機(jī)離子；物理指標(biāo)；監(jiān)測(cè)井；微擾動(dòng)采樣；地下水

地下水樣品采集與監(jiān)測(cè)是反應(yīng)地下水環(huán)境的重要方法，樣品采集的科學(xué)性、代表性直接影響地下水水質(zhì)狀況分析。收集到具有代表性的樣品與監(jiān)測(cè)過(guò)程中觀測(cè)到的真實(shí)地下水情況能更加準(zhǔn)確的定義地下水環(huán)境系統(tǒng)，這是地下水各項(xiàng)研究工作十分重要的基礎(chǔ)。國(guó)內(nèi)外在過(guò)去的幾十年中正在不斷討論、研究獲得能準(zhǔn)確反映含水層的地下水樣品的方法。Pennino[1]已經(jīng)表示幾乎不可能獲得100%完全保真的地下水樣品，指出大多數(shù)情況下的樣品偏差與不可預(yù)測(cè)的采集工作有關(guān)而不是實(shí)驗(yàn)室分析技術(shù)產(chǎn)生的。由此可見(jiàn)，標(biāo)準(zhǔn)的采樣方法對(duì)于樣品偏差的重要性。

1材料與方法

1.1微擾動(dòng)采樣器

微擾動(dòng)采樣器的功能：①自定義采樣器開(kāi)啟關(guān)閉時(shí)間；②可下放深度達(dá)100m；③可根據(jù)采樣需要改變采樣器的容積大??；④可在井篩部位慢速自更新。將采樣器下放至篩管部位，可自定義停留時(shí)間，采樣器完成一次自更新后關(guān)閉采樣孔，提出采樣器完成采樣。采樣器具體內(nèi)部構(gòu)造見(jiàn)圖1。

1.2研究區(qū)域概況

研究區(qū)域地下水監(jiān)測(cè)井深度為地面以下20m深，處于第三層含水層，該層以砂質(zhì)粉土為主，局部夾有砂質(zhì)粉土、粘質(zhì)粉土和粉質(zhì)粘土。該區(qū)域地下水流向?yàn)槲鞅绷飨驏|南，井中水流量在0.1L/min～0.3L/min范圍內(nèi)。

1.3采樣方式

監(jiān)測(cè)井、觀測(cè)井、抽水井，通常均由井管及井篩兩部分組成。井管是連接井篩和地面的通道，由于地下水處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)[2]，理想情況下目標(biāo)含水層的地下水通過(guò)井篩自由進(jìn)出井中，篩管部位的水均保持流動(dòng)并具有水流同樣的物化特性。地下水會(huì)在井管中上升至一定高度，隨著篩管上部井管水的長(zhǎng)時(shí)間積累，水質(zhì)將會(huì)發(fā)生一些特定的化學(xué)變化。這些變化歸因于許多因素，如大氣對(duì)于井水面的干擾，井管材料對(duì)地下水的污染，表層水的滲入等[3]。另外，還有一些潛在的微生物生態(tài)學(xué)的變化，這些變化會(huì)進(jìn)一步影響水化學(xué)。因此，長(zhǎng)時(shí)間存在于井管里的水被稱之為上層滯水。許多采樣指導(dǎo)里介紹的傳統(tǒng)預(yù)采樣步驟是先洗井，將井管中上層滯水抽出，保證管中全部為新鮮的目標(biāo)含水層水，可取管中任意位置的水樣，從而使采樣過(guò)程中的相對(duì)誤差減小。目前，有些采樣令人信服的論證邏輯證明洗井采樣是有必要的，且這些技術(shù)占有主導(dǎo)地位。然而相關(guān)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)很少有數(shù)據(jù)去證明這個(gè)觀點(diǎn)[4]，許多文獻(xiàn)中對(duì)于什么是最好的洗井方式和如何確定洗井工作完成一直沒(méi)有解釋清楚。不少作者認(rèn)為指出特定的洗井次數(shù)與洗井量不適用于所有的井。他們認(rèn)為洗井次數(shù)與頻率應(yīng)考慮到建井處的水文地質(zhì)條件,這就使代表性樣品采樣工作越來(lái)越復(fù)雜。同時(shí)，洗井也有弊端：①會(huì)破壞填沙部位，使得井篩周圍的揮發(fā)性有機(jī)物損失，增加了吸附-解吸附的可能性，還造成了不必要的濁度影響，需要對(duì)于樣品過(guò)濾操作；②洗井使得多個(gè)含水層的水混合，增強(qiáng)了潛在的未被污染地區(qū)污染的可能性，進(jìn)而增加了數(shù)據(jù)解釋的困難性；③氧化和脫氣形成的水域改變了化學(xué)性質(zhì)，并有可能因?yàn)闃O端的水化學(xué)變化影響水化學(xué)平衡；④洗井將花費(fèi)大量時(shí)間；⑤處理洗井出來(lái)的廢水可能造成污染物的轉(zhuǎn)移。另外一些研究也表明，利用不同構(gòu)造的井能在微洗井的情況下取得目標(biāo)含水層的代表性樣品。野外觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，自然條件下井篩部位的層流水不與上層滯水相混合。如Kearl等[5]觀察井中膠體移動(dòng)行為，發(fā)現(xiàn)將抽水泵置于井篩段內(nèi)的中間點(diǎn)，用0.1L/min～0.5L/min的流量抽水，水泵附近井段內(nèi)水流維持水平、層流的現(xiàn)象，這為非洗井條件下采樣提供了理論基礎(chǔ)。G.A.Robbins等研究發(fā)現(xiàn)，低流量取水時(shí)通過(guò)篩管部位的水流對(duì)套管內(nèi)上層滯水有很微弱的干擾和混合作用。研究發(fā)現(xiàn)[6-9]，低流量取地下水樣時(shí)，受外界干擾十分微弱，水樣來(lái)自于目標(biāo)地層釋放的新鮮水，包含了目標(biāo)水層中的所有污染物。已有學(xué)者證明了這種在篩管部分采用低流量取樣技術(shù)可在微洗井條件下實(shí)行，然而沒(méi)有跟非洗井條件對(duì)比。Robin等[10]研究表明，在不洗井的情況下篩管部位的水不斷與地下水更新替換。所以監(jiān)測(cè)井的篩管部位應(yīng)該安裝在地下水流動(dòng)區(qū)，而地下水流動(dòng)區(qū)可以通過(guò)分析水文地質(zhì)鉆探等特性來(lái)確定[11]。這是作為微洗井采樣的一種采樣方法。如果在地下水流量滿足0.1L/min～0.5L/min時(shí)，即替代了在低流量抽水條件下的抽水工作，利用特殊采樣器可實(shí)現(xiàn)非洗井情況下的取樣，采用非洗井法可節(jié)省洗井時(shí)間，采樣成本隨之降低。為驗(yàn)證非洗井法的可行性，我們利用微擾動(dòng)定時(shí)、定深、定量地下水采樣器在洗井與非洗井情況下采樣監(jiān)測(cè)并比對(duì)結(jié)果。針對(duì)常規(guī)離子濃度與5種物理指標(biāo)作單方向方差分析，從而探討洗井對(duì)于地下水樣品采集的影響大小和洗井之后樣品的代表性程度。

1.4研究方法

根據(jù)前人研究成果，在使用低流量氣囊式采樣設(shè)備抽取地下水時(shí)，若保證流量在0.5L/min以內(nèi)，水位不發(fā)生連續(xù)降低情況且降低量在0.1m以內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)地下水的無(wú)擾動(dòng)采樣。這是由于流流低能夠降低水流的擾動(dòng)；水位不連續(xù)降低是保證采樣時(shí)篩管內(nèi)水體保持穩(wěn)定不會(huì)發(fā)生大體積混合情況[12]；水位降低量不超過(guò)0.1m是保證水壓不會(huì)因?yàn)轶E降而使揮發(fā)性氣體散失?；谝陨鲜聦?shí)，可以無(wú)需抽除3～5倍的井管積水，將抽水泵或取樣器置于井篩段內(nèi)的中間點(diǎn)，用0.1L/min～0.5L/min小流量抽水，將得到井篩中點(diǎn)附近的代表性水樣[13]。當(dāng)?shù)叵滤髁吭?.1L/min～0.5L/min時(shí)，可利用微擾動(dòng)地下水采樣器取樣。微擾動(dòng)采樣器的容量為1L，地下水流量為0.1L/min～0.3L/min，在非洗井的情況下，下放微擾動(dòng)采樣器至篩管部位，提前設(shè)定好采樣孔開(kāi)啟關(guān)閉時(shí)間（設(shè)定停留時(shí)間為10min，使地下水在篩孔部位完成置換），下放至井中開(kāi)始取樣作為非洗井情況下樣品。微擾動(dòng)采樣器不需抽取水，不需擔(dān)心水位降低造成的擾動(dòng)影響。接著用潛水泵洗井，洗井流量為1L/min，抽出3～4倍管井體積后完成洗井工作，靜置24h后利用貝勒管取樣，重復(fù)3次測(cè)定電導(dǎo)率、TDS，確保誤差在5%以內(nèi)后再用微擾動(dòng)采樣器取樣，作為洗井后的樣品（論文只針對(duì)水中常規(guī)無(wú)極離子質(zhì)量濃度與5種物理指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果比對(duì)）。

2結(jié)果與討論

2.1物理指標(biāo)測(cè)定

將洗井前后樣品進(jìn)行物理指標(biāo)測(cè)試，并隨著深度進(jìn)行對(duì)比分析。在篩管上部取樣時(shí)溫度、TDS、溶解氧、pH、電導(dǎo)率波動(dòng)較大，可篩管部分洗井前后的數(shù)據(jù)逐漸趨于穩(wěn)定并且相互靠攏，說(shuō)明洗井前后篩骨部位水樣的物理參數(shù)影響最小且最穩(wěn)定。篩管上部洗井前后最大誤差值分別溫度為8.5%、TDS為2.4%、溶解氧79%、pH值為±0.05、電導(dǎo)率為2.2%。篩管部位最大誤差溫度為0.7%、TDS為0.3%、溶解氧為72%、pH值為±0.04、電導(dǎo)率為0.8%。由此可知，洗井前后在篩管部位取樣能得到相對(duì)穩(wěn)定的樣品，洗井前后篩管部位4項(xiàng)物理指標(biāo)（除溶解氧）的變化率均在標(biāo)準(zhǔn)誤差范圍內(nèi)。其中溶解氧受到洗井的影響較大，洗井前后誤差值均超過(guò)70%，不符合取樣標(biāo)準(zhǔn)。故在測(cè)定溶解氧時(shí)，建議使用在線監(jiān)測(cè)設(shè)備作原位測(cè)試。

2.2無(wú)機(jī)離子測(cè)定

選擇不同地點(diǎn)的6口傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)井，利用微擾動(dòng)采樣器對(duì)洗井前后篩管部位取樣，完成水質(zhì)監(jiān)測(cè)并利用單方向方差分析法、等值線作圖分析后進(jìn)一步驗(yàn)證篩管部位取樣的代表性。用ANOVA法作假設(shè)：（1）零假設(shè)為在篩管部位洗井前后取樣，每一口井中的無(wú)機(jī)離子質(zhì)量濃度是相等的。另外一種假設(shè)是在篩管部位洗井前后取樣，無(wú)機(jī)離子質(zhì)量濃度是不相等的。（2）零假設(shè)為篩管部位洗井前后取樣，每一口井中的單個(gè)無(wú)機(jī)離子質(zhì)量濃度是相等的。另外一種假設(shè)是在篩管部位洗井前后取樣，每一口井中的單個(gè)無(wú)機(jī)離子濃度是不相等的。洗井前后水質(zhì)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1和表2，單方向方差分析結(jié)果見(jiàn)表3（a為均方差，b為檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量，c為顯著性值，d為F的臨界值）。從洗井與非洗井情況下的水質(zhì)離子測(cè)定結(jié)果表明：上述6口監(jiān)測(cè)井p值＞0.05(顯著性)和驗(yàn)證概率F＜Fcrit，在95%的置信度上可總結(jié)為無(wú)機(jī)化學(xué)參數(shù)在洗井前后無(wú)顯著性差異，由表1和表2可知，洗井前后6口井的無(wú)機(jī)化學(xué)參數(shù)幾乎相同，說(shuō)明洗井與非洗井這2種不同采樣方式下采集的樣品測(cè)定結(jié)果十分接近，同時(shí)也驗(yàn)證了單方向方法分析法的無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。圖2為洗井與非洗井采樣法測(cè)定的無(wú)機(jī)化學(xué)參數(shù)值散點(diǎn)圖。由圖2可見(jiàn)，洗井前后數(shù)據(jù)相同，數(shù)據(jù)點(diǎn)基本落在1:1等值線上，表明用2種采樣方法所取得的樣品很相似，可認(rèn)為無(wú)差異。在一般地下水采樣只測(cè)試常規(guī)離子濃度與電導(dǎo)率等物理指標(biāo)時(shí)，可利用非洗井方法采樣，不僅提高采樣效率，并且還能得到與洗井相比時(shí)誤差在5%以內(nèi)的樣品。

3結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)洗井前后2項(xiàng)物理指標(biāo)和常規(guī)離子濃度的單方向方差分析，表明在地下水流量為0.1L/min～0.5L/min時(shí)，利用微擾動(dòng)采樣器采樣是否進(jìn)行洗井工作對(duì)于篩骨部位常規(guī)離子和電導(dǎo)率等物理指標(biāo)的取樣監(jiān)測(cè)無(wú)明顯影響。試驗(yàn)表明，洗井后溶解氧pH值波動(dòng)較大，建議在條件允許的情況下在線監(jiān)測(cè)該指標(biāo)。在無(wú)需精確測(cè)定地下水水質(zhì)的情況下，建議選用微擾動(dòng)采樣器在非洗井情況下采樣，這樣既避免了常規(guī)洗井時(shí)利用抽水泵洗井對(duì)地下水樣品的擾動(dòng)，也節(jié)省了洗井工作所耗費(fèi)的時(shí)間和人力資源，同時(shí)提高采樣效率，避免洗井廢水中的污染物轉(zhuǎn)移。

參考文獻(xiàn):

[2]王昌益，賀可強(qiáng).論地下水運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其研究方法[J].青島理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，2:93-101，117.

篇4

1　模型簡(jiǎn)介

SALTMOD模型是荷蘭土地開(kāi)墾和改良國(guó)際研究所（ILRI）的 Oosterbaan教授等［7］以水鹽均衡原理為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)的，主要用來(lái)模擬和預(yù)測(cè)土壤水、地下水和排水的鹽分，地下水埋深，排水量及排水礦化度等，適用于灌溉農(nóng)業(yè)或非灌溉農(nóng)業(yè)，干旱作物或稻田等不同的農(nóng)業(yè)類型，還可以模擬農(nóng)民對(duì)漬害、土壤鹽分、缺水等的反應(yīng)。該模型已成功應(yīng)用于土耳其的Harran平原［8］以及印度 Andhra　Pradesh的沿岸平原［9］。SALTMOD模型以水量平衡和鹽分平衡原理為基礎(chǔ)，主要輸入?yún)?shù)包括氣象、土壤、作物、地下水、灌溉以及排水的再利用等；主要輸出數(shù)據(jù)包括土壤鹽分、排水和地下水的礦化度、地下水埋深、排水量等。根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、作物生長(zhǎng)等，SALTMOD模型可以分1～4個(gè)模擬季節(jié)，并將土壤垂直方向的水鹽平衡分為4層：地表、根層、過(guò)渡層和含水層，每一層的水量平衡和鹽分平衡均以季節(jié)性數(shù)據(jù)輸入，并假設(shè)所有因素在研究區(qū)內(nèi)均勻分布。模型本身也存在一些缺陷，如在灌溉水礦化度輸入方面不靈活，只能設(shè)定一個(gè)礦化度值，不能區(qū)分每次或每個(gè)季節(jié)的灌溉水礦化度，因此，在模擬研究微咸水和淡水交替灌溉方面受到局限。

2　研究區(qū)概況

內(nèi)蒙古河套灌區(qū)40m 以內(nèi)地下水水質(zhì)小于3g／L的面積占總面積的71．3％，大于3g／L的面積占總面積的28．7％；灌溉期間，特別是冬灌期，灌區(qū)下游排水干溝內(nèi)蓄積大量高礦化度排泄水。在長(zhǎng)勝試驗(yàn)站和沙壕渠試驗(yàn)站都曾進(jìn)行過(guò)微咸水灌溉試驗(yàn)研究，研究表明，在河套灌區(qū)實(shí)行微咸水灌溉是完全可能的［10］。研究區(qū)沙壕渠灌域位于內(nèi)蒙古河套灌區(qū)西北部解放閘灌域中東部，南北平均長(zhǎng)為15km，東西平均寬約4．0km，總控制面積4．93×103　hm2，其中農(nóng)田灌溉面積3．55×103　hm2。研究區(qū)地處干旱、半干旱地帶，大陸性氣候特征，冬季嚴(yán)寒少雪，夏季高溫干旱；年均降雨量為140mm，年內(nèi)降水分配不均，主要集中在6—9月，占全年降水量的60％～80％；年均蒸發(fā)量為1　970mm；年均氣溫8．4℃；年均日照時(shí)數(shù)3　094h。輕鹽堿土與中鹽堿土占土壤總面積的75％左右，重鹽堿土占25％左右，中下游鹽分較重。研究區(qū)地表水源主要來(lái)自引黃的灌溉水，潛水補(bǔ)給來(lái)源主要是田間灌溉水的入滲補(bǔ)給、各級(jí)渠道的滲漏及部分降雨補(bǔ)給，消耗主要是作物蒸騰和潛水蒸發(fā)，以垂直運(yùn)動(dòng)為主，地下水側(cè)向徑流十分微弱，是灌溉入滲和垂向蒸發(fā)排泄為主的平原灌區(qū)。灌域地下水平均埋深在1．6～2．0m。灌域主要糧食作物有小麥和玉米，經(jīng)濟(jì)作物有葵花、瓜果、蔬菜等，種植方式以小麥套葵花和小麥套玉米為主。

3　模擬結(jié)果與分析

3．1　模型基礎(chǔ)資料

選擇沙壕渠灌域2008—2010年的觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行率定和驗(yàn)證。實(shí)測(cè)的渠首引水量、年降水量、灌域內(nèi)18個(gè)土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)0～60cm 根層土壤鹽分（以土壤飽和浸提液電導(dǎo)率ECe表示）和地下水礦化度如表1所示。將1年分為3個(gè)模擬時(shí)期，即生育期（5—9月）、冬灌期（10—11月）和非生育期（12月—次年4月），各時(shí)期的氣象、土壤鹽分、灌水量等模型基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采用實(shí)際觀測(cè)值。　沙壕渠灌域的渠系水利用系數(shù)取為0．7，2008—2010年的渠道滲漏量分別為1　100、1　280、1210萬(wàn) m3。扣除渠道滲漏量后，2008—2010年末級(jí)渠道放水量對(duì)應(yīng)的生育期灌溉定額分別為3　830、4　480、4　200m3／hm2；冬灌灌溉定額分別為3　440、3　920、3　780m3／hm2，作為模型驗(yàn)證時(shí)進(jìn)入田間的灌水量輸入值，情景方案中擬定的灌溉定額均指末級(jí)渠道放水量對(duì)應(yīng)的灌溉定額。模型應(yīng)用時(shí)，灌水量輸入值取2008—2010年的平均值作為現(xiàn)狀值，生育期灌溉定額和冬灌灌溉定額分別為4　170、3　713m3／hm2；降水取多年降水量的平均值140mm；初始地下水埋深1．8m；排水溝深1．5m；灌溉水礦化度0．5g／L；根層深度取0．6m。

3．2　模型率定和驗(yàn)證

由于沙壕渠灌域與解放閘灌域的種植結(jié)構(gòu)、灌水模式、排水系統(tǒng)相近，部分欠缺資料參照解放閘灌域2008—2010年的排水礦化度和排引比資料，結(jié)合沙壕渠灌域2008—2010年的渠首引水量、0～60cm 根層土壤鹽分等資料，對(duì)SALTMOD模型進(jìn)行率定和驗(yàn)證。以2008—2009年數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行率定，2010年數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證。

3．2．1　自然排水量

自然排水量Gn＝G0－Gi，定義為水平流出研究區(qū)的地下水量（G0，m3／（季•m2））與進(jìn)入研究區(qū)的地下水量（Gi）的差值，確定此值時(shí)，可將進(jìn)入量Gi設(shè)為0，任意改變流出量的值，根據(jù)模擬的排水量，與實(shí)測(cè)值比較，確定研究區(qū)自然排水量Gn的值?？紤]到研究區(qū)位于平原區(qū)，地下水流動(dòng)緩慢，水力坡度較小，進(jìn)出量差別不大，因此率定中G0取較小的值，在相對(duì)誤差相近時(shí)取較小的自然排水量的值，率定結(jié)果如表2所示，?。篏n1＝0．04m3／（季•m2），Gn2＝0．02m3／（季•m2），Gn3＝0．04m3／（季•m2），其中Gn1、Gn2、Gn3分別代表第第二、第三季節(jié)的自然排水量。

3．2．2　根層淋洗率

根層淋洗率（Flr）定義為根層滲漏水的鹽分質(zhì)量濃度與飽和土壤水的平均鹽分質(zhì)量濃度的比值，F(xiàn)lr可取0～1范圍內(nèi)的任何值，取不同的根層淋洗率值，模擬計(jì)算根層土壤鹽分，將根層土壤鹽分模擬值與實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較，吻合最好的淋洗率即為實(shí)際的淋洗率。取Flr＝0．2，0．4，0．6，0．8，1．0。率定結(jié)果如圖1所示，根據(jù)實(shí)測(cè)值和模擬結(jié)果的對(duì)比，實(shí)測(cè)值在淋洗率0．8和1．0之間，較接近0．8，取Flr＝0．8、0．85和0．9，確定根層淋洗率的值，模擬計(jì)算得出淋洗率為0．85的平均相對(duì)誤差最小，取Flr＝0．85。

3．2．3　過(guò)渡層淋洗率

過(guò)渡層淋洗率（Flx）定義為過(guò)渡層滲漏水的鹽分質(zhì)量濃度與飽和土壤水的平均鹽分質(zhì)量濃度的比值，F(xiàn)lx可取0～1范圍內(nèi)的任何值，取不同的過(guò)渡層淋洗率值，模擬計(jì)算排水礦化度，將排水礦化度的模擬值與實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較，吻合最好的淋洗率即為實(shí)際的淋洗率。取Flx＝0．2，0．4，0．6，0．8，1．0，如表3所示，實(shí)測(cè)值在淋洗率0．6和0．8之間，取Flx＝0．65、0．7和0．75確定過(guò)渡層淋洗率的值，模擬計(jì)算得出淋洗率為0．7的平均相對(duì)誤差最小，取Flx＝0．7。

3．2．4　模型驗(yàn)證

根據(jù)沙壕渠巴74井、D井和E井多年地下水埋深觀測(cè)資料知，灌溉期地下水埋深在1．0～2．0m 之間，非灌溉期地下水埋深在1．7～2．7m 之間。SALTMOD模型模擬的沙壕渠灌域生育期地下水埋深在1．55～1．65m 之間，非生育期地下水埋深在1．80～1．95m 之間，結(jié)果基本滿足要求。通過(guò)驗(yàn)證，SALTMOD模型可用于對(duì)沙壕渠灌域根層土壤鹽分、地下水埋深以及排水的預(yù)測(cè)。表4給出了0～60cm 土壤鹽分、排水量和排水礦化度的模擬值與實(shí)測(cè)值?？梢钥闯?，三者的模擬值與實(shí)測(cè)值比較吻合，相對(duì)誤差均在10％以內(nèi)。

3．3　結(jié)果分析

3．3．1　不同灌溉水礦化度對(duì)根層土壤鹽分的影響

擬定5種不同的灌溉水礦化度為1．0、1．5、2．0、2．5、3．0g／L，灌溉定額與現(xiàn)狀相同，模擬不同灌溉水礦化度對(duì)根層土壤鹽分的影響。以生育期結(jié)束后的根層土壤鹽分為例，如圖2所示。由圖2可以看出，根層土壤鹽分隨灌溉水礦化度的增大而增大，灌溉帶入的鹽分大于排水排出的鹽分，鹽分迅速積累，模擬結(jié)束后，根層土壤鹽分均呈上升趨勢(shì)，灌溉水礦化度為3．0g／L 的鹽分增加最大，為168％，灌溉水礦化度最小的1g／L的鹽分也增加45％。不同灌水水質(zhì)的根層土壤鹽分最初的增長(zhǎng)幅度較大，而礦化度為3．0g／L條件下較其他條件大，鹽分增加的趨勢(shì)隨時(shí)間逐漸降低。由此可見(jiàn)，采用地表微咸水灌溉，如果采用礦化度較高的排水灌溉，不僅增加土壤鹽分、破壞土壤結(jié)構(gòu)，還將影響作物產(chǎn)量，因此在淺埋地下水的沙壕渠灌域，不適合直接用高礦化度的地表水灌溉作物。

3．3．2　地下微咸水與淡水混合灌溉對(duì)根層鹽分的影響

沙壕渠灌域地下水礦化度為2～3g／L，據(jù)2008—2010年的實(shí)測(cè)值，設(shè)為2．3g／L，黃河水礦化度為0．5g／L，采用地下微咸水和黃河水混合灌溉，擬定地下水（S）、黃河水（F）混合的比例為1∶3、1∶2、1∶1、1．5∶1，混合后的礦化度分別為0．95、1．1、1．4、1．58g／L，灌溉定額保持現(xiàn)狀不變，模擬地下微咸水與黃河水混合灌溉對(duì)根層土壤鹽分的影響。如圖3，以生育期結(jié)束根層土壤鹽分（圖3（a））和生育期地下水埋深（圖3（b））為例，采用地下微咸水和黃河水混合灌溉，在擬定的咸淡水比例范圍內(nèi)，根層土壤均處于脫鹽狀態(tài)，脫鹽率為14％～23％，而全部采用黃河水灌溉的脫鹽率為4％，抽取地下微咸水與黃河水混合灌溉的脫鹽率相對(duì)更大，對(duì)控制土壤鹽分更有效，可能原因是抽取地下微咸水灌溉降低了地下水位，地下微咸水和黃河水混合灌溉的生育期地下水埋深大于2m，而引黃河水灌溉的地下水埋深為1．55m，從而減少了因潛水蒸發(fā)而上升的鹽分，降低了根層土壤鹽分。由于抽取地下微咸水混合淡水灌溉后的地下水埋深加大，地下水鹽向地表積聚微弱，而灌溉帶入的鹽分占主導(dǎo)地位，導(dǎo)致地下微咸水所占比例越大，根層鹽分越高。當(dāng)?shù)叵挛⑾趟忘S河水混合比為1∶1左右時(shí)，作物生育期地下水埋深基本達(dá)到平衡，混合比為1．5∶1的地下水埋深呈逐年增大的趨勢(shì)，原因是開(kāi)采的地下水較多，地下水埋深加大，田間灌溉水的滲入和各級(jí)渠道的滲漏補(bǔ)給也減小。由此可見(jiàn)，適度開(kāi)采地下微咸水，不僅可以緩解水資源緊缺程度，而且達(dá)到控制地下水位和減少地下水鹽向表土的積聚；而過(guò)量開(kāi)采地下微咸水灌溉，不僅加重土壤鹽漬化，而且地下水位持續(xù)下降，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致一些地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題。

3．3．3　緩解高礦化度灌溉水對(duì)土壤積鹽影響的措施

為了保證土壤鹽分平衡以及農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，以灌溉水礦化度2．0g／L為例，分析緩解微咸水灌溉對(duì)土壤積鹽影響的措施。

1）加大排水溝深度

擬定5種不同的排水溝深為1．5、1．8、2．0、2．5、3．0m，灌水量與現(xiàn)狀相同，應(yīng)用SALTMOD模型模擬預(yù)測(cè)10年內(nèi)不同的排水溝深對(duì)根層土壤鹽分的影響。如圖4，以生育期結(jié)束后的根層土壤鹽分為例，根層土壤鹽分隨排水溝的加深而降低，模擬結(jié)束后，排水溝深1．5m 的根層土壤鹽分增加最快，為113％，排水溝深3．0m 的根層土壤鹽分基本保持不變。加大排水溝深度，增大了排水排鹽的能力，從而可有效控制根層土壤鹽分的增加。

2）渠道襯砌

沙壕渠灌域現(xiàn)有的渠系水利用系數(shù)為η＝0．7，擬定不同渠道襯砌水平，渠系水利用系數(shù)為0．7、0．75、0．80，現(xiàn)有的灌溉定額和排水條件不變，應(yīng)用SALTMOD 模型模擬預(yù)測(cè)渠道襯砌對(duì)根層土壤鹽分的影響。以生育期結(jié)束后的根層土壤鹽分為例（圖5），渠道襯砌后的根層土壤鹽分明顯低于現(xiàn)狀，渠道襯砌水平越高的根層土壤鹽分越小，模擬結(jié)束后，現(xiàn)狀渠系水利用系數(shù)的根層土壤鹽分增加113％，渠系水利用系數(shù)為0．8的根層土壤鹽分增加最慢，為84％。在灌溉定額不變的條件下，渠道襯砌減少了滲漏量，通過(guò)控制地下水位，有效地降低了土壤鹽分，而且節(jié)約了灌水量。

篇5

關(guān)鍵詞：白城市；糧食主產(chǎn)區(qū)；地下水動(dòng)態(tài)；分析

中圖分類號(hào)： P332 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/ki.jlny.2016.13.035

1白城市糧食產(chǎn)量與地下水開(kāi)采量之間的關(guān)系

白城市屬于干旱半干旱地區(qū)，十年九旱，尤以春旱為重。隨著灌溉水平的提高，糧食單產(chǎn)穩(wěn)步提高。20世紀(jì)50～60年代糧食平均單產(chǎn)為57.6～59.8 公斤/畝，當(dāng)時(shí)主要通過(guò)人工挖農(nóng)田土井、挖水柜、打爐渣水泥管井，主要用于坐水種，井的使用壽命僅2～3年，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基本上靠天吃飯；60年代中期起開(kāi)始鉆鑿深井，70年代逐步實(shí)施了井水灌溉，糧食單產(chǎn)增加到92.5 公斤/畝。80年代井水灌溉面積逐步增加，糧食單產(chǎn)增加到143.2 公斤/畝。90年代經(jīng)常遭受干旱，1998年遭受特大洪水災(zāi)害，但是抗旱措施不斷增強(qiáng)，井灌面積大幅度增加，打井種稻發(fā)展很快，糧食產(chǎn)量也迅猛增加，單產(chǎn)增加到248.4 公斤/畝。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，經(jīng)受了歷史罕見(jiàn)的連年特大干旱，年降水量?jī)H為321 毫米，相當(dāng)于多年平均降水量的80%，由于井灌面積大幅度增加，糧食單產(chǎn)持續(xù)增加，平均達(dá)到321.1 公斤/畝。

2作物需水量與地下水埋深、包氣帶含水量之間的關(guān)系

地下水位埋深與糧食作物需水關(guān)系密切。地下水位淺埋地區(qū)，地下水通過(guò)毛細(xì)作用可直接為作物供水，而地下水位埋藏過(guò)淺，則會(huì)產(chǎn)生土地鹽堿化，抑制作物生長(zhǎng)。包氣帶含水量與作物需水量關(guān)系也很密切，粘性土包氣帶通常含水量較高，持水性和保水性較好，其水分有利于作物吸收利用，而沙性土包氣帶含水量通常較低，持水性和保水性差，不利于作物吸收利用。

農(nóng)作物只有在特定的生態(tài)水位，才能保證其良好的生長(zhǎng)，確保產(chǎn)量。地下水位埋深是特別敏感的生態(tài)因子，特有的植物種群需要特定的地下水位埋深。地下水位埋深大于或小于某植物種群所需的生態(tài)水位，生態(tài)便會(huì)發(fā)生退化。特別在干旱半干旱地區(qū)，地下水位埋深過(guò)大，生態(tài)將嚴(yán)重退化。一般地下水位埋深應(yīng)顯著小于潛水蒸發(fā)深度，但埋深過(guò)淺又會(huì)導(dǎo)致土壤鹽堿化。

例如白城市地區(qū)的玉米灌溉以地下水為主，根據(jù)農(nóng)作物根系的調(diào)查，地下水位埋深在2.0～5.0米時(shí)，玉米的產(chǎn)量最高。當(dāng)?shù)叵滤宦裆钶^深時(shí)（>5.0米時(shí)），地下水基本不能補(bǔ)給或少量補(bǔ)給，玉米根系也難以到達(dá)和吸收。水位越深，產(chǎn)量和水分利用效率都越低。地下水位小于2.0米時(shí)，雖然地下水補(bǔ)給多，但影響了春玉米根系發(fā)達(dá)，反而產(chǎn)量下降，水分利用率也隨著下降。而且水位埋藏太淺容易造成土壤的鹽漬化，導(dǎo)致土質(zhì)退化。

3作物生長(zhǎng)與地下水水質(zhì)、包氣帶含鹽量之間的關(guān)系

地下水中的礦化度過(guò)高時(shí)，容易導(dǎo)致植被根系脫水而死，地下水中的礦化度過(guò)低時(shí)，地下水不能供給植被根系足夠的養(yǎng)分，也不利于植物的生長(zhǎng)。把某種植被處于生長(zhǎng)旺盛和生長(zhǎng)良好狀態(tài)下，主要根系層內(nèi)包氣帶土壤含鹽量的范圍定義為這種植被的適生含鹽量，如果土壤的含鹽量超過(guò)了這個(gè)范圍，對(duì)于植被的生長(zhǎng)不利，甚至由于含鹽量過(guò)高導(dǎo)致植被脫水而枯死。據(jù)有關(guān)資料，土壤含鹽量小于3克/公斤時(shí)，植被可以正常生長(zhǎng)。土壤含鹽量在6～10克/公斤之間，屬于中度鹽漬土，植物的生長(zhǎng)受到一定的影響。

4糧食主產(chǎn)區(qū)地下水動(dòng)態(tài)年內(nèi)變化規(guī)律

白城市第四系孔隙潛水地下水動(dòng)態(tài)有：河水滲漏補(bǔ)給型，降水滲入徑流型，滲入蒸發(fā)型三種。根據(jù)地下水位觀測(cè)資料分析，地下水位動(dòng)態(tài)的一般特征是每年只有一次峰值。高峰過(guò)后，水位一直持續(xù)下降，直至出現(xiàn)最低水位時(shí)為止。水位變化的時(shí)間和幅度有兩種情況：一種是受開(kāi)采影響小的水位動(dòng)態(tài)，最低水位出現(xiàn)在3月末～4月上旬，最高位出現(xiàn)在7月末～8月中旬。水位變幅一般為0.7～1.5米，小者0.5米左右。另一種是受開(kāi)采影響明顯水位動(dòng)態(tài)，最低水位出現(xiàn)在5月下旬～6月初，最高位大多出現(xiàn)在8月下旬～9月初，少數(shù)出現(xiàn)在9月以后。水位變幅大多為1.5～2.0米，開(kāi)采集中的地區(qū)為2.5～4.5米。月亮泡斷陷區(qū)越流系統(tǒng)的地下水動(dòng)態(tài)，中部受開(kāi)采影響較大，其他地區(qū)反映不明顯，其動(dòng)態(tài)類型和動(dòng)態(tài)特征既有區(qū)別，又有聯(lián)系。近幾年，該區(qū)地下水位在大部分地區(qū)處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，僅在松嫩低平原區(qū)的開(kāi)采強(qiáng)度較大的城鎮(zhèn)，出現(xiàn)了規(guī)模不等的局部下降漏斗。

洮兒河沖積扇區(qū)第四系潛水與大氣降水聯(lián)系緊密，地下水位年內(nèi)變化特征在豐、枯水年是不同的。豐水年第四系潛水水位變化明顯，在汛期6～9月地下水水位上升；平水年第四系潛水水位變化幅度小，從4、5月份開(kāi)始下降，8、9月份達(dá)到最低，10月份后開(kāi)始緩慢回升；枯水年第四系潛水水位總體處于下降趨勢(shì)，由于春季降水少，春播期大量開(kāi)采地下水，致使地下水水位從4、5月開(kāi)始下降，隨5、6月份降水的增多，地下水水位開(kāi)始緩慢下降或有所回升，接著地下水水位大幅下降，至8、9月份地下水水位埋深值達(dá)到最大值。從10月開(kāi)始地下水水位緩慢上升。

月亮湖斷陷區(qū)第四系潛水水位年內(nèi)變化不大。由于春季降水少，地下水水位緩慢下降，地下水水位埋深最大值出現(xiàn)3～5月，6～9月地下水水位開(kāi)始緩慢上升，之后地下水水位又開(kāi)始下降。

月亮湖斷陷區(qū)第四系承壓水水位年內(nèi)變化明顯。地下水水位埋深最大值出現(xiàn)在汛期6～9月。由于春季降水少，春播期大量開(kāi)采月亮湖斷陷區(qū)第四系承壓水，致使地下水水位從5月開(kāi)始大幅下降。隨降水的增多地下水水位下降速度有所減緩或地下水水位有所回升，在汛期出現(xiàn)一波峰。隨后地下水水位又開(kāi)始大幅度下降，至到埋深值達(dá)到最大值。從8～9月開(kāi)始地下水水位開(kāi)始上升，至到下一年春播期前3～4月地下水水位埋深達(dá)到最小值。

篇6

關(guān)鍵詞：水文地質(zhì)勘察；地下水問(wèn)題；應(yīng)對(duì)措施

前言

近年來(lái)，我國(guó)勘察工作已經(jīng)得到不斷深入和大力發(fā)展，地下水作為巖土工程、建筑工程的重要組成部分，是影響工程質(zhì)量的關(guān)鍵性因素，從而受到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注。對(duì)地下水問(wèn)題的忽略，將直接影響到工程建筑的質(zhì)量穩(wěn)定性。所以在水文地質(zhì)勘察過(guò)程中，勘察人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合不同地區(qū)的實(shí)際情況，在熟識(shí)水文地質(zhì)差異的前提下，做好水文評(píng)估工作，尤其重視地下水的問(wèn)題，及時(shí)采取有效應(yīng)對(duì)措施，保證水文勘察工作的順利進(jìn)行，從而進(jìn)一步保證工程質(zhì)量。對(duì)此，下文將重點(diǎn)圍繞于水文地質(zhì)勘察中地下水的問(wèn)題及其應(yīng)對(duì)措施談一談自己的認(rèn)識(shí)，以供廣大同行參考。

一、水文地質(zhì)勘察的定義

結(jié)合實(shí)踐來(lái)看，水文地質(zhì)勘察是指根據(jù)不同的水文地質(zhì)條件情況，采用不同的手段和方式，對(duì)地下水狀況以及其他相關(guān)的各種物質(zhì)進(jìn)行調(diào)查分析的勘察工作。水文地質(zhì)勘察工作要特別重視前期和后期兩部分的工作，其中前期工作重點(diǎn)在于做好準(zhǔn)備工作，由于勘察工作是在野外進(jìn)行，受天氣因素影響很大，因此在前期準(zhǔn)備過(guò)程中，要特別注意天氣變化情況，將天氣因素充分考慮到勘察工作當(dāng)中，選擇好具體勘察時(shí)間。而后期工作中的重點(diǎn)則是做好水文地質(zhì)勘察報(bào)告，對(duì)勘察圖案，報(bào)告內(nèi)容具備準(zhǔn)確性和科學(xué)性，報(bào)告數(shù)據(jù)分析結(jié)論一定要根據(jù)勘察過(guò)程中的原始數(shù)據(jù)，做到有根有據(jù)。只有將這兩項(xiàng)工作做好才能有效地保障水文地質(zhì)勘察工作成效。

二、地下水勘察的重要性

地下水是地下巖石和礦床區(qū)的重要組成部分，地下水的性質(zhì)和變化情況的不同對(duì)巖石工程和礦產(chǎn)開(kāi)采的影響也十分重要，另一方面，做好地下水的勘察對(duì)合理開(kāi)采和利用地下水資源還有著非常現(xiàn)實(shí)的意義。但目前仍然有很大部分的勘察工作人員對(duì)地下水問(wèn)題不夠重視，認(rèn)為地下水和巖土工程和礦產(chǎn)工程的建設(shè)沒(méi)有直接關(guān)系，在進(jìn)行水文地質(zhì)勘察工作時(shí)往往忽視地下水問(wèn)題。這就直接導(dǎo)致了工程日后建設(shè)會(huì)出現(xiàn)各種地質(zhì)危害，給工程的質(zhì)量安全埋下隱患。因此，相關(guān)人員在對(duì)水文地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行全面分析和研究時(shí)，首先加強(qiáng)對(duì)地下水情況的分析，并提出有效解決對(duì)策，只有這樣，才能有效避免因地下水問(wèn)題對(duì)工程質(zhì)量的不良影響。

三、水文地質(zhì)勘察中地下水的問(wèn)題

通過(guò)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)研究以及結(jié)合筆者實(shí)踐來(lái)看，地下水的問(wèn)題主要是受到地下水位的變化和壓力的影響，同時(shí)還有自然因素，環(huán)境因素以及人為因素等的影響，相關(guān)工作人員只有掌握地下水運(yùn)動(dòng)和變化規(guī)律，才能采取正確應(yīng)對(duì)措施，避免因地下水問(wèn)題造成的損害。

1. 潛水位上升

潛水位上升問(wèn)題是影響水文地質(zhì)勘察工作的一個(gè)較為普遍和常見(jiàn)的問(wèn)題。在勘察區(qū)域進(jìn)行工程建筑施工，會(huì)直接導(dǎo)致周圍河流、湖泊、水庫(kù)等的潛水位上升，潛水位上升會(huì)對(duì)地質(zhì)勘察產(chǎn)生不利影響，造成不少的安全危害，具體而言，有以下四點(diǎn)：①將對(duì)建筑物地基泥土起軟化作用，使得土壤的粘性增加，土壤含水量增加，一定程度上削弱了巖石的硬度，嚴(yán)重的還將導(dǎo)致建筑物下沉或者變形。②潛水位上升會(huì)促使地基隆起或者內(nèi)外兩邊方向移動(dòng)，從而直接影響到建筑物的地基穩(wěn)定性，對(duì)建筑物質(zhì)量埋下安全隱患。③使得巖土功能被破壞或不能正常使用，導(dǎo)致河岸和斜坡發(fā)生滑移，嚴(yán)重的甚至有可能崩塌。④會(huì)出現(xiàn)土壤沼澤化、鹽堿化等現(xiàn)象，腐蝕著建筑物外墻或者地基，從而影響建筑物的使用壽命。

2. 地下水位下降

地下水位的下降，首先會(huì)對(duì)巖土增加壓力，壓密巖石，同時(shí)使得土體密度加大，增加了土體承重力，造成地面出現(xiàn)下沉或塌陷的現(xiàn)象。其次，建筑物中的木質(zhì)材料會(huì)出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象，由于長(zhǎng)期受地下水位變化的影響，有時(shí)候干，有時(shí)候濕，威脅著建筑物的使用安全和壽命；最后，地下水文下降，會(huì)導(dǎo)致建筑物地基在石膏層和鈉鹽層的溶解下產(chǎn)生偏移，威脅著建筑物的安全性和穩(wěn)定性，如果長(zhǎng)期得不到重視，將會(huì)造成無(wú)法預(yù)計(jì)的后果。

3. 降低建筑物穩(wěn)定性

人為以及自然都是導(dǎo)致地下水發(fā)生變化的因素，一方面人為過(guò)多修建過(guò)度抽取地下水、修建水庫(kù)等，造成地下水位上升或下降，地下巖土?xí)痪鶆蚺蛎洠瑫?huì)引起地面塌陷、地面沉降以及地裂等問(wèn)題，直接影響著建筑物的穩(wěn)定性。同時(shí)，這些人為因素還會(huì)造成地下水資源枯竭、地下水質(zhì)惡化等問(wèn)題，對(duì)人們生存環(huán)境以及日常生活產(chǎn)生消極影響。所以，現(xiàn)階段的水文勘察工作應(yīng)該充分重視起地下水問(wèn)題，把地下水問(wèn)題作為勘察工作的重點(diǎn)，借助先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，采取相應(yīng)解決措施，進(jìn)一步提升水文地質(zhì)勘察工作的科學(xué)性和合理性，保證地質(zhì)工程以及建筑工程的穩(wěn)定性和安全性。

四、解決水文地質(zhì)勘察地下水問(wèn)題的措施

針對(duì)上文所提及的水文地質(zhì)勘察中地下水所存在問(wèn)題，筆者認(rèn)為地質(zhì)勘察單位應(yīng)采取以下幾方面應(yīng)對(duì)措施：

1. 重視地下水對(duì)水文地質(zhì)勘察工作的作用和影響

大多數(shù)水文地質(zhì)勘察工作中，比較重視勘察巖石類型、地質(zhì)條件、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等的作用和影響，對(duì)地下水問(wèn)題的作用和影響重視程度不夠，而在實(shí)際勘察過(guò)程中，只有重視水文地質(zhì)的地下水研究勘察，才能真正在復(fù)雜的地理環(huán)境中發(fā)現(xiàn)地下水問(wèn)題，并及時(shí)制定解決措施，保證工程質(zhì)量安全。目前我國(guó)水質(zhì)研究?jī)?nèi)容主要有鈣離子、氯離子、二氧化鎂、pH值和硬度等幾個(gè)方面，在實(shí)際勘察過(guò)程中，還應(yīng)當(dāng)增加對(duì)銨離子、二價(jià)鐵離子等項(xiàng)目的測(cè)定。對(duì)水質(zhì)進(jìn)行全方位的參數(shù)分析和測(cè)定，了解與熟練掌握地下水成分以及各種元素，這樣才能夠采取有針對(duì)性措施去解決地下水問(wèn)題，最大程度去降低因地下水問(wèn)題而對(duì)工程或建筑物造成的損害。

2. 確定水文地質(zhì)勘察的評(píng)價(jià)內(nèi)容

在實(shí)際的水文地質(zhì)勘察工作中，受到較多的外在內(nèi)在因素影響，必須找出主要因素和范圍，其中地下水類型、地下水位和地下水幅度變化是一個(gè)主要方向，相關(guān)勘察人員應(yīng)當(dāng)要熟識(shí)與掌握，另外，對(duì)地下水含水層與隔水層的厚度和分布組合關(guān)系以及巖層滲透強(qiáng)度和滲透系數(shù)等也必須了解，做到心中有數(shù)。只有在重視地下水研究和分析的前提下，確定水文地質(zhì)勘察的評(píng)價(jià)內(nèi)容，才能正確評(píng)價(jià)出地下水對(duì)巖石層和建筑物的作用與影響，并對(duì)水文地質(zhì)勘探中出現(xiàn)的問(wèn)題制定出科學(xué)有效的措施方案，為后面水文地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工提供數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的水文地質(zhì)報(bào)告。才能真正降低因地下水問(wèn)題而威脅工 程建筑質(zhì)量安全的現(xiàn)象發(fā)生，并進(jìn)一步減少地下水對(duì)工程建設(shè)的危害。

3. 建立和完善科學(xué)的勘察機(jī)制體系

在實(shí)際的水文地質(zhì)勘察工作中，離不開(kāi)一個(gè)科學(xué)合理的勘察機(jī)制的有效指導(dǎo)。任何事情都不是一成不變的，實(shí)際勘察工作中一方面要順應(yīng)變化發(fā)展的規(guī)律，不斷創(chuàng)新和完善水文地質(zhì)的勘察機(jī)制，要求相關(guān)的工作人員在實(shí)際勘察過(guò)程中，對(duì)周圍環(huán)境的變化情況全權(quán)掌控，并能通過(guò)勘察機(jī)制的指導(dǎo)下，結(jié)合不同的實(shí)際情況采取不同的應(yīng)對(duì)措施。另一方面，健全的水文地質(zhì)勘察機(jī)制還應(yīng)當(dāng)包括良好的地質(zhì)勘察評(píng)價(jià)體系，能夠及時(shí)對(duì)地下水問(wèn)題做出評(píng)價(jià)、分析、預(yù)測(cè)和預(yù)防，進(jìn)一步減少因地下水問(wèn)題造成的損傷和危害。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，影響水文地質(zhì)勘察中地下水問(wèn)題的因素有很多，要合理解決地下水問(wèn)題，首先要加強(qiáng)對(duì)地下水問(wèn)題的認(rèn)識(shí)和重視程度，了解與掌握現(xiàn)階段地下水的問(wèn)題所在，并認(rèn)真分析地下水問(wèn)題對(duì)水文地質(zhì)勘察的作用與影響。最后在完善和健全的水文地質(zhì)勘察機(jī)制的指導(dǎo)下，結(jié)合不同的實(shí)際情況，采取不同的相對(duì)應(yīng)措施，把科學(xué)合理解決地下水問(wèn)題工作真正落到實(shí)處，以推動(dòng)水文地質(zhì)勘察工作的順利展開(kāi)與長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

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篇7

[ 關(guān)鍵詞]石油開(kāi)發(fā)區(qū);環(huán)境影響評(píng)價(jià);淺層水; 主要供水目的層;包氣帶

中圖分類號(hào)：F470文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

隨著能源需求的迅速增加 , 石油的勘探開(kāi)發(fā)快速增漲 , 石油開(kāi)發(fā)可能對(duì)地下水環(huán)境產(chǎn)生一定影響 , 由此引發(fā)的地下水環(huán)境保護(hù)和在石油開(kāi)發(fā)過(guò)程中對(duì)其影響的研究, 已越來(lái)越需要 , 越來(lái)越迫切 。本文擬就石油開(kāi)發(fā)區(qū)地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)中的一些問(wèn)題做粗淺的討論。

1石油開(kāi)發(fā)區(qū)地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)水文地質(zhì)工作的基本方向

1 . 1水文地質(zhì)工作的基本方向

石油開(kāi)發(fā)區(qū)的地下水主要污染源為開(kāi)發(fā)施工期的廢水 ( 鉆井廢水 、 井下作業(yè)廢水)和固體廢物 ( 落地油、 鉆井泥漿) 。生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)期采油過(guò)程中產(chǎn)生的含油污水和修井產(chǎn)生落地油。此外 , 在事故狀態(tài)下產(chǎn)生的廢水和固體廢物 , 如采油井、注水井套外返水 、 返油, 管道泄漏產(chǎn)生的落地油等。正常情況下, 廢水集中處理合格后回注地下, 不外排, 廢棄泥漿經(jīng)處理后無(wú)毒, 巖屑用于平整場(chǎng)地, 落地油回收, 對(duì)地下水環(huán)境影響很小。但在事故狀態(tài)下, 對(duì)地下水構(gòu)成潛在的威協(xié)。

在石油勘探開(kāi)發(fā)中, 鉆井過(guò)程中造成的污染一般發(fā)生在地表和近地表 , 主要是淺層水和包氣帶, 但對(duì)地下深部含水層也可能會(huì)產(chǎn)生污染 。在采油和原油運(yùn)輸過(guò)程中也可能發(fā)生污染 。一般發(fā)生在地表 。但如果成井質(zhì)量不好, 采油井或注水井發(fā)生套外返水 、 返油, 含油污水在水頭差的作用下由含油層上竄可能直接進(jìn)入含水層污染深部承壓水, 套外返出水也可通過(guò)包氣帶向下垂直滲透污染表層潛水, 污染除發(fā)生在近地表的潛水含水層 , 還會(huì)污染深部承壓水含水層 。因此, 可根據(jù)工程論證研究, 首先確定與石油開(kāi)發(fā)有關(guān)的地下水主要污染源及污染形式, 根據(jù)工程開(kāi)發(fā)特點(diǎn)和污染源確定水文地質(zhì)工作研究的主要方向 。

在查清區(qū)域水文地質(zhì)條件下, 其水文地質(zhì)工作研究的主要方向是易受污染的淺層水 、 主要供水目的層和包氣帶。因?yàn)榘鼩鈳r性和水理性質(zhì)直接控制著地下水環(huán)境遭受污染的可能性和污染程度 。

對(duì)于含水層, 如果污染地下水環(huán)境的主要污染源是鉆井過(guò)程中產(chǎn)生的鉆井廢水 、 鉆井泥漿,落地油以及采油過(guò)程中產(chǎn)生的落地油, 其水文地質(zhì)工作研究的主要方向是易受污染的淺層水和包氣帶 。如果是套外返水污染地下水 , 直接進(jìn)入含水層 , 則視返水點(diǎn)處的地質(zhì)及水文地質(zhì)環(huán)境而定, 原則上應(yīng)以查清返水點(diǎn)處的地質(zhì)環(huán)境和水文地質(zhì)環(huán)境為度 。因此 , 工作重點(diǎn)除查清包氣帶和含水層外 , 還要查清返水點(diǎn)的透水層和隔水層。

對(duì)于包氣帶, 當(dāng)鉆井廢水 、 鉆井泥漿及落地油撒落在地表 , 或通過(guò)泥漿池 ( 防滲層破損)滲漏, 污染物通過(guò)包氣帶向下滲透, 可能會(huì)污染淺層潛水, 因此, 應(yīng)重點(diǎn)查清包氣帶的巖性、 厚度、 滲透性和隔污性能, 及潛水含水層 。

1 . 2地下水調(diào)查評(píng)價(jià)范圍確定

根據(jù)地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作要求 , 結(jié)合工程特點(diǎn)和水文地質(zhì)條件, 平面上要考慮石油開(kāi)發(fā)可能影響的范圍 , 可以是完整的水文地質(zhì)單元或水文地質(zhì)單元的一部分。垂向上, 由于石油開(kāi)采深度較大 , 評(píng)價(jià)深度難以確定 , 應(yīng)包括整個(gè)含水系統(tǒng) 。根據(jù)多年工作體會(huì) , 一般情況下不應(yīng)超過(guò)表套深度 , 重點(diǎn)為有工農(nóng)業(yè)供水意義的含水層和表層易受污染的淺層水。

2地下水環(huán)境調(diào)查中的問(wèn)題

2 . 1點(diǎn)面結(jié)合 , 重點(diǎn)突出

在調(diào)查評(píng)價(jià)區(qū)水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上, 水文地質(zhì)調(diào)點(diǎn)區(qū)域包括鉆井井場(chǎng) ( 鉆井、 泥漿池) 、 采油井場(chǎng) ( 采油井 、 注水井 、 套外返水井等) 、 聯(lián)合站, 輸油管道沿線 , 運(yùn)輸?shù)缆费鼐€等。重點(diǎn)調(diào)查研究地段精度應(yīng)提高 ( 比例尺為 1/10000 或 1/5 000) , 調(diào)查點(diǎn)應(yīng)多些, 加大密度 。其研究程度應(yīng)達(dá)到查清地下水主要污染源及主要污染物 。地下水污染程度、 污染方式和途徑。查清包氣帶的隔污性能應(yīng)是水文地質(zhì)調(diào)查工作的重點(diǎn)。在非重點(diǎn)區(qū) , 只作控制性調(diào)查 。

2 . 2 充分收集前人資料, 適當(dāng)補(bǔ)充水文地質(zhì)工作

采油區(qū)一般水文地質(zhì)研究程度較高 , 有一定精度的地質(zhì)水文地質(zhì)調(diào)查工作 ?？梢猿浞质占叭速Y料, 適當(dāng)補(bǔ)充水文地質(zhì)工作。包括地面調(diào)查和水文地質(zhì)試驗(yàn) 。但一般對(duì)包氣帶研究十分有限, 而落地油、 廢棄泥漿和含油污水等污染源對(duì)地下水的污染首先進(jìn)入包氣帶 , 通過(guò)垂直下滲污染土壤, 再進(jìn)入含水層污染地下水 。應(yīng)重點(diǎn)查清包氣帶的巖性、 厚度 、 滲透性和隔污性能等 。

2 . 2 . 1包氣帶調(diào)查研究中應(yīng)注意的問(wèn)題

包氣帶研究精度一般應(yīng)不低于水文地質(zhì)調(diào)查精度 。選擇有代表性的土層, 進(jìn)行分層研究 。應(yīng)查明包氣帶的巖性, 厚度 , 及水理性質(zhì) , 如滲透性、 孔隙度、 吸附性能和隔污性能等。在透水性質(zhì)研究時(shí) , 可采用室內(nèi)和室外實(shí)驗(yàn) 。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)可采集原狀土測(cè)試孔隙度和滲透性, 及作淋滲試驗(yàn)確定包氣帶的吸附性能等 。室外實(shí)驗(yàn)多采用試坑滲水試驗(yàn) 。滲水試驗(yàn)是確定包氣帶的透水性的重要方法。應(yīng)布置在代表性的典型地段。如采油井場(chǎng)、 泥漿池; 輸油管道沿線。和透水性較好 、 地下水易受污染的地段 , 及不同巖層的接觸部位等。

2 . 2 . 2地下水環(huán)境調(diào)查研究中應(yīng)注意的問(wèn)題

石油開(kāi)發(fā)區(qū)石油對(duì)地下水的污染, 大多以表層潛水含水層為主, 在水文地質(zhì)調(diào)查時(shí) , 易受污染的淺層水和主要供水目的層應(yīng)作為主要對(duì)象。而深層承壓水埋藏較深, 影響相對(duì)較少 。但由于人為打井和地下水混合開(kāi)采, 不同程度溝通了上下含水層的水力聯(lián)系 , 使深層地下水存在著污染的可能性 , 因此, 視工作區(qū)具體情況而定。

要查明工作區(qū)水文地質(zhì)條件, 必要時(shí)可通過(guò)勘探 、 試驗(yàn)確定水文地質(zhì)參數(shù)和地下水彌散度。以及污染物在含水層污染運(yùn)移情況 。如抽水試驗(yàn)、 彌散試驗(yàn) 、 浸溶試驗(yàn)等。在研究地下水污染狀況時(shí) , 首先應(yīng)確定污染物進(jìn)入地下水的途徑和方式等 。地表及淺層以垂直滲透為主, 通過(guò)包氣帶下滲污染 ; 地下深部以水平運(yùn)移對(duì)流擴(kuò)散污染為主。應(yīng)確定污染物運(yùn)移方式 、 運(yùn)移速度和影響范圍。通過(guò)調(diào)查與監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià), 查清地下水質(zhì)量現(xiàn)狀 , 污染狀況、 污染范圍及程度。污染物在地下水中濃度變化 , 以及原因, 和影響因素等。根據(jù)濃度變化推討含水層的自凈能力和環(huán)境容量 。并且建立地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)機(jī)制 , 每年豐 、 枯水期各一次 。

除了研究可能被污染的含水層和地下水之外, 還應(yīng)研究與之相鄰的地質(zhì)體和地質(zhì)環(huán)境受影響的可能性、 影響程度以及污染途徑。

3地下水環(huán)境影響預(yù)測(cè)中的問(wèn)題

根據(jù)油田開(kāi)發(fā)特點(diǎn)和水文地質(zhì)條件 , 可采用類比法、 模型法和數(shù)值模擬等方法 , 對(duì)油田開(kāi)發(fā)工程可能對(duì)地下水產(chǎn)生的影響進(jìn)行預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià),重點(diǎn)分析事故狀態(tài)下地下水環(huán)境影響。

3 . 1類比法

對(duì)于油田區(qū)內(nèi)新建項(xiàng)目, 可采用類比法 , 選擇開(kāi)發(fā)工藝相同, 水文地質(zhì)條件相同和相似的區(qū)塊進(jìn)行類比調(diào)查。查清其污染源的性質(zhì)、 強(qiáng)度、主要污染物排放量及濃度 、 污染途徑。查清水文地質(zhì)條件 , 地下水污染程度及范圍 。定性分析油田開(kāi)發(fā)對(duì)地下水環(huán)境的影響。該方法簡(jiǎn)單, 具有可比性。

3 . 2模型法

1)瞬時(shí)排放預(yù)測(cè)模型

C=C0 ·eat

式中 : C 為地下水中污染物預(yù)測(cè)濃度 ( mg/L) ;α 為污染物在含水層中的衰減系數(shù) ( 1/ T) ;C0 為地下水污染物源強(qiáng)濃度 ( mg/ L) ;t 為預(yù)測(cè)時(shí)段( d) 。

主要用于污染物瞬時(shí)排放的預(yù)測(cè), 如鉆井過(guò)程中污染物瞬時(shí)排放可采用此模型 。

2)一維對(duì)流—彌散溶質(zhì)運(yùn)移數(shù)學(xué)模型對(duì)于均質(zhì)一維, 縱向彌散為主 , 地下水流速均勻且穩(wěn)定, 無(wú)源/匯項(xiàng) , 可采用該模型:

利用 Laplace 變換 , 可求得上述模型的解析

解:

式中 : C ( x , t)為預(yù)測(cè)點(diǎn)地下水中污染物濃度( mg/1) ;C0 為地下水污染物源強(qiáng)濃度 ( mg/L) ; U 為地下水實(shí)際滲流速度 ( m/d) ;D 為水動(dòng)力彌散系數(shù) ( m2/d) ;x 為預(yù)測(cè)點(diǎn)到源強(qiáng)距離( m) 。

事故狀態(tài)下連續(xù)排放的含油污水 ( 如套外返水)污染地下水 , 可采用該模型預(yù)測(cè)。

3)地下水?dāng)?shù)值模擬

① 水流數(shù)學(xué)模型

對(duì)于非均質(zhì) 、 各向同性、 空間三維結(jié)構(gòu) 、 非穩(wěn)定地下水流, 可采用三維水流數(shù)學(xué)模型:

式中 :Ψ為滲流區(qū)域 ;h 為含 水層水位標(biāo)高( m) ;K 為滲透系數(shù) ( m/d) ;K n—邊界面法向方向的滲透系數(shù) ( m/d) ;S 為含水層儲(chǔ)水系數(shù);μ 為潛水含水層給水度 ;ε 為含水層的源匯項(xiàng)( 1/d) ;p 為潛水面的蒸發(fā)和降水等 ( 1/d) ;h0為含水層初始水位 ( m) ;Γ0 為滲流區(qū)域上邊界, 即地下水自由表面;Γ1 為滲流區(qū)域水位邊界;Γ2 為滲流區(qū)域流量邊界;Γ3 為混合邊界;n為邊界面法線方向;q ( x , y , z , t)為定義為二類邊界的單寬流量 ( m3/ d . m) , 流入為正,流出為負(fù) , 隔水邊界為 0。

② 溶質(zhì)運(yùn)移數(shù)學(xué)模型

包括對(duì)流、 彌散和化學(xué)作用的溶質(zhì)運(yùn)移方程, 其形式如下:

其中 CR 是化學(xué)作用項(xiàng) , 可以是 : ( 存在離子交替吸附時(shí))

( 存在化學(xué)反應(yīng)時(shí))

式中 : αijmn為含水層的彌散度 ; Vm , Vn 為分別為m 和 n 方向上的速度分量 ; ∣ v ∣為速度模;C 為模擬污染質(zhì)的濃度 ; n 為有效孔隙度; C ˊ為模擬污染質(zhì)的源匯濃度;W 為源匯單位面積上的通量 ;Vi 為滲流速度;ρb 為介質(zhì)密度 ;C為固體介質(zhì)吸附的污染質(zhì)濃度 ;Rk 為污染質(zhì)增加或減少速率 。

一般受資料限制 , 污染物反應(yīng)參數(shù)無(wú)法確定, 不考慮污染物在含水層的吸附 、 揮發(fā)、 生物化學(xué)反應(yīng) , 只考慮運(yùn)移過(guò)程中的對(duì)流 、 彌散作用。

聯(lián)合求解水流方程和溶質(zhì)運(yùn)移方程就可得到污染質(zhì)的運(yùn)移結(jié)果。模擬軟件可采用目前國(guó)際上最先進(jìn)的美國(guó)環(huán)境保護(hù)局開(kāi)發(fā)的 GMS6. 0, 在模擬區(qū)單元網(wǎng)格剖分時(shí)對(duì)污染源位置應(yīng)進(jìn)行加密剖分。在溶質(zhì)運(yùn)移模擬前 , 必須先模擬地下水流場(chǎng)。

參考文獻(xiàn):

[ 1] 張興儒, 張士權(quán).油氣田開(kāi)發(fā)建設(shè)與環(huán)境影響 [ M] .北京:石油工業(yè)出版社.1998.

篇8

關(guān)鍵詞：地源熱泵系統(tǒng)；熱泵；可再生能源；節(jié)能

中圖分類號(hào)：TU832文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2009）11-0025-02

一、熱泵的定義及其工作原理

（一）熱泵的定義

熱泵術(shù)語(yǔ)是借鑒水泵一詞而來(lái)。水泵是消耗一定的機(jī)械能，將水從低處送到高處的設(shè)備；而熱泵則是消耗一定的機(jī)械能，將低溫位熱能“泵送”到高溫位來(lái)供應(yīng)熱量需求的設(shè)備。在我國(guó)《暖通空調(diào)術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)（GB50155-92）》中，對(duì)“熱泵”的解釋是“能實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)器和冷凝器功能轉(zhuǎn)換的制冷機(jī)”；在《新國(guó)際制冷詞典》中，對(duì)“熱泵”的解釋是“以冷凝器放出的熱量來(lái)供熱的制冷系統(tǒng)”。可見(jiàn)，熱泵在本質(zhì)上就是制冷機(jī)，只是運(yùn)行工況不同（在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，熱泵利用冷凝器放出來(lái)的熱量來(lái)制熱，實(shí)現(xiàn)為采暖、空調(diào)和生活熱水提供熱量）。

（二）熱泵的工作原理

熱泵的工作原理是：由電能驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，使工質(zhì)循環(huán)運(yùn)動(dòng)反復(fù)發(fā)生物理相變過(guò)程，分別在蒸發(fā)器中汽化吸

熱、在冷凝器中液化放熱，使熱量不斷得到交換傳遞，并通過(guò)閥門(mén)切換使機(jī)組實(shí)現(xiàn)制熱（或制冷）功能。

二、地源熱泵系統(tǒng)及其特點(diǎn)

（一）地源熱泵系統(tǒng)

地源熱泵系統(tǒng)是一種利用地表淺層地?zé)豳Y源作為冷熱源，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物的供暖或供冷的高效節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)。

地表淺層是一個(gè)巨大的太陽(yáng)能集熱器，蘊(yùn)藏著無(wú)限的可再生能源，地源熱泵通過(guò)輸入少量的高品位能源（如電能），通過(guò)熱泵實(shí)現(xiàn)低溫位到高溫位的能量轉(zhuǎn)移。在冬季利用熱泵吸收其熱量向建筑供暖，在夏季熱泵將吸收到的熱量向其排放，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物的供冷。其工作原理大都是通過(guò)外部管道及閥門(mén)的切換來(lái)實(shí)現(xiàn)冬夏工況的轉(zhuǎn)換，夏季空調(diào)供、回水走蒸發(fā)器，水源水走冷凝器，冬季空調(diào)供回水走冷凝器，水源水走蒸發(fā)器。

地表淺層地?zé)豳Y源的溫度計(jì)一年四季相對(duì)穩(wěn)定，冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境空氣溫度低，是熱泵很好的供熱熱源和供冷冷源，這種特性使得地源熱泵比傳統(tǒng)空調(diào)運(yùn)行效率要高35%左右，通常地源熱泵機(jī)組的性能系數(shù)COP（指其制熱量與所消耗的電能的比值）達(dá)到3.8～5.4，即消耗1kW的能量可以得到4kW以上的熱量或制冷量。

（二）地源熱泵系統(tǒng)構(gòu)成

地源熱泵系統(tǒng)由地表淺層地?zé)豳Y源、地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)、熱泵機(jī)組、建筑物內(nèi)系統(tǒng)（末端裝置）組成一完整的供熱空調(diào)系統(tǒng)。

（三）地源熱泵系統(tǒng)特點(diǎn)

1．節(jié)能。地源熱泵系統(tǒng)利用地表淺層地能進(jìn)行供熱、制冷，與使用煤、氣、油等常規(guī)能源供熱制冷方式相比，地源熱泵系統(tǒng)供熱時(shí)省去了燃煤、燃?xì)?、然油等鍋爐房系統(tǒng)，節(jié)約了煤、氣、油等這些常規(guī)的不可再生能源；供冷時(shí)省去了冷卻水塔，避免了冷卻塔的水耗。

2．環(huán)保。利用地源熱泵系統(tǒng)供熱、制冷無(wú)燃燒過(guò)程，避免了排煙、排污等污染，不產(chǎn)生廢渣、廢水、廢氣和煙塵。

3．運(yùn)行效能高、費(fèi)用低。夏季高溫差的散熱和冬季低溫差的取熱，使得地源熱泵系統(tǒng)換熱效率很高。因此，產(chǎn)生同樣熱量或冷量，其只需小功率的壓縮機(jī)就可實(shí)現(xiàn)，大大減少了電能消耗。其耗能僅為普通中央空調(diào)和鍋爐系統(tǒng)的50%～60%。

4．便于建筑物景觀設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的空調(diào)供熱，要有一個(gè)鍋爐房，空調(diào)一般要在樓上放一個(gè)冷卻塔。地源熱泵系統(tǒng)免設(shè)鍋爐房，又避免了在樓頂設(shè)置冷卻塔。

三、地源熱泵系統(tǒng)的分類及應(yīng)用實(shí)例

地源熱泵系統(tǒng)根據(jù)利用地?zé)嵩吹姆N類和方式不同可以分為以下三類：地下土壤源熱泵系統(tǒng)、地下水源熱泵系統(tǒng)、地表水源熱泵系統(tǒng)。

（一）地下土壤源熱泵系統(tǒng)（又稱地埋管地源熱泵系統(tǒng)）

地下土壤源熱泵系統(tǒng)是以大地作為熱源，熱泵的換熱器埋于地下，傳熱介質(zhì)通過(guò)地埋管換熱系統(tǒng)與巖土體進(jìn)行冷熱交換，這種系統(tǒng)的突出特點(diǎn)是：占地面積大，鉆井費(fèi)用高。中央黨校校醫(yī)院8000m2，采用垂直埋管的土壤源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，滿足冬季供暖、夏季供冷和生活熱水的需求。地埋管設(shè)在建筑周邊空曠的綠地下，共設(shè)160個(gè)深100m的循環(huán)孔，每個(gè)循環(huán)孔設(shè)置兩對(duì)U型管（共4根HDPE管，管徑為Ф32），孔間距為4米，共占地達(dá)2500m2。

（二）地下水源熱泵系統(tǒng)

利用地下水作為冷熱源的熱泵系統(tǒng)稱為地下水熱泵系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的突出特點(diǎn)是：適用于地下水資源豐富的地區(qū)。水體分別作為冬季熱泵供暖的熱源和夏季空調(diào)的冷源，即在夏季將建筑物中的熱量“取”出來(lái)，釋放到水體中去，由于水源溫度低，所以可以高效地帶走熱量，以達(dá)到夏季給建筑物室內(nèi)制冷的目的；而冬季，則是通過(guò)水源熱泵機(jī)組，從水源中“提取”熱能，送到建筑物中采暖。

北京鴻基花園小區(qū)商場(chǎng)工程4000m2，采用地下水熱泵系統(tǒng)滿足冬季供暖、夏季供冷的需求。設(shè)6個(gè)井（2抽水井，3回灌井，1備用井），井深90m，井間距30m，抽水管為焊接鋼管，管徑150mm。

（三）地表水熱泵系統(tǒng)（含再生水熱泵系統(tǒng)）

利用地表水（含河流、湖泊等）作為冷熱源的熱泵系統(tǒng)稱為地表水熱泵系統(tǒng)。地表的水體分別作為冬季熱泵供暖的熱源和夏季空調(diào)的冷源，地表水熱泵系統(tǒng)具有相對(duì)造價(jià)低廉、泵耗能低、維修率低以及運(yùn)行費(fèi)用少等優(yōu)點(diǎn)。2008年北京奧運(yùn)會(huì)的奧運(yùn)村工程成功應(yīng)用了再生水熱泵系統(tǒng)。奧運(yùn)村工程由42棟公寓樓組成，建筑面積達(dá)到53萬(wàn)O，利用清河污水處理廠的二級(jí)出水（再生水），通過(guò)“再生水熱泵系統(tǒng)”提取再生水中的能源，為奧運(yùn)村提供冬季供暖和夏季制冷。

四、地源熱泵技術(shù)的發(fā)展

我國(guó)從1998年開(kāi)始在建筑工程中應(yīng)用地源熱泵，經(jīng)過(guò)近幾年的應(yīng)用示范，現(xiàn)已得到上至政府官員，下至普通居民的廣泛關(guān)注。沈陽(yáng)市是目前水源熱泵技術(shù)推廣和使用最為充分的城市。2006年，沈陽(yáng)做出規(guī)劃，在“十一五”末期，沈陽(yáng)將在7000萬(wàn)平方米的建筑面積中，實(shí)現(xiàn)地源熱泵供暖。到目前為止，已有近1000萬(wàn)平方米的各類建筑利用地源熱泵系統(tǒng)供暖（冷）。其中地下水源熱泵技術(shù)使用最多，占到97%以上，而土壤源熱泵技術(shù)與地表水源熱泵技術(shù)僅在個(gè)別工程中應(yīng)用。目前，北京已約有500多萬(wàn)平方米的建筑（占建筑市場(chǎng)1%～2%，且多數(shù)為高檔公共建筑和別墅類建筑）利用地源熱泵系統(tǒng)供暖（冷），前幾年地下水源熱泵技術(shù)使用較多，近兩年地埋管的土壤源熱泵占據(jù)了一定的市場(chǎng)。用業(yè)內(nèi)人士的話說(shuō)“從1999年到2002年，是熱泵市場(chǎng)的示范期；從2003年到2005年，熱泵技術(shù)市場(chǎng)逐年遞增，進(jìn)入推廣期；2006年以后，全社會(huì)對(duì)熱泵技術(shù)的認(rèn)識(shí)已經(jīng)有了一次飛躍”。

五、地源熱泵系統(tǒng)的推廣應(yīng)用前景

（一）政府對(duì)包含地源熱泵等可再生能源的利用給予了前所未有的支持鼓勵(lì)

2006年，建設(shè)部、財(cái)政部聯(lián)合發(fā)文對(duì)一些利用可再生能源的示范項(xiàng)目（含地源熱泵項(xiàng)目）給予資金補(bǔ)貼。北京市發(fā)改委等相關(guān)部門(mén)聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于印發(fā)關(guān)于發(fā)展熱泵系統(tǒng)的指導(dǎo)意見(jiàn)的通知》（京發(fā)改[2006]839號(hào)），支持鼓勵(lì)熱泵系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)： “市、區(qū)縣政府投資的學(xué)校、醫(yī)院等公益性項(xiàng)目，供熱制冷系統(tǒng)優(yōu)先選用熱泵系統(tǒng)，所需投資從市政府固定資產(chǎn)投資中安排解決”；“在本市轄區(qū)內(nèi)建設(shè)的各類項(xiàng)目，供制冷系統(tǒng)選用熱泵系統(tǒng)的，根據(jù)市規(guī)劃委核定的建筑面積從本市固定資產(chǎn)熱投資中安排一次性補(bǔ)助，補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)為：地下（表）水源熱泵35元/平方米，地源熱泵和再生水源熱泵50元/平方米”。

（二）由于節(jié)約常規(guī)能源，充分利用可再生能源的國(guó)內(nèi)外大趨勢(shì)及其突出的節(jié)能和保護(hù)大氣環(huán)境的功能，可預(yù)見(jiàn)中國(guó)地源熱泵技術(shù)應(yīng)用前景廣闊，發(fā)展勢(shì)頭看好

篇9

關(guān)鍵詞：地下水；水文地質(zhì)勘察；影響

1水文地質(zhì)勘察的定義

水文地質(zhì)勘察工作的主要任務(wù)就是了解水文地質(zhì)條件和對(duì)地下水資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用，通過(guò)不同的勘探方法進(jìn)行的水文地質(zhì)工作。主要在野外進(jìn)行勘察工作，在工作結(jié)束后需要進(jìn)行附有調(diào)查圖案的水文地質(zhì)勘察報(bào)告。水文地質(zhì)勘察工作，因?yàn)榭辈炷康?、要求和范圍的不同，可以分為綜合性的水文地質(zhì)普查和專門(mén)性的水文地質(zhì)勘探兩類。

2水文地質(zhì)勘察的評(píng)價(jià)

2.1 重視地下水的影響

進(jìn)行水文地質(zhì)勘察工作，要全方面的對(duì)勘察范圍的水文地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行分析，做好勘察評(píng)價(jià)工作，重視地下水的影響。地下水對(duì)巖土體和建筑物都有影響，例如地下水位的上升和下降，對(duì)水位變化的不同進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)，分析實(shí)際的水文地質(zhì)數(shù)據(jù)，研究地下水對(duì)巖土工程產(chǎn)生的不良影響，制定合理的應(yīng)對(duì)措施，保證工程質(zhì)量。

2.2 參考不同的地質(zhì)資料

在水文地質(zhì)勘察工作中，按照不同的地基基礎(chǔ)，分析水文地質(zhì)問(wèn)題，參考適合的地質(zhì)資料。不同的建筑類型，擁有不同的水文地質(zhì)環(huán)境，在進(jìn)行勘察的過(guò)程中，以具體問(wèn)題具體分析為主要思路，對(duì)不同的水文地質(zhì)情況，采用不同的地質(zhì)資料。

2.3 預(yù)防地下水問(wèn)題

地下水在水文地質(zhì)勘察中有著重要的影響，跟自然和建筑條件密切相關(guān)。對(duì)地下水存在的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)防，主要是對(duì)工程活動(dòng)后，地下水出現(xiàn)的變化，對(duì)巖土體和建筑物的影響為主要研究目的。根據(jù)水文地質(zhì)勘察工作的思路，進(jìn)行科學(xué)合理的地下水分析，制定有效的應(yīng)對(duì)措施，才能及時(shí)預(yù)防地下水帶來(lái)的危害。

3 水文地質(zhì)勘察中存在的地下水問(wèn)題

水文地質(zhì)勘察工作的進(jìn)行，需要準(zhǔn)確掌握工作進(jìn)行地點(diǎn)的水文地質(zhì)情況，通過(guò)反復(fù)的觀察、勘察和分析收集相關(guān)信息，了解地下水的形成、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和規(guī)律，制定科學(xué)合理的措施，解決地下水造成的危害。

地下水造成的危害的主要原因是地下水位的變化和壓力作用。地下水位，因?yàn)樽匀灰蛩睾腿藶橐蛩匕l(fā)生變化，達(dá)到一定的程度，就會(huì)造成危害。地下水位存在的主要問(wèn)題：

3.1 潛水位上升

在水文地質(zhì)勘察的范圍附近修建水庫(kù)，會(huì)造成河流、湖泊和水庫(kù)的潛水位上升。潛水位的上升會(huì)影響水文地質(zhì)勘察工作的進(jìn)行，造成一定的安全危害：

3.1.1 會(huì)對(duì)地基造成軟化，增高粘性土含水率，降低巖土強(qiáng)度，造成建筑物沉降或者變形；

3.1.2 會(huì)導(dǎo)致地基隆起或者向兩側(cè)產(chǎn)生位移，造成建筑基礎(chǔ)上浮，缺乏穩(wěn)定性；

3.1.3 巖土體力學(xué)性能降低，造成斜坡和河岸的臨空面出現(xiàn)滑移和崩塌等現(xiàn)象，導(dǎo)致巖土的正常功能被破壞或不能使用；甚至?xí)斐赏寥赖恼訚苫望}漬化，增強(qiáng)了對(duì)建筑物的腐蝕。

3.2 地下水位下降

地下水位造成的工程危害：

3.2.1 地下水位的變化會(huì)影響到巖土的密度，地下水位的下降會(huì)造成巖土的壓密，增加了土體的承載力度，導(dǎo)致土體密度變大，造成地面沉降和塌陷現(xiàn)象。例如，2005年的時(shí)候，長(zhǎng)三角地區(qū)因?yàn)榈叵滤畣?wèn)題，形成了江蘇省的蘇州、無(wú)錫和常熟以及浙江的杭州、嘉興和蕪湖等地區(qū)的三個(gè)區(qū)域性沉降中心，累計(jì)最大的沉降值分別達(dá)到了2.63、1.08和0.82米。

3.2.2 地下水位的下降，干濕交替，容易造成木樁的腐爛；

3.2.3 因?yàn)槭鄬雍外c鹽層等含鹽地層的溶解，造成建筑物發(fā)生較大的位移；

3.2.4 導(dǎo)致膨脹性巖土的不均勻脹縮和變形，增加了巖土的膨脹收縮概率，增加了巖土的膨脹收縮幅度。容易造成地裂現(xiàn)象，破壞建筑物。

4 解決問(wèn)盟的措施

4.1明確水文地質(zhì)勘察的評(píng)價(jià)內(nèi)容

影響水文地質(zhì)勘察工作的因素有很多，包括地下水的類型、地下水位和變動(dòng)幅度，含水層與隔水層的厚度和分布組合關(guān)系，土層或者巖層的滲透性強(qiáng)度和滲透系數(shù)等。提高水文地質(zhì)勘察的質(zhì)量，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)地下水的研究，明確水文地質(zhì)勘察的評(píng)價(jià)內(nèi)容，對(duì)地下水對(duì)巖土層和建筑呈的作用和影響進(jìn)行評(píng)價(jià)；制定相應(yīng)的預(yù)防和處理方案，為水文地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工提供準(zhǔn)確的水文地質(zhì)資料，降低地下水問(wèn)題發(fā)生的概率，減少地下水對(duì)工程建設(shè)的危害。在水文地質(zhì)勘察報(bào)告中，結(jié)合 水文地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工過(guò)程，對(duì)地下水的作用和危害作出評(píng)價(jià)。

4.2 重視對(duì)水理性質(zhì)的測(cè)試和研究 水文地質(zhì)勘察工作中，巖土的水理性質(zhì)會(huì)對(duì)勘察工作造成一定的影響，是巖土和地下水的相互作用下顯示的性質(zhì)，包括容水性、持水性和透水性等，與巖士的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)特征緊密相關(guān)。一般的水質(zhì)頻率是每年進(jìn)行兩次采樣，分別在地下水的枯水期和豐水期進(jìn)行。按照具體的情況，可以適當(dāng)?shù)膶?duì)采樣次數(shù)進(jìn)行增加，在了解水質(zhì)變化規(guī)律后，也可以l-2年進(jìn)行一次采樣。

在巖土體中的地下水有很多種類，可以根據(jù)埋藏條件的不同劃分為：上層滯水、潛水和承壓水；按含水層不同的空隙性質(zhì)劃分孔隙水、裂隙水和巖溶水。地下水形式的不同，對(duì)水理性質(zhì)的影響也不同。對(duì)水理性質(zhì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試分析，可以在水文勘察的工程中，對(duì)地下水水位和水量的變化提供基礎(chǔ)設(shè)計(jì)依據(jù)。根據(jù)調(diào)查研究顯示，水理I生質(zhì)不僅可以巖土的強(qiáng)度發(fā)生改變，甚至?xí)斐蓭r土變形，對(duì)建筑物的穩(wěn)定有直接影響。重視水理性質(zhì)在水文地質(zhì)勘察工作中的作用和影響，可以保證水文地質(zhì)勘察評(píng)價(jià)工作的全面性，促進(jìn)水文地質(zhì)勘察工作的順利進(jìn)行。

4.3 重視地下水對(duì)水文地質(zhì)勘察工作的作用和影響

目前我國(guó)對(duì)水質(zhì)的分析項(xiàng)目主要是CO 3-，SO42-，Cl-，Mg2+ ，Ca2+pH值、總硬度等，在勘察工作需要的時(shí)侯還會(huì)對(duì)NO3-、NO2-、NH4+和Fe2+進(jìn)行測(cè)定。在水文地質(zhì)勘察工作中，一般都比較注重巖土類型、工程地質(zhì)和地質(zhì)結(jié)構(gòu)的作用，忽略了水文地質(zhì)參數(shù)，不注重地下水對(duì)水文勘察工作的影響，不利于水文地質(zhì)勘察工作的進(jìn)行，容易造成危害。只有透徹了解水文地質(zhì)中的地下水問(wèn)題，才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)在復(fù)雜的地理位置中，地下水存在的問(wèn)題，制定相應(yīng)的措施進(jìn)行解決。對(duì)水文地質(zhì)勘察工程中的地下水問(wèn)題高度重視，增強(qiáng)工程安全意識(shí)。例如，領(lǐng)導(dǎo)首先重視解決地下水存在的問(wèn)題，在進(jìn)行水文地質(zhì)勘察工作的時(shí)候，嚴(yán)格管理，提高工作人員的工程安全意識(shí)。

4.4 建立完善的評(píng)價(jià)機(jī)制

對(duì)地下水位的評(píng)價(jià)機(jī)制不斷進(jìn)行更新和完善，適應(yīng)水文地質(zhì)勘察工作的需要，控制地下水位的變化，降低對(duì)建筑物的影響。所以進(jìn)行水文地質(zhì)勘查的時(shí)候，要根據(jù)不同的情況采取不同的解決措施，分析地下水的影響和作用，對(duì)地下水存在的問(wèn)題做出提前預(yù)測(cè)和預(yù)防。

結(jié)束語(yǔ)

對(duì)水文地質(zhì)勘察工作中地下水存在的問(wèn)題，加強(qiáng)地下水在水文地質(zhì)勘查工作中的重視，提高建筑質(zhì)量，對(duì)造成問(wèn)題的影響因素進(jìn)行信息收集和分析，結(jié)合勘察地區(qū)和建筑工程的實(shí)際情況，制定相應(yīng)的解決措施，保證水文地質(zhì)勘察工作的真實(shí)有效，才能提高建筑工程的質(zhì)量，促進(jìn)工程的進(jìn)行和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭抗美.工程地質(zhì)學(xué).中國(guó)建材工業(yè)出版社；第1版，2006年9月.

篇10

關(guān)鍵詞：次生環(huán)境；抗浮設(shè)計(jì)；工程事故；后處理措施；防治方法

隨著城市建設(shè)的發(fā)展，城市可開(kāi)發(fā)的土地資源越來(lái)越有限。開(kāi)發(fā)和利用地下空間工程已成為城市發(fā)展的趨勢(shì)和重要組成部分。如今高層建筑、超高層建筑的不斷出現(xiàn)，其基礎(chǔ)埋置深度較大，開(kāi)發(fā)利用其基礎(chǔ)面至地面的這段淺層空間做為地下停車庫(kù)、地下商場(chǎng)等已越來(lái)越普遍。這些地下空間工程由于埋設(shè)于地面以下且埋置的深度較深，容易受到地下水浮力的作用。因此，在設(shè)計(jì)、施工及使用過(guò)程中都要考慮地下水浮力的影響，否則將有可能造成抗浮不足引發(fā)建筑物上浮甚至結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致工程事故的發(fā)生。

將建筑物所處位置的地理環(huán)境、地質(zhì)構(gòu)造、地下水文情況及氣候條件定義為“大環(huán)境”；而將施工時(shí)對(duì)建筑物周圍產(chǎn)生的深基坑、回填形成的局部土質(zhì)結(jié)構(gòu)、局部地下水文情況以及建筑物周圍新生成的區(qū)域環(huán)境定義為 “小環(huán)境”或“次生環(huán)境”。

“大環(huán)境“是自然界經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的沉積演化生成的，其存在狀態(tài)相對(duì)穩(wěn)定。在工程設(shè)計(jì)前期階段，通過(guò)鉆探、采樣、試驗(yàn)等方式收集大環(huán)境的各個(gè)要素及技術(shù)參數(shù)；設(shè)計(jì)階段通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果做為工程設(shè)計(jì)的依據(jù)。因此，能夠有效預(yù)見(jiàn)并避開(kāi)大環(huán)境對(duì)建筑物抗浮的影響。“小環(huán)境“或”次生環(huán)境“是在施工階段或使用階段人為造成的，隨著施工條件、施工工藝、施工方法以及使用功能的不同而存在差異。在工程設(shè)計(jì)階段很難準(zhǔn)確掌握小環(huán)境或次生環(huán)境的存在狀態(tài)或影響范圍。因此，往往對(duì)小環(huán)境或次生環(huán)境估計(jì)不足甚至忽略了其對(duì)建筑物抗浮的破壞性。本文主要通過(guò)某在建工程在抗浮設(shè)計(jì)中沒(méi)有考慮小環(huán)境或次生環(huán)境的影響，導(dǎo)致設(shè)計(jì)抗浮不足引起建筑物上浮以及基礎(chǔ)沖切破壞，并通過(guò)其處理方法探討相關(guān)后處理措施及防治方法。

1 工程實(shí)例

南寧市某在建工程，是集辦公、健身娛樂(lè)及購(gòu)物于一體的綜合樓?？偨ㄖ娣e約為1.2萬(wàn)平米。地上三層（局部?jī)蓪樱叵聝蓪?，基礎(chǔ)埋深9.5米。該建筑物地處丘陵地帶，西側(cè)為一狹長(zhǎng)的溝谷，南面及西北面均為土坡，東面及東北面地勢(shì)較為平緩。《地質(zhì)勘察報(bào)告》顯示地下水位很低、局部有煤層且煤層分布不均勻等。設(shè)計(jì)階段考慮地下水水浮力不足以造成建筑物上浮或破壞。因此，采用的基礎(chǔ)形式為獨(dú)立承臺(tái)加筏板基礎(chǔ)，筏板厚300mm；對(duì)于局部遇到煤層的，將煤層挖透并且采用人工級(jí)配砂石換填，壓實(shí)系數(shù)≥0.94。

基礎(chǔ)施工時(shí)發(fā)現(xiàn)2~6軸線承臺(tái)底標(biāo)高處出現(xiàn)煤帶，且貫穿南北。施工單位按設(shè)計(jì)圖紙要求將煤層挖透，采用砂子和河石按一定比例進(jìn)行拌和后換填壓實(shí)，最大換填厚度在4軸交D軸處約為1.5米深。裝修后期階段進(jìn)行地下室土方回填。此時(shí)，西面景觀水系正在進(jìn)行修坡施工，在靠近建筑物一側(cè)正好形成一個(gè)大缺口?；靥詈蟛坏?個(gè)月即2009年5月20日，當(dāng)?shù)赜昙咎崆?，連下2天小到中雨總降雨量約為60毫米。此時(shí)建筑物屋面結(jié)構(gòu)板出現(xiàn)裂縫，建筑物開(kāi)始上?。?月28日下午至29日上午再次出現(xiàn)強(qiáng)降雨，一次降雨量高達(dá)100毫米。結(jié)構(gòu)局部上浮變形量超過(guò)結(jié)構(gòu)自身的極限變形量，造成4-D承臺(tái)沖切破壞。此時(shí)，室外地下水通過(guò)基礎(chǔ)破壞處涌入地下室約3500立方米。浮力瞬間釋放，建筑物迅速沉降，沉降量超過(guò)上浮量。原結(jié)構(gòu)裂縫絕大部分閉合，同時(shí)局部砌體出現(xiàn)反向裂縫。造成嚴(yán)重的工程質(zhì)量事故。

2 事故原因分析

該工程是一個(gè)很典型的案例，是由于忽略了小環(huán)境或次生環(huán)境對(duì)建筑物抗浮方面的影響造成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗浮不足從而引發(fā)的工程質(zhì)量事故。事故發(fā)生可以歸結(jié)為以下幾方面原因：

1、深基坑工程。本工程基礎(chǔ)埋置深度為9.5米，采用鋼管樁及掛網(wǎng)錨噴方式進(jìn)行基坑支護(hù)。對(duì)周圍土體形成封閉的不透水層，導(dǎo)致回填土土體內(nèi)沉積的地下水不能自然且迅速的流走而形成小范圍內(nèi)水位上漲超過(guò)設(shè)計(jì)時(shí)的地下水位。

2、基礎(chǔ)底部出現(xiàn)透水層。該工程2~6軸線超挖部分采用人工級(jí)配砂石換填且貫穿建筑物的南北向。在無(wú)水環(huán)境下，級(jí)配砂石經(jīng)過(guò)碾壓夯實(shí)其承載力可滿足本工程對(duì)地基土承載力的要求。但是，由于砂石易透水性使得一旦基坑內(nèi)有積水，積水很快就能透過(guò)基礎(chǔ)底部而形成向上的水浮力。

3、建筑物周圍存在大范圍的匯水面積。工程施工過(guò)程中，在基坑周圍沒(méi)有設(shè)置有效的排水溝或阻水圍擋。導(dǎo)致西面、南面、東北面約4萬(wàn)平米的雨水迅速匯集到建筑物周圍并滲入基坑回填土內(nèi)部，形成超高水位。

以上三個(gè)方面因素的綜合影響，導(dǎo)致本工程結(jié)構(gòu)抗浮設(shè)計(jì)不足，從而引發(fā)基礎(chǔ)局部上浮，且上浮變形量超過(guò)結(jié)構(gòu)自身極限變形量后發(fā)生基礎(chǔ)沖切破壞的工程質(zhì)量事故。

3 事故后處理措施

通過(guò)對(duì)事故產(chǎn)生的原因分析，我們知道這類事故的發(fā)生主要是由于地下水浮力大于建筑物自身重力或局部結(jié)構(gòu)的承受力造成的。根據(jù)這類工程事故的性質(zhì)，我們可以從降低地下水浮力的影響或者增強(qiáng)建筑物自身抗浮能力這兩個(gè)方面入手。確實(shí)保證建筑物的結(jié)構(gòu)安全和滿足使用功能的要求。

（1）、降低地下水浮力的影響。降低地下水浮力的影響是最直接也是最有效的方法。實(shí)施過(guò)程中可以通過(guò)有效降低地下水位或者阻止地下水透過(guò)基礎(chǔ)底板的方式達(dá)到降低地下水浮力的目的。其常用方法如下：

①、井點(diǎn)降水在建筑物周圍按一定密度布置井管，使土壤中的水滲透到井管內(nèi)，再通過(guò)抽水設(shè)備將地下水從井管內(nèi)抽出地面并有組織排走。操作時(shí)，可根據(jù)土壤的滲透系數(shù)、降水深度來(lái)計(jì)算確定選用的設(shè)備型號(hào)、管井的深度及布置的密度等。這種方法降水效果明顯，常被用做事故過(guò)程處理。如果長(zhǎng)期使用，管理難度大、成本較高且影響室外其他使用功能。

②、瀉水孔降水在地下室外擋土墻上或底板上按一定密度及數(shù)量進(jìn)行開(kāi)孔瀉水，使地下水通過(guò)這些瀉水孔排入地下室內(nèi)以達(dá)到降低室外地下水位的目的。實(shí)施過(guò)程中，可根據(jù)基坑周圍或底板底部回填土的滲透系數(shù)計(jì)算確定開(kāi)孔的數(shù)量及分布情況。并在地下室外墻內(nèi)側(cè)設(shè)置排水溝，將瀉水有組織排入集水井內(nèi)再抽出室外。對(duì)于底板開(kāi)孔的，可以在底板的排水溝內(nèi)開(kāi)孔，如排水溝密度不夠可多開(kāi)設(shè)排水溝。注意定期檢查瀉水孔濾網(wǎng)，防止濾網(wǎng)堵塞影響排水。

③、止水帷幕對(duì)于建筑物基礎(chǔ)及底板落在不透水層上，但由于其他原因造成局部區(qū)域有回填形成透水層的情況，可采用止水帷幕的方式將基坑外地下水隔離開(kāi)，使之形成封閉的區(qū)域。這樣可以避免地下水滲透到基礎(chǔ)或底板底形成向上的水浮力。其做法為：在回填區(qū)域與地下室外墻交接處進(jìn)行高壓注漿使周圍土體固結(jié)形成不透水的屏障。操作時(shí)要注意計(jì)算好注漿孔的間距、排數(shù)、水灰比等。

④、土體固化其做法與止水帷幕的做法相似。就是將基礎(chǔ)及底板底的軟弱換填層全部注漿固化，如有必要也可將基坑回填土進(jìn)行固化形成不透水層。但是固化的質(zhì)量及效果很難把握，同時(shí)全部固化體量較大、成本較高。

（2）、增強(qiáng)建筑物自身抗浮能力。由于地下水位較高，水浮力大過(guò)建筑物整體或局部的自重時(shí)，引起的整體上浮或者局部上浮。為了抵抗地下水浮力，可以采用增加結(jié)構(gòu)自重或借助外力的方法抵消或克服地下水的浮力，使結(jié)構(gòu)達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)。其常用方法主要有：

①、加載在建筑物結(jié)構(gòu)安全許可的前提下，可采用加層的方式增加建筑物的自重。也可以在其地下室采用底板加厚的方式增加自重。但是，加層的方式難度較大、手續(xù)繁雜往往不被采用。而增加底板厚度的方式可能會(huì)影響地下室底層的使用空間。所以，加載做為過(guò)程處理方法常被采用，即臨時(shí)增加一些活載，待處理完成后撤掉。而一般不優(yōu)先考慮做為最終的處理方法。

②、抗拔樁在建筑物抗浮不足的部位設(shè)置一些抗拔樁，通過(guò)抗拔樁與土壤的摩擦阻力來(lái)抵抗地下水的浮力。這是建筑抗浮設(shè)計(jì)中最常用也是最有效的方法，可以通過(guò)機(jī)械成孔或人工挖孔的方式完成。但是，做為事故后處理措施，存在一定的局限性。首先，地下室空間小機(jī)械成孔操作難度大；其次，人工成孔危險(xiǎn)系數(shù)高。

③、錨桿法錨桿法和抗拔樁的性質(zhì)相似，都是利用摩擦阻力來(lái)抵抗浮力。但是，所不同的是錨桿法是事先給錨桿施加一定的預(yù)應(yīng)力，通過(guò)鋼絞線將預(yù)應(yīng)力傳遞給深埋于土壤中的砼錨桿。利用預(yù)應(yīng)力抵抗地下水浮力。這種方法的使用壽命較短，隨著預(yù)力的減弱而逐漸失去作用。且由于鋼絞線埋置于地下，受地下水的侵蝕受損也會(huì)慢慢失去傳力功能。

以上提到的各種處理方法均有其優(yōu)缺點(diǎn)，以及不同的適用環(huán)境。因此，在選用時(shí)一定要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況綜合分析。根據(jù)需要可以同時(shí)選用其中的一種或多種方法。本文中提到的工程案例就是多種方法相結(jié)合使用的成功案例。即1~7軸線在地下室擋土墻內(nèi)側(cè)底板采用止水帷幕將大部分地下水堵住，在換填區(qū)域內(nèi)對(duì)底板進(jìn)行開(kāi)孔瀉水，并對(duì)承臺(tái)底的換填層進(jìn)行注漿固化。另外，還在地下負(fù)二層的周邊擋土墻上開(kāi)孔瀉水，有效降低了室外水頭。同時(shí)，將底板面300mm厚的建筑做法進(jìn)行調(diào)整，將煤渣找坡改成素混凝土找坡增加底板自重。既滿足使用功能要求，又保證結(jié)構(gòu)安全同時(shí)比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

4 事故防治方法探討

在了解了此類工程事故的事故性質(zhì)及其發(fā)生的誘導(dǎo)因素后，我們可以從設(shè)計(jì)、施工到使用過(guò)程的各個(gè)階段做好必要的防治工作。減少事故發(fā)生的概率。

（1）、設(shè)計(jì)階段除了要考慮大環(huán)境條件下建筑物最不利的抗浮驗(yàn)算，還要考慮小環(huán)境或次生環(huán)境條件下建筑物的最不利的抗浮驗(yàn)算。因此，建議在抗浮驗(yàn)算時(shí)，將地下水位的高度假定為基坑頂面高度來(lái)進(jìn)行驗(yàn)算。同時(shí)，對(duì)于基礎(chǔ)底板底部地質(zhì)條件比較復(fù)雜的，出現(xiàn)有軟弱土層或煤層需要換填的盡量采用素混凝土或毛石混凝土進(jìn)行換填。

（2）、施工階段在基礎(chǔ)施工時(shí)，如果控制不好造成土方超挖，嚴(yán)禁私自采用松土或砂石回填。須采用經(jīng)設(shè)計(jì)單位同意的材料進(jìn)行回填。施工過(guò)程中，如果建筑物的自重還沒(méi)達(dá)到設(shè)計(jì)抗浮荷載時(shí)，建議先不對(duì)地下室基坑進(jìn)行回填。同時(shí)，在建筑物周邊的景觀工程或輔助工程未完成前即地面雨水排水系統(tǒng)沒(méi)有形成之前，仍有必要設(shè)置臨時(shí)排水系統(tǒng)，避免地表水灌入基坑回填土內(nèi)形成高水位。

（3）、使用階段做好日常雨水及生活污水的收集及排放工作，經(jīng)常檢查維修建筑物周圍排水系統(tǒng)運(yùn)作是否正常。避免大量雨水或生活污水排放入建筑物周邊土層內(nèi)形成高水位。注意建筑物周圍園林景觀或輔助工程等配套設(shè)施的完善及保持。如周圍小環(huán)境有重大改變時(shí)，需先做好對(duì)建筑物危害程度的評(píng)估及驗(yàn)算。