地下水污染调查方案范例6篇

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地下水污染调查方案

地下水污染调查方案范文1

关键词:课程思政;土壤修复;环境工程

1土壤及地下水污染修复课程介绍

土壤及地下水修复课程总学时为32学时,为专业必修课。通过本门课程的学习,使学生对土壤及地下水污染及修复有一个最基本的了解,正确理解土壤及地下水污染修复中涉及的基本概念和基本理论,对不同土壤及地下水污染问题的原理、效应及其控制有一个总体的掌握,并掌握土壤及地下水污染修复的原理、方法及计算,了解土壤及地下水污染修复的发展趋势。原课程分为6大章节:①土壤及地下水概述、②场地特征描述、③土壤-地下水中污染物迁移基础理论、④反应器的设计、⑤土壤及地下水修复技术及⑥风险评估及管理。如果要将课程思政融入到课程的教学环节之中,必须解决以下问题:培养什么人(课程目标)、怎样培养人(课程设计)、如何评判学生是否达标(教学效果与考核)。

2土壤及地下水污染修复课程目标

中南民族大学环境工程专业在申请专业工程认证的过程中调整培养目标,从四个方面对人才培养提出了要求:(1)知识能力;(2)实践能力;(3)职业素养和(4)发展潜能,其中重点强调了素质教育和发展潜力[2]。此外,中南民族大学学生超过一半来自与少数民族地区,所培养的专业人才也需要能够服务民族地区。民族地区蕴藏着丰富的水资源、矿产资源和动植物资源,是我国重要的生态功能区。进入新世纪以来,我国民族地区的社会、经济取得了显著的发展,但也带来了日益严重的环境问题,因此急需环境工程专业人才。资源过快消耗越来越突出和受到关注,政府或者企业在做决策时常常存在经济与利益的冲突,常常有对立的情况发生。比如说,如果想要高效的经济效益就必然要牺牲环境,但出于环保的考虑,经济成本又会很高,在这种情况下,环境工程师做出怎样的取舍尤为重要。我们既要通过先进发达的科技改善和优化现存的生活条件,但同时要遵循自然规律并且使我们的后代能可持续发展下去。我们不能以浪费和牺牲地球—我们共同的家园为代价来扩大自身的财富,目光短浅的只看现在而不顾及后代的权利和利益。那么应该培养什么样的人才?土壤及地下水污染修复课程目标设定为使学生对地下水及土壤污染及机理有一个最基本的了解,对不同土壤及地下水污染问题的原理、效应及其控制有一个总体的掌握,并着重掌握土壤及地下水修复技术的原理及修复技术,能进行简单的土壤和地下水修复设计计算,掌握土壤环境风险评估步骤及方法,能提出修复设施方案和运行管理措施并遵守工程伦理准则,具有强烈的社会责任感,正确的价值观、利益观,把全人类的共同利益放在第一位。

3教学效果与考核

对于课程思政内容的考核不能单一的以考试成绩为评判标准,因为单纯以卷面形式考查不能满足对于思政教育的评价,需要由单纯的考试转向“考试与实践调查”相结合;由终结性评价转向“过程性评价与终结性评价相结合”,即对学生平时学习能力进行实时的记载。人的能力是多方面的,会考试只是其中很小的一部分,通过考核方式的改变让学生有更多的途径展现自己。表1为土壤及地下水修复课程的考核方式及评价标准,过程考核和期末考试相结合,过程考核包括课堂表现和平时作业;期末考试的考核方式为笔试(闭卷)。考核成绩的构成:总成绩为100%,平时成绩(包括课堂讨论、平时作业和出勤等方面)占50%,期末成绩占50%。

4结语

地下水污染调查方案范文2

【关键词】工程地质勘察;人文地质;危害;处理

自然界的物质循环中,维持着一种相对稳定的生态平衡。如果,由于人类的活动,自然界的物质循环和生态平衡失调,则会反过来危害人的健康和生产活动。这类环境质量退化引起的危害,往往不是短期内所能克服的,地下水资源正是这类环境因子之一,一旦由于人为因素而恶化,将危害国计民生和环境质量,所以,认真作好地下水资源的合理开发和保护工作是项极其重要的任务。

1 工程地质勘察中水文地质问题及其危害

1.1 过量开采

地下水作为资源,它有个“量”的概念,所谓“取之不尽,用之不竭”是有条件的,只有对地下水资源作出了正确评价,并且,据此制定的开发利用方案是合理的,取水建筑物的设计与施工也是正确的,开采过程中,地下水水位降深和降落漏斗范围都是预见到的,是置于控制之下的,也就是说,开采量和补给量能达到动态平衡,这样地下水才是取之不尽,用之不竭的。反之,如果对水资源缺乏全面规划、统筹兼顾,或者开发利用方案和手段不符合客观实际,或者补给条件由于人为的、自然的因素而改变等等原因,造成地下水的过量开采,即开采量超过补给量,使含水层中的储存量逐渐消耗,地下水水位持续下降。区域性降落漏斗范围不断扩大,当这种过量开采出现的不良现象,没有及时得到自然的或人工的补给所调整和补偿,继续发展下去,则地下水资源必然会遭到破坏,致使水源地出水量日趋枯竭,设备不能充分发挥效益,迫使水源地部分停产,甚至全部报废,从而影响工农业生产和人民正常生活。

1.2 外界污染

凡由于人类活动引起地下水组成成分的有害变化都是污染,这和地下水因自然界的矿化作用而改变其组分浓度的现象,在成因上是有区别的,尽管后者有时也使水质恶化。地下水被污染是水质恶化的主要原因,其污染来源和污染途径是比较繁杂的。大体可分为四种情况:(1)未经处理或虽经处理但其水质仍不符合排放标准的工业废水、城市生活污水以及有高浓度残余化肥残余农药成分的灌溉回流水,通过污染地表水、污水灌溉、废水排放处理系统等的渗漏途径进入地下,造成对地下水的污染。(2)工业及城市的固体废弃物如废渣,废矿石、垃圾等,露天集堆的固态工业原料和产品如矿石,它们中的某些物质经大气降水的淋滤呈溶解态或者悬浮态随降水渗入地下,而污染地下水。(3)大气中的有害气体,有毒物质微粒(尘埃),也可经大气降水的携带进入地下,导致地下水的污染。(4)井孔在设计与施工上的缺陷,往往成为地下水污染的媒介。譬如:井孔上部封闭不严密,使污染了的地表水、大气降水沿井孔外周的孔隙、裂隙渗入地下,有些回填处理不好的废弃井孔起到类似的污染渠道作用,还有,井孔分层止水结构处理不妥当,使井孔周围环状间隙成了不同含水层水的越流通道,造成水质不好的水和水质好的水发生水力联系,也会使水质好的水被恶化。有些使用年久井管已腐蚀的水井,其水质变坏就是这个缘故。

2 工程地质勘察中水文地质问题的处理措施

从改善和保护地下水资源的需要出发,勘察期间应该注意做好下列工作:

2.1 污染调查

这项工作,宜尽可能在地质测绘和水文地质测绘的同时进行,以尽早掌握工作区内有无污染可能及其趋势或已污染情况,便于及时考虑防护与治理措施。调查之前,应先向当地的环境保护部门收集和了解与地下水污染有关的背景材料。调查内容包括:污染来源、污染途径、污染物质成分及其危害性、已污染范围和污染程度以及其发展趋势等。调查中要着重注意污染对富水地段或者拟考虑作水源地地段的影响。鉴于地表水与地下水在很多情况下有密切的水力联系,而工业废水又通常是排放于地表水系的,污染的地表水往往是地下水污染的主要介质。所以,调查时要注意了解地表水的污染状况、自净能力及其与地下水的相互关系。有条件的话,最好还调查些当地居民对环境条件的反应和他们的适应能力这方面材料,以供考虑防治措施时参考。

2.2 建立监测系统

通过污染调查,发现主要富水地段或拟建水源地地段有被污染的可能,或者已出现不同程度的污染时,则应建立对污染的监测系统,最好与地下水动态长期观测网结合起来,监测点除能控制上述及其附近地段外,应沿污染源方向布置,还要在邻近不会受到污染的地方(应是同一水文地质条件下的)设置2~3个对照点,以资分析对比。监测系统应定期检验地下水水质,测量地下水水位、水温外,还应该注意附近土壤、地表水等污染介质的状况,掌握动态。分析趋势,及时预报。

2.3 选择水源地

在进行水源地方案对比、选择水源地时,应该考虑兼顾工农业用水,不要影响农业用水需要,如果工作区内,由于其他水源地的开采,开采量已接近补给量,或者水质已有恶化趋势,或者已出现地面沉降现象等情况,则在没有统筹安排、调整各水源地开采方案和采取人工回灌等措施之前,不宜再设置新的水源地。一般情况下,水源地应该选择在污染源(如城市、容易造成污染危害的工矿企业)的上游[4]。

2.4 拟订开采技术方案

在拟订开采技术方案过程中,应该充分考虑各方面的有利因素和不利因素,要预见到开采条件下可能出现的动态,来规划和控制开采量及相应的水位降深。在水源地附近另有其他水源地时,必须处理好各水源地开采方案的协调问题。譬如,取水的主要含水层怎样配置,开采量怎么分配,工作水位控制在什么深度等等。

3 结论

总之,应为某些特定的地下水资源防护与抬理项目如人工回灌、防治污染、控制地面沉降等提供必要的地质――水文地质依据和适宜的技术措施建议,并需要开展相应的科研与实验工作。

参考文献:

[1]刘集生.工程勘察中的水文地质危害分析[J].科技与企业,2013(03).

[2]杨秀芬.探讨煤田水文地质各阶段工作重点系统[J].科技与企业,2013(18).

地下水污染调查方案范文3

关键词:天津市地下水;工程建筑;区域地下水评价

1天津市地下水

1.1天津地下水现状

天津市人口众多,对水资源的需求量,远远大于其他城市,所以天津市的地下水长期的是处于严重开采的现状,因此我们发现问题越来越突出,比如我们的地下水位大幅度下降,地面下沉,还有就是许多厂家,把工业污水偷偷的排到地下,从而造成我们地下水的严重污染,地下水的质量,以及它在空间还有时间上的变化,都与人们的生活息息相关,对地下水的勘察和调研,不仅是我国的一项问题,也是世界上研究的一个重点[1,2]。针对天津地下水这种现状,我们要结合到我们以后的工程建筑中去,因为上文作者已经提到,地下水的质量直接关系到我们工程建筑的质量,与我们的人身还有财产安全密切相关,所以加大对它的研究是时代的趋势,也是我们发展城市经济的必由之路。

1.2天津市地下水的开发利用

天津市它坐落于我们华北地区的北部,由海河连接着,自古以来经济发达。是一个人口众多的城市,但是天津处于温带季风气候区,它的年降水量不大,地下水的分布区域,也不是很均匀,分布的条件复杂,埋藏的深度,也是随着地区的不同会发生相应的变化,我们对天津市地下水的开发,已有几十年的历史了,在历史上天津曾经出现干旱问题,因此在那段时间里不管是城市还是农村,人们都在忙着从事同一件事,那就是打井,打井热造成天津地下水的大量被使用,现在随着市区城市的建设,和人哭的逐年增加,市区的用水量,也出现了历史上从没有过的历史,这一现象导致我们的地下水位下降,地面甚至出现坍塌的现象,我们国家近几年采取引滦入津,这一分针的采取,在一定的程度上缓解了了我们的我们市区地下水的开采量还有可开采量的平衡,但是由于地质条件的限制,在局部区域也存在着过渡开采问题。地下水不论是对对农业还是对工业都有着十分重要的影响所以我们对待其,要慎之又慎[3-5]。

2天津市地下水对工程建筑影响

2.1地下水的化学物理性质还有侵蚀性

地下水的形成我们知道,它是由地表逐渐深入到地下的,期间需要经过岩石,岩石中含有大量的可溶解性的物质,因此地下水中一般含有酸碱度,地下水中一般都含有二氧化碳,二氧化碳是地下水中不可缺少的成分。他们一般情况下以气体状态存在于水中。当我们的水中含有的二氧化碳的逐渐增加时,那么我们地下水溶解碳酸的能力也会逐步上升。当水中HCO-3的数量增大的时候,这是水中也必须有相对数量的CO2,只有这样才能保证我们平衡,他们是相互制约相互依存的。我们把游离的CO2称为平衡CO2。当游离的CO2和新生的HCO-3保持稳定的时候,其他的部分将对碳酸盐进行溶解,因此这后一部分的二氧化碳被我们称之为侵蚀性CO2。这并不是说,CO2和我们的碳酸盐在任何条件下都能发生化学的反应,他也存在着特殊性,而溶解碳酸盐二氧化碳众多我们熟知的作用里面的一个,还有就是,SO2-4它混凝土中的某些成分相互作用,能够生成水硫酸晶体,这就会对混凝土结构造成严重的破坏,这种破坏广泛的存在于我们工程建筑行业中,还有就是镁盐和混凝土中的Ca(OH)2相互作用从而形成Mg(OH)2还有非常容易易溶于水的CaCl2,这些都会使我们的混凝土建筑,遭到致命的破坏还有侵蚀。

2.2地下水对工程建筑的危害

地下水对工程建筑的影响,首先我们先讲一下地下水位的变化以及它对工程建筑的影响还有危害。如果地下水位上升那么我们的地基的承载力就会变低,重要问题就是可能造成建筑的坍塌,还有就是滑移等系列问题。如果由于气温原因,从而引起地下水的冻涨等问题,那么我们地上的建筑物,可能就会因为上升和下降的变化,从而导致建筑地基严重变形。尤其是对于结构不稳定的土壤来说这种情况,尤为严峻,是我们进行工程,建筑中,不得不考虑的一个问题,再者我们要说的一个问题就是地下水侵蚀可能会对混凝土,还有可溶性石料,金属制品造成严重的侵蚀性的危害[6,7]。这些问题主要是因为我们地下水中含有大量的可溶性化学物质,所有的这些问题都会在我们以后的工程建筑中,带来很大的危害性还有就是破坏性,地下水化学物质含量的多少,直接影响我们建筑材料的使用寿命,还有就是它的稳定性还有安全性,所以这些问题我们必须实现做好调查与研究只有这样我们才能减少地下水对工程建筑造成的不良的影响。

3天津市区域地下水

3.1不同区域的质量

我们现在以县级行政区作为我们划分的依据,对地下水的质量进行分析,比较各个行政区地下水的质量差异。从而我们就能整体上了解天津市整体的地下水的状况,我们经过调查研究发现,各个行政区都存在着一个共同的问题那就是地下水质量远远低于同等级的县级行政区,还有就是我们在调查中发现除了蓟县还有宝坻区外,水质相对较好外,其他各个行政区的水质都是五级,地下水存在的问题众多,比如我们的环境污染问题,还有就是工业污染。从调查的结果中我们发现在天津各个行政区,他们的深层地下水,质量要好于我们的浅层地下水,造成这种问题的原因主要是因为,我们人类生活中,主要用到的还有就是污染到的都是我们的浅层地下水,而深层地下水由于埋藏的深度较深,所以受污染的程度也就相对来说比较小,但是并不所有区域的深层地下水的程度都好,比如我们在调查中发现,塘沽,还有北辰区,深层地下水的质量也是比较差,这主要是和他们的本身土壤中含有的氯化物有关,当然也和当地经济的发展,有着不可推卸的责任与关系。

3.2不同水层地下水的质量

地下水,分为以下几种他们分别是浅层地下水,承压水,深层地下水。从调查结果中我们的出了浅层地下水的污染程度最高,而承压水,和深层地下水的污染程度是成下降的趋势的,所谓水质量的好坏,主要是看我们谁中所含有的氯化物的含量,还有铁元素,高锰酸钾等一些列元素的含量,从调查中我们发现浅层地下水这些微量元素的含量与深层地下水之间差异是比较明显的,而我们的承压水处于两者之间,水的酸碱度,还有氯化物的含量是我们做调查所必须研究和调研的一部分,缺一不可。浅层地下水的含量占地下水含量的绝大部分,因此它的质量的好坏,直接影响着我们的生活,在天津地区,浅层地下水分布的区域也是相对来说比较集中的,它主要分布在塘沽,汉沽,大港,东丽,北辰,市区等,但是静海还有宝坻的浅层地下水相对于其他地区来说,还是比较少的。

4结语

本篇论文主要是结合我们天津市区地下水的状况,综合分析了地下水对工程建筑的影响,还有就是对天津市地下水区域进行了一个比较详细和系统的分析与调研,我们通过文章了解到,天津地下水的现状,还有它的开发和使用的现状,我们通过研究发现了问题,找出问题的解决的方案还有措施,从而保证我们以后再开发地下水方面需要注意的一些问题,文章的第二部分主要讲的是地下水与我们的工程建筑,密切相关。我们要在工程开始之前,对当地的地下水做一个详尽的分析与调研,从而保证了我们工程建筑的使用寿命,还有就是提高了我们的工程建筑的效率,文章的第三部分主要以天津为例,分析了它不同区域之间地下水的差别,以及造成这种现象的自燃原因,还有就是次生问题原因。整片文章的布局作者始终保持着实事求是的研究态度,综合分析各项的研究数据,保证我们研究的准确性,还有对以后工作的可指导性,作者希望这篇文章,能对我们的地质工作人员,还有我们社会上的各个群体有所帮助,使它们明白我们现在所处的环境并不容乐观,我们要坚持可持续发展的路线,保护我们的地下水不受污染,只有这样我们才能有一个绿色的家园。

作者:唐宇鹏 单位:天津华北工程勘察设计有限公司

参考文献:

[1]颜於滕,浅析地下水对工程建设的影响及对策,中国矿业大学建筑工程学院.2009.

[2]建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)[S].

[3]地下工程防水技术规范(GB50108-2001)[S].

[4]尹国勋.李振山地下水污染与防治[M].北京:中国环境科学出版社.2005.

[5]文冬光.加强地下水污染调查与防治[J].水文地质工程地质,2005.

地下水污染调查方案范文4

关键词:水文地质;地下水;作用

水文地质是工程施工和勘察方面的重要组成部分,对水文地质的考察深入与否将直接关系到工程是否能够顺利开展,同时,在水文地质中,地下水的质量对其的影响也是不容小觑的,地下水作为岩土体的重要构成,在很大程度上上对水文地质起着至关重要的作用,因此,如何将地下水出现的问题进行合理科学的解决,并结合实际情况对其进行深入的分析和探讨,从而推动后期工程的顺利开展,具有非常重要的现实意义。

一、关于水文地质勘察

1.水文地质勘察的含义

所谓水文地质勘察工作,简单来说,就是对水文地质条件和地下水的状况进行一个比较系统的调查和分析,其受到很多因素的制约,最常见的就是因为天气状况而变化的的影响。而后期开展的水文地质工作一般在野外进行,这无疑给地质工作的开展又增添了许多不定性因素。前期需要做好充分的准备,如考虑好天气原因是否适合开展勘察,而在后期,则需要着手附有调查图案的水文地质勘察报告,报告的要求和内容绝对不能马虎,需要站在科学分析的角度进行阐述,同时,前期准备工作和后期收尾工作都应以认真负责的态度对待,否则对于工程施工质量来说将会造成不小的冲击。

除此之外,由于要求和范围以及勘察目的等方面存在差别,水文地质勘察工作总体来说又可以划分为两个大的方面:综合性的水文地质普查和专门性的水文地质勘探。

二、地下水勘察的重要性

地下水对岩土体的性质具有重要的影响,同时也和建筑物的稳定持久性以及岩土工程的地基息息相关。因此,将水文地质勘察工作做好在此具有非常重要的现实意义,而一直以来地下水所受到的关注度都比较少,导致这个误区的原因就是相关人员误以为地下水对于工程建设没有直接联系,因此在这个错误观念的长期引导下,地下水问题始终在工程施工方面得不到重视,实际上,地下水对于工程建设的影响以及施工建设的方案都具有重大的影响,很多时候工程开展屡遭挫折或是后期达到的效果没有预期料想的那么好,就是由于没有将地下水的因素划入考虑的范围所导致的。因此,在之后的工程施工中,将地下水问题的因素作为重点研究对象是重中之重的。

作为岩土体的重要组成部分,地下水和工程的特性分不开关系,特别是在水文地质条件相对复杂的情况下,要在实际勘察的区域对水文地质问题的研究和探讨进一步的深化,同时还要对地下水进行深刻的分析。

三、水文地质勘察中地下水存在的问题以及优化措施

1.水文地质勘察中地下水所存在的问题分析

地下水也是水资源的组成部分,我国水资源的现状除了用水紧缺之外,最大的特点就是水资源污染比较严重,而导致水污染严重的原因可以简单的概括为两个方面:人为污染和环境的影响。地下水的污染一直都是近年来人们头疼的问题,毕竟地下水质的探查是一项耗费量十分巨大的工程,然而地下水的纯净度对人们的健康有着非常重要的直接影响,同时,这也是水文地质中一个比较典型的问题。除了一般的人为污染之外,地下水的纯净度和自身的水质条件也密不可分,换句话说,地下水自身的污染也具有不可推卸的责任。很多时候地下水的自流速度比较慢以及自身净化能力比较弱是导致地下水污染最大的自身原因,这是排除人为污染因素最直接的后果。而在发生此类污染的同时由于扩散的速度过快,扩散的范围过广,很多时候都不易被人察觉,直到事态发展越发严重,人们才发现地下水污染的问题已经岌岌可危,这就是为什么地下水污染一直以来都难以得到彻底解决的原因。

除此之外,还有一个比较明显的原因就是潜水位对工程施工所造成的影响,水文地质勘察实际上也是对于周围工程与环境的契合度进行一个系统调查,前面的地下水问题主要体现在沿途自身的力学性能还没有得到比较稳固的发展,而在潜水位一旦发生上升的情况下,就会使河岸和斜坡发生滑移,严重的甚至有可能崩塌,而其所造成的损失将是难以估量的,这样一来,工程施工过程中的建设安全性就很难得到保障。

另外,还有一个不能忽视的重要因素,那就是地下水位的下降问题,这样会导致干湿交替和木桩的腐烂,也就是说,在石膏层和钠盐层的溶解下会对建筑物的地基进行偏移的影响,这对建筑物来说也是潜在的安全隐患,若是长期得不到重视,那么将会招致无法预计的后果,因此,该问题不得不引起人们的重视。

2.水文地质中地下水问题的优化措施

地下水存在的相关问题包含方方面面,并不是一个单一的个体,因此,在提出地下水问题的优化措施之前,必须明确这些措施也应该是涵盖方方面面的,并且还需要对症下药,只有这样,才能将地下水问题的解决落到实处。

首先,对于水文地质勘察问题必须明确,关于水文地质勘察工作的影响因素较多,因此,兼顾各个方面也是很难实现的,只能将最主要的因素划入规划的范围之内,其中,应该明确对地下水的种类以及地下水的水位和变动的幅度进行一个比较具体的把握,以防在情况发生时手足无措。避免造成更大的损失。除此之外,对于含水层和隔水层的厚度也应该做到心中有数,另外,最重要的就是对地下水的数据分析有一个合理的理论研究,同时加强措施辅助实施,还应该对水文地质问题中的勘探出现的情况制定一个合理科学的解决措施,这样一来,就能够保证水文地质勘察资料具有一定的准确性。

第二,当对地下水的水位进行测定时,如果遇到含水地层的情况就应该对地下水位的状况加以测定,在静止水的测定情况下,最重要的是满足时间上的稳定性,同时,在对水文地质参数进行测定时候,不仅仅需要对倒数系数和地下水的渗透系数进行测定,还不能忽视对毛细水上升的高度,这些是确保万无一失的关键所在。

第三,还应该建立科学合理的相关机制体系,只有这样,在地下水的勘察过程中才能提升一定的水平,同时,机制的建立并不是一朝建立十年不换,机制需要不断进行完善和更新,这样才能和实际的变化形式相适应,否则只是形如虚设,起不到任何作用。因为事态的发展并不是一成不变的,如果没有在机制的更新上满足与时俱进,那么在不好的情况发生的时候只能坐以待毙,同时,水文地质测量的技术含量也应该进行一个比较系统的升级,不能拘泥于一成不变的形式,这样才能确保工程的稳定进行。

四、结语

综上所述,水文地质勘察中的地下水问题的相关因素包含方方面面,将地下水问题进行合理科学有效的解决也不是一朝一夕就能完成的。要想将实现对地下水问题的合理解决落到实处,就应该逐渐解决以上提到的相关影响因素。同时,水文地质在地质勘察中占据着举足轻重的地位,因此对其的重视程度一定不能掉以轻心,在测评和分析数据等方面应该采取详尽对待的态度,确保以上所说的各点,就能在最大限度上顺利开展施工。

参考文献:

[1]孙柚慧.地质勘察中水文地质问题的分析[J]黑龙江科技信息.2013(13)

地下水污染调查方案范文5

关键词:矿山开采;地下水环境;保护措施

Abstract: With the development of mining has been a great impact to the groundwater environment. In order to protect the groundwater environment and better protection of groundwater resources, iron ore to Maastricht groundwater environmental protection measures are discussed.

Key words: mining; groundwater environment; protection measures

中图分类号:P641.8文献标识码: 文章编号:

1引言

矿山开采不仅影响着水资源量与水资源循环,同时也引起含水层水位变化及造成地下水污染。矿山开采过程中采取保护矿区地下水资源的措施、加大对矿山废水污染控制力度以及做好地下水污染的调查与防治工作,才能切实保护矿山地下水环境。马城一带大水铁矿位于滦河冲洪积扇中上部,资源量(332+333)为250116万吨,平均品位>30%,矿体赋存在太古界单塔子群白庙子组和滦县群司家营组中,矿区地下水系统形似“蘑菇”状,上部为第四系强含水层厚度大、分布广、富水性及透水性强、补给充沛;中部基岩风化裂隙含水层厚度较小、分布广、富水性及透水性弱、补给不足;下部基岩构造裂隙含水层呈带状分布于局部地段,富水性及透水性中等,基岩构造裂隙含水层带两翼古老变质岩透水性极弱,可视为相对隔水层。因此,矿山开发只能采用上向分层充填法,通过预留基岩隔水顶板,隔断或减弱第四系水与矿坑的联系,为更好地保护地下水资源,对马城铁矿地下水环境保护措施进行探讨。

2地下水环境保护措施

2.1预留合理的矿坑顶板(安全矿柱)并加强监测

预留合理的隔水顶板,隔断或减弱了第四系强含水体与矿坑之间水力联系,是保护地下水资源和确保安全采矿的关键。区内基岩风化带岩石力学强度底,易坍塌,岩体稳定性极差。如基岩风化带下部预留矿柱不合适,变形太大,新生裂隙逐步向基岩风化带内部发展,新生裂隙的增加,将导致第四系水沿着新生裂隙渗入矿坑,从而改变地下水渗流场,地下水渗流场的变化将导致岩体应力场的重新调整,新生裂隙进一步发展,预留矿柱与基岩风化带渗透性进一步增加,如此恶性循环,直至矿坑顶板坍塌,第四系水将直接涌入矿坑,威胁矿山安全,破坏地下水资源。因此,预留合理的安全顶板显得尤为重要,在矿山基建及开采过程中,应加强矿坑顶板变形及渗水情况监测。

2.2对不稳定性顶板进行注浆加固处理

在构造破碎带附近,矿坑顶板工程地质性质极差,顶板不稳定,如马城矿区3~24线之间受F1、F2、F3多条断层共同作用所形成的复合影响带,岩石较破碎、透水性较强、中等富水区,顶板不稳定,因此,建议对该地段的矿坑预留顶板进行注浆加固处理,增强顶板稳定性,减弱第四系强含水体与矿坑之间水力联系,保护地下水资源,确保安全采矿。

2.3提高充填质量,提高顶板稳定性

矿山开发采用上向分层充填法,每个4m分层内先充填3.5m厚左右的一层非胶结充填料(尾砂),再充填一层0.5m厚左右的胶结充填料,用作上一分层回采的设备作业面,每个分层充填料经养护达到强度要求后即可进行下一个循环的开采。充填对改善围岩、矿柱、顶板应力分布,对顶板稳定性和减小地面沉降的作用非常有效,因此,矿床开采应借鉴国内外充填法采矿的成功经验,提高充填质量,及时充填,充填应充分接顶,提高顶板稳定性,从而确保矿山安全和保护地下水资源。

2.4密切关注新构造运动,增强矿山地震设防能力

本区位于山海关隆起的次一级司马长复式向斜构造带中,基岩构造形态以褶皱为主,断裂次之。区内新构造运动频繁,地震活动较为活跃, 主要以晚近地壳活动为主,根据《中国地震动峰值加速度区划图》划分,矿区地震烈度为七度区,设计基本分组为一组,地震动峰值加速度为0.15g,地震动反应谱特征周期为0.40s,地震抗震设防烈度为Ⅷ度,区域稳定性属不稳定级,见图4-1。

图4-1 唐山及滦县地震烈度分布图(据陈非比等)

区内地震频发,见表4-5,1567-1624年的近60年内,4级以上地震发生过4次,1795-1976年的近200年中,4级以上地震发生过11次。其中,1945年9月23日23时45分发生的地震,历时30秒,震中在司家营矿区附近,房屋倒塌4万余间,死亡600余人;1976年7月28日唐山大地震,震级7.8级,震级之强,烈度之大, 破坏之严重,是历史少有的,此次地震的有感范围北起黑龙江的满洲里,南至河南的漂河,东临渤海湾,西抵宁夏的名咀山,14个省、市、自治区、200多万平方公里土地上居住的几亿人受到扰动。地震中心区内民房大量倒塌,农田淤满泥沙,水渠、水井堵塞,公路,铁路、桥梁损毁,地震中死亡24.2万余人,重伤16.4万余人,轻伤者不计其数,地震发生时,诱发地表裂缝、喷水、冒砂等现象。

矿山设计务必充分考虑地震设防强度,如果由于新构造运动造成矿床上覆顶板坍塌,第四系上部强含水层组中的孔隙水将大量涌入矿坑,形成矿山突涌水及矿坑泥石流灾害,后果不堪设想,同时,将破坏地下水资源。

2.5采取有效措施加强治理未封闭老钻孔

上世纪70年代勘探基于当时的露天开采方案,钻探未要求封孔,据统计马城矿区以往未封钻孔总数达70多个,这些未封钻孔,在未来井下开采时,将加强第四系水与采矿坑之间的水力联系,是矿坑突水的重大隐患。由于70年代未封闭老钻孔均己坍塌,终孔后未留设标志,孔内充泥或充水,且孔斜测量精度不高,因此,很难再对原老钻孔进行封孔。因此,矿山生产过程中,应收集所有未封闭钻孔坐标,在钻孔周围对基岩风化带与矿坑预留顶板采用地面预注浆方法截断未封闭钻孔导水通道,以确保矿山安全,保护地下水资源。

2.6走循环经济之路,建设绿色矿山

为了保护地下水环境,矿山应走循环经济之路,建设绿色矿山。一是加强矿区水资源综合利用,将矿坑排出的水净化处理后,解决矿山供水问题;二是严禁矿渣、矿石等乱堆乱放,应对放置矿渣、矿石的场地地基作防渗处理,周围修建防护墙,防止雨水淋滤作用,污染物进入地下水;三是做好恢复植被及植树造林等人工绿化规划,特别是采矿工业场地、竖井工程、填充站等,防止水土流失,减少对生态环境的破坏;四是矿山闭坑后要拆除不用建筑物、井架,封闭井口等。对竖井、斜坡道等井下工程进行回填处理。

滦县历史地震一览表表4-5

3结论

3.1在查明矿区工程地质条件下,建立工程地质模型,采用解析法和数值法对矿坑顶板预留厚度及点柱尺寸进行了模拟计算,评价矿体顶底板稳定性。

地下水污染调查方案范文6

关键词:商丘;地下水;资源;优化

中图分类号:TV211 文献标识码: A

The optimize nanlysis of groundwater resources in Shang Qiu

Du Xue-feng

(No.4 Institute of Geological & Mineral Resources Survey of Henan, He’ nan Shangqiu,476000)

Abstract: There is relative rich resources of groundwater in the Shangqiu region, but surface water resources is pettiness. With the rapid economic development and constantly improve, the consumption of groundwater increases day by day. The serious over exploitation of groundwater and imbalance compensation is very outstanding. In this paper, through the analysis of the hydrogeological conditions and utilization of the status quo in the ShangQiu area , puts forward the future groundwater resources development and utilization of technical measures.

Keywords: Shang Qiu, groundwater , resources; optimize; exploitation;

商丘地区地处黄河冲积平原东南部,地貌简单、地势平坦,呈西北略高东南稍低,地面海拔高程47~56 m,为黄河冲积平原(黄河冲积扇下部边缘相)地貌单元;区内水系较发育,沟渠纵横,属淮河水系,均为季节性河流。商丘地区地表水资源贫乏,生活饮用水、工农业生产用水的主要水源是地下水。

商丘地区水资源总量18.57亿m3,人均水资源量仅为280 m3,亩均水资源量240 m3,分别不足全省和全国平均水平的2/3和1/8,远低于国际上人均1000 m3的下限,属重度缺水地区。因此,研究本区地下水资源的赋存特征、开发利用现状以及建立合理的开发利用方案及制度是目前所面临的迫切任务,也有助于商丘地区的可持续发展。

1 商丘地区地下水资源概况

商丘地区地下水在空间分布上具有多层性、多样性,新生界松散沉积物厚450~1300m,含水砂层与其间的粘土、粉质粘土、粉土等岩互沉积,含水岩性主要为中砂、细砂、粉砂及砂砾,属松散岩类孔隙水。按含水层的埋藏深度不同,分为浅层含水段(埋深70 m以浅)、中深层含水段(70~350 m)、深层含水段(350~600 m)和超深层含水段(600~1300 m)。[1][2][3]各含水段主要特征见表:

商丘地区浅层地下水是农村居民及农业灌溉的主要水源,淡水~微咸水,硬度较高,由于受工业废液、农药喷晒、生活污水等因素影响,浅层地下水原生及次生污染导致部分因子超标,适宜饮用的地段不断减少;中深层地下水水质较差,目前基本未开采利用;深层地下水水质良好,是商丘地区工业及城镇居民的主要饮用水水源,近二十多年来,水位埋深由几米下降至四十多米,在城市等用水集中区形成的降落漏斗水位埋深达七十多米,水位仍呈下降趋势;超深层地下水主要是静储量,埋藏深,层间分布有稳定且较厚的粘土、粉质粘土相对隔水层,与其上各含水层之间的水力联系很弱,水平渗透为主,水质与中层地下水相近,是良好的热储层,近年来是主要的地热开发利用层段。[4]

2 地下水资源开发利用现状

商丘地区水资源总量18.57亿m3,扣除地表水地下水重复计算量0.366亿m3,而实际可供水资源量仅为18.22亿m3,其中地下水13.85亿m3。据近年用水统计,商丘地区地下水开采总量为14.52亿m3,其中地下水开采总量为12.19亿m3,占地下水开采总量的94.6%;深层地下水开采总量为0.58亿m3,占地下水开采总量的4.76%。地下水供水量占总用水量的84.3%。[10]

浅层地下水主要为农田灌溉、农村生活及乡镇企业用水,深层地下水主要集中于城区供城市工业及生活用水。30多年来,由于开采集中和超量开采,使地下水位逐年下降,尤其深层地下水由1973年平均水位埋深14.27 m,1990年平均水位埋深32.38 m,到2014年平均埋深为76.13 m。随着经济的迅速发展,居民生活水平的不断提高及城市规模的快速膨胀和城市人口的急剧增加,对地下水(尤其是深层地下水)的需求量大幅增加。[8]

3 地下水资源存在的问题

3.1浅层地下水短缺

商丘地区多年平均降水量为约760mm,春秋季十年九旱,降水多集中在7~9月份,降水对浅层地下水的补给较为短暂且多以地表径流方式向下游排泄。受气候条件的制约,自上世纪90年代以来,本区降水量呈减少趋势,坑塘干枯、河水断流,尤其受工业、农业及生活污水的影响,浅层地下水水质受到污染。而浅层地下水由农田灌溉为主,也逐步被工业开采利用,开采量增加,使得浅层水含水层水位有所下降,浅层地下水储量有所减少,开采与补给呈负平衡状态。

3.2地下水体遭受不同程度污染

受工业废水、农业农药、生活污水等的影响,而浅层地下水受垂直运动作用补给为主,河道、城镇居民点附近浅层地下水易于污染。目前区内大多河道的作用以排污为主,水质多为Ⅳ~V类,长期以往造成浅层地下水体受到了严重污染,导致部分区块生态环境失衡、恶化等系列问题;另外,深层地下水的大量开采,以城区为中心的降落漏斗明显,受中深层地下水越流渗透补给,深层地下水水质随着不断的开采有恶化的趋势。

区内地下水的过量开采和不合理使用超过了补给能力,使水动力条件及含水层水文地球化学条件发生了改变,劣质水体直接或间接渗入开采含水层段造成地下水污染,导致地下水质的变化,造成本区城镇浅层地下水水质大多不符合生活饮用水标准,水质污染已经使城镇居民遭受饮水安全威胁。

3.3监管不及时、不到位

由于区内地下水开采较为分散,管理不方便,浅层地热能水源热泵系统利用、深层地热能开发等各类地下水的利用,其中部分用水的乱排,严重,洗浴、洗车等自备用水不在少数,浪费水资源现象时有发生,鉴于管理部门人员等制约,监管难以及时到位。

3.4制约社会经济可持续发展

为了满足城市居民及工业用水的供水需求,只能强力地开采深层地下水,随着商丘工业、人口的不断发展,需水量也不断增加,地下水开采规模不断扩大,大量消耗储存量,使地下水采补失衡,从而使开采量与可供水量之间的差距进一步加大,水资源不足已经成为制约本区社会经济发展的“屏障”,浅层地下水的污染使本区更是雪上加霜,如果不能解决水源问题,本区将会面临供水严重不足,生活、生产得不到可靠保障并将影响社会经济的发展。

3.5引发及加剧地质环境问题

近年来,该区局部深层地下水超采严重,致使地下水位逐年下降,形成的降落漏斗也在不断地扩展、加深,不但改变了地下水的原始流场特征,使地下水由四周向漏斗中心流动,同时也改变了地层的应力平衡,导致地面沉降、塌陷等不良地质环境问题,由此将会造成地下管道、道路、建筑物等的相关破坏;而浅层地下水的水位下降及污染问题,对生态环境的破坏作用更为明显。

3.6基础水文地质研究规划滞后

本区以往对浅层地下水资源进行过不同精度的调查评价,研究程度相对较高,而对深层地下水资源的研究、评价程度相对较低,尤其是对超深层地下水及中深层地下水的调查评价,对地下水资源的开采缺乏管理依据(超深层地下水的研究还属空白阶段)。近三十年来,水文地质基础方面的研究几乎停滞,而近年来地表水的污染、地下水的严重超采导致的地下水位下降、地下水流场变异、水质恶化等各类环境地质问题逐步突显,基础地质资料研究程度严重滞后,因此,全面调查了解本区现状水文地质条件等基础地质资料十分迫切,对地下水系统进行评价势在必行,以解决基础水文地质研究滞后的不利现状。

4地下水资源潜力分析

通过对地下水资源的调查评价及现状开采状态,为地下水资源的合理开采规划提供了有利条件。

4.1浅层及中深层地下水资源的潜力分析

浅层地下水是本区农业灌溉利用的主要水源,由于水位因降雨量减少及开采量增加的不平衡而呈下降趋势,别外在城区、集镇周围浅层地下水也遭到了不同程度的污染,浅层地下水可利用资源量无法利用,但由于浅层地下水直接接受大气降水的补给,补给周期短,循环更新速度快,远离城区外大范围的浅层地下水总体水质还是好的,合理开发利用的空间依然较大,合理规划利用以便发挥浅层地下水资源更大的作用。

中深层地下水由于水质原因一直未能得到开发利用,关于咸水资源化并加以开发利用是今后一个很好的利用方向,是将来商丘地区水资源开发利用的一个方向,咸水淡化技术问题亟待解决。

4.2深层地下水资源的潜力分析

深层地下水的补给方式以侧向径流及越流补给为主,补给周期长,循环更新速度慢,可持续开采量亦受到诸多因素的限制,因此,目前对深层地下水的开采已属于消耗型强力开采了,故深层地下水开采应加以限制,且深层地下水的利用方向应该以生活饮用为主及作为应急备用水源,而禁止工矿企业的工业用水,以减缓深层地下水水位的下降态势和延续深层地下水的利用年限。[5]

4.3超深层地下水资源的潜力分析

超深层地下水资源基本分布于全区范围,也是区内主要的地热资源储存层位,主要分布在区内的中―南部和西部,开发利用的潜力还较大。近几年来,本区已经开始了开发利用超深层地下水(热水)资源,在民权、柘城、睢县等县城已施工数眼地热井,主要利用方向为洗浴和小区供暖等,超深层地下水的开发将对本区的社会经济发展起到积极的作用。

5 地下水资源开发利用的优化措施

5.1加强宣传保护地下水

按照“优先保障生活用水,基本保障经济和社会发展用水,努力提供生态环境用水”的原则,少采、低耗、高效合理的开发利用,促进生态环境良性循环,加大节水宣传及措施,提高管道和用水管件的质量减少管道的滴、渗、跑、漏情况,另外,加强对用水方式进行引导,提高家庭用水效率、工业循环用水、污水处理再应用等,从减少需水总量上减少地下水的开采利用。[6] [7]

5.2调整开采布局规划

加强引黄水量进行供水、加强雨季降水的贮存与利用,减少地面径流的浪费,以便压缩地下水开采量,并进一步执行并开展有序开采、分质供水、联合调度、加强管理的原则,开源与节流并举,使有限的地下水资源得到最大的利用效益,而且加强中深层咸水的资源化进度,变废为宝以便进一步缓解地下水的开采压力。[9]

5.3建立地下水动态监测

地下水污染以及地下水超采引起的地面沉降是渐变的,不容易被查觉,一旦积累到相当程度将会造成不可逆的破坏,因此,要做到科学有效地开发保护地下水资源,应建立健全地下水动态监测信息管理系统,及时、准确地掌握地下水的水位、水质、水温等动态变化情况,做好监控预警,为地下水开发利用规划提供技术支撑。

5.4加强地下水资源保护

加强地下水资源的保护,确保环境生态平衡,缓解本区地下水资源紧缺现状。应着重做好下面几方面工作:首先搞好科普宣传工作,动员并组织社会各方面的力量积极参与进来,使人人都有“节约资源、保护环境”的意识和责任,做到节约用水、减少污染、保护生态;其次是制订并实施科学合理的地下水资源开发利用与生态、环境保护规划,坚持“开源和节流并举、节约优先、治污为本,高效利用”,统筹生活、工农业和生态用水,严防无计划滥采、无限制滥排,保障供需平衡;第三是加大监管力度、强化综合防治,减少浪费,真正实现地下水资源的可持续利用;第四是大力推广清洁生产,优先采用无毒、无害原料,使产生的废水经处理后能循环使用;推广先进的灌溉方法和模式,科学地使用农药、化肥,注重发展绿色、节水型农业,从源头上防止地下水污染。

5.5加强水资源人工调蓄工程

地下水人工调蓄是高效利用水资源和有效保护生态、地质环境的重要举措,是保障供水安全、经济社会发展和地下水资源可持续利用的系统工程之一。针对商丘地区,应加强地下水调蓄潜力的调研与评价,以地下水调蓄水源、地表水调蓄空间为主线,提出地表水与地下水联合调蓄工程优化方案或模式,并加以实施。

本区的三座(林七、吴屯、郑阁)与黄河故道串联级水库(水源地)及日供水20万吨的引黄工程,也是缓解商丘地区水资源危机的有效途径,要充分依赖其特有的地理条件和水资源优势,在丰水年通过雨洪拦蓄方式人工将弃水纳入地下,增加地下水补给量,以逐渐修复漏斗区地质环境,实现地下水可持续利用能力。

6 结论

商丘地区是严重缺水的城市之一,地表水不发育且水文地质条件制约了取水水源以深层地下水为主,目前,水位降落漏斗已然十分明显,建立地下水监测系统,很好地做好地下水资源的规划,对地下水进行合理的开发利用和保护,大力开展节水工作,实现人与自然生态环境和谐、社会经济可持续发展,进而更好地为当代和后代谋福利。

参考文献

[1]河南省地质矿产局. 河南省商丘地区浅层地下水资源评价[M]. 北京 : 地质出版社,1985

[2]冯斌,郭新体, 张西池.豫东平原新近系深层地下水水文地质参数探讨[J].人民黄河,2006,28(8).

[3]高灿鹏,任红雨,冯斌,等.河南省商丘县第三水厂赵油坊水源地供水水文地质勘察报告. 河南商丘水文工程地质勘察院(内部出版),1997.

[4]冯斌,郭新体,等.河南省柘城县第二自来水厂徐园水源地供水水文地质详查报告.

河南商丘水文工程地质勘察院(内部出版),2004.

[5]李玉信.豫东平原水文地质特征与地下水资源及其开发战略的分析[J]. 河南地质,

1990,(4):43-47.

[6]乔世珊. 加强我国地下水超采区治理的对策和建议[J]. 中国水利, 2008(23): 37-39.

[7]籍传茂,王兆兴. 地下水资源的可持续利用[M]. 北京:地质出版社,1999.

[8]河南省地质环境公报(地质灾害、地质环境等概况).2005.

[9]高岩, 武义成,许.引黄是解决商丘水资源不足的主要途径[A].《青年治淮论坛论文集》[C],2005年.