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地下水的意义范文1
岩土的工程地质性质不仅包括岩土的物理性质，也包括岩土的水理性质。岩土的水理性质是值得我们在工程地质勘察过程中应考虑的一个重要因素，因为其不仅能够影响岩土的强度性能和塑性性能，有些特殊的性质还能够直接对岩土工程的稳定性产生影响。
1地下水储存形式
依据地下水岩土中的储存形式，地下水可以分为以下三种：重力水、毛细管水以及结合水，其中，以结合水形式存在的地下水又可分为弱结合水和强结合水。
2地下水对岩土水理性质的影响
岩土在失去地下水后体积变小、吸取地下水后体积变大的特性即为岩土的胀缩性。岩土的胀缩性能够直接影响土坡表层稳定性以及地基的变形情况，岩土工程产生裂缝、基坑隆起等的现象大多是由岩土的胀缩性所引起的。饱水岩土在受到重力的作用时，能够从岩土孔隙中流出一定的水量即为岩土的给水性，可以用给水度表示。给水度不仅会影响工程施工区域疏干的时间，也是地下含水层重要的水文地质参数之一，其测定方法一般采用实验室方法。由于岩土的土粒不断被破坏和削弱，岩土在受到水浸后会发生土体解体和崩散的性质即为岩土的崩解行。岩土的结构、矿物成分以及颗粒大小等都会影响岩土的崩解性。其中不同的岩土具有不同的崩解形式，主要成分为石英的岩土多以裂开状形式崩解，而主要成分为高岭土、水云母以及蒙脱石的岩土在崩解时多呈散开的方式[2]。岩土透水为岩土容许水在受到重力作用时透过岩土的性质。一般坚硬岩石的岩溶或者裂隙发育现象越严重，岩土的透水能力就越强；松散岩土的颗粒越不均匀、越细，则岩土的透水能力就越弱[3]。一般可以用渗透系数表示岩土的透水性，我们可以通过压水试验、渗水试验以及抽水试验等求取岩土的渗透系数。岩土在受到水浸后其力学性能降低的性质即为岩土的软化性，可以用软化系数来表示。岩土软化性是影响岩石耐水浸能力以及耐风化重要因子。软化是岩土的一种特性，普遍存在于各类成因的泥质砂岩、页岩、泥岩以及粘性土层等。
地下水对岩土工程的影响
当岩土工程区域的地下水发生升降变化时容易对岩土工程产生影响。自然环境或者人为因素均有可能引起地下水水位的变化，当地下水位的变化超过一定的极限时就会对岩土工程产生不良的影响。
1水位上升对岩土工程的影响
引起地下水水位上升现象的因素多种多样。其中地质因素如总体岩性产状以及含水层结构等是其中重要的一个因素；气象因素如气温、降雨量等也会影响地下水的水位；人为因素如工程施工、灌溉等也会对地下水位造成影响[4]。地下水水位上升对岩土工程的影响如表1所示。地处我国某地的公路是一条交通主干道，建于20世纪末，日通车量高达8000~9000辆。该交通要道的某段坡体在2008年2月3日左右由于斜坡失稳出现七条较大的裂缝，又发生滑坡的潜在隐患。相关的工作人员经现场勘察得知，平面上观察滑坡周围区域呈现簸箕形状。滑坡的边缘部分标高为184m，此处在滑坡前的标高为124~134m；滑坡的两侧大约以山脊向山谷过渡部分为界，海拔高程为124~184m，地形坡度为14~34°，公路下部的切坡段为55~65°。此地的排水系统由于年久失修已经不能正常使用；在这段公路的局部坡上发现“马刀树”，相关人员猜测滑坡体可能有滑移现象，目前此地段处于蠕滑的状态。在2008年冬季这部分地区出现大雪，积雪存在的时间较长，部分融化的雪水渗入公路的坡体并反复胀冻，降低了岩土体的强度，最终导致公路在此段出现七条裂缝，裂缝断续出现，裂缝的方向大致与公路方向平行，其中裂缝宽约0.3~1.4m，长约5~21m，深约0.6~3.4m。滑坡的宽度宽约为120m，最大斜长部分约长128m；滑坡体主要成分为全风化熔结凝灰岩、粉质粘土以及含碎石粉质粘土等[5]。工作人员在调查中发现，在此段坡体发生滑坡前在其边缘处并没有发现基岩内有泉水渗透，经综合调查取样后确定，该路段的滑坡为中型浅层滑坡。目前坡体滑坡现象还不明显，有较大的剩余推力，处于临界稳定的状态，在遭到强降雨或连续降雨的侵袭时非常容易滑动。坡体滑坡的主滑方向225~245°，因为地处交通主干道，所以对人员和财物的潜在危害较大，需要对此段坡体滑坡进行治理才能继续投入使用。最终确定的治理方案为坡上排水、格构梁护坡以及放坡等措施对其进行综合治理，竣工后能够满足安全要求。
2水位下降对岩土工程的影响
一般引起地下水位的降低的因素多是人为因素，其中人为因素包括上游修建水库、筑坝等阻断了下游地下水的补给水源、采矿活动中的矿床疏干以及对某地地下水大量集中的抽取等，这些都会引起地下水水位的下降[6]。地下水水位下降会引起严重的后果，如地面塌陷、地面沉降、诱发地裂等地质灾害，也会造成水质恶化、地下水源枯竭等一系列问题，会严重危害岩土工程的稳定性以及人员和财物的安全等。浙江一所医院在1994年14月18日发生一起地面塌陷事件，路面塌出一个长约8m、宽约4m的椭圆形的大坑，结果造成一人死亡。相关人员经过现场调查后发现，这期事故产生的原因主要是此处地下水被过量的开采，进而引起了地面塌陷现象。
地下水的意义范文2
Abstract： This paper also outlines the nature of Jilin City， the groundwater exploitation and utilization. At the same time in the future how to exploitation and utilization of groundwater resources suggests. In the process of economic and social development in different regions of China， groundwater resources play a supporting role there is obvious difference. Quantitative evaluation of groundwater resources play a role， not only can directly measure the importance of groundwater， but also can provide the basis for hydrogeological investigation of macroscopic deployment. Through the construction of groundwater resources evaluation index system， the China's provinces （autonomous regions， municipalities directly under the central government） conducted a preliminary evaluation of supporting role to the economic and social development of groundwater. The results show that： the groundwater resources support the top 10 provinces are Shanxi， Beijing， Hebei， Inner Mongolia， Shandong， Henan， Ningxia， Guizhou， Shaanxi and Liaoning； groundwater resources to support the 5 provinces of Jiangxi is the lowest， Hunan， Fujian， Zhejiang and Shanghai； from the region， the highest degree of groundwater resources is the Huang-Huai-Hai region， Erdos Plateau and Yinchuan plain， the eastern region of the Loess Plateau and Guizhou Province， followed by the northeast and northwest regions， the lowest in southeast coastal area. According to the evaluation results， some suggestions on hydrogeological investigation area in our country put forward macro deployment. This paper also outlines the nature of Jilin City， the groundwater exploitation and utilization. At the same time in the future how to exploitation and utilization of groundwater resources suggests.
关键词： 下降漏斗；超开采区；吊泵；合理布局；合理开采
Key words： dropping funnel；over mining area；lifting pump；reasonable layout；reasonable mining
中图分类号：P641.8 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）11-0091-02
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作者简介：戴术霞（1978-），女，吉林省吉林市人，大学学历，工程师，主要从事地下水资源开采利用与水资源评价工作。
0 引言
水作为一种自然资源，既是人类的一种公共性的社会物品，又是有价的经济物品，具有经济、社会的双重属性。人类生存和发展离不开水，生命赖以生存的自然环境系统的完整性更是不可缺少的资源。吉林地下水资源较丰富，。同时，地下水也为吉林的社会经济发展提供了重要的资源条件。1998-2002年，全国供水总量每年在5500亿立方米左右，地下水供水量在1050亿立方米左右，占总供水量的19%-20%（据水利部1998-2002年中国水资源公报统计），较1997年以前明显增加。1999年，北方17省（区、市）地下水供水量占总供水量的35%，其中海河流域达到61%，松辽河流域达到43%（刘昌明、陈志恺等，2001）。全国有400多个城市开采利用地下水。在华北和西北地区，城市供水量中地下水比例分别达到72%和66%（国土资源部，2003[1]）。
1 自然地理概况
吉林市区位于吉林省中部偏东，属长白山余脉，第二松花江由南向北蜿蜒曲折呈“S”型流经市区，把吉林市区分割成江南、老市区、江北三大块，展现出山环水绕的美丽自然景观。地下水既是不可或缺的水资源，也是重要的生态与环境支撑要素。保护和合理开发利用地下水资源，是经济社会可持续发展的基础保障条件。目前，中国地下水资源的形势相当严峻：北方城市地下水超采严重，造成资源枯竭并诱发了地面沉降、地裂缝、地面塌陷、海水入侵等灾害；西北地区许多流域地下水盐失衡，成为生态环境恶化的重要原因；地下水污染迅速发展，会危及到一些地区的供水安全等。
2 地下水开采利用现状
吉林市城区地下水开采利用程度较高，现状开采量已达0.72×108M3/年，丘陵山区基岩裂隙水开采量达0.1×108M3/年，其中工业与生活用水约占41%，农业用水约占55%，余者为其它用水。开采布局多为傍河集中开采。主要集中在孤店子井灌区、松源牛河水源地、哈达湾集中开采区、九站集中开采区。特别是2009年长、吉、图一体化的开发建设，推进了国民经济的发展，加大了水资源的开采和利用。
请看孤店子镇905号井1985―1997年月平均水位埋深变化曲线。
3 对地下水资源开采利用的建议
首先我们要在思想上树立水忧患意识，形成珍惜水、节约水的自觉性。
同时，我们还要加强对地下水资源的保护工作，保护地下水资源尽量不受污染。严格控制未达标的工业废水和生活污水直接排入地下，污染地下水。目前，国家对地下水资源问题高度重视，出台了一系列水资源合理开发利用及保护等法律、法规。严格打井审批手续，控制机井密度，对水资源紧缺地区建厂办企业，实行一票否决制。严禁未达标的污水以渗井、渗坑或以溶洞等方式排入地下，污染地下水资源，我们做为水文工作者，更要积极参与，大力宣传，以身作则，并积极工作为上级领导决策提供科学依据，当好参谋。
4 地下水资源开采的意义和远景展望
加强地下水资源保护和开发利用，科学调配开采地下水资源，充分发挥水资源的承载能力，事关吉林经济社会发展大局，需要引起全社会的高度重视。要切实加强组织领导，强化管理措施，明确部门责任，在全市形成爱惜水、保护水、用好水的良好氛围；要进一步加强地下水资源管理，合理布局应急水源井，强化防污治污工作；要充分发挥规划的基础导向作用和刚性约束作用，加快编制专项规划，配套出台相关管理办法，为加强地下水资源保护、实现总量控制和优化资源配置奠定基础。
水资源短缺、水污染问题的加剧给人类社会经济发展及生态环境带来了一系列问题，使得人们不得不重新审视地下水资源的本质属性和功能。文章从自然科学和社会学角度对地下水资源的本质属性、功能进行研究，论述了地下水的自然、科学和社会等不同属性及其相应的物质功能、能量功能、调蓄功能和信息功能。在此基础上，提出了进一步开展水文地质学研究的意义。
一方面围绕国民经济和社会发展规划目标，开展重点地区地下水资源潜力调查工作，对供水前景做出评价；二是为解决贫困缺水地区和地方病高发区供水问题的地下水勘查评价；三是城市后备水源地勘查评价。
参考文献：
[1]周波，王德成，谷丽.浅谈吉林市区地下水资源的可持续利用[J].吉林水利，2002（02）.
地下水的意义范文3
【关键字】集水坑；流砂；轻型井点
在基坑土方开挖前和开挖过程中，必须采取相应措施做好降水和排水工作，以降低地下水位。降低地下水位的方法主要有集水坑降水法，井点降水法，本论文根据实际特点将对两种降水方法分别进行阐述。
1 集水坑降水法
1.1 设置集水坑
集水坑降水法是在基坑开挖过程中，在基坑底设置集水坑，并沿坑底的周围或中央开挖排水沟，使水流入集水坑中，然后用水泵抽水。抽出的水应及时引开，防止倒流。东京商厦位于辽阳太子河畔，在实际施工过程中，基础设计标高位于太子河水位线一下，因此要设置集水坑，施工单位根据现场实际情况，同时依据水文勘探队出具的地下水位图纸以及抽取地下水水泵的能力，做出每隔35米设置一个集水坑的施工方案。集水坑的直径或宽度设置为0.7m，深度随着挖土的加深而加深，要保持低于挖土面0.8m，井壁用竹板、木方等简易加固。当基坑挖至设计标高后，井底必须保持低于基坑1.5m，并铺设碎石滤水层，以免在抽水时间较长时将泥砂抽出，同时防止井底的土被搅动。在实际施工时，施工单位也同时保持着现场边坡的稳定性，以免边坡出现塌方的情况，施工单位在实际操作时还发现，边坡坡面上会有局部渗出的地下水，此时应在渗水处设置过滤层，防止土粒流失，并设置排水沟，将水引出坡面。
1.2 离心泵的选择
本工程选用ISG系列单级单吸立式离心泵，泵为立式结构，进出口口径相同，且位于同一中心线上，并像阀门一样安装在管路之中，本工程选择离心泵主要的依据是需要的流量与扬程。对基坑排水来说，ISG离心泵的流量大于基坑的涌水量，因此选用吸水口径为3英寸的离心泵。离心泵的扬程在满足扬程的前提下，主要是考虑吸水扬程是否能满足降水深度要求，本工程选用的ISG离心泵的抽水能力大，适用于地下水量较大的基坑。本工程在安装离心泵时，要特别注意保证吸水管接头不漏气及吸水口至少应在水面以下0.5m，以免吸入空气，影响水泵正常运行。使用离心泵时，要先向泵体与吸水管内灌满水，排除空气，然后开泵抽水。为了防止所灌的水漏掉，在底阀内装有单向阀门。离心泵在使用中要防止漏气与脏物堵塞等。集水坑降水法由于设备简单和排水方便，采用较为普遍，宜用于粗粒土层和渗水量小的安康商厦工程。
2 井点降水法
井点降水法就是在基坑开挖前设一定数量的滤水管，利用抽水设备从中抽水，使地下水位降到坑底以下，在基坑开挖过程中仍不断抽水，使所挖的土始终保持干燥状态，从根本上防止流砂发生。通过井点降水，土内水分排除，可改变边坡坡度，减少挖土量。此外，还可以防止基底隆起和加速地基固结，有利于提高工程质量。采用喷射井点降水法，以降低地下水位。喷射井点降水就是在井点管内部装设特制的喷射器，用高压水泵或空气压缩机通过井点管中的内管喷射器输入高压水，形成水气射流，将地下水经井点外管与内管的间隙抽出排走。这种方法设备较简单，排水深度大，喷射井点的设备则主要由喷射井管、高压水泵和管路系统组成。喷射井管由内管和外管组成，在内管下端装有升水装置―喷射扬水器与滤管相连。同时在高压水泵作用下，具有一定压力水头（0.85mpa）的高压水经进水总管进入井管的外管与内管之间的环形空间，并经扬水器的侧孔流向喷嘴，由于喷嘴截面突然缩小，流速急剧增加，压力水由喷嘴以很高流速喷入混合室 ，并将喷嘴口周围空气吸入，被急速水流带走，因而该室压力下降而造成一定真空度。
3 轻型井点降水法
3.1 施工方法
锦州龙溪湾海奥家园小区采用轻型井点降水法进行施工，本工程由于基坑宽度大于6m并且土质不良，故采用双排井点。井点管之间距离根据设计院给定数据计算，布距为1.2m一根。在靠近河流的12号楼，井点加密布置，布距为0.5m一根。本工程的管路系统包括滤管、井点管、弯联管及总管等。滤管是井点设备的一个重要部分。滤管的直径为40 mm，长度为1.2m，管壁上钻有直径为15 mm的按梅花状排列的滤孔，滤孔面积设置为滤管表面积的23%。滤管外包两层滤网，内层细滤网采用每厘米30 -- 40眼的铜丝布或尼龙丝布，外层粗滤网采用每厘米5-10眼的塑料纱布。这样做是为使水流畅通，避免滤孔淤塞影响水流进入滤管，在管壁与滤网间用小塑料管(或铁丝)绕成螺旋形将二者隔开。滤网的外面用带孔的薄铁管或粗铁丝网保护。滤管的上端与井点管连接，下端为一铸铁头。井点管宜采用直径为40mm的钢管，其长度为6m，可整根或分节组成。井点管的上端用弯联管与总管相连。弯联管宜用透明塑料管(能随时看到井点管的工作情况)或橡胶软管。总管宜采用直径为50mm的钢管，每节长度为4 m，其上每隔0.8 m或1.2 m设计有一个与井点管连接的短接头。
3.2 实际案例
本工程以11号楼为例进行计算，11号楼基础标高为-4.5m,电梯井部分深达-5.3m，天然地面标高为-0.4m，根据地质勘探资料显示，标高在-1.4m以上为亚粘土，再往下为粉砂土，地下水位在-1.8m处，土的渗透系数为5m/d.，基坑边坡采用1：0.5，为施工方便，基底开挖平面尺寸比设计平面尺寸每边放出0.5m。井点管的直径选用50mm，布置时距坑壁取1.0m，其所需的最小埋置深度为：（1.5-0.4）m+0.5m+17.4m*0.1= 6.34m，由于考虑轻型井点降水深度一般以6m为宜，同时现有井点管标准长度为6m，因此将总管埋设在地面下0.6m处，即先挖0.6m深的沟槽，然后在槽底铺设总管。此时井点管所需的长度：6.34m-0.6m+0.2m= 5.94m，电梯井处的基坑深度比其他部分要深0.8m，所以该处井点长度改为7m。总管的直径选用127mm，长度根据现场实际情况计算得出：228m。
3.2.1 涌水量的计算
含水层的有效深度选择区间为4.94/（4.94+0.1）=0.83
所以含水层的有效深度H=1.85（4.94+ 0.1）=10.99m
基坑中心降水深度s=(4.5-1.8+0.5)= 3.2m
抽水影响半径R=1.95*3.2*2^(10.99*5) =46.25m
井点的假想半径x=^34.8*48.4/3.1416= 23m
涌水量Q=1.3665*5（2*10.99-3.2）*3.2/（lg46.25-lg23）=1353m3/d
按照总管周长比例计算，整个基坑总涌水量为1353*228.4/2(34.8+48.4)=1857 m3/d
3.2.2 井点管数量与间距计算
单根井点管出水量q=65*3.1416*0.05*1 *3^5=17.4 m3/d
井点管数量N=1.1*1353/17.4=86根
井点管间距D=2（34.8+48.4）/86=1.93 m，实际取2.0m，因此基坑井点管数量为173根
3.2.3 抽水设备选用
本工程选用GT2.0吸水泵，扬程为7m
4 总结
综上所述，通过以上的降水方法，在整个基坑工程施工过程及后期的观测中，未发现因井点降水引起邻近的建筑物出现沉降过大的现象，同时有效防止建筑物因地下水处理不当引起的失稳现象，可以说这三种井点降水方法完全达到了预期的施工目标。
参考文献
[1]张学真，地下水人工补给研究现状与前瞻[J]，地下水，2005年01期
[2]杨素珍，刘爱娟,刘太平;深基坑开挖中人工回灌井的应用研究[J]，山西建筑，2005年20期
[3]张学真，地下水人工补给研究现状与前瞻[J]，煤田地质与勘探，2006年04期
地下水的意义范文4
关键词：防水 渗漏 措施
随着社会经济的不断发展，建筑行业也在不断飞跃,全国各地建造了大量的可大可小的建筑物,并且产生了不停的向地下要空间的发展观念。随着地下室和地下工程的增多,地下防水工程也引起了高度的重视,地下工程防水效果的好坏,不仅是满足建筑物使用功能的基本要求,而且是在一定程度上影响建筑物的结构安全、使用寿命以及社会大众的生命安全,同时也制约工程投资,降低工程成本减少维修费用。
1、影响工程防水因素
主要是设计及施工的原因所造成的。首先，当前设计对防水工程只注重采用材料及工程的防水等级,而对其交接细部很少设计出节点做法和细部大样。这样就没有从源头上去规范防水工程的施工作法,使施工单位根据以往一些施工经验而作业,在其处理上也存在许多不足之处。次要是施工的问题,现阶段都是采用总承包负责制,而防水施工是专业施工。有些企业为了降低工程成本,该工程未按合同要求发包给专业的施工单位。而对于工程前期工作如何进行图纸会审,根据工程的具体情况(包括施工环境气候、作业条件,地下水位的高低以及地下水有无侵蚀作用等)进行材料的认定和施工方案的编审等主要技术环节没有引起高度重视,而施工中又缺少去跟踪检查、旁站监督,故许多细部处理欠妥,导致工程完工就出现问题,严重的影响工程使用的效果,施工单位必须花费大量的人力物力去进行维修(而且效果往往达不到理想)既影响甲乙双方的关系也影响施工单位的信誉,造成加大工程成本的投入。
2、以防为主,多道设防,刚柔相济的原则
2.1以防为主
主要是以混凝土本身自防水为主,多道设防就是根据工程地质、结构、施工多方面综合考虑,除了自防水以外还采用卷材、涂料复合材料的使用,充分利用不同防水材料的性能,达到刚柔相济的原则。
2.2自防为主的原则
(1)混凝土结构自防水,是以工程结构本身的密实度实现防水功能的一种防水做法。工序简单,造价较低,发挥混凝土本身的自防水性能。高层建筑地下室防水,基本采用三道设防,即混凝土结构防水(自防)+外包柔性防水层+灰土辅助防水层。而结构自防水是抗渗漏的关键。工程自防水结构通常采用P8C30抗渗混凝土,在外加剂方面一般选用PNC混凝土早强膨胀剂。PNC属于硫铝酸钙水泥膨胀剂,除具有膨胀功能外,对混凝土还有显著的早强、增强、低温硬化、抗渗、防冻害、抗硫酸盐等性能。PNC加入到混凝土中,形成了膨胀性结晶水化物一水化硫铝酸钙,使混凝土产生膨胀,结构密实。在膨胀受约束条件下,所产生的膨胀能转变为压应力0.2～0.7MPa,可抗消或部分抵消混凝土干缩、徐变、温度等产生的拉应力,从而防止混凝土的收缩开裂。(2)浇筑完后的混凝土,应加以养护,及时用草帘覆盖。混凝土硬化后,要有专人负责养护,养护时间不少于14天,如出现蜂窝孔洞,将松散部位凿除干净,精心处理后,再用掺入PNC的水泥砂浆或细石混凝土修补好。
2.3多道设防,刚柔相济的原则
目前比较通用的作法:在工程围护结构的迎水面上粘贴防水卷材或涂刷涂料防水层,再施工保护层,做好回填土和地面防水,达到多道设防,刚柔相济的原则。
3、地下室工程防水堵漏应用
3.1胶浆配制
M131用水稀释石与水泥按一定比例混合,其稀释溶液越浓,与水泥拌和后凝结速度越快,根据不同比例可在1～20分钟内速凝硬化,起止水作用。使用时需先进行活性试验,以确定M131与水的稀释倍数及其凝结硬化时间。将M131快速止水剂按所需凝结时间配比与水搅拌均匀,与较高标号的普硅水泥拌和成稠料,戴上胶皮手套,依孔洞大小揉成蛋状料球,待料球发热时迅速堵于已凿好并清理干净的孔洞中,随用随制配。M131快速止水剂与水泥拌和可在几分钟内速凝止水,以堵住孔洞、裂缝等明水漏点。M142水泥防渗剂与水泥砂浆拌和后抹灰,可以大大提高水泥的防渗性能。
3.2作业条件
排干积水,以便进入施工;彻底将需修堵处的基层及地面用钢丝刷及扫帚清理冲洗干净;查找漏水部位:地下室常见的渗漏水现象分为慢渗、快漏、急流等。在修堵前只有先找出渗漏水的准确位置才能进行针对性修堵。
3.3工艺流程
清理基层查找渗漏点剔凿漏水点用胶浆堵漏观察新漏点并继续堵漏大面抹防水砂浆保湿养护7天质量验收。
3.4操作要点
地下室渗漏较为复杂,应充分分析渗漏原因,然后进行修堵;无论是孔洞漏水、裂缝渗水,还是大面积渗漏水,均应先堵急流后修慢渗,逐一修堵。
3.4.1孔洞漏水修堵
孔洞漏水可用直接塞堵法。一般在水压不大孔洞较小的情况下,可根据孔洞水量大小,以漏点为圆心,凿剔成直径×深度为2×4、3×6、4×8(cm)的凹洞。须注意洞壁不能凿成外大内小的V字形,应尽量与基层面垂直,并用水将凹洞冲洗干净。接着用按比例配好并发热的M131止水速凝剂迅速用力堵塞于凹洞内,并用力向四周挤压严实,使速凝剂与洞壁紧密结合。最后观察一段时间,确认已无漏水后,方可在堵下一个漏水点。
3.4.2裂缝漏水的修堵
裂缝漏水也采用直接塞堵法处理。先沿裂缝方向为中心凿成宽度×深度为凹槽2×4、3×6(cm)的凹槽,沟槽需与基层面垂直,并清洗干净。接着把与水泥拌好的速凝止水剂捻成尺寸与沟槽相宜的长条,待发热后迅速用力填入沟槽中,并向槽内及其两侧挤压密实,使速凝剂与基层紧密结合。若裂缝较长可分段堵塞。修堵完毕,观察一段时间,无渗漏后再修堵其他裂缝。
3.4.3混凝土蜂窝麻面的修堵
由于混凝土施工不良而产生局部蜂窝麻面的漏水,处理时应先将漏水处清理干净,将麻面基层剔凿掉深3～4cm,剔凿面积最好比麻面四周大3～5cm。用水冲洗干净后,先刷两道M179,随即用比原强度等级提高一级的细石混凝土或掺有M142的防水砂浆抹平压实、养护成活。
3.5注意事项
有电器设备的地下室,在防水施工前应将电源临时切断或采取其它安全措施;对于施工照明用电,应使用36V以下电压,以防触电事故。配置速凝剂及堵漏操作时,操作人员要戴胶皮手套,以防烧手。配备材料时,应小心操作,注意防止碱性溶液溅入眼中。
地下水的意义范文5
[关键词] 地下水 环境影响评价 模型 环境
随着经济社会的快速发展和城市化进程的不断加快，对地下水的需求也越来越高，由此造成的地下水环境污染问题也日趋严重。地下水污染严重损害了地下水资源的使用价值，除了给人类带来了种种不良后果，有损人体健康外，还损害了工业产品的质量；使农作物减产和土地盐化；减少了地下水可采资源的数量，致使整个水源地废弃。
要改变地下水的环境状况，首先要从环境影响评价工作做起。我国的环境影响评价工作最早开始于20世纪70年代，至今已有约40年的历史，在环境保护方面取得了突出的成就，不过依然存在很多不足。主要体现在企业进行环评工作时的动机不足，缺乏专业的环评机构和人员以及环境影响评价的方法不当等。就环评方法而言，地下水方面环评的方法就很匮乏。
目前，在建设项目的环境影响评价中，地下水的环评还比较薄弱。许多企业或者污水处理厂的废水、污水一般是经过处理达标后排入地表水体，而不是直接排入地下水中，加上水文地质条件的复杂性，以致于在现在的环评工程师的培训时，还很少有包括地下水环评的相关内容，而且在环境保护行业的标准也不够全面。在环境保护行业标准的“环境影响评价的技术导则”中，也没有包括地下水环境。而不少项目恰恰由于没有进行地下水环评或者环评出现重大失误，可能引起严重的环境污染问题，而造成重大的经济损失。
为贯彻执行《中华人民共和国环境保护法 (试行)》、《中华人民共和国矿产资源法》、《中华人民共和国水污染防治法》及《建设项目环境保护管理办法》规定的环境影响报告书制度，我国仅在地质矿产行业标准中制定了《建设项目地下水环境影响评价规范》(DZ0225―2004)。而其它行业均未做规定，虽然也可参照执行，不过难免存在一些问题。
在开展地下水环评的过程中，首先要根据水文地质条件、污水排放量、水质复杂程度、地下水质量要求类别以及环境敏感区等确定地下水的评价等级，接着需要对地下水的环境质量现状进行调查，对地下水的影响进行识别，然后还需要对地下水的环境影响进行预测、评价，最后提出地下水环境保护措施和不良影响的防治对策。其中在地下水的环境影响预测中主要是通过数学模型来求得，下面简要探讨地下水模型在地下水环境影响预测中的应用。
1 地下水模型
地下水预测分析应用于环境学科研究的模型现在已经比较成熟，也是一种比较常用的方法。国际上常用的地下水数值模拟软件有基于有限单元法的FE―FLOW (Finite Element subsurface FLOW system)、Visual MODFLOW；基于有限差分的GMS(Groundwater Modeling System)、PMWIN (Procee- ding MODFLOW for Window)等。这类软件具有较强的功能、与外部GIS数据的接口具有比较好的可视化效果，在地下水的环境评价和管理工作中起着重要的作用。在国内，地下水模型与GIS的集成开发处于起步阶段，主要体现在利用GIS软件进行图层信息的分层管理、自动绘制等值线图、控制点的添加、空间查询等方面，为地下水资源的合理开发和利用提供了科学依据。
Visual MODFLOW在地下水的流动分析和预测方面应用比较广泛，而对于环境影响预测和评价方面应用的比较少。MODFLOW程序设计的独特之处，是利用了地下水模型与GIS的集成，利用各类GIS工具对地下水模型输入数据进行处理。在地下水的环境影响预测中主要是对通过地下水的数据进行综合处理后得出相应结论，因此MODFLOW是比较适合应用于地下水模型预测的。
1.1 地下水模型建设的思路
地下水模拟系统所涉及的模拟要素主要包括含水层、大气降雨滞后入渗、潜水蒸发排泄、河流和水库及各种井孔、泉等。而河流及井孔等地下水主要受降雨、蒸发、灌溉、河流补给、开采量和横向补排的影响，因此模型的一切分析都要围绕上述因素来进行。各因素的关系通过地下水概念模型表示，如图1所示。
在建设地下水模型的时候，首先应根据面向对象的分析方法，将地下水系统作为一个整体，称为地下水对象。地下水对象又是一个聚合对象，或称容器对象，它包含了多种成分对象，整个地下水对象可细分为点对象、网格单元对象、含水层对象、透水层对象、算法对象等。用户再对这些对象进行描述和建模，这就是地下水模型建设的基本思路。
1.2 地下水模型的计算方法
在地下水模型中又可分为二维模型和三维模型，其中二维模型通常采用二元结构二维非稳定流数值模型，上部潜水基本方程如下：
而在三维模型中有限差分地下水流模型是整个系统的核心。为了模拟三维地下水的状况，整个地下水流模拟系统中都应用到了有限差分模型和相关的计算程序。含水层中的地下水流，通过区块中心有限差分法来模拟。水流的模拟要与外部的条件相联系，如井、区间补给、蒸发、排水等因素都要考虑。地下水三维运动数学模型通过下列偏微分方程来描述：
式中:Kxx、Kyy和Kzz是沿着X、Y、Z轴方向白水力传导系数（m/s），h是势能水头（m），W是单位体积的过水流量（l/s），Ss是单位释水系数或单位储水量（l/m），t是时间（s）。
2 地下水模型在地下水环境影响评价中的应用
2.1 地下水环境影响评价的主要任务
环境是人类的栖息地，各项环境要素如空气、水、土地、生物等都是人类生存的必要条件；环境具有净化污染物和自我调节的能力，是人类社会生存发展的依托。地下水属于环境的一部分，因此也是建设项目环境影响评价的有机组成部分。
地下水环评着重对影响地下水质量变异的各种环境因素(工业布局、污染源的分布与变化)和地质因素(地质地貌、地下水埋藏条件、水化学特征及实际污染程度)分别作系统的分析。环境因素主要包括地下水污染源类型及其分布情况；地质因素主要包括含水层的岩性、分布范围、埋藏条件、渗透性、导水性与富水性；隔水层的岩性、结构、厚度、埋藏条件、连续性；地下水类型、补给、径流、排泄条件；饱气带岩性、结构、厚度、渗透性与隔污性能；地下水水位、水量、水质、水温动态特征；水文地球化学资料等。
地下水环境影响评价的主要任务是预测和评价建设项目实施过程各阶段对地下水环境可能造成的直接影响和间接危害，并针对这种影响和危害提出防治对策，控制地下水环境恶化，保护地下水环境，为建设项目选址决策、工程设计和环境管理提供科学依据。
2.2 地下水环境影响评价的主要技术方法
通常地下水环境影响预测与评价的方法有数学模型法、物理模型法、类比调查法和专业判断法。其中物理模型法在地下水环境影响预测中，主要是指以物理装置为手段进行的单元物理模式和整体物理模拟。一般只在解决个别特定问题或无法利用数学模型法预测，而又有现成物理模型可利用的情况下采用，实用性较低。类比调查法只能做半定量或定性预测。对评价等级较低或由于评价工作时间短等原因，无法取得足够的参数、数据时，才选用类比调查法。但是在预测时，类比调查的对象与拟建预测对象之间，必须满足：二者环境水文地质条件、水动力场条件和水质状况类似；二者工程特征及对地下水环境的影响具有相同或相似性。因此实用范围局限性比较大。专业判断法只能做定性预测。只是针对某些评价等级较低或某些难以定量表示的环境因子（如地质环境的破坏、水质中的感官性状），目前尚无实用的定量预测方法，且没有条件进行类比调查时，可采用专业判断法。该方法是根据专家经验定性推断建设项目对地下水环境的影响，因此准确系数较低。
而数学模型法可给出定量的预测结果，不过需具备一定的计算条件和必要的参数、数据。一般此方法可借助地下水动力学中较成熟的地下水水量、水位、水质数学模式，应首先考虑选用。
2.3 地下水环境影响评价中的数学模型
在建设项目的不同阶段（主要分为建设过程、生产运行过程和服务期满后等阶段）应根据各自的具体情况，分别进行预测。
当定解条件简单、确定而且已取得足够的水文地质资料和弥散参数资料时，可采用解析解模型或数值解模型求解水动力弥散方程进行水质预测；当含水层的边界条件、结构和水文地球化学条件比较复杂，难以确定汇源项和求得弥散参数时，可采用径流函数法、水动力渗流网法等近似的水质模型加修正的方法进行预测；当影响水质的随机因素较多而又有较长时间的实测数据系列时，可采用回归分析、趋势外推、时序分析等随机模型进行水质预测。
3 地下水模型应用于环境影响预测的主要思路
地下水模型应用于环境影响预测的思路主要分为四个阶段进行。具体技术路线如图2所示。
第一阶段是明确地下水环境影响预测的范围，在预测范围内应布设适当数量的预测点，通过预测这些点所受的环境影响来全面反映建设项目对地下水环境的影响。接着选择预测时期，一般均应预测生产运行阶段对地下水环境的影响。对有废污水外排的建设项目，必要时应按污染物正常排放和事故排放两种情况进行预测。然后根据建设项目各时期拟预测的地下水水质参数，对地下水污染渗流场条件进行概化和污染源简化，构建地下水预测模型。
第二阶段是确定含水层的参数值及选择水量(水位)的预测模型。地下水水量(水位)预测所需用的含水层入渗系数、渗透系数、导水系数、释水系数、给水度等参数值，应从评价区以往水文地质勘查成果资料中选定，或根据相邻地区和类比区最新勘查成果资料确定。如果评价区内缺少可直接利用的参数值，可以选择有代表性的机、民井，开展抽水、渗水等试验，求取所需渗数值。对定解条件简单、确定而且已取得足够的水文地质资料时，可采用水均衡法、解析解模型和数值解模型。而对于含水层结构、边界条件比较复杂，又有较长时间的监测数据时，可采用数理统计模型。
第三阶段是利用地下水模型进行地下水环境影响预测。主要是根据水资源计算（包括地下水补给量、允许开采量、储存量等）和预测结果，按照激化开采、均衡开采、节制开采的原则和“三水”转化的观点，评价地下水的合理开发利用及可能出现水资源衰减、地面塌陷、地面沉降等环境水文地质问题的性质及其影响范围、程度、特征等。在具体评价因地下水位变化可能导致的环境水文地质问题时，可采用预测水位与初始水位比较的方法进行评价。最后根据地下水环评的总体要求和模型的具体目标，进行多方案模拟。
第四阶段对于建设项目对地下水环境影响评价的最终结果，应得出建设项目在不同实施阶段，能否满足预定的地下水环境质量要求的结论；正确说明建设项目对地下水环境的正、负影响的性质、特征、范围、程度以及对完善环保措施的对策与建议。
4 存在的主要问题及建议
地下水模型在环评中的应用有一定的基础和前提，因此具有一定的局限性。目前在环评的应用中主要存在以下问题：地下水数学模型需要得出定量的结果，因此模型所用水文地质资料的精确度要高，应当尽可能反映实际，否则模拟结果的可靠度会降低；浅层地下水与深层地下水之间存在着越流补给，在进一步分析中应当加以考虑；模型的率定资料应当采用长系列，并且要有多年的资料进行校验，以便形成最佳的参数组合；对于地下水水量、水位的关系研究，也是一个十分重要的问题，因为地下水的污染不仅表现在水质方面，如果水量较大的话，后果也是非常严重的；地下水与地表水是一个系统，水资源在其间相互转换，不应该将其割裂开来单独考虑，应该把地下水和地表水看成是一个有机的整体，充分结合区域、流域水资源情况，并且从水资源循环系统来考虑。
5 结语
综上所述，尽管地下水数学模型还存在一些不完善的地方，但是将数学模型应用于地下水环评是可行也是有效的，而且目前也在逐渐完善中。地下水数学模型可以有效地对地下水的环境影响进行分析预测，同时也是环评中间接影响评价的有效手段。数学模型应用于地下水环评中可以显著地改进地下水环评的定量分析能力，极大地提高地下水环评中多方案比选时的排序能力，有利于得出地下水环境保护的最优方案，为促进资源环境和经济的综合决策作出有力保障。
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地下水的意义范文6
关键词：地下水，循环井，弥散试验，含砂层有机污染物
中图分类号：TU991 文献标识码： A
0 前言
地下水是指埋藏在地面以下，存在于岩石和土壤孔隙中可流动的水体。地下水是水资源的重要组成部分，我国饮用水中地下水占1/3。随着我国城市化、工业化进程加快，我国地下水污染有逐年加重的趋势。中国地质调查局的数据显示，全国有90%的地下水都遭受了不同程度的污染，其中60%污染严重。
为了遏制地下水水质的继续恶化，地下水修复技术已经成为现今环境修复领域研究的一个热门，目前较典型的地下水污染修复技术按修复方式分为异位修复和原位修复技术两大类。其中一种新型的地下水循环井作为原位修复技术在国外得到了长足发展[1-2] ，美国国防部、能源部及超级基金的污染场地中，均利用循环井进行了有机污染的修复实验[3]。但在国内，对于循环井的研究还处于起步状态，仅有吉林大学环境与资源学院的白静[4]等对循环井进行过理论研究和试验。
针对上述情况，我们在某有机污染场地利用循环井技术进行了地下水修复的中试研究，以便为循环井的大规模工程化提供技术和工程参考。本文是实际工程的总结，可为该厂和类似场地的有机污染地下水的修复提供经验。
1 场地情况
该中试现场历史上使用氯代烃类作为溶剂来清洗原料废桶，在清洗过程中对厂区所在地土壤和地下水均造成了一定的污染，目前已经拆迁完毕。该场地的土质以粉细砂、粉质粘土为主，渗透系数K为2.64m/d，地下水流速约为0.003m/d。地下水中污染主要包括苯、甲苯、间,对-二甲苯、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯丙烷和氯苯等。
2 循环井技术简介
循环井技术将原位空气吹脱、曝气、土壤气相抽提和化学氧化技术集成于一体，即可克服单一技术的修复缺陷。通过吹脱法和曝气联合作用，从水中去除挥发性有机污染物（VOCs）。通过曝气抬高井附近的水位。井中通过气相抽提形成的真空可抽取从土壤或地下水中挥发出来的污染蒸汽。真空抽提形成的负压也使得地下水向循环井聚集，其工作原理见图1。
图1 循环井原理示意图
循环井系统创造性的设计将含水层的地下水自循环井的一个开孔段抽取至井内，再由另一个开孔段排出，从而在井的周围的含水层产生了原地垂直地下水循环流。井内两段开孔间的压力梯度差是这个循环流的驱动力。修复区内的地下水同时沿垂直和水平的方向运动并进入修复井的进水开孔段。
地下水始终以修复井为中心循环流动，而没有被从含水层中清除出去。由于水势头的差别，使得在循环井周围的椭圆区域中，形成并维持着一个三维的循环模式。循环区中大部分的地下水在离开循环区前通常会多次循环流经循环井。因此，作为原位载体的水反复、彻底地将循环区中的污染物带回井内处理。垂直和水平循环流模式使得整个含水层中的水流动起来并逐一流经系统循环区域，改善了污染物的运动，使其顺利穿越难渗透区。
3 井场施工及弥散试验
3.1井场参数设计和施工
根据场地地质和水文地质信息，进行井场布设。在中试区域打三口反应井，成孔直径均为400mm，井管直径300mm，编号为反应井1，反应井2，反应井3（三口反应井组成一个等边三角形，间距为5m）；四口监测井，成孔直径均为200mm，井管直径100mm，编号为监测井4，监测井5，监测井6，监测井7，井管材质均采用给水UPVC，平面布置图详见图2。
图2 中试井位平面布置图
根据中试场地土质调查报告，反应井和监测井的长度均为20m，花管开孔共有两段，井管上部在地下8米处开孔，长度4m，井管下部在地下15米开孔，长度4m。开孔段设在渗透性较好的粉砂层。在使用之前，均对每个井进行洗井。
3.2弥散试验
井安装完毕后，首先进行弥散试验。在试验中，7#井最先观测到峰值，因此分析得出监测井7位于主流线上，地下水流向为从反应井1向监测井7方向流动。如图3所示。
图3中试场地局部地下水流向
4 系统安装、运行及修复效果分析
4.1井口安装
井口处需严格密封，确保井内真空的实现。井口布置有曝气口、抽提口、加药口、备用口、压力表等，井口布置详见图4、5。
图4 井口装置布置
图5 井口剖面图
4.2 系统安装及运行
一套完整的循环井装置包括如下：
该中试的设备和管道安装完成后，首先同时启动三口井内潜水泵将井中地下水提升至井顶部后通过喷淋头向下喷淋，在井中进行吹脱，循环水量为0.1m3/min；然后开始井内曝气和气体真空抽提来增加气液传质界面，增强气体吹脱效果，同时也增加地下水中的溶解氧含量，使污染地下水始终处于有氧环境中，促进生物降解，曝气量为0.2m³/min，曝气压力0.1MPa。
同时通过曝气装置和真空抽提装置对井内液位进行波动调节，从而促进了地下水的循环，扩大了循环井的影响半径。切换运行的周期设为0.5小时。
三个循环井形成了一个井群，它们相互影响，同时对外辐射，使该循环井群处理地下水的有效面积增加，提高了处理效率。
循环井运行时间为半个月。
4.3 修复效果分析
表1 污染物处理前后情况 单位µg/L
井位
分析指标 监测井4# 监测井5# 监测井6# 监测井7#
苯系物
苯 30.6 4.6 10.9 225.0
治理后
去除率(%) 98.4 89.1 95.4 99.8
甲苯 97.1 11.4 57.2 304.8
治理后 3.2 2.2 5.4 3.1
去除率(%) 96.7 80.4 90.5 99.0
间和对-二甲苯 10.0 0.9 3.8 26.9
治理后
去除率(%) 95.0 45.8 86.7 98.0
卤代脂肪烃
1,1-二氯乙烷 15.4 4.0 6.2 28.1
治理后
去除率(%) 96.8 87.4 91.9 98.2
卤代芳香烃
氯苯 12.6 1.1 4.1 23.5
治理后
去除率(%) 96.0 54.3 87.8 97.9
结果表明，经过循环井技术较短时间的修复后，4口监测井中的苯、甲苯、间,对-二甲苯、1,1-二氯乙烷和氯苯等有机污染物浓度都显著下降。
5经济效益分析
1）设备的重复使用。公司在一次性添置固定资产后，即可长期使用。
2）最经济的药剂投放量。项目实施中尽量使用曝气、吹脱、抽提技术，降低药剂使用量，节约了直接成本并降低了可能返工导致的成本增加。
3）采用循环井技术，将污染一次性彻底根除，不会产生返工。相比之下，抽出处理，成本高，修复时间长，其整体治理成本相比循环井技术并无优势。
6 结论及前景分析
循环井作为一种新型的原位治理地下水技术，可以对饱和区和非饱和区（含砂层等渗透性好的土层）内的地下水中的有机污染物尤其是挥发性有机污染物进行分解或无害化治理，在技术和经济上是可行的，具有较高的效率和较低的成本（无注射、排放费用，不需抽提地下水），工期短，安装维修方便，风险小。未来应用前景十分广阔。
参考文献：
[1] Junqi Huang, Mark N. Goltz，A three-dimensional analytical model to simulate groundwater
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[2] John A. Christ a,1, Mark N. Goltz b,), Junqi Huang， Development and application of an analytical model to aid design and implementation of in situ remediation technologies，Journal of Contaminant Hydrology 37 _1999. 295317
