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公務(wù)員期刊網(wǎng) 精選范文 地下水的形成范文

地下水的形成精選(九篇)

前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的地下水的形成主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。

第1篇:地下水的形成范文

關(guān)鍵詞:地下水質(zhì)勘察;水位變化幅度;影響 ;措施

Abstract: the investigation of geotechnical engineering investigation of groundwater has a very important position and role. In geotechnical investigation, must be determined to groundwater level, because the water level determines the level of geotechnical engineering quality, high underground water level, can cause desertification, drain tube problems, low water level will cause many problems such as surface subsidence, ground fissure. There are some frequently used survey method, calculation of the correct use of equipment will also need people with blue bird, in order to make the geotechnical engineering exploration and get effective results. This paper from the survey and the underground water level, water level variation, underground water quality of rock and soil engineering geological exploration will be discussed and put forward relevant measures. Hope to provide help to more engineering professionals.

Keywords: underground water quality investigation; the amplitude of water level variation; impact; measures

[中圖分類號] K826.16 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]

在工程勘察和施工過程中,地下水的問題對巖土工程地質(zhì)勘察有著十分重要的作用,它的勘察需要從多方面入手,包括還要考慮當(dāng)時(shí)的氣候溫度,地表溫度以及地下表層中的上表層與下表層的水位的高低。而且它對對巖土中的物理性質(zhì)、水理性質(zhì)和巖土的存在形態(tài)都有不小的影響。在我們的城市建設(shè)當(dāng)中,地質(zhì)勘探對人類有這巨大的貢獻(xiàn),也許有一方土地適合開發(fā)樓盤,也許有一方土地適合挖鑿隧道,還有適合建造開通地鐵的城市,這都離不開對巖土工程地質(zhì)的勘察,當(dāng)然了,要想勘察巖土工程的地質(zhì),那也絕對離不開對地下水的勘察,地下水的勘察直接影響這其工程的地理位置、地上建筑物的高度、輕重和開發(fā)項(xiàng)目等等。所以要重視對地下水的勘測工作,以免引起因地下水問題而導(dǎo)致的工程影響。因此應(yīng)在勘察巖土工程及時(shí)對對地下水質(zhì)做出評估,為施工方提出有效的建議,避免或減少對巖土工程造成的危害。 一、水位變化對巖土工程的危害

1、 自然環(huán)境會對巖土工程造成危害

在之前已經(jīng)說過,地下水位的變化對巖土工程地質(zhì)勘查影響頗大。其中天氣因素也是一個(gè)影響因素,尤其在北方城市,四季溫差明顯,這就會給測量工作帶來諸多不便,自然界的影響因素也應(yīng)該在測量人員的考慮當(dāng)中,可是現(xiàn)在有很多人為了節(jié)省時(shí)間,往往不會把自然溫差測算在內(nèi),認(rèn)為只要對水位的測量準(zhǔn)確即可,的確,水位的測量很重要,但測量天氣的溫差、濕度也是必不可少的,這也是為測量地下水的溫度,濕度在做鋪墊。例如多雨的季節(jié),地下水位會上升。在旱季,地下水位會下降,這也說明了其天然的變化性。然而,人為的影響應(yīng)該是最為嚴(yán)重的。人為的注水灌溉、或施工等問題,會使地下水位上升,這一上升就會對巖土工程造成影響,會改變巖土的結(jié)構(gòu),一層一層的慢慢軟化,從而引起液化、出現(xiàn)流砂、管涌等現(xiàn)象。地下水位下降也可以是人為的,如打井、抽取地下水用以澡堂、或是開采煤礦之類的行為都會使得地裂、地面沉降、地面塌陷等輕則水源枯竭、水質(zhì)惡化,重則造成地質(zhì)災(zāi)害, 對巖土體、建筑物的穩(wěn)定性和人們居住環(huán)境有嚴(yán)重的危害。這就需要知道那里是適合建設(shè)的,哪里是適合維護(hù)的,才能有效的阻止人為的對地表產(chǎn)生的傷害,對城市維護(hù)建設(shè)產(chǎn)生的不可預(yù)計(jì)的危害。

2、地下水的勘察不利對巖土工程的危害

想要提高工程地質(zhì)勘察質(zhì)量,就得對水文問題進(jìn)行科學(xué)合理的勘察,勘察不能漏掉任何一個(gè)死角。首要條件,先要觀察周圍的地理環(huán)境和天氣狀況,對細(xì)節(jié)的掌控要具有條理性,包括所在地的氣候、濕度、熱量等都要按部就班的一一測量。其次,要觀察當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境,主要看當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)構(gòu)造、基建構(gòu)造等。還要看地下水位的情況,主要包括水位的變化趨勢、高低等。最后是隔水層,這樣仔細(xì)的勘察是為了更好,更合理的進(jìn)行后續(xù)項(xiàng)目,否則必定會造成數(shù)據(jù)測量不準(zhǔn)確,不可靠的現(xiàn)象。

3、地下水動水壓力作用對巖土工程造成的危害一般情況下,正在活動的的地下水在正常的狀態(tài)下壓力是較弱的,并不會對建筑物造成危害。但是,施工技術(shù)人員在具體實(shí)踐的過程中,有可能對地下水原本來天然的動力平衡狀態(tài)進(jìn)行了人為的干預(yù),做出了一些不正確的或是違反規(guī)定測量的行為,使地下水不能在正常的壓力作用下正常的形式活動,對于整體的工程質(zhì)量和施工安全性都有著一定的影響。

二、地下水位對巖土物理力學(xué)性質(zhì)的影響

我們在生活當(dāng)中經(jīng)常會看到有些地面裂縫的情況 ,這是因?yàn)楫?dāng)?shù)叵滤唤档蜁r(shí),巖土就會萎縮,造成地面干裂,形成我們所見到的地面裂縫的狀態(tài)。但當(dāng)?shù)叵滤簧邥r(shí),有可能造成巖土的松動,這就不利于地面的建設(shè),有可能會加速對地上建筑的破壞。因此,如果是在膨脹性巖土地區(qū)進(jìn)行勘探時(shí)應(yīng)該對地下水的變化規(guī)律做出基礎(chǔ)的判定與選擇,要利用所學(xué)的參考值跟經(jīng)驗(yàn)做出正確的判斷。 但當(dāng)?shù)叵滤辉诎l(fā)生收縮變化時(shí),就有可能使得地上建筑下沉或造成破壞變形。

三、巖土的水理性質(zhì)

之前有很多從事水位地質(zhì)研究的人員光是傾向于研究巖土的物理學(xué)性質(zhì),但實(shí)際上巖土的水理行研究也是不能夠舍棄的,巖土的水理性質(zhì)在與地下水相互作用時(shí),同時(shí)能作用得到的各種性質(zhì)。巖土的水理性質(zhì)與巖土的物理性質(zhì)有相等的重要性,應(yīng)認(rèn)真分析水理性質(zhì)。巖土的水理性質(zhì)、軟化性、透水性、崩解性、給水性和漲縮性,這些都是勘察巖土各項(xiàng)性質(zhì)的重要指標(biāo)和參考依據(jù)。水文地質(zhì)勘察是巖土工程勘察中不可忽視的問題,在工程的施工前應(yīng)進(jìn)行科學(xué)的勘察,確定當(dāng)?shù)氐乃臈l件,制定相關(guān)的應(yīng)對措施確保工程的質(zhì)量

四、結(jié)束語

對巖土工程地質(zhì)勘查工并不是非常難的,只要計(jì)劃好工作范圍,同腳測量數(shù)據(jù),做到認(rèn)真負(fù)責(zé),責(zé)任高于利益之上就能保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全不受侵害,同時(shí)還可以提高巖土工程的施工效率。參考文獻(xiàn):

[1]左云涌,左來.地下水對巖土工程的危害及紡治措施[J].民營科技,2009(7)

[2]王道昌.地下水對巖土工程的危害及預(yù)防[J].吉林地質(zhì),2009(6)

[3]王紅蓮,趙鐵峰淺談鉆孔原始地質(zhì)編錄[J]中國科技信息,2007(2)

第2篇:地下水的形成范文

關(guān)鍵詞:高層建筑;地下室防水;工程施工

近年來,隨著高層建筑以及人防工程發(fā)展迅猛,地下室工程逐漸興盛。而地下室是否具備實(shí)用功能,與其防水工程質(zhì)量密不可分,為了使高層建筑對應(yīng)的地下室物盡其用, 應(yīng)該采取必要措施在防水施工方面加以提高。

1 地下室防水工程施工的主要特點(diǎn)

對高層建筑地下室防水工程的施工特點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)真分析, 將有助于地下室防水工程施工的開展:第一,高層建筑地下室的平面尺寸一般比較大,目前,在設(shè)計(jì)中一般都不設(shè)置沉降縫和伸縮縫, 而是采用設(shè)置后澆帶的方法來解決混凝土的早期干縮和結(jié)構(gòu)不同部位的沉降差問題,而后澆帶的混凝土屬于二期混凝土,在后澆帶的二期混凝土與一期混凝土交接處, 是地下室防水工程中抗?jié)B的薄弱部位, 非常容易引起滲漏。第二,高層建筑地下室的底板混凝土通常是大體積混凝土,對于大體積混凝土,必須對砼的溫度進(jìn)行有較控制, 混凝土澆筑后由于水泥的水化熱和混凝土的內(nèi)外約束產(chǎn)生的溫度應(yīng)力而使混凝土產(chǎn)生溫度裂縫, 底板結(jié)構(gòu)中的裂縫將會成為滲水通道,影響地下室的抗?jié)B能力。 第三, 高層建筑的各種設(shè)備用房通常都布置在地下室, 這些設(shè)備都有許多管道要從地下室引出,這些管道就不可避免地要從地下室外墻穿過,這些管道穿墻的地方也是地下室防水結(jié)構(gòu)的薄弱部位。

2 地下防水施工要點(diǎn)

2.1 SBS 橡膠改性瀝青卷材施工。 地下室底板采用外防內(nèi)貼法施工, 將卷材的接頭設(shè)在底板外側(cè)下, 用兩皮標(biāo)準(zhǔn)磚漿砌壓在磚模頂上,防水卷材施工隨混凝土墊層施工流水段進(jìn)行,且遵循先附加層后立面,再平面的施工工序。 鋪貼卷材前將墊層表面渣土、 浮漿、 雜物清理干凈,測試墊層混凝土的含水率,控制在小于 10%時(shí)再施工。

2.2.1 材料的配制:根據(jù)施工需要用量,按材料說明書規(guī)定的比例注入拌料桶中, 用電動攪拌器均勻攪拌約 5 min 左右。

2.2.2 涂層施工:在底膠基本干燥固化且干凈的基層表面上, 用塑料或橡膠刮板均勻刷一層涂料, 涂刮時(shí)要求均勻一致。 在第一遍涂層完全固化以后,再進(jìn)行第二遍涂層施工, 涂刮的方向必須與第一遍涂刮方向垂直,時(shí)間間隔不小于 12h。

2.2.3 保護(hù)層的施工:對平面部位涂膜表面, 采用干鋪一層紙?zhí)r青油氈作保護(hù)隔離層,并在其上澆筑 50 mm厚的細(xì)石混凝土作剛性保護(hù)層, 再綁扎鋼筋和澆筑混凝土底板。

2.2.4 質(zhì)量控制事項(xiàng):多組分涂料嚴(yán)格按配合比準(zhǔn)確計(jì)量,攪拌均勻。 已配成的多組分涂料應(yīng)及時(shí)使用, 一般在 2h 內(nèi)完成, 過時(shí)涂料不得使用。 涂層應(yīng)厚薄均勻,表面平整,不得有堆積現(xiàn)象,嚴(yán)禁在雨天施工或施工后 2h 內(nèi)淋雨。

3 結(jié)構(gòu)防水混凝土施工方法與措施

結(jié)構(gòu)防水混凝土施工方法與措施地下室底析、 外墻設(shè)標(biāo)號為 C30,S12 采用商品混凝土泵送,機(jī)械振搗。 通過優(yōu)化配合比起到減少土原材料質(zhì)量,要求砂含泥量在 3%以內(nèi),石子含泥加工能力在 1%以內(nèi),并不得有泥塊含量,應(yīng)有良好的砂石級配。 采取減省水泥用量的方法以降低水化熱,在混凝土中摻入適量的強(qiáng)度。 摻入水泥用量 8%的 AFA 微膨脹劑, 微膨脹劑可吸收部分水化熱后發(fā)生化學(xué)反應(yīng), 在關(guān)生自應(yīng)力使結(jié)構(gòu)處于受壓狀態(tài), 以補(bǔ)償混凝土的收縮,從而避免裂縫的產(chǎn)生, 提高混凝土的抗?jié)B各抗壓能力,控制混凝土坍落度,泵送混凝土宜控制在13cm~16cm,由于摻用了膨脹劑,粉煤灰和 TW6泵關(guān)劑,幫混凝土可泵性強(qiáng)、和易性好,流動性大。 底析混凝土澆搗采用斜面分層、自然流淌、連續(xù)推進(jìn)、 一次到底的施工方法。 分層厚度為0.4mm~0.5mm 按 1.5~6 的坡度斜向推進(jìn),采用二次振搗工藝,減少面層混凝土的收縮量。為了確保底板泮施工的可靠性, 在混凝土振搗密實(shí)后,對表面原漿進(jìn)行找平、抹實(shí)、壓光等 3 次抹壓。 初凝后鋪上塑料薄膜蓋上草袋,進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù), 以防混凝土干縮和溫差引起裂縫,并請建科來布控測溫,控制在允許范圍內(nèi)。

3.1 底板混凝土澆筑:底板以后澆帶或沉降縫為界分塊澆筑,每塊連續(xù)澆筑,盡量不留置施工縫。 施工時(shí)采用多臺混凝土泵同時(shí)澆筑,節(jié)約混凝土停留時(shí)間,以避免混凝土出現(xiàn)施工冷縫。如果底板較厚時(shí),要分層澆筑,每次澆筑厚度為450mm 左右。

3.2 墻體混凝土澆筑:澆筑混凝土前先澆筑一層 30mm~50mm 厚與混凝土同配合比的減石水泥砂漿,再正式澆筑墻體混凝土。 對于高度超過 2m 的墻體,為防止混凝土離析,采取在混凝土泵管的末端加一節(jié)帆布軟管, 澆筑時(shí)先將軟管放入墻內(nèi),然后分層(深度不大于 450mm)澆筑、分層振搗。

3.3 混凝土養(yǎng)護(hù):3.3.1 底板混凝土養(yǎng)護(hù):底板澆筑完在第二次搓平后, 即覆蓋一層塑料布,防止混凝土失水, 如果混凝土表面溫度過高,在塑料布上澆水降溫,養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于 14d。 3.3.2墻體混凝土養(yǎng)護(hù):混凝土終凝后,立即開始澆水養(yǎng)護(hù),拆模前從板墻上口澆水養(yǎng)護(hù),墻體模板拆除后,即在兩側(cè)滿掛麻袋片,并根據(jù)天氣情況,按時(shí)澆水,保證麻袋片保持濕潤,養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d。

4 特殊部位處理

高層建筑地下室常常作為各種設(shè)備用房,予埋鐵件、 窗墻管件等特殊部位都可能導(dǎo)致滲漏, 監(jiān)理應(yīng)將這些特殊部位作為關(guān)鍵點(diǎn)來加以細(xì)致檢查。 予埋鐵件可采取在端頭加焊止水鋼板的方法處理, 窗堵管道一般采用套管焊止水環(huán)的方法處理,監(jiān)理應(yīng)現(xiàn)場逐個(gè)檢查止水環(huán)、止水鋼板與套管、予埋鐵件的焊接質(zhì)量,保證滿焊嚴(yán)密,并保證予埋鐵件及穿墻套管的固定,套管與穿墻管之間的縫隙用密封材料嵌填密實(shí),再用封口鋼板封堵嚴(yán)密。 施工時(shí)應(yīng)注意將這些部位周圍的砼振搗密實(shí)。 固定模板的鐵絲與螺栓不宜穿過防水砼結(jié)構(gòu), 結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置的各種鋼筋以及綁扎鐵絲均不得接觸模板, 否則應(yīng)采取止水措施,即采取螺栓或套管上加焊止水環(huán)。 另外還應(yīng)加強(qiáng)對防水附加層,防水層的搭接、粘貼順序的認(rèn)真檢查, 以確保細(xì)部構(gòu)造的防水質(zhì)量,該項(xiàng)工程檢查應(yīng)會同電氣、消防、水暖、通風(fēng)等專業(yè)人員。

參考文獻(xiàn)

第3篇:地下水的形成范文

關(guān)鍵詞:低溫;城市生活污水;處理廠;運(yùn)行;調(diào)試

在低溫情況下,對于城市生活污水處理廠正常運(yùn)行和調(diào)試的影響較大,由于受到氣溫的影響輸水管道的散熱量將明顯增大,而排水溫度相對較低,必然給污水處理工作造成一定的影響。同時(shí),在低溫環(huán)境中,各種微生物的種群組成、活性、細(xì)胞增殖,以及水的粘度、曝氣池的充氧效率、活性污泥的絮凝與沉降性能等都會發(fā)生較大的變化,因此,在低溫條件下,城市生活污水處理廠的運(yùn)行與調(diào)試必須做出相應(yīng)的調(diào)整。本文結(jié)合我國城市生活污水處理廠的工藝及技術(shù)現(xiàn)狀,探討了其在低溫下的運(yùn)行與調(diào)試問題,旨在促進(jìn)其經(jīng)濟(jì)性、合理性的運(yùn)轉(zhuǎn)。1低溫對城市生活污水處理的影響

在我國城市生活污水處理廠的建設(shè)與管理中,相關(guān)工藝和技術(shù)的設(shè)定都是符合常溫情況的要求,而在低溫條件下由于整體運(yùn)行環(huán)境的變化,對于污水處理廠的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)必然會產(chǎn)生一定的影響。綜合分析低溫對城市生活污水處理的影響,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

1.1對于微生物生長的影響

在城市生活污水處理廠的運(yùn)轉(zhuǎn)中,低溫對于微生物生長具有重要的影響,尤其是決定了微生物的活性。在生活污水處理廠中,據(jù)大部分的微生物適宜在20-35℃的環(huán)境中生長,溫度越高,微生物的活性越為強(qiáng)烈,對于生活污水處理的效果也更為理想。如果外界溫度相對較低,微生物的活性會受到一定的影響,對于生活污水處理的效率和質(zhì)量會產(chǎn)生一定的不利影響。據(jù)國內(nèi)相關(guān)專家進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn):當(dāng)外界溫度低于10℃的情況,微生物的生長速度將明顯降低,基本處于休眠的狀態(tài),污泥的活性也將大幅下降;而當(dāng)外界溫度低于4℃時(shí),微生物將開始出現(xiàn)死亡的問題。

1.2對于生物脫氮的影響

在城市生活污水處理廠的生物脫氮過程中,需要在微生物的作用下經(jīng)過氨化――硝化――反硝化等一系列的反應(yīng),最終以N2 的形式將其從污水中脫離出來。一般情況下,生活污水處理中硝化反應(yīng)的溫度控制在20℃-30℃之間最為適宜,當(dāng)外界溫度低于l5℃時(shí),硝化反應(yīng)的速度將明顯下降;而溫度低于5℃時(shí),硝化反應(yīng)將完全停止。而反硝化反應(yīng)在20℃-40℃之間較為適宜,當(dāng)外界溫度低于l5℃時(shí),各種反硝化菌的繁殖速率將明顯降低,其代謝速率也會受到嚴(yán)重的影響,對于生物脫氮產(chǎn)生很大的影響。

1.3對于污泥絮凝與沉降性能的影響

國內(nèi)相關(guān)技術(shù)研究表明:在低溫條件下,城市生活污水處理廠要在低氧、低負(fù)荷環(huán)境下運(yùn)行,其污泥絮凝與沉降性能也將會受到明顯的影響。國內(nèi)部分專家、技術(shù)人員通過對污泥進(jìn)行生化分析和顯微觀察得出:在低溫條件下,微絲菌屬中的小胸蟲會引起不同程度的污泥膨脹。由此可見,低溫容易導(dǎo)致微絲菌屬中的小胸蟲過度生長,這也是引發(fā)高寒地區(qū)冬、春兩季生活污水處理廠中污泥膨脹的主要因素。

2低溫下城市生活污水處理廠的運(yùn)行與調(diào)試策略

在低溫條件下,城市生活污水處理廠的運(yùn)行與調(diào)試必須做出有針對性的調(diào)整,否則必將對其整體運(yùn)行效率和質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。與常溫條件相比,在低溫環(huán)境中只有對影響其運(yùn)行與調(diào)試的相關(guān)因素進(jìn)行具體的分析,才能逐步改進(jìn)和完善現(xiàn)階段在工藝、技術(shù)上存在的弊端與問題。

2.1加強(qiáng)運(yùn)行與調(diào)試的前期準(zhǔn)備工作

在生活污水處理廠的運(yùn)行與調(diào)試前期,必須做好充足的準(zhǔn)備工作。在整體系統(tǒng)進(jìn)行試車前,一定要對相關(guān)機(jī)器、設(shè)備做出質(zhì)量檢測,帶檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行清水試車與單機(jī)試車,并且將相關(guān)結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的記錄。在低溫條件下,對于所有機(jī)器、設(shè)備進(jìn)行≥72h的清水聯(lián)動試車,在對實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行檢測的基礎(chǔ)上,對相關(guān)微生物的活性進(jìn)行調(diào)試。

2.2合理處理低溫對微生物系統(tǒng)的影響

在低溫條件下,微生物系統(tǒng)的微妙變化會對城市生活污水處理廠的實(shí)際效率產(chǎn)生較大的影響,其中溫度對于TN的去除效果影響最為明顯,因?yàn)樽鳛樯钗鬯兄饕煞值腡N多數(shù)需要依靠微生物的反硝化反應(yīng)進(jìn)行去除。同時(shí),在生活污水處理廠微生物系統(tǒng)的運(yùn)行與調(diào)試中,合理調(diào)整曝氣也是十分重要的,曝氣池中的溶解氧控制在1.0左右最為合適。在低溫環(huán)境下,有針對性的提高微生物系統(tǒng)中混合液的濃度是必須重視的,其對于提高污染物質(zhì)的去除率具有重要的作用。進(jìn)入冬、春季節(jié)后,微生物的活性與生長速率都會明顯降低,尤其是對COD的去除率有著較大的影響,所以應(yīng)在現(xiàn)有條件的基礎(chǔ)上,盡量對生活污水的進(jìn)水溫度進(jìn)行調(diào)整。2.3適當(dāng)延長污泥齡

城市生活污水處理中常用的硝化菌對于溫度變化的反應(yīng)較為強(qiáng)烈,而且會出現(xiàn)增長速率降低、世代周期延長等問題,因此,為了進(jìn)一步提升活性污泥系統(tǒng)的硝化反應(yīng)效果,一定要適當(dāng)延長污泥齡。一般情況下,外界溫度每下降1℃,硝化菌的增長速率會降低10%左右,所以應(yīng)盡量維持與常溫條件基本相同的硝化菌濃度,即在溫度每下降1℃的情況下,污泥齡則應(yīng)提高1O%左右。當(dāng)溫度下降超過1O℃時(shí),在污水處理廠的運(yùn)行中必須將污泥齡調(diào)至≥14d。

2.4加強(qiáng)低負(fù)荷運(yùn)行的調(diào)試在城市生活污水處理廠的調(diào)試過程中,經(jīng)常會遇到污泥負(fù)荷較低的情實(shí)際況,主要表現(xiàn)為:微生物生長中缺乏炭源,進(jìn)水中的BOD5值較低,以及C:P或C:N的比值不符合規(guī)范要求等,其最終結(jié)果是導(dǎo)致出水的水質(zhì)難以達(dá)到相關(guān)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。針對上述問題,必須適時(shí)加強(qiáng)低負(fù)荷運(yùn)行的調(diào)試,即在規(guī)范的流程下合理調(diào)節(jié)進(jìn)水的流量,并且盡量增長水力的停留時(shí)間,在有效減少沉砂池整體運(yùn)行時(shí)間的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提高生物池中進(jìn)水的BOD5值。同時(shí),在低溫條件下,低負(fù)荷運(yùn)行的調(diào)試過程中應(yīng)合理控制曝氣量,因?yàn)樵诘拓?fù)荷下如果出現(xiàn)曝氣過量的狀況,有可能導(dǎo)致聚磷菌細(xì)胞中的PHB含量明顯下降,進(jìn)而導(dǎo)致吸磷量及速率下降。

3結(jié)束語

綜上所述,在低溫條件,城市生活污水處理廠多處于不正常運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài),其污水處理效率和質(zhì)量將明顯降低,對于城市的水環(huán)境也將產(chǎn)生一定的不利影響。為了進(jìn)一步提高城市冬、春季節(jié)的水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)及水污染治理能力,加強(qiáng)對于污水處理廠運(yùn)行與調(diào)試的管理是十分必要的,而且要注意對于相關(guān)問題的具體分析和解決。

第4篇:地下水的形成范文

Abstract: This article mainly introduces the methods and experience in the process of measurement which applies JSCORS combining with sounding apparatus to do bathymetric surveying.

關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)GPS;JSCORS;定位;測深;水下地形測量

Key words: network GPS;JSCORS;positioning;sounding;bathymetric surveying

中圖分類號:U61文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)13-0078-01

0引言

洪澤湖成子湖區(qū)位于江蘇省宿遷市泗洪縣、泗陽縣境內(nèi),水上交通需要計(jì)新辟泗洪徐洪河至泗陽成子河成子湖區(qū)出口段航道,航道總長20Km。應(yīng)設(shè)計(jì)單位委托,我公司組織了本次測量成子湖水下地形及斷面測量。為做好本次測量,我公司進(jìn)行了測繪前期方案比較:①采用傳統(tǒng)的測量方法(經(jīng)緯儀交會配合測深桿法、全站儀配合測深桿法)進(jìn)行測繪。②采用實(shí)時(shí)動態(tài)GPS技術(shù)配合測深儀進(jìn)行測量,該方法需先在測區(qū)周圍布測等級控制點(diǎn),最快一周時(shí)間才能出控制成果。③采用JSCORS結(jié)合測深儀進(jìn)行水上作業(yè),同時(shí)采用測深桿法進(jìn)行數(shù)據(jù)檢核。此方案兼有采用實(shí)時(shí)動態(tài)GPS技術(shù)的所有優(yōu)點(diǎn),且不需要前期布測等級控制網(wǎng)。從工程工期、測量成本、成果精度等多個(gè)角度綜合考慮,我們采用第③案實(shí)施測量。

1水下地形測量工作原理

傳統(tǒng)的做法是首先在測區(qū)布置平面以及高程測控點(diǎn),并根據(jù)測區(qū)的大小確定驗(yàn)潮點(diǎn)的方位和數(shù)量。外業(yè)數(shù)據(jù)采集時(shí)采用單基站RTK GPS、測深儀并通過水上測量軟件向電腦發(fā)送同步數(shù)據(jù),此間所設(shè)驗(yàn)潮站同時(shí)觀測水位,以供后處理時(shí)計(jì)算各采集點(diǎn)正高之用。由于該方法驗(yàn)潮工作量大且后處理時(shí)計(jì)算各采集點(diǎn)正高時(shí)的水位是通過內(nèi)插求得,因此導(dǎo)致誤差較大。而應(yīng)用JSCORS結(jié)合測深儀就可解決以上問題。本文所述的測量方法是在水下地形測量中,將GPS天線和測深儀換能器中心布置位于船上同一鉛垂線上,并量取天線高(GPS天線至水面的距離)和換能器插入水中的長度,并分別在GPS和測深儀中設(shè)置。GPS和測深儀在船行駛中同步采集數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)后處理綜合改正輸出中不再進(jìn)行驗(yàn)潮站改正,輸出成果文件中的各采集點(diǎn)高程是GPS測得的高程(即采集點(diǎn)處水位)減去對應(yīng)測深儀實(shí)測水深計(jì)算而得。JSCORS全稱為江蘇省全球?qū)Ш叫l(wèi)星連續(xù)運(yùn)行參考站綜合服務(wù)系統(tǒng),由若干個(gè)GNSS連續(xù)運(yùn)行參考站組成,向江蘇省及周邊地區(qū)提供高精度、高時(shí)空分辨率、高效率、高覆蓋率的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)綜合信息服務(wù)。測深儀則是一種應(yīng)用回聲測距原理測量水深的儀器,它利用換能器向水中輻射聲脈沖,靠水底界面產(chǎn)生的反射,測定水底反射波到達(dá)的時(shí)間,用以確定水深。測深儀水深模擬量:一方面提供給記錄器作模擬記錄,適時(shí)記錄水下地面起伏及淤泥層厚度情況;另一方面提供給量化器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量顯示,并通過軟件處理結(jié)合GPS數(shù)據(jù)生成實(shí)時(shí)水深數(shù)據(jù)文件。實(shí)時(shí)水下地形測量就是利用網(wǎng)絡(luò)GPS(JSCORS終端)與測深儀相結(jié)合同步采集水下數(shù)據(jù)點(diǎn),關(guān)鍵是很好的解決了數(shù)據(jù)延遲帶來的誤差。

2水下地形測量工作的實(shí)施

水下地形測量的作業(yè)系統(tǒng)主要由網(wǎng)絡(luò)GPS接收機(jī)、數(shù)字測深儀、數(shù)據(jù)通信鏈、便攜式計(jì)算機(jī)、相關(guān)軟件及測量船等組成。測量作業(yè)分三步進(jìn)行,即測前的準(zhǔn)備、外業(yè)的數(shù)據(jù)采集測量作業(yè)和數(shù)據(jù)的后處理形成成果輸出。

2.1 測前的準(zhǔn)備①搜集測區(qū)資料。通過收集測區(qū)周圍國家C級控制點(diǎn)6個(gè),D級控制點(diǎn)10個(gè)(其中3個(gè)已被破壞);委托單位提供成子湖周圍1:5萬地形圖電子文件一個(gè);設(shè)計(jì)單位提供航道設(shè)計(jì)文件一個(gè)。②儀器的準(zhǔn)備。網(wǎng)絡(luò)GPS接收機(jī)兩臺,SDE-28型數(shù)字測深儀一臺,筆記本電腦1 臺,導(dǎo)航、陸上及水上成圖軟件各一套,測深桿兩副,測量船一艘,水準(zhǔn)儀1臺。③求轉(zhuǎn)換參數(shù)。1)使用網(wǎng)絡(luò)GPS實(shí)測已有國家等級控制點(diǎn),經(jīng)校核滿足工程要求。2)根據(jù)已有成果結(jié)合實(shí)測數(shù)據(jù)求的測區(qū)七參數(shù)。④布設(shè)測量線路。根據(jù)提供的航道設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),在測深儀上布設(shè)導(dǎo)航測量線路。

2.2 外業(yè)的數(shù)據(jù)采集①使用擬合參數(shù)結(jié)合測區(qū)水文資料,求的測區(qū)實(shí)際改正數(shù)。②裝備好測量設(shè)備(網(wǎng)絡(luò)GPS+SDE-28測深儀)測試儀。③配置好相關(guān)測量參數(shù),輸入測區(qū)改正數(shù)。完成以上步驟后,通電開機(jī)進(jìn)行儀器數(shù)據(jù)檢測,調(diào)制好設(shè)備就可以進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)采集了。在采集過程中做好數(shù)據(jù)校核及數(shù)據(jù)保存工作。

2.3 數(shù)據(jù)的后處理數(shù)據(jù)后處理。外業(yè)所測數(shù)據(jù)一般為org水深文件,格式:點(diǎn)名,日期,時(shí)間,緯度,經(jīng)度,WGS-84高程,北坐標(biāo),東坐標(biāo),高程,差分狀態(tài)……其中也包括了時(shí)間段的連續(xù)水深數(shù)據(jù)。若在配置系統(tǒng)時(shí)進(jìn)行了GPS天線改正,記錄的數(shù)據(jù)不再進(jìn)行驗(yàn)潮站水位改正,可在org水深文件處理位dep文件后直接轉(zhuǎn)換成dat文件格式(點(diǎn)號,屬性,東坐標(biāo),北坐標(biāo),高程),在成圖軟件中展出,進(jìn)行后續(xù)內(nèi)業(yè)工作,生成測量成果文件。

3應(yīng)用體會及看法

①JSCORS作業(yè)兼有GPS實(shí)時(shí)動態(tài)RTK所有優(yōu)點(diǎn)。②JSCORS不需要進(jìn)行前期控制布設(shè),縮短了作業(yè)周期。③JSCORS減少了測量中因控制點(diǎn)精度逐級遞減而造成的點(diǎn)位誤差,提高了點(diǎn)位精度。④JSCORS成果便于使用和管理,可以任意需要的比例進(jìn)行縮放,而且與ACAD兼容性較好。隨著測繪科技的發(fā)展,JSCORS無驗(yàn)潮方式測量方式的廣泛推廣應(yīng)用,水下測量的工序?qū)⑦M(jìn)一步減少,精度也將在此基礎(chǔ)上得到保證。

4結(jié)論

利用網(wǎng)絡(luò)GPS(JSCORS)+數(shù)字化測深儀應(yīng)用于水下地形測量,其不受通視、天氣等外界條件干擾,可實(shí)現(xiàn)全天候作業(yè),極大地提高了工作效率;另外測量數(shù)據(jù)的采集和處理由系統(tǒng)和軟件自動完成,避免了測量過程中記錄、計(jì)算、繪圖等大量工作發(fā)生錯(cuò)誤的可能,實(shí)現(xiàn)測量作業(yè)的自動化和數(shù)字化;同時(shí)由于JSCORS精度較高及采集數(shù)據(jù)的同步,大大提高了水下地形測量的精度。

5注意事項(xiàng)

①測繪應(yīng)選擇合適的測量船,選擇合適測量船應(yīng)結(jié)合測區(qū)具體情況而定。②在測量前裝備設(shè)備時(shí),應(yīng)使換能器有足夠吃水,防止浪涌造成換能器露出水面。③在水草較多區(qū)域,應(yīng)采集足夠校核數(shù)據(jù),避免假水深數(shù)據(jù)對成果精度的影響。④采取必要的措施,切實(shí)保護(hù)好設(shè)備及人員的安全。

參考文獻(xiàn):

第5篇:地下水的形成范文

關(guān)鍵詞:地下水 水位變化 環(huán)境地質(zhì)問題 對策

中圖分類號:P642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)01(b)-0-01

地下水是生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的重要子系統(tǒng),廣泛分布于地殼中,與巖石圈、大氣圈、水圈與生物圈有著千絲萬縷的聯(lián)系。人類活動使某一范圍地下水?dāng)?shù)量與能量發(fā)生明顯變化時(shí),地下水參與的水循環(huán)動態(tài)平衡,巖(土)水力學(xué)動態(tài)平衡與地下水流場動態(tài)平衡均遭受破壞,產(chǎn)生一系列環(huán)境地質(zhì)問題。該文主要探討地下水位下降所引起的環(huán)境地質(zhì)問題,并針對這些問題提出了相應(yīng)的防治對策。

1 過量抽排地下水引起的環(huán)境地質(zhì)問題

過量開發(fā)或排除地下水,造成地下水位深降,會引起一系列嚴(yán)重的環(huán)境地質(zhì)問題。主要是水文循環(huán)平衡破壞、生態(tài)環(huán)境退化、水巖(土)力學(xué)平衡破壞、以及滲流場平衡破壞。

1.1 水文循環(huán)平衡破壞

地下水是水文循環(huán)的重要環(huán)節(jié),過量開采地下水會破壞原有的水文循環(huán)。地下水集中排泄形成大泉,常構(gòu)成名勝古跡的精華,由于地下水位深降,千古傳頌的名泉(如濟(jì)南的趵突泉、太原的晉祠泉)或不復(fù)存在,或成了涓涓細(xì)流。由于地下水位深降,由地下水供應(yīng)的河水基流也減少以至消失,干旱半干旱地區(qū)的地表徑流也隨之衰減。

1.2 生態(tài)環(huán)境退化

地下水位降低使由淺埋地下水所維持的沼澤濕地被疏干,從而造成水棲候鳥及某些野生動物如河貍、麋鹿等棲息地的衰亡,將會導(dǎo)致有關(guān)生物群消亡。半干旱地區(qū),尤其是干旱地區(qū)的平原盆地地區(qū),地下水位下降,包氣帶變厚的同時(shí)水分供應(yīng)不足,導(dǎo)致植被衰退。表土且缺乏水分粘結(jié),易遭風(fēng)蝕,從而造成土地沙化,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境全面退化。

1.3 水巖(土)力學(xué)平衡破壞

1.3.1 地面沉降

充盈于巖土空隙中的地下水,與巖同構(gòu)成一個(gè)力學(xué)平衡系統(tǒng),孔隙水壓力與巖石骨架的有效應(yīng)力共同與總應(yīng)力相平衡。開采地下水引起水位下降后,由于孔隙水壓力降低,而總應(yīng)力沒有改變,因此有效應(yīng)力增加,巖土骨架因此發(fā)生釋水壓密。砂礫層基本呈彈性變形,地下水位復(fù)原時(shí)地層回彈;而粘性土層則為塑性變形,地下水位恢復(fù)時(shí)粘性土層的壓密基本不再回彈。因此,開采孔隙承壓含水系統(tǒng)會導(dǎo)致土層壓密,引起地形標(biāo)高的降低,即地面沉降。

1.3.2 地面塌陷

地面塌陷主要發(fā)生在平原隱伏巖溶區(qū),該類地區(qū)為上覆松散沉積物的巖溶化巖層分布區(qū),當(dāng)抽排巖溶水使其水位低于松散沉積物時(shí),由于失去水的付托力的支撐,在下部隱藏有溶洞處,松散沉積物會坍落于洞穴中,在地表形成大量塌陷挖坑和漏斗,表現(xiàn)為地面塌陷。

1.3.3 地裂縫

地下水過量開采會導(dǎo)致土層的壓縮變形,當(dāng)?shù)孛婧奢d不變或增加,地下水水位下降時(shí),孔隙水壓力降低,有效應(yīng)力增加,含水層壓縮。遇到基巖起伏、壓縮層厚度不均勻等情況時(shí),壓縮量將會出現(xiàn)差異,就會產(chǎn)生差異沉降,使得上覆土體受彎或受剪導(dǎo)致破壞,并在地表表現(xiàn)為地裂縫。

1.4 滲流場平衡破壞

地下水位下降引起粘性土壓密釋水時(shí),還會使地下水水質(zhì)發(fā)生變化。當(dāng)粘性土壓密釋水時(shí),粘性土中水的某些組分也隨之進(jìn)入含水層。例如河北東部平原深層孔隙地下水中氟含量的高值中心正與區(qū)域地下水位下降漏斗中心吻合;在時(shí)間上,隨著開采量增加,地下水位下降,地面沉降量增大,深層水中氟離子也隨之增大。根據(jù)空間與時(shí)間上的比較,說明深層孔隙水中對人體有害的氟主要是伴隨粘性土釋水壓密而進(jìn)入含水層的。天然條件下地下水形成相對穩(wěn)定的地下水流動系統(tǒng)。地下水開采中心構(gòu)成新的勢匯后,會形成流線指向開采中心的新的地下水流動系統(tǒng)。如果離海不遠(yuǎn),原來由陸地指向海洋的流線將因開采影響轉(zhuǎn)而由海洋指向陸地,海水將入侵淡水含水系統(tǒng)。

2 防治對策

防治地下水位下降引起的環(huán)境地質(zhì)問題,根本上還是要控制水位的變化。主要的思路就是“開源節(jié)流”,即控制開采量防止過量開采地下水造成水位下降,同時(shí)開辟新的水源,以滿足日益增長的人口以及不斷發(fā)展的工農(nóng)業(yè)對水資源的需求??刂频叵滤拈_采量主要從以下方面進(jìn)行防治:針對過量開采地下水現(xiàn)象,關(guān)閉某些水源地或減少開采井?dāng)?shù),把開采量壓縮到水源地地下水補(bǔ)給量所允許的范圍內(nèi);針對開采布局不合理現(xiàn)象,減小水井密度、擴(kuò)大開采區(qū)或開采層位的辦法,對厚大含水層或多層含水層,可實(shí)施分段或分層取水方案等;加強(qiáng)地下水管理,建立合理的開采制度,為了防止過量開采和集中開采,可作出某些限制水井水位降深、開采量、開采時(shí)間及井間距離等的規(guī)定;對含水層進(jìn)行地下水的人工補(bǔ)給,增加總的開采量;建立和健全地下水動態(tài)監(jiān)測網(wǎng),加強(qiáng)水情監(jiān)測和預(yù)報(bào),盡可能早地發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)采取防患補(bǔ)救措施。

除此之外,可以通過增加水資源量防治地下水過量開采,主要措施有:攔蓄降雨徑流,充分利用降雨資源;沿海地區(qū)可利用海水,工業(yè)生產(chǎn)的冷卻用水、居民沖廁所用水等可直接利用,其他領(lǐng)域可將其淡化后利用。

通過這些方法,可以有效地控制地下水位下降,從而防治環(huán)境地質(zhì)問題的形成。除此之外,一些更先進(jìn)的防治地下水環(huán)境地質(zhì)問題的方法還有待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

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第6篇:地下水的形成范文

論文摘?要根據(jù)鐵嶺市目前地下水開發(fā)利用情況,指出地下水資源利用中存在的一些問題,提出地下水可持續(xù)利用的建議,以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會的持續(xù)健康發(fā)展。

鐵嶺市位于遼寧省北部,是我國北方重要的糧食產(chǎn)業(yè)基地與能源產(chǎn)業(yè)基地,其地下水開發(fā)利用程度較高。為保證鐵嶺市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,許多地方不得不超量開采水質(zhì)穩(wěn)定、易于開發(fā)的地下水,導(dǎo)致了一系列問題,特別是地下水量減少和水質(zhì)下降問題,受到社會各界的普遍關(guān)注,在提倡可持續(xù)發(fā)展的今天,長期有效地利用地下水資源已成為當(dāng)務(wù)之急。

1地下水動態(tài)特征

根據(jù)鐵嶺市地下水賦存條件和水力特征,地下水可劃分為松散巖類孔隙水、碎屑巖類裂隙孔隙水和基巖裂隙水。松散巖類孔隙水為本區(qū)主要地下水類型。

地下水的主要補(bǔ)給來源是大氣降水,基巖裂隙是大氣降水滲透補(bǔ)給地下水的主要途徑,大氣降水沿基巖裂隙滲入地下,形成基巖裂隙水,后又以地下徑流或泉的形式,補(bǔ)給第四系孔隙水或溪流。此外上游和側(cè)向高地的地下水徑流補(bǔ)給以及部分時(shí)段河水補(bǔ)給、灌溉水的滲入也是一種補(bǔ)給來源。

1)地下水水位動態(tài)變化特征。地下水水位動態(tài)變化受大氣降水和河水影響,呈周期性變化。地下水位1-5月份逐漸下降,6-7月份受降水影響,水位于6月份開始回升,上升幅度約為0.50-4.0m,9、10月份水位達(dá)到最高,10月份以后到年底,水位緩慢下降,水位有較強(qiáng)的季節(jié)變化特征,受大氣降水因素影響較明顯。豐水年地下水位上升,枯水年地下水位下降,同時(shí)由于受集中開采的影響,北水源地與八里莊種畜場附近地下水位較低,并形成地下水降落漏斗。

2)地下水水質(zhì)動態(tài)變化特征。根據(jù)地下水水化學(xué)分析資料,本區(qū)局部地段鐵離子與硝酸鹽含量偏高,其次為亞硝酸鹽、硬度、礦化度、錳。由于鐵離子、硝酸鹽、亞硝酸鹽與硬度、礦化度、錳含量的偏高,導(dǎo)致本區(qū)地下水水質(zhì)較差,反映了本區(qū)地下水水質(zhì)不同程度遭受工農(nóng)業(yè)及生活污物的污染。

根據(jù)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848—93)的標(biāo)準(zhǔn),本區(qū)地下水質(zhì)量可劃分為三個(gè)等級,即水質(zhì)良好、水質(zhì)較差、水質(zhì)極差。水質(zhì)良好級分布于昌圖縣付家村,水質(zhì)極差級主要分布在鐵嶺縣白旗寨鄉(xiāng)白旗寨村、昌圖縣橋頭加油站及西豐縣更刻鄉(xiāng)更刻村一帶,水質(zhì)較差級普遍分布于本區(qū)。

2地下水開發(fā)利用的基本情況

鐵嶺市地下水開發(fā)利用,主要是鐵嶺市、開原市建有集中開采的水源地,此外還有廠礦自備井的開采以及農(nóng)田灌溉井的開采。根據(jù)其用途及用量分兩個(gè)區(qū),即城市用水集中開采區(qū)和農(nóng)業(yè)及生活用水開采區(qū)。

城市用水集中開采區(qū):分布于鐵嶺市銀州區(qū)(城市規(guī)劃區(qū))及開原市區(qū)。本區(qū)位于遼河沖積平原與柴河階地之上,以礫砂、圓礫為主體的第四系松散巖類孔隙含水巖組,分布廣泛,層位穩(wěn)定,厚度較大,埋藏較淺,滲透性好,補(bǔ)給充足。是工農(nóng)業(yè)及生活用水的有利地段。

農(nóng)業(yè)及生活用水開采區(qū):廣泛分布于本區(qū)的各市、縣鄉(xiāng)村。

本區(qū)由于受長期集中開采的影響,在鐵嶺市銀州區(qū)北水源地與八里莊種畜廠附近形成兩個(gè)范圍的降落漏斗。2010年北水源地漏斗中心附近枯水期地下水埋深為10.03m,地下水水位降落漏斗面積為2.19km2,比2009年同期擴(kuò)大0.70平方公里;豐水期地下水埋深為5.10m,地下水水位降落漏斗面積為0.05km2,比2009年同期縮小4.79km2。

2010年八里莊種畜廠漏斗中心附近枯水期地下水埋深為4.77m,地下水水位降落漏斗面積為3.74km2,比2009年同期擴(kuò)大2.25km2;豐水期地下水埋深為1.40m,地下水水位降落漏斗面積為0.21km2,比2009年同期縮小2.82km2。

3地下水資源開發(fā)利用中存在的問題

1)局部開采強(qiáng)度過大,形成超采區(qū)。根據(jù)多年的調(diào)查顯示,鐵嶺市銀州區(qū)北水源地與八里莊種畜廠附近皆為地下水超量開采區(qū),開采井密度過大,井距過小,井與井之間必然存在的干擾,是造成地下水位下降、水量削減的根本因素。

2)水質(zhì)污染問題。在鐵嶺地區(qū)存在混合開采的情況,由于開采井成井工藝不佳,不能很好的分層止水,即上部孔隙潛水和其下覆的碎屑巖孔隙裂隙水混合開采,致使上部受到不同程度污染的松散層孔隙潛水,進(jìn)入下部碎屑巖孔隙裂隙含水層中,水質(zhì)逐漸惡化。

潛水污染主要是在混合開采的城區(qū)和水稻種植區(qū),主要原因是城區(qū)污水管道滲漏,郊區(qū)農(nóng)田因城市擴(kuò)大而填埋垃圾,農(nóng)田過量施用化肥農(nóng)藥等。城市生活污水和生活垃圾一樣,是導(dǎo)致和加劇城市地下水污染的一個(gè)重要因素。

3)地下水開發(fā)利用中的“資源”浪費(fèi)現(xiàn)象。地下水資源開發(fā)利用中,浪費(fèi)較嚴(yán)重的是農(nóng)業(yè)用水,機(jī)井利用率不超過80%,渠系管道滲漏現(xiàn)象嚴(yán)重。工業(yè)用水重復(fù)利用率較低,生活用水未全部實(shí)施定量、定額、定時(shí)供水,無序使用地下水較普遍,即粗放型用水方式,未走節(jié)水之路。

4)缺少科學(xué)管理和預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)。鐵嶺市目前對地下水的開發(fā)還沒有采取依法管理,對如何有效地控制地下水的開發(fā)利用以延長含水層的使用壽命沒有法律規(guī)定,從而導(dǎo)致了地下水開采呈混亂狀態(tài)。全市還沒有形成一個(gè)完整的地下水監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng),進(jìn)而對水源井的控制性不夠,管理不合理,不能達(dá)到進(jìn)一步提高地下水資源可持續(xù)利用的要求。  4地下水可持續(xù)利用的建議

1)嚴(yán)格控制地下水開采量。在地下水開發(fā)利用中,要充分考慮當(dāng)?shù)氐叵滤裆顮顩r,綜合各類影響因素,制定開采區(qū)類型,合理配置開采量,避免和緩解地下水超采現(xiàn)象的發(fā)生和加重。對已經(jīng)形成的降落漏斗超采區(qū)要做到:①減少開采井?dāng)?shù)量,按合理井距確定開采井?dāng)?shù);②監(jiān)測水位恢復(fù),使其在枯水期動水位和區(qū)域水位一致;③控制混合開采,提高成井工藝,做到分層止水和開采。

2)防止地下水污染。保護(hù)地下水資源,防止污染至關(guān)重要。應(yīng)加強(qiáng)工業(yè)廢水和生活污水的處理率和重復(fù)利用率,封閉廢井,杜絕混采井,防止深層水污染。加強(qiáng)地下水監(jiān)測工作,掌握地下水污染及發(fā)展和變化趨勢,并進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測和防治。根據(jù)水源地的社會價(jià)值及其本身的脆弱性,必須科學(xué)圈定重點(diǎn)保護(hù)區(qū),把地下水源地作為綜合保護(hù)水源區(qū)進(jìn)行保護(hù)。

3)節(jié)約用水。造成水資源浪費(fèi)有自然因素和人為因素兩種。雨季的大量降水往往容易形成洪流,成為“客水”形成浪費(fèi),因應(yīng)積極“蓄洪”以備豐為枯用。

人為利用水資源應(yīng)迅速改變粗放式用水方式,走節(jié)水之路,其措施是:提高工業(yè)用水重復(fù)率;節(jié)約農(nóng)業(yè)用水;節(jié)約生活用水;建立合理的水價(jià)體系,充分利用經(jīng)濟(jì)杠桿,促進(jìn)節(jié)約用水。

4)加強(qiáng)地下水資源的管理。目前,鐵嶺市地下水開采管理主要由兩個(gè)部門負(fù)責(zé):市政水源部分隸屬城建部門管轄,自備水源和農(nóng)業(yè)用水由水利部門管理,這不利于地下水資源的統(tǒng)一調(diào)配,是造成地下水資源浪費(fèi)的原因之一。因此,建立統(tǒng)一的用水管理體系,是實(shí)現(xiàn)鐵嶺市地下水可持續(xù)利用的體制保證,劃分和確定水資源保護(hù)區(qū),嚴(yán)格規(guī)范和執(zhí)行用水許可證制度,從法律上確立“誰開采、誰補(bǔ)給”“誰污染、誰治理”的原則,從源頭上遏制過量開采地下水及污染地下水的趨勢。

5結(jié)語

地下水既是寶貴的自然資源,又是活躍的環(huán)境要素,而今面臨的“人口、資源、環(huán)境”三大問題,無不與地下水密切相關(guān)。地下水水源地的可持續(xù)利用如何融入到資源、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展中是目前社會的“熱點(diǎn)”問題。因地制宜地搞好地下水源地可持續(xù)利用研究,對利用地下水作為供水水源的城市和地區(qū)來說,具有普遍意義。

參考文獻(xiàn)

[1]遼寧省地下水動態(tài)年鑒.遼寧省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站,2008.

[2]鐵嶺市城市規(guī)劃區(qū)水文地質(zhì)勘察報(bào)告.遼寧地勘局鐵嶺工程勘察院,1995.

第7篇:地下水的形成范文

關(guān)鍵詞:安陽市區(qū); 地下水位下降漏斗;可持續(xù)利用;規(guī)劃

1672-1683(2010)06-0021-04

evolution of depression cones and planning of sustainable utilization for groundwater in the urban areas of anyang city

miao jin-xiang

(henan institute of geological survey, zhengzhou 450001, china)

abstract: there are many uncertainty factors in terms of groundwater recharge and discharge on evaluating groundwater resource, which greatly lowers evaluating precision of groundwater and affects accuracy of groundwater planning. the over-extraction amount of groundwater could be calculated accurately based on groundwater level data in different periods (1965-2005 year or 1980-2005 year) and μ parameter of aquifers by studying evolution of groundwater depression cones. there is great water containing space and have formed stable groundwater depression cones in proluvial fan of the anyang river. this proluvial fan is a well site for setting-up underground reservoir. the artificial recharge in proluvial fan of the anyang river is a road for groundwater sustainable utilization in the anyang urban areas

key words: urban areas of anyang city; groundwater depression cones; groundwater sustainable utilization; planning

安陽市區(qū)位于河南省最北部,市區(qū)面積543.6 km2,建成區(qū)面積87 km2,市區(qū)人口103.5萬。安陽市區(qū)是中國古都之一、世界文化遺產(chǎn)殷墟所在地、甲骨文的故鄉(xiāng),它還是河南省重要的工業(yè)生產(chǎn)基地。

安陽市區(qū)工農(nóng)業(yè)及生活用水主要依賴開采地下水,20世紀(jì)80年代中期以來,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,地下水開采規(guī)模與強(qiáng)度大幅度增加,地下水嚴(yán)重超采,地下水位持續(xù)下降,地下水位下降漏斗不斷擴(kuò)大,由此而引發(fā)了相關(guān)的地質(zhì)環(huán)境問題。

在過去,由于人為因素,準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)地下水開采量與計(jì)算地下水資源量難度很大,造成地下水超采量計(jì)算誤差較大,地下水規(guī)劃缺乏較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。中國地質(zhì)調(diào)查局國土資源大調(diào)查 “華北平原地下水可持續(xù)利用調(diào)查評價(jià)”項(xiàng)目收集了20世紀(jì)50至90年代的地下水位資料,完成了2001年至2005年連續(xù)5年地下水統(tǒng)一調(diào)查及地下水長期觀測,通過地下水位下降漏斗演變研究,可以較準(zhǔn)確地計(jì)算地下水超采量,進(jìn)行地下水可持續(xù)利用規(guī)劃。

1 水文地質(zhì)概況

安陽市地處半濕潤溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū),年降水量約600~700 mm,屬海河流域漳衛(wèi)河水系,主要河流水庫有:漳河、洹河(安陽河)、洪水河、岳城水庫、小南海水庫、彰武水庫。大型的供水渠系有躍進(jìn)渠、萬金渠、幸福渠 洹南渠等,正在建設(shè)中的南水北調(diào)中線工程從本區(qū)西部經(jīng)過。

安陽市西依太行山,東部為黃淮海平原。地勢西高東低,南北高中間低,中部為安陽河沖洪積扇。

安陽河沖洪積扇是中、晚更新世及全新世后期復(fù)合堆積而成,具有明顯的上細(xì)下粗的二元結(jié)構(gòu)。上層為全新統(tǒng)(q.h)、上更新統(tǒng)(q.3)的黃土狀粉土、粉質(zhì)黏土,厚10~20 m;下層為上更新統(tǒng)(q.3)和中更新統(tǒng)(q.2 )卵礫石層及砂層,厚度15~40 m,自西向東逐漸增厚,分選性較差,局部鈣質(zhì)膠結(jié)成巖(俗稱鈣板)。京廣鐵路以西礫石層分布穩(wěn)定,粒徑粗大;以東呈多層狀分布,夾黏性土透鏡體,顆粒也明顯變細(xì)。安陽市區(qū)獨(dú)特的地層構(gòu)造條件使安陽河沖洪積扇在空間上成為一獨(dú)立封閉的水文地質(zhì)單元,粗大巨厚的卵礫石層為地下水人工回灌提供了有利的儲水介質(zhì)條件。

安陽河沖洪積扇地下水主要為降水入滲、河流與側(cè)向徑流補(bǔ)給,總體流向?yàn)樽晕飨驏|,受開采的影響,現(xiàn)由城市郊區(qū)四周向市區(qū)西部徑流。安陽市區(qū)地處安陽河沖洪積扇的中上部,工農(nóng)業(yè)及生活用水絕大部分是開采80~100 m以上的安陽河沖洪積扇卵礫石層中的孔隙水;開采方式一是自來水公司、鋼廠與電廠的水源井集中開采,二是工礦企業(yè)自備井和農(nóng)用井的分散面狀開采;在集中開采區(qū),目前已形成了安鋼電廠、豆腐營、四水廠、三水廠等四個(gè)相對集中開采中心,中心地帶地下水位埋深30~40 m,最大為44.9 m[1-2]。

2 地下水位下降漏斗演變

2.1 區(qū)域淺層地下水位下降狀況

1965年-2005年安陽市區(qū)域淺層地下水位下降區(qū)面積為4 188.80km2,平均每年擴(kuò)大104.72 km2;水位下降幅度大于35 m的區(qū)域分布于安陽市區(qū),水位下降幅度大于20 m的區(qū)域分布于安陽市區(qū)、安陽縣、滑縣、內(nèi)黃;各縣市下降區(qū)的擴(kuò)展速度見表1,滑縣、內(nèi)黃擴(kuò)展速度較大。淺層地下水位下降區(qū)面積占總面積的95%[3]。

table 1 list of groundwater depression area of anyang city in 1965-2005

km2縣市名稱

淺層地下水位不同下降幅度的面積

>35 m30~35 m25~30 m20~25 m15~20 m10~15 m5~10 m<5 m小計(jì)

每年面積擴(kuò)展速度非下降區(qū)面積面積合計(jì)

安陽市區(qū)0.744.1727.3523.9055.7349.1312.16173.184.33173.18

  安陽縣18.1757.13218.92311.93104.23710.3817.76710.38

滑 縣7.26482.31825.53453.9927.401796.4944.9114.401810.89

內(nèi)黃縣67.83406.08650.0226.67 0.521151.1228.781151.12

湯陰縣39.61121.8977.83118.30357.638.94208.57566.20

合 計(jì)0.744.1727.35117.161040.861865.49882.58250.454188.80104.72222.974411.77

2.2 安陽市區(qū)地下水位下降漏斗演變

漏斗演變大致分為三個(gè)時(shí)期:第一期,20世紀(jì)50至60年代中期,地下水循環(huán)系統(tǒng)近于天然狀態(tài),為天然狀態(tài)時(shí)期;第二期,60年代中期,開展農(nóng)田水利基本建設(shè)、農(nóng)業(yè)擴(kuò)大井灌后打破了地下水循環(huán)的天然狀態(tài),人工干預(yù)活動開始,為農(nóng)灌人工干預(yù)期;第三期,進(jìn)入80年代后,工業(yè)和城市的地下水水源地集中開采,從此徹底改變了地下水循環(huán)系統(tǒng),此時(shí)期為農(nóng)灌與集中供水人工干預(yù)期(見圖1 )。

圖1 1992年以后安陽市電機(jī)修造二廠地下水位動態(tài)

fig.1 trend of groundwater level of second electromotor making factory anyang city after 1992 year

第一期,天然狀態(tài)時(shí)期。在1965年以前,自山前沖洪積傾斜平原到黃河沖積平原地下水位埋藏都比較淺,一般2~15 m之間,山前沖洪積扇地帶略深,一般小于15 m,地下水埋深>7 m的區(qū)城僅分布在山前區(qū),且面積較??;在沖積平原區(qū)地下水位埋深一般小于5 m,多數(shù)2~3 m,局部1~2 。此時(shí)期城鎮(zhèn)人口少,工礦企業(yè)規(guī)模小,地下水開采量很小,而地表水相對較充足。山前沖洪積扇前緣多有地下水溢出,排泄地下水。地下水動態(tài)主要受降水與河流的控制,故為氣象型或水文氣象型。水位年變幅1~2 m。1965年,安陽市區(qū)淺層地下水位埋深一般4~5 m,安陽市區(qū)秋口淺層地下水位埋深也為4~5 m。

第二期,農(nóng)灌人工干預(yù)期—漏斗形成初期。1965年-1978年期間,農(nóng)田水利工程達(dá)到了,河流上游大量修建水庫等水利工程,人工調(diào)節(jié)作用增強(qiáng),改變了山區(qū)地表徑流模式,使下游地表水量驟減,多數(shù)水庫修建有引水灌溉渠系,改變了自然徑流模式,使地下水的補(bǔ)給方式也發(fā)生了變化。由于農(nóng)業(yè)的發(fā)展和生產(chǎn)技術(shù)條件的改善,在平原區(qū)掀起了井泉建設(shè),機(jī)井?dāng)?shù)量猛增,農(nóng)業(yè)對地下水的開采量也不斷增加,淺層地下水位開始有不同程度下降;一般水位埋深為3~4 m,水位下降約1~2 m。地下水動態(tài)主要受降水和人工開采影響,地下水動態(tài)類型為氣象—開采型。地下水埋深>7 m漏斗區(qū)迅速擴(kuò)展,已基本形成了現(xiàn)在埋深分區(qū)的雛形。1973年-1974年,安陽市區(qū)縣淺層地下水位埋深一般2~4 m,安陽市區(qū)秋口淺層地下水位埋深為6~8 m。

第三期,農(nóng)灌與集中供水人工干預(yù)期—漏斗逐步擴(kuò)大期。1978年至今,尤其是20世紀(jì)80年代后期以來,隨著城市建設(shè)快速發(fā)展和工礦企業(yè)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大與農(nóng)業(yè)的發(fā)展,需水量猛增,同時(shí),由于地表水嚴(yán)重缺乏,大規(guī)模集中供水與面狀農(nóng)灌開采地下水,造成地下水的開采加劇,致使地下水位急驟下降,1980年安陽市區(qū)秋口淺層地下水位埋深也為6~8 m,1992年至1996年安陽市電機(jī)修造二廠地下水位下降了10 m(見圖1),1996年以后漏斗則逐步緩慢擴(kuò)大,大有與整個(gè)華北平原區(qū)域地下水位下降漏斗連成的趨勢。人工開采已成為地下水排泄的主要方式,徹底改變了地下水循環(huán)系統(tǒng),地下水動態(tài)表現(xiàn)為徑流-開采型。

根據(jù)歷年水位長期觀測資料, 1979年-1985年隨著工農(nóng)業(yè)開采量的增加,地下水位逐年下降。1982年7月,地下水位下降到最低值,而后隨著降雨的增多和豐水年的到來,又有所提升,基本恢復(fù)至原來水平,水位年變幅1.5 m,地下水位下降速率約0.5 m/a,此時(shí),地下水處于采補(bǔ)基本平衡階段。從1986年以來,地下水位持續(xù)下降,水位變幅2.3 m/a,下降速率約1.0 m/a,水位再也恢復(fù)不到原來的水平,尤其在1993年-1995年,地下水位下降速率甚至達(dá)到2.0 m/a,局部地段卵礫石含水層已疏干近2/3(市區(qū)西部大坡一帶),表明地下水處于嚴(yán)重超采階段。

區(qū)域降落漏斗的形成和發(fā)展演變改變了區(qū)內(nèi)地下水流場特征。首先,激發(fā)了一定量的側(cè)向徑流補(bǔ)給,從而改變了地下水原來的徑流方向,使得周圍的地下水向漏斗中心匯流.漏斗周圍地段的水力坡度由1991年的1.6‰增至目前的5.3‰;其次,由于地下水位不斷下降,大范圍疏干了卵礫石含水層。在市區(qū)西部吉黨、大坡一帶,卵礫石層疏干厚度已大于含水層厚度的60%,為地下水的人工回灌騰空了庫容;另外,由于市區(qū)東部一帶地下水位也在不斷下降,與市區(qū)之間形成了地下分水嶺,隨市區(qū)地下水開采量的增加,分水嶺的位置緩慢向東推移,目前已到達(dá)西于曹-西辛安-中所屯一線。

2001年-2005年,河南省地質(zhì)調(diào)查院每年都對安陽市區(qū)縣進(jìn)行了淺層地下水位埋深統(tǒng)一調(diào)查,通過調(diào)查得出,安陽市區(qū)秋口一帶淺層地下水位埋深一般都大于30 m(見表2,圖2)。

table 2 list of groundwater level of qiukou anyang city downtown in 2001-2005

調(diào)查點(diǎn)原編號經(jīng)度緯度地理位置水位埋深/m水位標(biāo)高/m統(tǒng)測日期安25114°17′18.0″36°08′29.2″安陽市區(qū)秋口南(河北邊)30.9451.762003-12-6

安25114°17′18.0″36°08′29.2″安陽市區(qū)秋口南(河北邊)30.4652.242004-7-10

安26114°17′18.0″36°08′29.2″安陽市區(qū)秋口南(河北邊)30.7851.922005-6-5

g2154114°16′30″36°07′50″安陽市區(qū)郭柴庫村東44.3140.592002-6-18

g2154114°16′30″36°07′50″安陽市區(qū)郭柴庫村東46.3138.592001-12-28

g2151114°19′46″36°08′27″安陽市區(qū)董王度村西南26.548.92002-6-18

g2151114°19′46″36°08′27″安陽市區(qū)董王度村西南25.8449.562001-12-27

圖2 安陽市區(qū)地下水調(diào)蓄條件(據(jù)2005年6月地下水位埋深資料)

fig.2 the condition map of underground adjusting and storing reservoir in anyang city downtown

2.3 2005年6月漏斗概況

2005年6月1日至15日河南省地質(zhì)調(diào)查院對豫北淺層地下水進(jìn)行了統(tǒng)一調(diào)查,其中心水位埋深為43.8 mm;其它部分埋深一般都大于15 m。漏斗面積統(tǒng)計(jì)成果見表3。

table 3 list of groundwater level depression area of anyang city downtown(adding county) on 2005.6km2

淺層地下水埋深區(qū)間/m15~2020~2525~3030~3535~4040~45小計(jì)<15總面積

漏斗區(qū)面積/km210759242741222676.14898.143 地下水超采量計(jì)算

3.1 地下水超采量計(jì)算時(shí)段

地下水超采量計(jì)算時(shí)段選擇2005年6月地下水降落漏斗的水位界面為底界面,1980年、1965年的地下水降落漏斗水位分別為頂界面,分別計(jì)算1980年-2005年、1965年-2005年地下水超采量。

3.2 地下水超采量計(jì)算公式

地下水超采量采用以下公式計(jì)算:

q=∑q.i

q.i=μ.if.ih.i

式中:q—地下水超采量(m3);q.i—各計(jì)算小區(qū)的地下水超采量(m3);f.i—各計(jì)算小區(qū)的地下水超采量面積(m2);μ.i—各計(jì)算小區(qū)對應(yīng)的儲水系數(shù);h.i—各小區(qū)對應(yīng)的地下水位下降幅度(m)。

3.3 參數(shù)μ的選取

在河南安陽、禹州、新鄉(xiāng)調(diào)蓄工程報(bào)告的基礎(chǔ)上,本論文參數(shù)選取成果見表4。

table 1 list of lithology specific yield of groundwater reservoir

巖性給水度(μ)

卵礫石0.29

黏性土0.05

在此基礎(chǔ)上,本次計(jì)算參數(shù)的選取綜合考慮水文地質(zhì)條件,用類比法確定其它成果給水度參數(shù)為:砂0.2;砂卵石029;風(fēng)化泥灰?guī)r0.25;粉質(zhì)黏土0.05。地下水超采量使用了地層的加權(quán)平均巖性給水度。

3.4 地下水超采量的統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果

地下水超采面積f與地下水位下降幅度h統(tǒng)計(jì)計(jì)算成果見表1。

在1965年-2005年40年時(shí)間段內(nèi),安陽市區(qū)地下水超采量5.14×108 m3,每年地下水超采量0.13×108m3(見表5); 在1980年-2005年25年時(shí)間段內(nèi), 安陽市區(qū)地下水超采量4.74×108 m3,每年地下水超采量0.19×108 m3。

table 5 list of the surpass-extracting quantity for groundwater level depression amplitude of anyang city downtown(adding county) in 1965-2005 year

縣市名稱

不同地下水下降幅度的地下水超采量下降幅度/m>3530~3525~3020~2515~2010~155~10<5小計(jì)

每年地下水超采發(fā)展速度/(108m3·a-1)安陽市區(qū)

下降面積/km20.744.1727.3523.9055.7349.1312.16173.18

地下水超采量/108m3-0.05-0.23-1.27-0.93-1.64-0.92-0.11-5.14

-0.13安陽縣

下降面積/km218.1757.13218.92311.93104.23710.38

地下水超采量/108m3-0.27-0.78-2.42-2.05-0.19-5.71

-0.144 地下水可持續(xù)利用規(guī)劃建議

根據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算, 安陽市區(qū)地下水超采量0.19×108m3/a,安陽市區(qū)當(dāng)?shù)氐乃Y源已不能滿足用水需求,必須采取“引外補(bǔ)內(nèi)”的辦法,才能真正解決含水層補(bǔ)給和供水的問題。安陽市區(qū)內(nèi)存在著較好的適宜于地下水調(diào)蓄的水文地質(zhì)結(jié)構(gòu),使用雨洪、水庫河流棄水、工礦棄水等與南水北調(diào)中線水源調(diào)蓄,開展地表水與地下水資源聯(lián)合調(diào)度,做到“以豐補(bǔ)歉”,是解決安陽市區(qū)水資源緊缺問題,地下水可持續(xù)利用的有效途徑[5-8]。

4.1 安陽市區(qū)地下水庫調(diào)蓄規(guī)劃

根據(jù)已有的地質(zhì)、地貌、構(gòu)造以及水文地質(zhì)條件等資料,安陽河沖洪積扇具有較大的含水空間,周圍封閉性較好, 安陽市區(qū)經(jīng)過幾十年的地下水開采,已形成穩(wěn)定的地下水位下降漏斗,此漏斗是建立地下水調(diào)蓄庫良好的場所。

安陽市地下水調(diào)蓄庫地處安陽河沖洪積扇之上,是一相對封閉的儲水單元,平面范圍為:西起西梁村-南流寺村-郭里一線;東至東于曹-西辛莊-中所屯一線;北自大碾屯-六寺村-韓陵山一線;南到許張村—牛房一線,面積約170.6km2。經(jīng)計(jì)算,1980年-2005年計(jì)算調(diào)蓄庫容為4.24×108 m3,回灌量3.81×108 m3。

回灌工程應(yīng)建一條引水回灌渠和管道,再增加回灌滲井和滲坑加滲井?;毓嗳∷こ贪次餮a(bǔ)西采,東部適當(dāng)增加開采的方式進(jìn)行。

4.2 南水北調(diào)中線運(yùn)行之前, 地下水可持續(xù)利用規(guī)劃

根據(jù)安陽市的自然條件,回灌水源主要為地表水。目前安陽市引用岳城水庫的水量僅為0.36×108 m3/a,還有2.34×108 m3/a的水量可以利用。因此就現(xiàn)狀來說,如擴(kuò)大岳城水庫的引水量,是完全能夠滿足回灌要求的。雖然彰武水庫主要供給安鋼和電廠,擴(kuò)大其引水量已經(jīng)是不可能,但考慮到汛期洪水具有歷時(shí)短、來量大的特點(diǎn),可以利用水庫的有效庫容大量蓄水,作為回灌的一種補(bǔ)充水源。

利用本地區(qū)的工礦棄水、城市集中雨水: 大型企業(yè)的棄水.如安鋼和電廠的冷卻水,經(jīng)人工處理后,也可作為回灌水源。工礦棄水將隨著工業(yè)的發(fā)展和科學(xué)進(jìn)步產(chǎn)生一定的變化,但必須明確指出,其水質(zhì)必須達(dá)標(biāo)后方可作為調(diào)蓄水源。

4.3 南水北調(diào)中線運(yùn)行后, 地下水可持續(xù)利用規(guī)劃

從長遠(yuǎn)考慮,本地區(qū)水資源是不足的,僅靠本地區(qū)調(diào)節(jié)水資源是不能滿足城市日趨增長的用水量的。據(jù)南水北調(diào)中線規(guī)劃資料,中線線路將在安陽市西郊沿西南部丘陵前經(jīng)南流寺、史車村一帶穿過安陽河向北,在南流寺一帶設(shè)立放水口門,預(yù)計(jì)分配給安陽市的凈水量為3.49×108 m3/a,其中供城市規(guī)劃區(qū)生活及工業(yè)用水量為1.41×108 m3/a。剩余的水量除了供給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以外,還可以用來調(diào)節(jié)地下水。由此看來,南水北調(diào)中線工程的實(shí)現(xiàn)將給本地區(qū)的發(fā)展增添新的活力,同時(shí)對于調(diào)節(jié)地下水、改善地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境將起到?jīng)Q定性的作用。

參考文獻(xiàn):

[1] 苗晉祥,吳繼臣,于素紅,等.華北平原地下水可持續(xù)利用調(diào)查評價(jià)(河南)成果報(bào)告[r].河南省地質(zhì)調(diào)查院,2007.(miao jin-xiang,wu ji-chen,yu su-hong,et al. the report of surveying and evaluating for groundwater in henan huabei plain [r].henan institute of geological survey,2007.(in chinese))

第8篇:地下水的形成范文

關(guān)鍵詞:海島;地下水;監(jiān)測

一、引言

①、目前平潭島地下水開采現(xiàn)狀:

根據(jù)平潭島區(qū)域水文地質(zhì)現(xiàn)狀調(diào)查最新成果,平潭島現(xiàn)有陸域總面積為371.9km2,地下水天然資源5718.16萬m3/a,開采資源為4435.43萬m3/a,儲存資源有19235.56萬m3。

據(jù)統(tǒng)計(jì),現(xiàn)有井灌工程(機(jī)井、大井)1200個(gè),開發(fā)利用地下水灌溉耕地2742公頃。據(jù)水政部門統(tǒng)計(jì)機(jī)關(guān)企、事業(yè)單位自備水源井估計(jì)有300—400口。有70%的鄉(xiāng)村居民以一戶井或多戶一井的分散開采方式取用地下水。

根據(jù)平潭島區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查結(jié)果,平潭島各部門用水總量為4389.13萬m3,其中地下水開采量為2428.20萬m3,占各部門用水總量的55.32%。其中農(nóng)業(yè)用水總量2968.45萬m3,地下水供水量1565萬m3,約占農(nóng)業(yè)用水總量的52.72%;工業(yè)及公共設(shè)施用水總量314.25萬m3,地下水供水量251.4萬m3,約占工業(yè)及公共設(shè)施用水總量的80%,城鄉(xiāng)生活用水總量1106.43萬m3,地下水供水量611.8萬m3,約占生活用水總量的55.29%。

②、未來平潭島地下水需求狀況:

2009年5月,國務(wù)院出臺《關(guān)于支持福建省加快建設(shè)海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)的若干意見》,海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)從區(qū)域戰(zhàn)略上升為國家戰(zhàn)略。平潭島未來將建成具有全國影響的海島旅游城市,形成臺灣高端產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的重要基地,建成海峽西岸新興海洋產(chǎn)業(yè)開發(fā)基地,其人口將從現(xiàn)在的30余萬增至100余萬,經(jīng)濟(jì)總量將是現(xiàn)在十倍以上,對地下水開發(fā)需求也出現(xiàn)急劇增加。

③、地下水監(jiān)測現(xiàn)狀及存在的主要問題:

目前初步把平潭島地下水資源開發(fā)利用劃分為五個(gè)區(qū),分別是可增強(qiáng)開采區(qū)、控制開采區(qū)、調(diào)減開采區(qū)、禁止開采區(qū)及尚難規(guī)劃利用區(qū)。而島上僅布置少數(shù)幾個(gè)觀測井,主要用于監(jiān)測海水入侵,采用人工觀測,其地下水的監(jiān)測幾乎是空白,未形成一套完善的地下水監(jiān)測網(wǎng)。主要原因:

1、地下水監(jiān)測體系不健全

2、缺乏整體規(guī)劃,監(jiān)測的覆蓋面不足,針對性不強(qiáng)。

3、經(jīng)費(fèi)欠缺,沒有專門的預(yù)算資金投入。

綜上所述:隨著平潭島建立海峽兩岸合作試驗(yàn)區(qū)進(jìn)一步開展,需盡快建立一套完善的地下水監(jiān)測系統(tǒng),通過系統(tǒng)監(jiān)測獲得全面、準(zhǔn)確的地下水信息,為更加科學(xué)地、合理地利用地下水打下基礎(chǔ),最終達(dá)到以水資源的可持續(xù)利用保障經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的治水新思路的要求。

二、地下水監(jiān)測程序

在水利工程學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)、地下水動力學(xué)、地下水水文學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)上,執(zhí)行《地下水監(jiān)測規(guī)范》(SL183-2005)及現(xiàn)行相關(guān)的規(guī)程、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn),確定地下水監(jiān)測程序?yàn)椋?/p>

三、開展地下水監(jiān)測必要性及主要工作內(nèi)容

由于在開發(fā)和利用地下水資源的過程中存在無規(guī)則和無節(jié)制地開采等行為,帶來諸如地面沉降、地面塌陷、地下水污染、海水入侵等一系列生態(tài)環(huán)境問題,特別是存在水質(zhì)惡化加劇和淺層地下水的污染范圍及海水入侵范圍不斷擴(kuò)大。這些問題不僅對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會發(fā)展和生態(tài)環(huán)境造成很大危害,而且對水資源的可持續(xù)利用和經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅。通過建立地下水監(jiān)測系統(tǒng),主動地掌握地下水動態(tài)信息,為地下水管理和保護(hù)、實(shí)施水資源優(yōu)化配置和合理開發(fā)利用提供重要科學(xué)依據(jù),防止地下水水質(zhì)惡化,并將對環(huán)境造成的負(fù)面效應(yīng)減少至可控范圍內(nèi)。

目前在平潭島建立海峽兩岸合作試驗(yàn)區(qū),將成為沿海地區(qū)島嶼開發(fā)利用的典范。隨著進(jìn)一步開發(fā),逐步建立比較完善的地下水監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),充分利用現(xiàn)有的通訊網(wǎng)絡(luò)和設(shè)施,形成一個(gè)集地下水信息采集、傳輸、處理、分析及信息服務(wù)為一體的信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對全島地下水動態(tài)的有效控制,以及對超采區(qū)、工業(yè)與人口密集區(qū)、重要水源地地下水動態(tài)的區(qū)域性監(jiān)控和地下水監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控;為各部門和社會提供及時(shí)、準(zhǔn)確、全面的地下水動態(tài)信息,為優(yōu)化配置、科學(xué)管理地下水資源,防治地質(zhì)災(zāi)害,保護(hù)生態(tài)環(huán)境提供服務(wù),為水資源可持續(xù)利用和海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)社會與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供基礎(chǔ)技術(shù)支撐。

開展的工作內(nèi)容如下:1、水文地質(zhì)調(diào)查;2、水文地質(zhì)鉆探;3、水樣采集及測試;4、地下水監(jiān)測站建設(shè),完成地下水監(jiān)測站布置方案;5、自動監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備的安裝與調(diào)試;6、數(shù)據(jù)收集及處理、綜合分析。

四、結(jié) 論

綜上所述,通過建立地下水監(jiān)測系統(tǒng),獲得全面、準(zhǔn)確的地下水信息,更加科學(xué)地、合理地利用地下水。因此建設(shè)地下水監(jiān)測示范工程,推廣地下水監(jiān)測具有十分重要的意義。

1、通過開展地下水監(jiān)測,可查明監(jiān)測區(qū)內(nèi)地下水埋藏條件和各含水層(組)的富水程度及相互間的水力聯(lián)系,地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件與運(yùn)動規(guī)律。

2、可實(shí)時(shí)監(jiān)測地下水水量、水溫、水質(zhì)及水位變化情況。

3、可實(shí)時(shí)監(jiān)測地下水的化學(xué)成分及污染現(xiàn)狀,防止地下水水質(zhì)惡化和對環(huán)境造成的負(fù)面效應(yīng)。

4、可建立預(yù)警模型;提供信息服務(wù);開展地下水監(jiān)測建設(shè)示范工程,加強(qiáng)地下水專題研究,建立示范性地下水流數(shù)值模擬模型,然后在其他監(jiān)測區(qū)推廣。

參考文獻(xiàn):

[1]1995年,1:5萬平潭縣幅地質(zhì)填圖。完成單位:福建省地質(zhì)科學(xué)研究所。

[2]1999-2000年,福建省平潭縣區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查成果報(bào)告。完成單位:福建省第二水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)。

第9篇:地下水的形成范文

關(guān)鍵詞:南水北調(diào) 控制城市和農(nóng)業(yè)地下水超采 合理開發(fā)地下水 改造利用咸水

黃淮海平原水資源緊缺,嚴(yán)重制約著社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,造成地下水超采和生態(tài)環(huán)境惡化。南水北調(diào)工程是解決我國北方水資源嚴(yán)重短缺問題的重大舉措。江水北調(diào)對減少與制止地下水超采可以提供必要的條件,同時(shí),地下水的合理開發(fā)利用在南水北調(diào)中也可以發(fā)揮開源節(jié)流、改善生態(tài)環(huán)境、改造咸水和防止土壤鹽堿化等重要作用。

1 地下水資源的概念和地下水含水層的特點(diǎn)

1.1 地下水資源的概念

地下水資源包括地下水的儲存量和補(bǔ)給量兩部分。不參與現(xiàn)代水循環(huán)、不可再生和恢復(fù)的儲存量稱為儲存資源;參與現(xiàn)代水循環(huán)、可再生和恢復(fù)的補(bǔ)給量稱為補(bǔ)給資源。

儲存資源是地質(zhì)歷史時(shí)期累積形成的地下水資源量,是含水系統(tǒng)中不可再生和恢復(fù)、因而不能持續(xù)利用的水量。取用含水系統(tǒng)的儲存資源,將導(dǎo)致這部分資源的永久耗失。有些地區(qū)具有大厚度的含水層,地下水位變動帶以下的地下水靜儲量非常巨大。因此,20世紀(jì)60年代有人提出黃淮海平原地下存在著一個(gè)地下海, 90年代初在塔里木盆地和河西走廊也有人提出發(fā)現(xiàn)了地下海,認(rèn)為可以利用的地下水資源非常豐富。然而,地下水儲存量雖然是一種寶貴的地下水資源,但它和礦產(chǎn)資源一樣,一旦消耗,難以恢復(fù),因而是不可持續(xù)利用的。只有在利用過程中可以不斷恢復(fù)和補(bǔ)償?shù)牡叵滤a(bǔ)給量才是可持續(xù)利用的地下水資源。

補(bǔ)給資源是指一個(gè)含水系統(tǒng)在單位時(shí)間里、可以持續(xù)獲得補(bǔ)充的水質(zhì)、水溫合乎一定標(biāo)準(zhǔn)的水量。原則上在一個(gè)含水系統(tǒng)中提取的地下水量不超過其補(bǔ)給資源時(shí),水源便有持續(xù)供應(yīng)的保證。地下水的補(bǔ)給量包括天然補(bǔ)給(山前側(cè)向補(bǔ)給和垂向補(bǔ)給)和轉(zhuǎn)化補(bǔ)給(地表水體補(bǔ)給、地表水灌溉渠系和田間灌溉水補(bǔ)給,含水層之間的越流補(bǔ)給,以及地下水灌溉回歸補(bǔ)給等,但地下水灌溉回歸轉(zhuǎn)化補(bǔ)給只作為地下水的補(bǔ)給量,一般不能算作地下水資源)。由于地下水補(bǔ)給的一部分將消耗于不可避免的潛水蒸發(fā)、天然生態(tài)耗水、地下水的排泄,而不能全部被開發(fā)利用,地下水的可開采利用量僅是補(bǔ)給量的一部分。這部分可以開采利用又不致引起難以承受的環(huán)境損害(如城區(qū)和濱海地區(qū)的地面沉降,干旱地區(qū)的土地沙化等)的水量稱為可持續(xù)開采量或可采資源。有些地區(qū)將地下水的全部補(bǔ)給量作為地下水的可采量而進(jìn)行開發(fā)利用,將造成地下水的超采。

不同的地下水含水層可開采利用的地下水資源不同,必須根據(jù)含水層的特點(diǎn)合理開發(fā)地下水資源。

1.2 地下水含水層水資源的特點(diǎn)

平原地區(qū)松散巖層中的主要含水層為淺層水和深層承壓水。淺層地下水指地表以下的潛水和潛水-微承壓水,可以直接接受大氣降水和地表水的補(bǔ)給。深層承壓水指埋藏在深部弱透水層間含水層中的承壓水。

20世紀(jì)70年代初期,人們根據(jù)傳統(tǒng)的地下水資源的概念和地下水含水層的部分特點(diǎn),認(rèn)為深層承壓水具有以下優(yōu)點(diǎn): 1)地下水承壓水位高,開采初期有的地區(qū)水位高出地面,水井可以自流;2)含水砂層厚、導(dǎo)水性強(qiáng)、水井出水量大;3)水質(zhì)好、不易受到污染;4)承壓水位不易受到氣候條件的影響等。而對淺層水則認(rèn)為:1)缺乏良好含水砂層或砂層厚度小、水井出水量?。?)含水層導(dǎo)水性差,側(cè)向補(bǔ)給相對較?。?)淺層水水質(zhì)差、易受地表水體污染等。在這種認(rèn)識下,20世紀(jì)60~70年代許多農(nóng)村和城市大量開采深層承壓地下水,特別是某些地方的政策導(dǎo)向也是鼓勵(lì)開采深層水,打深井國家給予補(bǔ)助,而打淺井則不予補(bǔ)助。由于深層水的大量開采,造成承壓水位大幅度下降,形成大面積的承壓水位降落漏斗。 近30多年來的實(shí)踐表明,上述對地下水含水層的認(rèn)識是不夠全面的。實(shí)踐使人們對淺層潛水和深層承壓水含水層和資源的特點(diǎn)有了更為全面的認(rèn)識。

1.2.1 淺層地下水(包括潛水和淺層潛水-承壓水)開采量的組成 淺層地下水的補(bǔ)給和消耗:(1)地區(qū)內(nèi)部的垂向補(bǔ)給和消耗:降雨補(bǔ)給、河流和渠道滲漏補(bǔ)給、田間灌溉水補(bǔ)給、越層補(bǔ)給;潛水蒸發(fā)、越層消耗。(2)來自地下水側(cè)向補(bǔ)給和排出區(qū)外的地下水排泄。(3)開發(fā)利用過程中由于水位下降,含水層疏干而動用的地下水儲存量(這部分不能作為可持續(xù)利用的地下水資源量)。在含水層的給水度為μ,單位面積上(m2)由于水位下降S (m) 而釋放的水量W(m3)為W = μS

淺層地下水的優(yōu)點(diǎn)是:1)可以直接接受大氣降水和地表水體和地下徑流的垂直和側(cè)向補(bǔ)給,開采利用后可以不斷得到恢復(fù)和補(bǔ)償,因而是可以持續(xù)利用的。2)含水層埋藏淺,可用淺井開采,工程造價(jià)低。3)淺層地下水的給水度遠(yuǎn)大于深層承壓水含水層,相同開采水量條件下水位下降小,運(yùn)行費(fèi)用低于深層承壓水。

在補(bǔ)給量和水質(zhì)有保證的條件下,淺層地下水可作為農(nóng)業(yè)用水的主要水源和城市工業(yè)和生活用水的后備或輔助水源。

1.2.2 深層地下水開采量的組成 深層承壓水的補(bǔ)給和消耗:1)來自山前的天然地下水側(cè)向補(bǔ)給和排出區(qū)外的地下水排泄。在開采區(qū)遠(yuǎn)離補(bǔ)給邊界的情況下,側(cè)向補(bǔ)給量是十分有限的。2)地區(qū)內(nèi)部的垂向補(bǔ)給和消耗:承壓含水層上下均有弱透水層或隔水層阻隔,不能直接承受降雨、河渠滲漏和灌溉水補(bǔ)給,在開采過程中只有來自或進(jìn)入相鄰含水層的越層補(bǔ)給。3)開發(fā)利用中由于承壓水頭的下降,含水層和弱透水層的彈性(或彈塑性)壓密而釋放的水量(對粘性土主要是塑性壓密,即使回灌也難以恢復(fù))。這部分水量是不可補(bǔ)償?shù)?,主要是動用的含水層中原有的地下水儲存量,不能作為可持續(xù)利用的地下水資源量。在承壓含水層的彈性給水度為μe,單位面積上(m2)由于承壓水位下降Sc (m) ,承壓含水層和弱透水層釋放的水量Wc (m3)為

Wc = μe Sc (1)

承壓含水層的彈性給水度為

μe = γmβs + nγmβ= γm(βs + nβ)

μe =μ1 m

μ1 =γ(βs + nβ)

式中γ為水的容重,βs 為含水層的壓縮系數(shù), n 為含水層的空隙度,βw為水的壓縮系數(shù),μ1 為單位厚度的含水層,單位承壓水頭下降所釋放出來的彈性釋水量(1/m)。在深層承壓水開發(fā)利用中,由于單位水頭的下降,自含水層上下的弱透水層釋放的水量計(jì)算方法與含水層相同,只是其厚度m、壓縮系數(shù)?s和空隙度 n不同。

如上所述,開采深層地下水得到的水量主要來自由于水位下降而引起的含水層和弱透水土層壓密、水體膨脹引起的彈性釋放、側(cè)向補(bǔ)給和越層補(bǔ)給,來自土層壓密和彈性釋放的水量均是動用儲存量。在承壓含水層以上有咸水覆蓋的地區(qū)開采的越層補(bǔ)給的淡水量也是動用儲存量,只有在無咸水覆蓋的地區(qū)部分越層補(bǔ)給的水量來自潛水或淺層地下。這部分水量雖然是可以持續(xù)利用的,但它來自淺層水的越層消耗量,并已計(jì)算在潛水(或淺層水)資源量中,屬于淺層水和深層水資源的重復(fù)量。在遠(yuǎn)離山前的地區(qū)側(cè)向補(bǔ)給十分微弱,由于地下水的開采水位下降而引起的側(cè)向補(bǔ)給實(shí)際上也是動用鄰區(qū)的地下水儲存量。根據(jù)以上情況自深層承壓水開采的水量,除山前地區(qū)有一定的側(cè)向補(bǔ)給和在無咸水覆蓋區(qū)有少量越層補(bǔ)給的水量外,幾乎全部是動用儲存量,而開采儲存量是不可持續(xù)的。

1.3 地下水可采量(地下水可采資源)

如前所述,地下水的儲存量是不可持續(xù)利用的的資源,只有在開發(fā)利用過程中不斷可以恢復(fù)、補(bǔ)償?shù)牡叵滤坎攀强梢猿掷m(xù)利用的地下水資源。地下水資源評價(jià)的任務(wù)主要是估算可持續(xù)開采利用的符合水質(zhì)要求,且不會引起不可承受的生態(tài)環(huán)境損害的地下水量,即可采資源量。由于地下水補(bǔ)給的一部分將消耗于耕地農(nóng)作物的騰發(fā)和不可避免的潛水蒸發(fā)、天然生態(tài)耗水、地下水的排泄,而不能全部被開發(fā)利用,地下水的可開采量僅是補(bǔ)給量的一部分。一個(gè)地區(qū)的地下水可采量需要通過地下水的采補(bǔ)平衡分析和地下水的模擬才能確定,但為簡便計(jì),生產(chǎn)實(shí)踐中一般常將地下水補(bǔ)給量乘以一個(gè)小于一的經(jīng)驗(yàn)可開采系數(shù)求得地下水可開采量。半濕潤地區(qū)一方面有河渠滲漏和田間灌溉水的補(bǔ)給,另一方面又有降水入滲,地下水的可開采系數(shù)較高(有時(shí)可達(dá)0.7~0.9)。干旱地區(qū)降水量稀少,地下水的補(bǔ)給大部來自地表水的轉(zhuǎn)化,且有相當(dāng)一部分消耗于農(nóng)田和非耕地天然植被的騰發(fā),地下水的可開采系數(shù)遠(yuǎn)小于半濕潤地區(qū)。由于地下水的可開采系數(shù)是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)系數(shù),一些干旱地區(qū)借用半濕潤的華北地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值,估算的地下水可開采量將顯著偏高。深層地下水在開采時(shí)獲得的補(bǔ)給量中除有限的側(cè)向補(bǔ)給和越層補(bǔ)給(且與潛水補(bǔ)給有重復(fù)計(jì)算)外,幾乎全部來自地下水的儲存量,而儲存量是不能作為地下水可采量而持續(xù)開采利用的。

在地下水補(bǔ)給量的計(jì)算中需要有一系列的補(bǔ)給參數(shù),在利用補(bǔ)給量計(jì)算可采量時(shí)又需要有一個(gè)經(jīng)驗(yàn)的可采系數(shù),計(jì)算的過程復(fù)雜,系數(shù)的選擇又有很大的任意性。由于降水量和地表引水量是地區(qū)地下水的主要補(bǔ)給來源,生態(tài)需水也主要決定于降水蒸發(fā)等氣象條件,地區(qū)內(nèi)地下水的可開采量除決定于土地利用系數(shù)和水文地質(zhì)條件外,主要決定于降水量和地表引水量。因此,可以近似地根據(jù)降水量不同的典型地區(qū)地下水可開采量與地表水引水量的經(jīng)驗(yàn)比值,近似地估算地下水的可采量。

2 南水北調(diào)受水區(qū)地下水開采現(xiàn)狀

近期南水北調(diào)受水區(qū)主要為海河平原和淮河平原的部分地區(qū)。根據(jù)國土資源部水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所《海河流域地下水資源現(xiàn)狀評價(jià)及典型區(qū)環(huán)境地質(zhì)效應(yīng)分析》資料,海河流域平原地下水可采量和現(xiàn)狀條件下實(shí)際年開采量如表1所示。.年平均總超采量為 44.6 億m3/a, 其中淺層地下水超采量為23.6 億m3/a,深層地下水超采量為21.0 億m3/a.自1958年以來海河流域平原區(qū)累計(jì)超采量為895.8億m3,其中淺層地下水超采471.2億m3,深層地下水超采424.6億m3,見表1。根據(jù)表1, 現(xiàn)狀年海灤河流域平原內(nèi)有部分地區(qū)淺層地下水超采,總超采量為23.63億m3。部分地區(qū)淺層地下水尚有盈余,總計(jì)盈余29.19億m3。根據(jù)表1,深層地下水年可采量為13.07億m3,是由側(cè)向補(bǔ)給和越流補(bǔ)給兩項(xiàng)組成的。海河?xùn)|部平原約有50%的面積存在上覆淺層咸水,由于在這種地區(qū)不能接受降雨入滲補(bǔ)給的淡水,所開采的越層補(bǔ)給的水量動用的仍然是地下水的儲存量,這種水量是不可持續(xù)的,因此不能作為可可持續(xù)開采資源。在越層補(bǔ)給的水量來自無咸水覆蓋的地區(qū),深層地下水的補(bǔ)給來自淺層水的越層排泄,這部分水量應(yīng)自淺層水的可采量中扣除,才能作為可采資源,因此海河流域淺層水和深層水的可采量總和應(yīng)為表1中的淺層水的可采量與深層水側(cè)向補(bǔ)給量之和。對于河北平原深層水的補(bǔ)給量問題曾有多個(gè)文獻(xiàn)進(jìn)行探討,例如,郭永海等認(rèn)為滄州地區(qū)深層水的側(cè)向補(bǔ)給僅有總開采量的3 ~ 4% 左右[8]; 根據(jù)陳寧生等對黑龍港地區(qū)地下水開采狀況的分析資料[2],深層地下水的開采量中有10.57%來自山區(qū)的側(cè)向補(bǔ)給,各種文獻(xiàn)給出的數(shù)字差別很大。 若采用最大的10.57% 來估算深層水的側(cè)向補(bǔ)給量,在開采量為33.8億m3的情況下最多不超過3.6億m3。淺層和深層的總超采量可能在53.8億m3以上,大于表1中給出的44.64億m3。

地下水的超采對農(nóng)業(yè)灌溉和生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重影響。主要表現(xiàn)在:1)地下水持續(xù)下降、形成大面積地下水漏斗,部分地區(qū)含水層被疏干;2)海水入侵與水質(zhì)惡化 ; 3)超采區(qū)發(fā)生地面沉降、裂縫和塌陷; 4)提水費(fèi)用增加、含水層枯竭、機(jī)井報(bào)廢; 5)天然植被衰退,生態(tài)環(huán)境惡化; 6)由于超采區(qū)地下水位低于臨近地區(qū),不僅灌區(qū)地表水帶來的鹽分無法外排,鄰區(qū)地下水中的鹽分也向超采區(qū)聚集,造成地下水礦化度增加、土壤鹽漬化加劇等一系列生產(chǎn)和環(huán)境問題。

3 南水北調(diào)受水區(qū)城市用水應(yīng)嚴(yán)格控制地下水超采

北方平原地區(qū)地下水的補(bǔ)給主要來自大氣降水和地表水灌溉入滲,地區(qū)內(nèi)的垂直補(bǔ)給占整個(gè)補(bǔ)給量的85%~90%以上[2],見表2。城市地區(qū)地表多為不透水的道路房屋所覆蓋,少量綠地降雨入滲和輸水管道滲漏補(bǔ)給的水量很少,除靠近山前的城市有一定的側(cè)向補(bǔ)給可以利用外,城市本身地下水可采資源有限。由于地下水的補(bǔ)給量基本上是均勻分布于整個(gè)地區(qū),地下水資源也應(yīng)采取就地補(bǔ)給就地開采的方式用于農(nóng)業(yè),不宜在城市集中開采地下水,用來解決工業(yè)和生活用水問題。

目前在一些水資源規(guī)劃中,將由于地表水灌溉和降水補(bǔ)給的地下水量的大部分分配給城市工業(yè)和生活用水,實(shí)際上是擠占農(nóng)業(yè)用水。含水層中的地下水與地表水不同,是不能任意從一個(gè)地區(qū)向另外一個(gè)地區(qū)轉(zhuǎn)移的,分散補(bǔ)給的地下水集中用于城市開采, 勢必造成超采,形成地下水位下降漏斗。根據(jù)國家發(fā)展計(jì)劃委員會、水利部《南水北調(diào)工程總體規(guī)劃》資料,南水北調(diào)中線沿線地下水位剖面圖,見圖1、圖2 ,可以看到每個(gè)城市地面以下均有一個(gè)漏斗中心。降水和地表水對地下水的補(bǔ)給強(qiáng)度一般充其量不超過200 mm/a, 但集中開采的城市水源地開采強(qiáng)度常在4 000 mm/a以上,不僅遠(yuǎn)超過城市本身的補(bǔ)給量,而且也動用了農(nóng)業(yè)地區(qū)的補(bǔ)給量和儲存量。產(chǎn)生這種情況的原因,關(guān)鍵是對城區(qū)和深層地下水開采區(qū)地下水可采資源的認(rèn)識問題,許多城市的地下水資源評價(jià)都是與市區(qū)附近地區(qū)地下水資源評價(jià)一起進(jìn)行,而不是單獨(dú)估算城市本身的地下水補(bǔ)給量和可采量。同時(shí)市區(qū)的可采量往往是根據(jù)地下水位滿足在一定的開采方案(總開采量和開采布局)條件下,在一定的期間內(nèi)不超過一定地下水位或承壓水位埋深的要求確定的。如果不超過要求的深度,則把這個(gè)開采量作為地下水的可采資源。過去30年來城市地下水位在持續(xù)下降的事實(shí),已經(jīng)表明地下水嚴(yán)重超采,在南水北調(diào)地下水開采規(guī)劃中,應(yīng)采取堅(jiān)決的措施減少和控制地下水的開采量。在水資源短缺的情況下短期超采是可以允許的,但在今后30年內(nèi)仍然把目前的開采量作為可供水量,后果將不堪設(shè)想。在地區(qū)水資源規(guī)劃中應(yīng)吸取過去30年的教訓(xùn),城鎮(zhèn)工業(yè)生活用水應(yīng)主要改用地表水供水,而將擠占的地下水還給農(nóng)業(yè)。

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