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地下水特点范文1
指出岩爆并非单一因素导致的事件，在岩爆预测时应根据其发生的条件采用综合判别准则。笔者有幸参
加了新疆塔里木河近期综合治理下坂地水利枢纽工程地质勘察、施工地质工作，就下坂地水库引水发电洞岩爆对地下硐室的影响浅谈自己的一点心得。
关键词：下坂地水利枢纽岩爆 应力 预测及预防
中图分类号： TV 文献标识码： A
1前言
下坂地水利枢纽工程位于新疆塔里木河流域叶尔羌河主要支流之一的塔什库尔干河中游。枢纽工程地处喀什地区塔什库尔干塔吉克自治县境内，距喀什315km，距塔什库尔干塔吉克自治县45km。该工程为Ⅱ等工程，大（二）型水利枢纽工程，工程是以生态补水和春旱供水为主，结合发电的水利枢纽工程。引水发电洞位于坝轴线左岸上游约240m处，引水建筑物由进水口、引水隧洞、调压室及压力管道四部分组成。进口底坂高程2905m，洞径5. 2m，引水隧洞长4 614.875m，设计最大流量89.69 m3/S，属3级建筑物。
2工程地质概况
工程区地处帕米尔高原，位于米亚活动断裂带和喀喇昆仑活动断裂带围限的构造上相对稳定的帕米尔—西昆仑抬升块体内。地形地貌处帕米尔高原西昆仑剥蚀山区，具有高海拔、高地震烈度、高应力，及古冰川和新冰川活动频繁等特点，最大埋深1400m。洞线穿越的山峰海拨高程一般为4000~5OO0m，河谷高程一般为3000~1900m，相对高差一般2000m左右，工程区高寒、低压、缺氧、地形复杂。
引水发电洞整个隧洞位于元古界第一岩性段的角闪黑云二长片麻岩及华力西期的片麻状黑云斜长花岗岩中，岩体属较完整的脆性岩体，围岩以Ⅱ、Ⅲ类为主，断层及其影响带围岩为Ⅴ类。地下水类型为基岩裂隙水，受高山冰雪融水补给，多以潜流、向河谷排泄，哈沟水流是最重要的补给源。洞内地下水均出露于结构面中，一般为渗滴状态，经多次观测，大部分渗点的出水量开挖初期较大，后期逐渐变小，有个别大的涌水点出水量达120L/min，渗水量较稳定，季节性影响不明显。
3岩爆的形成机理及特征
3.1形成机理
岩爆一般是坚硬岩石在高应力状态下突然释放所发生的脆性破坏现象，是指工作面周围岩体，由于弹性变形能的瞬时释放而产生突然剧烈破坏的动力现象，常伴有岩体抛出、巨响及气浪等现象。它具有很大的破坏性，多余的能量导致岩石碎片从岩体中剥离、崩出。强烈的岩爆常常给工程带来灾难性的后果，如人员伤亡、施工设备毁损甚至地下工程报废等等。由于工程开挖使应力重分布，围岩应力集中，在洞壁平行于最大初始应力的部位，切向应力梯度显著增大，洞壁受压导致垂直洞壁方向产生张应力。这种应力的不断增强，进而发生剪切破坏，且又有较高的剩余能量时，发生岩块弹射，完成由弹性势能到动能的转换，形成岩爆。
3.2应力特征和应力方向与硐室的关系
引水发电洞进口段的地应力情况据长江科学院地应力测试与分析结果，最大水平主应力量值在5.1～7.7MPa之间，最小水平主应力为3.7MPa～4.1MPa，其应力量值随深度的增加有所增大，最大水平主应力方位为NE26°左右。出口段最大水平主应力量值在8MPa～10MPa之间，最小水平主应力为5MPa～7MPa，最大水平主应力方位为260°～300°之间，平均为277.6°。
由于地应力测试点受现状工作条件的限制，一般布置在离河谷岸坡较近的进出口段位置，而在离河谷岸坡较远的引水发电洞身处无法进行地应力测试，通过回归计算分析，推测在引水隧洞最大埋深1380m时，围岩应力可能会以自重应力为主，最大主应力量值预计将大于20MPa，水平应力也有所增大，方向基本稳定在NW10°左右。从地应力角度对引水发电洞最大埋深处进行岩爆分析认为：引水洞最大埋深区(约1400m)具有轻微—中等岩爆现象发生。
3.3硐室岩爆特征
硐室开挖在桩号1+513.8～1+534m，该段岩性为角闪黑云二长片麻岩，位于较浅埋深段，深度不大于300～320米，岩爆发生于右壁中下部，为片麻理成薄片状鼓起破裂后掉落，厚度0.2～0.5m，岩爆强度为轻微；1+825～1+880m洞室埋深不小于700～720m，岩爆一般开挖后多在一日内即发生，强度弱，声响大，后渐消退，片状弹射或块状崩落都有，在右壁拱角明显，左壁轻微不多见，岩坑为长条形，一般深度在0.5～1.8m，坑底围岩坚硬完整；2+545～2+588m该段处于角闪黑云二长片麻岩与片麻状花岗岩的岩性变换的接触带附近，埋深不小于900～1050m，初塌方发生于左侧壁及左拱脚，起因于岩爆，发生于开挖后约半天时，大塌方前，岩爆声音沉闷，似闷雷发于岩体深部，间断有声响发出，于开挖后约24小时导致第一次塌方，后在处理过程中塌方不断加大，产生超挖最厚处达11m，塌方量约700多方，处理时间长达两月之久。洞段局部有少量渗滴水，地下水活动中等。外水水位高于洞顶366～384米，折减系数取0.5。本段岩爆的原因应是多方面的，与洞段所处的较高地应力有关，也与岩性变换及其侵入过程中的接触变质作用有关。岩爆强度为强烈岩爆。
塌方的发生与岩爆有关，同时与片理及面理走向与洞向平行对其有促进作用。岩体中包含一条宽约0.4～1.0m的角闪岩脉，由于岩脉两侧有宽度不大于0.3m的一条蚀变带，该带内的岩质有部分变质现象，开挖后产生松驰且易随岩爆塌落。它也是导致塌方一直沿岩脉向上部发展的主要原因。
在桩号2+876～3+085m段，岩性为片麻状花岗岩，埋深1100～1254m，岩体完整，主要在右壁出现，成片状剥落，一般厚度0.3～0.5m，厚度最大达2.5m，部分沿一组平行洞向的裂隙面形成凹坑。一般在开挖后1天内爆发，也有部分段在开挖约10天后10多米长洞段一次同时发生岩爆，对洞室稳定及施工安全影响较大。本段的左壁岩爆很少发生，仅局部段有起鼓松动现象，影响厚度0.3～0.5m，属中等至强烈岩爆。桩号3+138～3+990m段，岩性为片麻状花岗岩，埋深700～1360m，岩体完整。其中3+138至3+425段岩爆在左壁、右壁及右拱脚均见，右壁局部可见2m深的凹坑，洞段局部有渗水现象，右半洞一般沿顺洞向裂隙形成岩爆崩出块体，一般厚度0.2～0.5m。左壁主要为局部段起鼓松动现象，影响厚度0.3～0.5m。相比上游的前一段，本段岩爆发生稍严重，一般多在开挖后1天内发生，属中等岩爆强度。其中3+470至3+990段有渗流水现象，岩爆较前一段影响变小，仍为中等岩爆强度，有一处最长时间的岩爆复发为25天后，为片状崩落，后期很少继发岩爆。
应该要说明的是，同一岩爆强度并非连续发生，而是有一段严重、有一段稍轻，呈间歇性发生的。总的来看，上游开挖段岩爆的发生，与该段地应力的量值增加及不利的片麻理产状关系较大，其中有些岩爆发生段也有地下水活动，这也说明了岩爆发生因素的复杂性与预测的难度。下游开挖段岩爆特征与上游略有区别，一般发生在右壁拱脚以上与洞轴线之间，岩爆塌落坑底为人字形、沿洞线方向为长条状，开挖后岩爆发生时间较快，常在8～12小时之内，后期继发的情况较少，短期内稳定后大多不再发生。
4施工处理措施：
1、超前径向钻孔减压，在产生岩爆的位置打风钻孔，人为的造成应力扩散，必要时放小爆震裂，改善应力集中状态，间距10cm～30cm，深1～3m。
2、喷射高压水：爆破后采用高压水枪立即向工作面及附近洞壁喷射高压水，以降低岩体的强度，增强塑性，减弱岩体的脆性，降低岩爆的剧烈程度。
3、地下隧洞大于200m，岩爆属于深部冲击型，距离掌子面较近，可在施工中除进行超前应力释放孔施工外，还可在掌子面布设柔性防护网，网片规格为10×10mm方格网。网片拼结成掌子面形式，通过开挖台车固定于掌子面上，防止掌子面岩爆及岩石弹射。
4、衬砌工作要紧跟开挖工序进行，以尽可能减少岩层暴露的时间，减少岩爆的发生和确保人身安全，必要时可采取跳段衬砌。
5结语
岩爆的产生过程是一个突变过程，可以通过尖点突变模型进行解释；岩爆产生的最主要因素包括岩石性质，围岩应力状态，水文与工程地质条件等；地下工程岩爆预测必须综合考虑各种相关因素。随着深部矿产资源开采及高地应力地区的隧道、电站厂房建设等大量地下工程建设的发展，岩爆问题成为地质工作者目前研究的焦点问题之一。深入分析岩爆发生机理、条件、提出岩爆的预测和控制方法对于确保工程安全具有非常重要的意义。
参考文献：
1．长江水利委员会长江科学院《新疆塔里木河近期综合治理专题研究下坂地水利枢纽工程可研阶段地应力、硐室岩爆及有害气体研究报告》2003年12月
2．李建国、张小辉、成骁勇、张卫锋《新疆塔里木河近期综合治理下坂地水利枢纽工程竣工地质报告》2011年11月
3．谭以安. 岩爆特征及岩体结构效应[J]. 中国科学B辑，1991年9月第9期，985－991
地下水特点范文2
【关键词】急倾斜煤矿；第三系松散层；风氧化带煤柱
新集三矿井田位于淮南煤田中段南部边缘，属阜凤逆冲断层的上覆系统。阜凤断层（F2）为区域性大断层，落差>1000m，南倾，倾角35°～60°，由于长距离移动、挤压及拉伸影响，井田内地质构造复杂，断层、褶曲发育且序次混乱，构造形迹难于观测。
井田内地层走向近东西，中部呈倾伏倒转褶曲形态，倒转轴标高-340m～-470m，上翼地层倾角55°～90°，地质构造较简单；下翼地层倾角25°～75°，局部变化更大。
井田内可采及局部可采煤层8层。目前，主要开采13-1煤、11-2煤和8-1煤。基岩面-90m～-140m，基岩风化带深度25～35m，平均30m左右。
矿井开采上限-200m，一水平标高-340m，二水平标高-550m，三水平标高-800m，目前，一水平除A组煤外，其它煤层已开采结束，三水平刚开始准备，采场多集中在二水平。
1、新生界水文地质特征
受古地形控制，井田内新生界松散层厚度变化较大，总的趋势是北厚南薄，东西略有起伏。新生界累计厚度90m～211.3m，平均约149m，其中第四系流砂层厚73.5～98.7m，平均约84.2m，相对较为稳定，自上而下分为两个含水层（组）和一个隔水层（组）。
1.1第四系松散层
第四系松散层自地表向下垂深约3～5m起，一含底板埋深56.2～74.8m，平均69.1m；砂层总厚40.6～68.4m，平均51.1m。顶部3～5m为暗黄色粘土、砂质粘土；上部以浅灰色、土黄色粉、细砂为主；中、下部以中、粗砂、砂砾、细砂为主，夹薄层粘土、砂质粘土透镜体。该含水层主体为河床相，次为洪泛相及河漫滩相。含水层单位涌水量q=1.429l/s.m，含水层渗透系数kcp=3.8578m/d。
隔水层底板埋深59.6～76.3m，平均厚约3.2m，但分布不稳，自东向西变薄，局部缺失。以粘土和砂质粘土为主，致密，局部夹砂类透镜体。
1.2第三系沉积层
第三系沉积层呈半固结结构，分为两个隔水层和两个弱含水组，即顶部隔水层、上部含水组、中部隔水层和下部含水组。该沉积层厚度变化大，局部可能缺失，第四系流砂层直接覆盖于基岩之上。
顶部隔水层厚度0～20.3m，平均7.6m，以粘土、砂质粘土和钙质粘土为主，局部夹有薄层泥灰岩，结构致密，可塑性强，有一定的隔水性能。
2、覆岩破坏特征与防水煤柱留设
新集三矿可采及局部可采煤层8层，除11-2煤局部块段外，煤层顶底板多为泥岩或砂质泥岩，软弱至中硬，易随开采而垮落，有利于抑制导水裂缝带发育高度。预测导水裂缝带高度采用“三下”采煤规程中软弱至中硬覆岩类型的计算公式，局部采用坚硬顶底板型类计算公式进行修正。
3、提高上限开采与新生界突水机理分析
新集三矿自1999年开始，先后在西二、西四、西五采区进行提高上限开采，并开展西一、西二采区冒落带内覆采，先后多回收煤炭资源近100万吨。
3.1提高上限开采与冒落带内复采
根据不同块段实有防水煤柱高度，以及裂高的预测与实测值的相互比较，自1999年开始，先后在西二采区西翼的13-1、11-2煤层中进行了提高上限开采；随后又在西一、西二采区的13-1、8-1和6-1三个煤层中进行了冒落带内复采；西四采区提高上限工作面有石门东西两翼的13-1煤、石门东翼的11-2煤三个工作面；西五采区提高上限工作面有石门东西两翼的13-1煤、11-2煤和石门东翼8-1煤，先后开采提高上限工作面18个，累计多回收煤炭近100万吨除。
3.2新生界突水特征
181301上、1108102上工作面以及未提高上限的181101工作面分别在正常回采或初采时发生突水，最大瞬间突水量达500m3/h，造成该三个工作面最终无法正常开采。
发生突水的三个工作面均位于西四采区西翼，突水机理基本相同。突水点位置及其附近地质及水文地质条件异常，地层扭曲，基岩标高低，第三系赋水性相对较强。
3.3新生界突水机理分析
根据突水位置、出水特征、水质化验及井下和地面勘探资料分析，181301上、1108102上和181101工作面突水水源均为第三松散层水，造成突水的直接原因是各种因素综合作用的结果。
3.3.1防水煤岩柱不够
经井下钻孔资料探测，181301上工作面在突水点位置及其附近约200m范围内，基岩面低，实有防水煤柱最小处不超过10m。风巷回棚放顶时，随着支柱的回撤和顶板的垮落，破坏了原有的地应力平衡，在老塘口形成切顶断层，并不断的向前移动，当切顶断层导通含水体时，则发生突水。
3.3.2松散层赋水性强
根据现有资料分析，突水点上方基岩面为古山沟，第三系底部松散层在该处以洪积物为主，堆积层厚，赋水性较周围相对较强。
3.3.3异常构造产生导水通道
新生界突水点均位于西四石门西260m～280m段，该位置与基岩构造扭曲带基本一致。扭曲带狭窄，东侧地层正常，西侧地层倒转，受其影响，扭曲带内煤岩体裂隙发育，煤层及其顶底板之间产生离层，受采动影响而形成导水通道。
4、出水点下开采与水害防治措施
西四采区是新集三矿的主力采区，西翼煤层储量超过整个采区储量的2/3，累计可采储量近150万吨。
为安全开采该块段煤层，根据各煤层突水形式和突水量不同，分别在突水点下方针对性的留设了防水煤柱，以增加实有防水煤柱高度，隔断上方突水点及工作面积水，同时要做到如下几点：
一、认真分析现有地质勘探资料，掌握基岩面的起伏变化情况
由于洪积扇扇顶区岩体渗透系数及单位涌水量相对较大，且隔水层厚度小，并受到第四系补给，赋水性较强，要重点控制。
二、利用井下大仰角钻孔控制基岩面起伏变化
对基岩面起伏变化大、基岩标高相对较低的地段要进行加密控制，查明最低点的位置及变化范围；同时，要重点查明扇顶区的岩性及赋水性。
三、工作面回采过程中要加强现场管理
采煤工作面要配备足够的排水设备；要确保排水路线畅通，并经常观测工作面的水量变化，发现突水征兆要立即组织人员撤离；工作面要施工必要的高眼，保证煤、水分流，防止水煤伤人事故发生。
5、结束语
受区域地质、古地形及沉积环境和不同亚环境影响，新集三矿第三系沉积层水文地质条件较为复杂，既有具弱隔水性质的陆源永久湖泊相，也有实际赋水性与初始赋水性差异较大的冲积扇相沉积，在评定沉积体的赋水性特征时，既要查明原始沉积相，也要了解后期的改造作用。
参考文献
[1]陈钟惠.含煤岩系沉积环境分析.武汉地质学院，1984年9月.
[2]夏喜林.关于建造LPG地下水封岩洞储库的几个问题[J].油气储运，1997年07期
地下水特点范文3
关键词 地下水；动态观测网；研究方法
中图分类号P641.2 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）56-0096-02
地下水流的动态观测网是为达到完成某种特定目的而在含水介质的动态系统中装置的具有时空特点的系统，地下水流动态系统能有效地获取满足一定精度的水文地质信息量，该系统是由一系列的观测孔组成的，是一种能完成某种特定任务而开发的系统。该系统具通过自身时空性的特点，即能有筛选、有组织地采集地下水的水文地质等信息，来科学合理的研究该区域内地下水系统时空分布的特征。此外地下水动态观测网系统还具备有效性。地下水动态系统观测网的一些重要测量精度和可靠度是评价一个地下水流动态系统观测网的主要依据，并且动态观测量包含地下水定量方面的一些信息，因此只需测量地下水流动态系统的观察值就可以估计出相关的水文地质量。近而对地下水流动态观测网的密度来进行不断观测、以及设计和优化。克立金法的特点就是当在地下水动态观测网密度优化的结果调整时，具有十分显著的效果，但当对人工建立的水流动态观测网密度以及频率优化时，这种方法将会受到限制和影响，并且会产生很大的误差。未解决地下水动态观测系统的问题，人们研究开发了混合整数规划技术。这是一种采用地下水的水质监测网测量的数据，能将动态观测网的优化和投资经费的总预算相结合。
对于地下水动态系统的研究主要有两种方法，状态空间法和传递函数法。状态空间法是研究地下水输入变量、系统状态和输出变量三者之间的关系。状态空间法能科学地解释动态系统的信息变化和信息提取的内在联系。而传递函数法是将研究的系统作为黑箱，通过其输入变量与输出变量的变化来揭示所研究系统的特征。由此可知道传递函数方法是描述系统外部的输入和输出的一种方法，不涉及系统内部的变化，是一种集中的参数模型分析方法。
当在采用状态空间法测量时，可以用测量矢量表示，离散形式表达时，则有方程：
当状态空间法测量存在测量噪声时，可改写为：
其实在上式中， 与分别被称为系统测量矢量和测量噪声矢量；而为系统的测量矩阵。
习惯上常把式（3）称为地下水流系统的状态方程式；把（5）称为地下水流系统的测量方程式。将地下水流系统的水流输入与输出变量带入上述的测量方程式可以估计地下水流系统的状态，此过程的研究称为地下水流系统动态观测网的状态空间法。式（3）、（5）即是本文论述的‘地下水流系统的确定――随机性数值’模型。
地下水流系统的估计误差的标准差事实上是可以通过求解计算来确定的，我们通过求解‘地下水流系统的确定――随机性数值’的模型得出，我们可简单的用模拟递推法来论证求解。我们先来假设该区域的地下水流系统噪声的协方差和数学期望分别为：
在上式中，为对称正定矩阵，而且是非奇异的。
假设地下水流系统的测量噪声的数学期望和协方差分别为：
上式中，Rk为非奇异的，是对称正定阵。
其实在上式（6）、式（7）的假设条件之下，由正交投影定理我们可以得出‘地下水流系统的确定――随机性数值’模型的模拟递推解为：
在上式中， 为nn阶的系统初始估计误差的协方差矩阵； 为nn阶的系统初始估计误差协方差的估值矩阵； 为nm阶的卡尔曼增益矩阵；n称为节点总数；m称为观测值总数；I为nn阶的单位矩阵； 为k时刻nn阶的系统估计误差协方差矩阵。
从式（8）中可看出，地下水动态系统的估计误差的协方差矩阵PK与RK、CK、 AK及有关联却与系统的状态等条件是无关的。AK是地下水流系统的剖分几何形状和确定性参数组成的矩阵；为地下水流系统的随机性状态参数；AK和为地下水流系统的空间结构特征方程； RK为系统观测的反映测量精度的参数。求解（8）式之前需要用实测资料来修正，而校正后的模型中AK、、RK变为常数。在这中情况下，估计误差的协方差矩阵PK仅和系统测量矩阵CK有关，CK与测量的位置和观测的间隔有关，当观测网的密度和观测频率的变化时，也将会引起估计误差协方差矩阵PK的改变，也就是提取水文地质精度和信息量将会受到很大的影响。
地下水流动态观测网的优化设计的步骤、方法。
1 对水文地质条件的分析
根据对水文地质的勘探以及试验数据等动态资料进行研究，能帮助我们系统而准确的得出地下水流系统输入、输出的特点和变化状况，然后我们通过建立水文地质模型，进一步可以确定‘地下水流系统的确定――随机性数值’模型。
2 对系统数学模型进行校正
我们对这个系统的数学模型进校正是要确定其参数特性。它包括随机参数和确定参数的校正。通常采用正演算法和逆演法，由于采用逆演法求解系统参数的计算十分困难，因此我们采用正演法来求解系统的参数。特别是当正演法对多个参数求反解时，较易求解。则采用正演法递推求解时，其公式:
（9）
式中，为k的时刻m阶新息理论方差矢量；为k时刻m阶新息矢量；AK、BK与离散数值采用的方法有关，若采用有限元法时，其中公式中G为系统有限元的导水矩阵，而D为系统有限元的贮水矩阵，B1则为输出有关的几何矩阵。确定性参数（T、S等）都包含在G、D矩阵中。并且随机性参数也可以写成：
从上式看，求模型参数的实质是确定参数（T、S）及随机性参数在运用式（9）时，运用实际测量数据来进行拟合，其拟合精度我们也可用下列标准来进行判定。
理论上，其实若新息的总体均值等于新息的样本均值，即：
新息理论方差是等于新息的样本方差的，即：
实际上，我们由于观测时段长度L是有限的，求得的。但在给定置信度（95%）后，可按下列方法确定置信区间；
由于统计量
上式中，为t（L-1）为t检验，（L-1）为自由度。
也就说，当拟合随求新息样本均值落在式（13）区间内，新息理论方差落在式（14）区间内式，那么，所确定的参数的确定与随机性的可靠性为95%。
在用实际测量动态数据反求参数中，由于采样为等间距，所以可得AK=A ，BK=B ，CK=C ，RK=R，=Q。
地下水特点范文4
关键词：长输油气管道 地下水 环境影响评价 防范措施
一、前言
为了更好地贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国环境影响评价法》等相关法律法规，保护环境，防治污染，规范建设项目环境管理工作。2011年2月11日，国家环境保护部批准了《环境影响评价技术导则—地下水环境》（以下简称《导则》）为地下水环境保护标准，并于2011年6月1日起实施。该标准规定了地下水环境影响评价的一般性原则、内容、工作程序、方法和要求。
一直以来，地下水环境影响评价是整个建设项目环境影响评价中较薄弱的一个环节，其主要原因有：（1） 地下水环境影响的隐蔽性：由于地下水环境受到污染之后会隐藏到地下，不易被直接观察到，即使污染已经相当严重，也是很难被发现；（2） 地下水环境影响的滞后性：从地下水环境污染发生到显现危害需要经历漫长的历程，有可能建设项目已经结束，地下水的危害才突显出来；（3） 地下水环境影响评价任务的艰巨性：查清地下水环境耗资大、专业性强、技术复杂，在项目论证阶段实施难度大。此新导则的实施，充分表明国家对地下水环境污染问题非常重视，这对我国地下水资源的保护具有重要的指导意义。也会促使今后的地下水环境影响评价工作更加规范。
二、长输油气管道项目的性质
在认识油气长输管道之前，我们先要知道两个概念。压力管道和长输管道。压力管道（pressure pipe）：是指利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备，其范围规定为最高工作压力大于或等于0.1MPa（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道。压力管道按其用途划分为工业管道、公用管道和长输管道。长输管道（long-distance pipeline）：长输管道系指产地、储存库、使用单位之间用于输送商品介质的管道，具体讲就是跨越地、市输送或跨越省、自治区、直辖市输送商品介质的长距离（一般大于50km）管道。
在国际上，管道输送是与铁路、公路、水运、航空并列的五大运输方式之一。在油气输运方面，管道运输和其他运输方式相比，有着十分得天独厚的优点，一般是一次投入，多年受益，是一项有益又有效的运输工程。随着西气东输天然气管道工程，西油东送、北油南运原油成品油管道工程的建设，国家能源格局战略调整发展正在逐步形成。
从环境保护的角度来讲，长输油气管道工程具有以下特点：
1.管道一般长度较长，管径较大，临时占地面积大，弃土石方分散且量大，影响面广；
2.长输管道经过的地貌复杂多样，因此存在着不同特点，工程在建设过程中作业线路清理将破坏沿线地貌；
3.作业线路的清理还可能涉及居民搬迁， 穿过林带的线路区域使用功能发生改变等；
4.长输管道输送的介质为天然气或石油， 具有较大的潜在危险性。
管道工程属于线性工程，常常穿越不同的地形地貌，不同的地下水类型区。其工程建设大致可以分为3个时期：勘察设计期，施工期和运行期。在勘察设计期，主要进行现场踏勘、土地调查，实地测量及文物保护区调查等活动，以确定合理的路由通道，此阶段对周围环境影响极小。施工期，主要活动包括测量、放线、扫线、布管、组对、焊接、补口补伤、下沟、三桩埋设和表土回填、地貌恢复等活动。期间要进行植被剔除、地表开挖、施工便道的整修、穿跨越河道、隧道的挖掘、管道和设备及辅助材料的运输和临时堆放。对周围环境影响较大。运行期，管道运输的石油和天然气，能够调整地方能源格局，对社会环境影响较大。此时若无重大油气泄漏事故发生，对周围环境影响较小。但长输油气管道工程的事故风险率比较高，例如洪涝灾害、滑坡、泥石流、地面沉降、地震等地质灾害以及海水、湿地等对管线的侵蚀，在运行期会造成管线的破裂、闸门破裂、以及管线放空等可能会造成油气泄漏，引发火灾，导致地表水、土壤、植被的破坏，造成大面积的环境污染。
长输油气管道工程在进行地下水环境影响评价时，应该首先区分是长输天然气管道工程还是长输油管道工程，因为它们给地下水的潜在威胁是不一样的，下面我们将分别进行讨论。
三、地下水环境影响评价等级的划分
在进行地下水环境影响评价等级的划分工作前，首先要确定建设项目的项目类型。根据《环境影响评价技术导则-地下水环境》（HJ 610-2011），考虑建设项目对地下水环境影响的特征，将建设项目分成三类。一类是可能造成地下水水质污染的建设项目；二类是可能引起地下水流场或地下水水位变化，并导致环境水文地质问题的建设项目；三类是指同时具备一类和二类建设项目环境影响特征的建设项目。在长输油气管道工程施工期，作业带宽度一般在18～25m，深度一般3～5m，虽然会造成一定的地表扰动，水质污染，但其影响是暂时的，且不会影响地下水水力联系及区域地下水流场或水位变化，因此，可依据《导则》，该管道工程确定为Ⅰ类建设项目。
确定完项目类型之后，根据建设项目场地的包气带防污性能、含水层易污染特征、地下水环境敏感程度、污水排放量与污水水质复杂程度等指标，确定长输天然气管道建设项目的工作等级为三级，确定长输原油或成品油管道工作等级为二级或者三级。
四、地下水环境影响现状调查和评价
1.现状调查
长输油气管道工程地下水环境现状调查的主要内容是区域水文地质条件调查和地下水环境现状监测。这些具体的内容在《导则》中均有了详细的规定。特别强调的是在管道沿线穿越的生态敏感点及具有供水作用的水源地需再进行较详细的调查。
2.现状评价
长输油气管道工程地下水环境现状评价的主要内容主要包括两方面：一是采用单项水质因子标准指数法进行地下水水质现状评价，若存在超标问题，应分析原因；二是若评价范围内存在区域地下水水位降落漏斗状况、地面沉降、地裂缝等环境水文地质问题，应结合地下水的排泄、补给、径流对其进行定量半定量分析。
五、地下水敏感目标的确定
敏感目标是指在建设项目施工和营运过程中，需要重点保护避免受其影响破坏的特定对象。一般建设项目，地下水影响评价中最常见的敏感目标包括饮用水源地、生态湿地、河流、地下水水库、泉等环境敏感区。分析确定长输油管道工程沿线敏感点时，应考虑两个方面：一，长输油气管道工程一般跨多地区、多地形地貌，沿线难免会经过地质脆弱点，增加长输管道的风险事故概率。因此，确定地下水敏感目标时应结合地质灾害报告中提到的地质脆弱点，充分考虑地震、地质灾害和不良地质现象等。二、在油管道经过的不可避免地段，应充分考虑人类活动对管道的潜在影响，如部分城镇郊区、人类活动密集区等也应该是长输油管道工程地下水环境影响评价的敏感目标。
长输天然气管道工程地下水敏感目标的确定应考虑管道沿线饮用水水源保护区、具有饮用水功能的水井为主要敏感目标。因为管道在上述地区施工时，产生的生活废水、生活垃圾、以及可能撒漏的机械油会对地下水产生一定的影响，除此以外，天然气管道工程对地下水影响较小。
六、地下水环境影响预测
在确定长输油气管道地下水环境敏感目标之后，我们结合地下水环境影响预测原则， 对长输天然气管道工程在施工期和运行期，对地下水环境敏感目标进行三级评价预测，预测方法主要是回归分析法、趋势外推法、类比法和时序分析法。对长输油管道工程在施工期和运行期，在地下水敏感目标区域应进行正常的和风险事故状态下两种预测。主要预测方法是二级评价中水文地质条件复杂时采用数值法，水文地质条件简单时采用解析法。三级评价多采用回归分析法、趋势外推法、类比法和时序分析法。
在重要地下水环境敏感目标区域，预测范围应该充分考虑到地下水源汇项，覆盖一个完整的水文地质单元，以及可能与建设项目所在的水文地质单元存在直接补径排关系的区域。模拟预测结果应包括管道与敏感目标间水文地质图剖面图、地下水潜水流场图以及能够反映地下水受到溢油事故污染时模拟结果预测图等。
七、地下水环境影响评价执行的标准
我们知道，依据我国地下水水质现状、人体健康基准值及地下水质量保护目标，并参照了生活饮用水、工业用水水质要求，《地下水质量标准》（GB/T 14848-93）将地下水质量划分为五类。
Ⅰ类，主要反映地下水化学组分的天然低背景值含量。适用于各种用途。
Ⅱ类，主要反映地下水化学组分的天然背景含量。适用于各种用途。
Ⅲ类，以人体健康基准值为依据。主要适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水。
Ⅳ类，以农业和工业用水要求为依据。除适用于农业和部分工业用水外，适当处理后可作生活用水。
Ⅴ类，不宜饮用，其他用水可根据使用目的选用。
在长输油气管道地下水环境影响评价中，地下水评价执行《地下水质量标准》（GB/T 14848-93）中的Ⅲ类标准，其中，石油类参照《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）Ⅲ类标准值（详见表1），是能够满足国家环保要求的。
表1 地下水环境评价执行标准 （mg/L）
八、风险防范措施
长输油气管道工程对地下水的环境影响总结为以下两点：一、在施工期，施工人员的生活污水、生活垃圾、施工机械油料的意外撒漏等若不加强管理，有可能经雨水流入地下水流场，给水体造成污染。二、在运行期，若有油气泄漏事故发生，泄漏出的原油随地下水流场渗入地下水系统，造成水体污染。根据不同地段的不同水文地质特征，工程对地下水的环境影响也不同，只有充分分析了工程沿线的地下水水文地质条件、地下水类型等，合理划分水文地质单元之后，才能进一步对地下水污染进行模拟预测，并提出相应污染防治措施。
根据长输油气管道工程特点，以及管道沿线的地质地貌环境，并结合管道工程建设的经验和教训，为最大限度地减少对地下水环境的影响，防止地下水环境污染，应采取以下措施：
1.对管道施工过程中可能产生的环境影响以预防为主，要求建设单位必须制定环境保护管理的具体措施，加强环境管理，预防对地下水环境产生不利影响；
2.在地下水埋深小于2.3m的区域埋设管道时，应在管道上部填充砂砾，以尽量减少地下水流的阻力，增加渗透率，最大限度地减少地下水位上升，从而达到减轻地下水环境影响的目的；
3.在长输油气管道沿线地下水环境敏感区域设置地下水防污监控点，建立地区地下水环境监控体系，制定监测计划，并配备先进的监测仪器和设备，以便在日常巡线工作中及时发现问题，及时采取措施；
4.协助建设单位制定地下水风险事故应急响应预案，明确风险事故状态下应采取的封闭、截流等措施，提出防止受污染的地下水扩散和对受污染的地下水治理的具体方案。
九、小结
综上所述，地下水环境影响评价因其具有隐蔽性和滞后性，一直以来是环境影响评价工作的重点。同任何建设项目一样，长输油气管道工程在经济发展的作用是毋容质疑的，但他们对环境的影响也是显而易见的。在实际生产当中，采取适当的地下水保护措施和完备的应急响应预案，长输油气管道工程对地下水环境的影响是可以得到预防和治理的。本文就结合生产中遇到的一些实际问题，总结了以上几点地下水环境影评价思路，仅供相互参考讨论。希望在广大环境影响评价工作者的共同努力下，地下水环境影响评价工作能够实现更大的突破。
参考文献
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[5]朱学愚，钱孝星.地下水环境影响评价的工作重点[J]水资源保护，1998，48-53.
地下水特点范文5
1.工程地质中水文地质勘查的主要内容
在工程的施工建筑之前进行有效的水文地质勘查，能够减少地下水对于工程建筑的侵蚀，防止建筑物发生裂缝的现象，因此在工程地质的勘查中，需要重视水文地质勘查，并且需要形成相关的书面报告对工程的建筑提供准确的参考资料。在进行水文地质勘查时，主要进行以下几点内容的勘查：（1）观察地下水对于工程建筑物的影响，分析其可能对建筑物产生的危害，提前制定出预防的措施。（2）在进行地基的设计时，需要将地下水的分析包含在内，需要依照准确的地下水位分析从而确定工程地质的建筑。（3）勘查地下水的自然状态，分析人工的建筑对于地下水状态的影响，从而分析地下对工程建筑的影响。
不同的地下水对于工程建筑的影响是不同的，因此在进行水文地质勘查的时候需要结合工程的要求进行。如果工程建筑的重点建筑部分是地下，那么就需要将水文地质的勘点放在地下水对于钢筋的影响上，如果需要进行基坑操作，则要对土体的渗透性和含水性进行检验，从而判断土体的稳定情况。
2.岩土的水理性质
岩土体的水理性质指的是岩土和地下水发生作用时产生的性质，当地下水作用在岩土上时，岩土的状态和强度会发生变化，使得建筑物的稳定性发生变化。因此可以对岩土的水利性质进行测试，从而分析地下水的变化。
2.1透水性
利用重力的原理，让水穿过岩土，分析其性能的方法就是透水性检测。岩土的结构越松散，其透水性就越大，在进行水文地质的勘查中，通常采用的是渗透系数来表示岩土的透水性，岩土的渗透系数越高，其对工程的影响就越大。
2.2崩解性
当岩土的土体结构瓦解的时候，通常是在静水的条件下，当粘性土进入到岩土中，岩土的强度和结构就会发生变化，从而导致岩土的土体崩解。粘土结构、矿物成分、颗粒等都会导致土体的崩解，并且土体崩解的方式也是不停的，比如石英石是裂开的方式崩解、残积土是散开的方式崩解的。岩土的崩解性和对工程的影响也是呈现正比的关系，岩土的崩解性越大，对工程的影响就越大。
2.3给水性
在地下水的作用下，一些饱和的岩土体的缝隙中会有水流出，这种能力通常用水度来形容。水度也是水文地质勘测中很重要的参数，对于工程的现象施工有着重要的影响，其与工程的影响也是正比的关系。
2.4软化性
岩土长时间处于地下水的浸泡中，其强度会减弱，呈现软化的状态，通常用软化性来表示。软化性对于判断岩土的强度和承受能力有着重要的影响，其与对工程的影响是反比的关系，通常是软化性越低，工程的稳定性越高。
3.工程地质中水文地质的勘查条件
在工程的实际勘察中，需要根据工程的需要来进行水文地质的勘查。在进行水文地质勘查中需要注意以下勘查条件。
3.1地理勘查条件
在进行水文勘查的时候，首先需要对当地的自然地理环境进行勘查的分析，主要有建筑的地形特点、当地的气候环境等。观察建筑所属地的气候特点，土质情况等。以云南为例，其炎热的气候是必须要考虑进去的。
3.2地质勘查环境
地质环境和水文勘查是相互依存的关系，因此在进行工程地质勘查的过程中需要对当地的地质环境进行勘查，其内容主要包括建筑所在地的地质结构、地层的岩土特点、地壳运动变化等，从而使得水文勘查更加的准确。云南境内特殊的石灰岩地质需要作为重点因素考虑进去。
3.3地下水水位情况
作为水文地质勘查中最重要的部分，地下水位的勘查决定了工程水文勘查的精确度。在对地下水位进行勘查的时候，主要包括近几年地下水水位的变化，出现的最高水位和最低水位、地下水和地表水的补给关系和地下水的循环条件等。对于地下水的变化进行实时的检测对于工程的施工和使用都具有重要的作用，因此要加强地下水位的勘查。地下水主要由以下几部分组成，土壤水带、中间带、毛细水带和地下水面，观察含水层的分布状态、厚度、地下水层对于建筑材料的腐蚀等。
4.地下水对水文地质勘查的影响
随着季节的变化和降雨的影响，地下水是不断的变化的，在地下水压力和土体压力共同的作用下，地下水对于工程建筑会有很多的影响。首先是地下水水位的变化，其变化主要有两种，分别是水位的上升和下降。造成水位上升的原因可能有多种，比如人为因素、气象因素等。通常是在这些原因综合影响下产生的，造成水位下降的原因主要是人为因素，地下水位的下降会造成工程的坍塌、地面沉降等。自然条件下地下水位的变化对于工程建筑的影响并不大，但是人为因素造成的水位变化对于工程建筑的影响是非常大的，比如管涌、流砂等。
5.工程地质中水文地质勘查要注意的问题
5.1将水文地质勘查工作放在工程检测中的重点
水文地质勘查能够减少建筑工程受地下水的影响，保证工程建筑的安全，因此要首先明确勘查的重要性，提升对其的重视程度。要对当地的地质条件进行精确的考察和分析，根据地下水的变化情况分析其动态趋势，对于其对工程可能造成的影响进行预测和有效的预防。
5.2确保勘查数据的准确性
在进行水文地质勘查中，需要对地下水的水位进行有效的测定，因为为了保证勘查的准确性，首先要确定勘查的水层是静水层还是含水层，根据监测水层的不同要有针对性的选择勘查方法，在进行静水层的勘查时，要选择稳定的时间勘查，含水层的勘查中需要对勘查进行有效的隔离，从而保证数据的精准性。压水实验是另一个重要的勘查参数，需要进行钻探操作，将岩土的渗透性和抗压能力进行有效的分析，绘出其变化的曲线。
地下水特点范文6
关键词 地下水资源；MODFLOW；白城市
中图分类号：P641 文献标识码：A 文章编号：1671―7597（2013）032-079-01
1 研究区概况
白城市位于吉林省西北部，坐标：东经121°47′-124°24′，北纬45°28′-46°18′。年平均降水量411.4 mm，年水面蒸发量1846.1 mm，干旱指数4.49属于半干旱地区。白城市无地表水体，工农业生产与城市供水全部依靠地下水开采。因此，为科学开发和利用白城市地下水资源已成为当务之急。
2 数学模型的建立
2.1 概念模型
从地下水动力学系统理论出发，地下水渗流场模拟范围取到流动系统的自然边界，包括洮儿河冲积扇区。将含水介质划分为上层潜水含水层，下层为弱透水层。
2.2 数学模型
根据上述水文地质概念模型，采用定解条件及初始条件来描述研究区内地下水的运动，建立相应的数学模型如下：
公式中：，为地下水渗流量（m/s）；为地下水流的源汇项（m3/s）；为地下水水位（m）；为饱和含水量（近似等于孔隙度）；为边界上水头；、和分别为给定水头边界、零通量边界和给定流量边界；为边界上的水流通量（m/s）；为初始水头。
2.3 模型的率定与识别
经过20多年的推广应用，MODFLOW逐渐成为国际上最流行的地下水模拟工具。选择2011年1月1日～2011年6月1日作为模型的识别时段，采用逐月地下水位、降雨量、人工补给量、人工开采量等资料作为初步率定含水层的参数，对模型和水文地质参数进行识别；选择2011年7月1日～2011年12月1日作为模型的验证时段，采用逐月的地下水观测资料对模拟地下水流场和实际流场进行校核模型。拟合结果见图1。从地下水动态拟合图可以看出，拟合效果较好，虽然存在一些误差，但整体趋势反映模拟结果符合实际情况。
3 模型的应用
3.1 地下水水位预报
应用校核好的地下水数值模拟模型，采用时间序列法对降水入渗量、潜水蒸发量和灌溉回渗量进行预报，根据地下水变化规律进而预测地下水水位。地下水水位动态变化情况结果见图2。开采量预测结果见表1所示。
3.2 结果分析
白城市地下水潜水位和承压水位都有一定程度的下降，这是由于当地经济的快速发展，导致生活和生产用水量逐年增大，使得地下水开采量加大，弱透水层的透水能力增强，承压含水层的承压性质减弱并向潜水含水层转化。
4 结论
本次研究应用MODFLOW对地下水资源进行了合理评价，计算出不同参数条件下，地下水水位分布的随机特征，发现白城市多年的地下水超采严重问题，根据输入的数据自动完成模拟计算，操作方便，预报准确可靠，客观合理，具有广阔的应用前景。
参考文献
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