地下水应用精选(九篇)

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第1篇：地下水应用范文

关键词：地下水；钻探工艺；西部水资源

中图分类号：TU238 文献标识码：A随着社会的飞速发展，地表水污染问题也日益突出，目前世界上大部分国家都利用地下水作为主要的饮水提供，以美国为例，其地下水如果全部取出，可以覆盖美国全部国土的100英尺左右的厚度，我国目前江水湖水也污染严重，必须加强对地下水的钻探和提取工作。

一、地下水钻探工艺的钻进技术

（一）取心钻进技术及应用

取心钻进技术主要包括两种：一种是利用硬质合金进行钻进，它的钻头主要是LL型钻头和JL型钻头，主要适用于砂类岩层和第四系粘土的钻进；另一种是钢粒钻进技术，它的钻头主要是钢粒钻头，最好为肋骨式钢粒钻头，它的应用原理是用钢粒钻头来压住钢粒，利用钻具的压力，将钢粒滚动于岩石表面，进而碾压破碎岩石，它主要适用于硬岩石地层和卵石地层的钻进。

（二）扩孔钻进技术及应用

扩孔钻进技术所运用的钻头主要有两种：

第一种是翼片式扩孔钻头，具体包括六翼螺旋扩孔钻头和六翼扩孔钻头两种，这种钻头主要适用于姜石、卵砾石地层或者粘土、粘土夹砂砾地层的钻入。

第二种是扩孔牙轮钻头，它的钻头类型主要分为两种，即Cy―1型阻焊式牙轮扩孔钻头和Cy―12型阻焊式牙轮扩孔钻头，这种钻头主要适用于卵砾石地层和岩层的扩孔。

（三）大口径且径成孔钻进技术及应用

这种大口径且径成孔钻进技术，一般适用于不取心钻孔，也是分为两种钻头，一种是鱼尾式或者三翼刮刀式钻头，主要适用于第四系松散颗粒地层的钻进；另一种是大口径钢粒钻头或者三牙轮钻头，主要适用于基岩和漂、卵石地层的钻进。

（四）反循环钻进技术及其应用

反循环钻进技术一般是将反循环冲洗液通过钻杆内，由于其速度可以快至大约三米每秒，因此携带岩心和岩样的能力非常强，从而完成连续地取心和取样钻进。具体包括三种方式：

1. 泵吸式反循环钻进

泵吸式反循环钻进主要利用的是砂石泵的抽汲力，产生大约0.6～0.7的大气压力的负压，进而形成反循环。这种方式一般适用于第四系松散地层的钻进，并且钻孔深度越深，钻进的效率也越来越低，100m～120m为最佳深度。

2. 地面喷射式反循环钻进

地面喷射式反循环钻进主要利用泵，把冲洗液注进喷射器，产生大约0.8～0.9的大气压力的负压，进而形成反循环，这种技术可以配合气举反循环钻进进行使用。

3. 气举式反循环钻进

气举式反循环钻进是将压缩空气和在钻杆内的冲洗液相混合，并形成比重较低的气水混合物，使气举和钻杆内形成一定的外压差，进而形成反循环。气举反循环属于较好的连续取心或取样方法之一，它的用钻杆一般为同心式双臂钻杆，内管是承插密封连接，外管是用丝扣连接。

（五）空气钻进技术及其应用

空气钻进技术是用压缩空气来对钻头进行冷却，并排除岩粉，一般这种方式应用于因为常年缺水或者冷冻而造成的钻孔严重漏失地层等条件。空气钻进技术分为两种方式，一种是正循环空气钻进，另一种是水井钻进。

二、地下水钻探技术的钻孔结构

（一）关于水文地质的勘探钻孔

关于水文地质的勘探钻孔，通常分为两种情形区别对待：一种是面对第四系地层，其滤水管的直径应当大于等于108mm；另一种是面对下部是基岩，上部是第四系覆盖层的情形，应当进行岩溶水或者基岩裂隙的抽水试验，滤水管应当大于等于108mm。

（二）关于探采结合的钻孔

探采结合的钻孔，一般上部井管的直径要比深井泵的直径大一到两级，下部的滤水管直径应当大于等于146mm。

（三）关于水井钻孔

水井钻孔一般采用一径或者两径成井的方式，下入一道管柱。

三、地下水钻探技术在西部地下水钻探方面的应用实践

（一）西部水资源现状

西部地区目前是我国最缺水的地区之一，一方面因为降雨量太少，另一方面也是因为沙漠和隔壁的地形，以及高山峻岭密布，使得河流湍急，地表水流入大海速度过快而成为地下水。正是因为西部多土少水，不但影响了居民的生活水平，还不利于资源开发和城市建设，这也是导致西部贫困县较多的重要原因，更是直接影响了西部大开发战略的实施。

（二）西部地下水资源类型

1. 黄土层地下水

黄土层地下水是属于黄土地区的地下水，主要分布在黄河中游，一般而言，黄土中都夹着25m左右厚度的隔水层，所以，降水渗入到孔洞、裂隙以及孔隙中形成了黄土层地下水。黄土层地下水通常埋藏很深，并且其形成与分布都受到地貌的控制，差异比较大，很难开采钻取。

2. 第四系松散层孔隙水

第四系松散层孔隙水一般存在于某些山谷低洼地、古河床、傍河台阶地或者盆地的卵砾层或者砂质土层，例如新疆罗布泊地区的孔隙水。

3. 裂隙水

裂隙水一般存在于基岩孔隙，很多的沟谷、基岩断层或者破解地的破碎带，秦岭北坡的黄冈岩裂隙水就是典型的裂隙水。

4. 碳酸盐地区的岩溶水

西部地区的四川、云南、以及贵州等地区都分布着很多的碳酸岩，厚达八千余米，并且除了在外的岩溶，还存在很多埋深较大的隐伏岩溶，因此，钻探岩溶水是解决西部水资源缺乏的重要措施。

（三）西部地区地下水钻探适用技术

正如上文所述，西部地区的地下水资源包括黄土层地下水、第四系孔隙水、基岩孔隙水和岩溶水等，加之西部地区气候比较干旱，地表缺水且交通困难，并且每个地区的含水层深浅不一，总而言之，针对这种特殊情况，可选择供用的地下水钻探技术如下：

1. 冲击和冲击反循环钻进技术

这种冲击和冲击反循环的钻进技术，主要适用于井深小于200m的含卵砾层的第四系地层，不但成本较低，而且效果很好，因此在发达国家也没有完全被淘汰。只要运用合适的稳定液，利用冲击或者冲击反循环钻进技术，都可以解决大直径井孔的施工问题。

2. 空气潜孔锤钻进技术

空气潜孔锤钻进技术是在水文水井方面应用最为广泛的工艺，在干旱地区的打基岩井的效率很高，并且可以运用跟套管钻进法来解决卵砾第四系地层的钻进问题。

3. 空气泡沫钻进技术

空气泡沫钻进技术是以空气泡沫当作循环的介质，并通过回旋钻进或者潜孔锤钻进的方法进行钻探。根据空压机性能参数，可以决定其钻井深度。同时，空气泡沫的循环无损于含水层，也可以节省洗井的时间。

4. 双壁钻杆反循环钻进技术

针对广西岩溶地区，这种地区往往是上部有漏水现象，且无法堵漏，而下部又含水，最好的方法是采用双壁钻杆反循环钻进技术，并且按照地形的不同，选择空气泡沫或者液体作为循环介质，还可以采用CSR中心取样工艺。

结语

可持续发展战略的重要一环就是解决环境和发展的问题，水资源短缺是目前我国面对的最为棘手的问题之一，不仅需要做到节水，还应当充分利用好地下水，这也是我们研究地下水钻探技术的重要原因，我们必须进一步培养专门人才，强化钻探技术，以尽快赶上世界一流水平。

参考文献

[1]冉恒谦，张金昌，谢文卫，张永勤，宋志彬，向军文，刘凡柏，冯起赠，鄢泰宁，贾美玲，陶士先，胡继良.地质钻探技术与应用研究[J].地质学报，2011（11）：1806-1822.

第2篇：地下水应用范文

关键词：深井泵节能效果变频范围供水量耗电量

1前言

近几年来，变频调速技术以其显著的节能效果和可靠的控制方式在空调系统中水泵和风机应用较多，并且其技术也比较成熟，但在地下水源热泵空调系统中深井泵供水应用，目前还很少见，但是却相当有必要。对沈阳地区的地下水源热泵应用试点调查发现，在地下水源热泵空调系统中，当热泵容量不大一台深井泵的供水量能满足两台或更多热泵机组所需的水量。在实际运行中发现，热泵机组大部分时间部分负荷运行，而深井泵一直在满负荷状态运行，结果造成了电费及水费的大量增加。因此深井泵变频调速供水技术在地下水源热泵系统中的应用具有很大的节能潜力。

2工程概况

本文的分析以实际工程冬季运行为研究对象，工程概况如下：

某高校新校区办公楼层数五层，建筑面积11030m2，夏季空调设计冷负荷为894kw，冬季空调设计热负荷为1012kw。办公楼冷热源采用两台地下水源热泵机组，制热工况：制热量515kw，输入功率136.02kw，冷水流量65m3/h，热水量88.6m3/h，一台抽水泵抽水量160m3/h，功率37kw。冬季运行时间：11月份~3月份，每天24小时运行。

3深井泵变频调速供水控制方法

深井泵采用温差控制法。由于热泵机组在制热工况下，必须保证蒸发器出水温度不能过低，所以在深井泵回水管道上设温度传感器，设定温度为tjh。井水源侧回水温度大于tjh值时，深井泵控制器向变频器发出降低电流频率信号，变频器将输入电源的频率降低，深井泵的转数相应降低，水泵供水量、轴功率和电动机输入功率也随之降低，从而达到了节能的目的。当水源侧回水温度低于tjh值时，增频调节。

4水泵变速调节原理

改变水泵的转速，可以改变水泵的性能，从而达到调节工况点的目的。根据相似定律，对于同一台水泵以不同转速运行时，水泵的流量、扬程、轴功率与转速的关系，可用下式表示：

Q/Qe=n/ne(1)

H/He=(n/ne)2(2)

P/Pe=(n/ne)3(3)

式中：ne——水泵额定转速，r/min；n——实际运行工况下的转速，r/min；

Qe——水泵额定转速时的流量，m3/h；Q——实际运行工况下的流量，m3/h；

He——水泵额定转速时的扬程，m；H——实际运行工况下的扬程，m；

Pe——水泵额定转速时的功率，kw；P——实际运行工况下的功率，kw。

由（1）式和（2）式，可得

H1/Q12=H2/Q22=k(4)

即H=kQ2(5)

(5)式是以坐标原点为顶点的二次抛物线，线上各点具有相似工况，由相似定律知，当水泵前后的转速变化的时候，水泵效率不变，故相似工况抛物线也称等效率曲线。因此从节能角度考虑，通常采用改变水泵转速的方法来改变水泵的工况点，尽量使其在高效率范围内工作。

5水泵变频范围的确定

当热泵机组负荷变化时，深井泵的供水量也随之变化。深井泵的供水量在（Qmin～Qe）之间，即深井泵的变频范围（nmin～ne），如图1所示。

热泵机组所需的最小流量为40m3/h（设备要求），即为深井泵的最小供水量，则深井泵的最小转速：得：

nmin=Qmin/Qe×ne=40/160×2900=725转/分

冬季制热工况深井泵的变频范围：725转/分～2900转/分。

6不同频率下深井泵供水量和耗电量

深井泵变频供水设备采用HT微机控制变频调速给水设备，其中变频器型号为（VFD-F，45KW/60HP，460HP，3phase）。深井泵变频后，在不同频率下，深井泵供水量和耗电量实测结果如图2、图3所示：

图2不同频率下深井泵供水量情况图3不同频率下深井泵耗电量情况

分析图2、图3，可以得出：当电源输入的频率下降时，深井泵的供水量和耗电量也随着逐渐降低。当频率45hz下降到30hz时，深井泵供水量由122m3/h下降到54m3/h，与额定转速时的供水量相比分别下降了23.75%、66.25%。而输入功率由26.2kw下降到8.9kw，与额定转速时的输入功率相比分别下降了29.1%、75.9%。由此可见，节能效果相当明显。但是当频率下降到20hz时，虽然深井泵仍在运行，由于扬程不够，供水量接近等于零。

7深井泵变频运行实测及节能效果分析

7.1深井泵日运行情况实测和分析

下面对12月20日的深井泵变频运行的供水量和耗电量进行测试如图4、图5所示：

图412月20日深井泵供水量情况图512月20日深井泵耗电量情况

由图4、图5，可见：该天，热泵机组大部分的时间都是在部分负荷运行，而且运行最高负荷不超过机组最大负荷50%（即一台热泵机组额定负荷100%），负荷为额定负荷37.5%的运行时间占了55%。深井泵采用变频后，此工况深井泵的流量由原来的160m3/h下降到52m3/h，减少了67.5%的供水量；耗电量由37kwh下降到8.8kwh，节省了76.2%。节能效果显著。

7.2整个供暖期深井泵运行工况实测和节能效果分析

通过整个冬季供暖期深井泵实际运行工况跟踪测量，将深井泵不变频和变频日供水量和日耗电量变化如图6、图7所示：

图6冬季供暖期深井泵日供水量情况图7冬季供暖期深井泵日耗电量情况

由图6、图7，可以得出：深井泵在十一月、十二月、一月、二月、三月与不变频相比分别节省供水量82222m3、80924m3、78942m3、77440m3、84841m3。整个冬季供暖期深井泵采用变频技术后，总共节省供水量404369m3。同样，深井泵采用变频技术后，耗电量在十一月、十二月、一月、二月、三月与不变频相比分别节省21136.8kwh、21284.5kwh、20813kwh、20155.4kwh、21858.2kwh。整个冬季供暖期深井泵采用变频后，总共节省耗电量105247.9kwh。

8深井泵变频供水方式经济性分析

根据整个冬季供暖运行实测，深井泵采用变频后，总共节省耗电量105247.9kwh，节省供水量为404369m3。

采用变频后每年节约资金：

Cs=W×Yw+E×Ye

式中：W——年节约供水量，m3；E——年节约耗电量，kwh；

Ye——电价,（元/kwh）；Yw——地下水水价,(元/m3)；

Cb=105247.9×0.635+404369×0.25=16.79（万元）

该工程变频设备及其他附属电控设备总共约10万元，深井泵变频设备增加的投资在一个冬季供暖期就完全得到了回收。

9结论

在地下水源热泵空调系统中，根据热泵机组运行负荷情况，深井泵采用变频调速供水技术，可有效地减少耗电量和供水量，明显地节省运行费用，带来显著的经济效益。

参考文献

（1）徐剑波，周亚素.空调冷却水系统节能运行分析.中国纺织大学学报，1998（6）：54～58

（2）龚世缨，董亚晖.水泵调速节能的正确计算方法.冶金能源，1998（1）：25～28

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（4）赵永成，许立.水泵变频调速节能分析.大连铁道学院学报，1995（6）：84～87

（5）文成功.关于循环水泵变频调速投资回收年限问题.暖通空调，2001（2）：23～24

（6）何雪冰.风机、水泵变频调速及示范工程节能分析.区域供热.1999（2）：25～30

（7）戴芳文.变频调速在水厂中的应用.湖南水利.1998（2）：49～52

（8）吴自凯，余承烈.水泵调速应用的注意事项.工业用水与废水，2002（5）：45～48

（9）刘毅，张泉.空调变流量系统的分析与探讨.应用技术研究，2002（5）：9～11

第3篇：地下水应用范文

1.基本工作原理

地下水源热泵系统的低位热源是从水井或废弃的矿井中抽取的地下水，热泵机组冬季从生产井提供的地下水中吸热，提高品位后对建筑物供暖，把低位热源中的热量转移到需要供热和加湿的地方，取热后的地下水通过回灌井回到地下。夏季，则生产井与回灌井交换，而将室内余热转移到低位热源中，达到降温或制冷的目的，另外还可以起到养井的作用。

如果是水质良好的地下水，可以直接进入热泵进行换热，这样的系统我们称为开式环路。实际工程中更多采用闭式环路形式的热泵循环水系统，即采用板式换热器把地下水和通过热泵的循环水分隔开，以防止地下水中的泥沙和腐蚀性杂质对热泵机组的影响，同时防止对地下水造成污染。由于较深的地层不会受到大气温度变化的干扰，故能常年保持恒定的温度，远高于冬季的室外空气温度，也低于夏季的室外空气温度，且具有较大的热容量，因此地下水源热泵系统的效率比空气源热泵高，COP值一般在3和4.5之间，并且不存在结霜等问题。此外，冬季通过热泵吸收大地中的热量提高空气温度后对建筑物供热，同时使大地中的温度降低，即蓄存了冷量，可供夏季使用；夏季通过热泵把建筑物的热量传输给大地，对建筑物降温，同时在大地中蓄存热量以供冬季使用。这样，在地下水源热泵系统中大地起到了蓄能器的作用，进一步提高了系统全年的能源利用效率。

地下水源热泵系统还可以产出生活热水，其水路连接方式大致有四种。最简单的方式有空调水系统与生活热水水系统完全分开和相关联且井水系统串级连接这两种，但是前者冷凝温差太小，后者也不能解决生活热水用的水源热泵机组停机时空调系统容量减小的问题。所以有了在后者基础上增加电动三通阀的方式，这样不仅减小了装机容量、降低了初投资，而且机组的配置也更加合理，提高了系统总能效比。

国内的地下水回灌基本上采用原先的人工回灌方式，主要分为压力回灌和真空回灌两种。压力回灌适用于高水位和低渗透性的含水层，也适用于低水位和渗透性好的地下含水层；而真空回灌则仅适用于低水位和渗透性好的含水层。

2.工程应用实例

2009年，牡丹江江南某小区采用地源热泵技术对2栋住宅楼进行供暖，供暖形式为低温地辐射采暖。因2009年东北地区出现了少有的严寒天气，室外最低气温达到-35℃左右，室内温度仅有12℃左右，造成住户集体上访事件，严重影响了居民的正常生活和社会秩序。后经开发商召集厂家技术人员分析，主要是地下水量不充足和水温度低，提供热量有限所致。进行调节增加水量后，供暖状况有所好转，但还是达不到供暖要求。这2栋楼于2010年供暖前，进行了管网系统改造后，并入城市集中供热系统，采用集中供热方式供暖。

2010年，牡丹江桥北某小区采用地源热泵技术对4栋住宅楼进行了初次供暖，供暖形式为低温地辐射采暖，室内温度为21℃左右，供热效果还不错。运行过程中发现回灌效果不好，小区附近有一个楼有地下室和一条城市内河，发现回灌水从地下室渗出，造成地下室一片。而且小河堤坝也有几处向外冒水。

3.存在问题分析

3.1地质问题

地下水属于一种地质资源，大量采用地下水源热泵，如无可靠的回灌，将会引发严重的后果。地下水大量开采引起的地面沉降、裂缝、塌陷等地质问题日渐显著。地面沉降除了对地面的建筑设施产生破坏作用外，还会产生海水倒灌、河床升高等其他环境问题。对于地下水源热泵系统，若严格按照政府的要求实行地下水100%回灌到原含水层的话，总体来说地下水的供补是平衡的，局部的地下水位的变化也远小于没有回灌的情况，所以一般不会因抽灌地下水而产生地面沉降。但现在在国内的实际使用过程中，由于回灌的堵塞问题没有根本解决，很有可能出现地下水直接地表排放的情况。而一旦出现地质环境问题，往往是灾难性和无法恢复弥补的。

3.2水质问题

现在国内地下水源热泵的地下水回路都不是严格意义上的密封系统，回灌过程中的回扬、回路中产生的负压和沉砂池，都会使外界的空气与地下水接触，导致地下水氧化。地下水氧化会产生一系列的水文地质问题，如地质化学变化、地质生物变化。另外，目前国内的地下水回路材料基本不作严格的防腐处理，地下水经过系统后，水质也会受到一定影响。这些问题直接表现为管路系统中的管路、换热器和滤水管的生物结垢和无机物沉淀，造成系统效率的降低和井的堵塞。更可怕的是，这些现象也会在含水层中发生，对地下水质和含水层产生不利影响。更深层的问题是地下水经过地下管路时温度、压力的变化是否会影响其热力学平衡状态，地下热环境会对区域生态带来怎样的影响。水资源是当前最紧缺、最宝贵的资源，任何对水资源的浪费和污染都是绝对不可允许的。

4.个人分析思考

4.1地下水源热泵系统的优点

①根据热力学第二定律，采用热泵的形式为建筑物供热可大大降低一次能源的消耗，提高一次能源的利用率，因此地下水源热泵系统具有高效节能的优点。

②地下水源热泵系统可实现对建筑物的供热和制冷，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以代替原来的锅炉加制冷机的两套系统。系统紧凑，省去了锅炉房和冷却塔，节省建筑空间，也有利于建筑的美观。

③地下水温度恒定的特征，使得地下水源热泵系统运行更加稳定可靠，整个系统的维护费用也较锅炉、制冷机系统大大减少，保证了系统的高效性和经济性。

4.2地下水源热泵系统的缺点

①这种系统需要有丰富和稳定的地下水资源作为先决条件。由于打井的成本并不与取水量的大小成正比，因此较大系统的投资效益比较高。地下水源热泵系统的经济性还与地下水层的深度有很大关系。

②在冬季我国北方地区土壤温度较低，并且以热负荷为主，如果采用地下水源热泵供暖，则机组和换热器的初投资比较高，连续运行的效率也较低。夏季运行时，机组容量过大，造成浪费。我国政府、建筑设计人员和公众对这一技术缺乏了解。不仅因初投资高于其它系统而得不到认可和推广，而且给运行管理带来了很大的问题。运行管理是任何一个系统的重要组成部分，对于地下水源热泵这种特殊设计更是关键因素。

③环境方面的问题一旦出现，基本上是无可挽回的或挽回的成本将非常巨大。从某种程度上讲，造成的危害不亚于大气污染。

4.3对于地下水源热泵应采取的态度

①地下水资源在某种程度上是国家的一种战略物资，而且一些水文地质界的专家对当前地下水源热泵的发展也持保留意见，因此，对于在我国大面积推广这种系统应采取慎重的态度。

②在决定采用地下水源热泵系统之前，一定要做详细的水文地质调查，出具地质报告，详细了解地质结构，并先打勘测井，以获取地下温度、地下水温度、水质和出水量等数据，合理地配置整个系统。并分季节进行抽水回灌试验，积累资料，各方面条件都满足，才能决定采用，否则会付出惨痛的代价。

第4篇：地下水应用范文

关键词 灰色系统;地下水污染; 预测;动态链接库

中图分类号 X523 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2010)12-0046-03

0 引言

地下水系统作为自然环境的组成部分,其水质特征是系统本体与系统环境综合作用的结果。在水质预测过程中,往往只掌握地下水的水质特征值,却很难搞清系统内部的发展演化过程以及外部诸因素对系统的作用。即系统的输出信息明确,而结构信息和关系信息不明确。所以,地下水系统属于灰色系统把灰色模型用于地下水水质预测,无疑能够体现地下水系统的灰色特征。

灰色系统按照预测问题的特征,可分为5种基本类型,即数列预测、灾变预测、季节灾变预测、拓扑预测和系统综合预测。这5种类型的预测方法,都是地理学中重要而且常用的预测方法。GM(1,1)模型是常用的一种灰色模型,用于单个时间序列的动态预测。就是对某一指标的发展变化情况所作的预测,其预测的结果是该指标在未来各个时刻的具体数值。

1 灰色模型建模与方法

1.1 原理与建模

灰色模型以微分方程为描述形式,它所揭示的是事物发展的连续过程,它符合地下水质量的渐变规律。模型的建立过程即是对地下水系统的辨识过程,运用确知的水质数据去揭示系统的动态特征,但由于其它信息的不明确,因而这个过程是灰色的逆运算过程。地下水水质预测模型就是基于最基本的灰色GM(n,h)模型[3]建立起来的。其中h表示变量的个数,n表示微分方程的阶次,n越大则模型所描述的内涵可能越丰富,但阶次过高的系统其特征方程的求解困难,而且精度不一定高,其结果也不是解析的,所以我们通常建立n=1的GM模型。

由于地下水系统的结构信息和关系信息不明确,因此建模时只需要考证水质特征值的动态变化规律,即变量唯一,h=1,那么所需建立的模型就是GM(1,1)模型,其一般表示形式如下所示:

1)微分方程:

2)时间响应:

3)离散响应:

式中:a为模型系数;u为待辨识参数。

GM(1,1)模型的建模和预测:

1)数据处理。将原始数据列X(0)(i)作一次累加,得到生成数据列X(1)(k),

2)构成数据矩阵B与数据列Yn:

因为a(1)(Xk(1),i)= Xk(0)(i),则有:

a(1)(X1(1),2)= X1(0)(2)

a(1)(X1(1),3)= X1(0)(3)

…… .

a(1)(X1(1),n)= X1(0)(n)。所以Yn=[ X1(0)(2),……, X1(0)(n)]T

式中:n为监测数据个数。

3)计算模型系数a和待辨识参数u,

[a,u]T=(BTB)-1BTYn

4)建立时间响应模型:

5)将时间响应离散化:

6)将K值代入离散化模型公式,计算出

7)将预测累加值 X(1) (k) k∈{n+1,n+2,…}还原为预测值X(0)(k) k∈{n+1,n+2,…}。

X(0)(k)= X(1) (k)―X(1) (k-1)

1.2 精度检测

1)平均精度检验

将计算出的与实测值X(0)(k)对照,算出逐对残差:

q(k)= X(0)(k)―X(1)(k)

然后计算出平均相对误差

如果平均精度符合实际要求,即可进行预测。

2)后验差检验

为了判断预测值的可靠性,采用后验差进行检验,计算出实测标准差(S1)和残参标准差(S2)。

式中:

计算后验差比值C,及小误差概率P。

C=S2/S1;

P=P{|q(k)―q’|

然后就可以根据数据表进行预测精度检验了,本系统因为运用于实际,

所以就只用了前一种检测方法,根据所给数据,结果完全符合要求。

2 模型实现与运用

本研究是实现“地下水污染预警系统”之预测模块,拟采用与整个系统其他开发人员分工合作,相互配合的软件开发方式。以Visual C++ 6.0 Windows应用程序开发工具作为开发平台,利用动态链接库技术,实现GM(1,1)预测模型编程,在深入研究ArcView二次开发语言Avenue调用外部动态链接库的方法的基础上,开发出能提供给系统方便调用接口的动态链接库。在Windows中,应用程序通过一种称为“动态链接库”(Dynamic-Link Library,简称DLL)的特殊函数集来实现代码和资源的共享,以最大限度地节约空间。在Windows下使用动态链接库可以使多个应用程序之间共享代码和资源,从而提高运行效率。

2.1 Avenue下DLL的使用

Avenue能够直接地调用DLL中的函数,并且可以相互的传递数据。在Avenue中的DLL和DLLProc类提供了支持DLL载入和调用的函数。

在调用DLL中的对象之前需要先创建一个DLL类的实例,当你想调用时再为每个函数、进程创建一个DLLProc 实例。当一个DLL对象被创建,这个DLL就被载入内存然后被使用。当这个对象被撤销时,它将自动地释放内存。

调用DLL中的函数可能需要传递一些参数,可能还会返回值。输入、输出变量在你创建DLLProc实例时创建。ArcView支持多种类型的参数,更多了解请阅读DLLProc类的详解。创建和执行一个DLL函数需要4步:

1)首先必须有一个系统所需要的DLL;

2)装载DLL并且构造它;

3)用DLLProc 类分别为每一个函数在你向调用的DLL中,但是你必须要注意输入输出变量的类型;

4)用DLLProc 调用你需要的DLL函数,传入相关的参数,是否任何函数返回的参数都能够存储在Avenue变量中。

2.2 Modeling DLL 的设计与实现

整个模块设计流程图(见图1):

图1 程序设计流程图

3 实例应用

以焦作市地下水污染预警系统中的地下水质的各方面预测例说明灰色系统的应用。

表1 某常规检查数据表

从上表可以看出决定地下水水质的因子很多,我们可以对每个因子分别进行预测其未来变化情况;也可以综合打分之后,直接对整体水质进行预测,二者均可。

地下水水质变化正好吻合GM(1,1)模型,符合地下水系统的灰色特征,模型适用性好,预测结果与环境状况吻合。

图2 预测模型在ArcView下的应用实现

经过模型的运用和预测结果后知道到,GM(1,1)的预测机理,对地下水水质进行预测,符合地下水系统的灰色特征,模型适用性好,预测结果与环境状况吻合。

4 结论

在详细地知道了地下水的水质变化规律和GM(1,1)的预测机理,并对焦作市地下水污染预警系统采用本系统对地

下水水质进行预测,符合地下水系统的灰色特征,模型适用性好,预测结果与环境状况吻合。

参考文献

[1]杨位钦,顾岚.时间序列分析与动态数据建模[M].北京:北京理工大学出版社,1988.

第5篇：地下水应用范文

关键词：人工挖孔灌注桩；止水帷幕；钻孔灌注桩

引言

人工挖孔灌注桩是一种适合应用于地质条件为无地下水或地下水较少的黏土、粉土地区的基础处理方法，由于具有施工操作简单，不需要大型机械设备，占用施工场地小，桩身质量可靠，单桩承载力高等特点，在实际工程中得到广泛的应用。

本文通过日照市万平口大桥这一工程实例，对高地下水位地区钻孔灌注桩与人工挖孔灌注桩做了一个实际的比对，从工期、质量、造价这几个方面做了具体的分析，均得到了理想的效果，为以后类似的工程起到抛砖引玉的作用。

1.工程实例的地理位置及概况

万平口大桥东临日照海滨的万平口广场，西接海曲东路，大桥为五连跨连续上承式拱桥，全长280m，南北宽28.6m，车行道宽22米，连接水运会基地南北区域，桥南面为世界帆船运动基地，北面为奥林匹克水上运动公园，大桥模跨在奥林匹克水上运动公园的入海口处，蔚为壮观，与周边浑然一体，为日照市的标致性建筑之一。

2. 地质条件及主要土层的分布

根据万平口大桥地质勘探资料，该地区地质条件较差，地下水位较高，且受海水潮汐影响，地下水位：场地第“4”层含有较丰富的地下水，主要为孔隙潜水，初见水位埋深入-2~-3.8m，主要靠大气降水，海水侧向流入补给地下水，其水位变化受海水潮汐影响，较复杂。

3.施工过程中面临的主要问题

万平口大桥桩基础，根据常规，原设计为钻孔灌注桩，计划工期60天，桩径2000毫米，桩长18~28m不等，持力层入微风化1.5m，共有桩位56棵。施工单位开始采用大吨位冲孔桩机（8t卷扬机），施工了近一周后，出现许多不合适宜的方面。

①成孔速度缓慢，远远超出计划工期，根据当时的施工现场记录，成一棵桩需一周时间。

②成孔后，又受涨、落潮的影响，淤泥质砂层处易塌孔，出现工程量反复的现象，致使工程量增加。

上述问题，工期、质量都很难保证。面对这些问题，吸取钻孔灌注桩施工中的经验与教训，我们特别邀请了相关专家商讨解决方案，经过反复到施工现场踏勘，提出了一个大胆的想法，就是用人工挖孔灌注桩。施工过程中，又面临在近海区（距南、北港池10m左右）如何施工人工挖孔桩，如何克服第“2”层淤泥质砂层（深度在5一6m之间），同时，要考虑潮汐的影响，要考虑工人的人身安全，工期要求（工期只剩50天）等问题。最后，我们经过试验对比，大胆采用了止水帷幕人工挖孔灌注桩施工工艺，最终按期圆满地完成了施工任务。

4.解决问题的设计方案与施工

人工挖孔灌注桩在高水位地区的施工，以前尚没有成功的案例可以遵循，为此，我们做了大量的研究与探索：

(1)设计主导思想：将两种工艺结合到一个工程上，发挥其各自的优势。

①克服‘2’层淤泥质砂土对成孔的影响；

②克服潮汐对成孔的影响。

(2)具体采取的措施：把止水帷幕的设计思想运用到了本工程之中。即：桩位点放好后，在工程桩的四周，先施工水泥土搅拌桩一排，桩长L =7m左右，在桩的四周形成一道止水帷幕墙，并实施有效的咬合，形成全封闭的拱形结构。

帷幕桩长要超过第“2”层淤泥质砂层，本工程的桩长L =7m以上，桩径选择600毫米，咬合150~200毫米，水泥搅拦桩与工程桩的间距控制在180~200毫米之间为宜。

（3）实际施工步骤：

①施工前，将场地认真整平。

②水泥土搅拌桩，采用干作法，（海边的土均为饱合状）喷灰量宜控制在65 kg/m全程复喷复搅，每一个工程桩的帷幕桩要一气呵成，咬合到位，设备出现故障时，要采取措施，将咬合效果控制在100%成功，我们采取的措施是：对设备故障而未咬合上的部位，采用小型钻探设备进行咬合处理。

③水泥土搅拌桩完成3天后，挖开观察其强度如何，咬合的效果优劣，判断一下是否可以开挖（5天后开始开挖为宜）。

④桩孔开挖过程中，每天的进行速度在每次1m以内，同时采用钢模板、电动葫芦，工地备有速凝剂1~2袋，当发现止水帷幕有漏水现象时，需进行及时补漏，防止出现大面积的漏水。

⑤潮汐的影响：在做-1~-6m桩孔，涨潮时，应停止作业，以防潮水过猛出现意外。在“2”土层内，其拆模时间要长一些，掌握潮汐的具体时间，安全稳妥地进行。

5.最终的工程效果和经验

万平口大桥建设是当年日照市政府市长工程，大桥桩基础工程施工，在工期紧，任务重，质量要求高的情况下，集中工程设计与施工人员的集体智慧，克服了潮汐、砂层给我们带来的客观不利条件，科学地、有计划地圆满完成了工程任务，工程质量优良率100%，使万平口大桥如期通车，成为当年为数不多的优良工程之一，且获得了国家优质工程奖――鲁班奖。

（1）科学地总结出了一套行之有效的施工工艺。

实践出真知。只要肯动脑筋，善于发现问题，善于总结经验，大胆探索，就可以战胜困难，取得成功。海的前沿施工人工挖孔桩，用帷幕桩做保障，用一种工艺与另一种工艺叠加在一个工程上，是一个大胆的尝试，也为那些机械无法完成的工程，提供了一个良好的施工工艺―止水帷幕人工挖孔灌注桩。

（2）周密的施工方案，创造了日照桥梁建设的优良工程

针对施工现场实际情况，通过多种方案的比较，大胆创新，利用两种不同工艺的完美结合，使施工技术的综合应用得到推广，取得了理想的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1] JGJ79-2002 建筑地基处理技术规范

第6篇：地下水应用范文

关键词：商都县七台镇 地下水资源 水位削减法 评价

一、绪 言

是干旱缺水地区，如何准确评价水资源，为地区经济发展提供科学依据，是我们应在实际工作中努力的方向。

我们在开展《商都县七台镇第二水源地供水水文地质详查》项目工作过程中，采用了“水位削减法”对商都县七台镇新水源地地下水资源进行了评价，取得了较好的效果。

二、自然地理概况

研究区位于商都盆地的东北部，西南、西北及北三面较高，东南较低，海拔高程在1290m～1380m之间。有中部偏北及东北的丘陵、西北及南部的波状高平原、北部的山前倾斜平原和西北部至东南部的冲积平原4种地貌形态类型。

本区属于典型的温带大陆性气候：冬季严寒漫长、夏季酷热短促，干燥多风，降水量少而集中，蒸发强烈，日温差大。最高气温达35℃；最低气温为-35℃；最大风速为17.7m/s；最大冻土深度为1.57m；多年平均降水量342.8mm；年平均最大蒸发量为2168.3mm。见图1。

研究区主要的地表水是不冻河。另外，在地势低洼的地方分布一些小型淖尔（湖）。

由于近年来降雨偏少，加之上游修建水库等多种原因，不冻河已成为季节性河流，平时无水或有少量流水，雨季汇集洪流成河

三、地质背景

研究区位于华北地台北部边缘内蒙台隆中的东北坳陷盆地中的商都盆地的东北地带，属新生代坳陷盆地，盆地四周有零星侏罗系和白垩系地层，盆地内部沉积了厚达500m以上的第三系内陆湖相地层。

研究区地层主要有：寒武系―奥陶系板岩、变质砂岩、含砾砂岩、石英片岩；第三系始新统深灰、灰绿色、红色泥岩、砂岩、砂砾岩；第三系上新统商都组桔红色、土黄色、黄褐色泥岩、砂质泥岩、粗砂岩及砂砾岩；第四系全新统残积、冲洪积和冲积层。

四、水文地质

第三系上新统和始新统两组承压水含水层是本次主要研究层位。

第三系上新统和始新统两组承压水为一综合含水体，遍布于整个工作区。含水层由砂岩、砂砾岩、砾岩及少量泥质砂岩组成。含水层顶板埋深在10-45m之间，并有由东向西加大的趋势。含水层顶板之上多为隔水性较好的泥岩。含水层厚度是四周薄（为3.2-8.09m），中间厚（27.6m）。承压水位埋深3-10m。地下水总体由西北向东南径流，在东南部与第四系含水层接触，通过第四系径流，最终排泄于察汗淖尔。

北部山前及南部含水层厚度薄，富水性差，10伎诰5m降深单井涌水量小于100m3/d；中部含水层厚度大，富水性较好，单井涌水量大于500m3/d。

第三系承压水水质一般较好，矿化度小于1g/L，但在东南部及西南部，矿化度增大，为1.06-1.97g/l。

五、地下水资源评价

本次先对研究区第三系承压水进行了均衡计算，然后采用水位削减法评价地下水资源量，并论证可开采量的保证程度。

1、地下水均衡计算

结果见表1、表2

2、地下水资源评价

本次选用水位削减法来评价地下水资源，并论证可开采量保证程度。

在北部富水地段垂直地下水流向布设一排井（见图），布井间距为1000m。设计开采井影响半径R=2000m，降深5m；单井涌水量采用10″口径、5m降深涌水量Q=1311m3/d。

利用互阻抽水试验的资料，计算试验降深下有效水位削减值，再与实际抽水试验确定的有效水位削减值进行对比。

计算的有效水位削减值比实测的有效水位削减值小0.01m，相对相对误差为2.27%。因此，采用水位削减法计算开采量，基本符合本区实际。

从表可见，水源地设计开采量为10082m3/d=367.99×104m3/a。

3、设计可开采量保证程度论证

第7篇：地下水应用范文

关键词：地下水库；地下水库工程；ASR；回灌；调蓄；回灌堵塞

中图分类号：TV211.12 文献标志码：A 文章编号：1672-1683（2014）06-0192-04

水资源问题是2008年以来的达沃斯论坛必不可少的议题，也是全世界共同面临的难题。联合国资料显示2002年-2025年，全球将有2/3的国家和地区面临水资源短缺问题。调蓄水源是解决水资源矛盾的重要手段之一，修建地表水库的调蓄方式在水资源优化管理中起了重要作用，也带来了诸如泥沙淤积、洪灾加剧、土壤盐渍化、水库移民以及蒸发损失等一系列问题。地下水库带来的影响相对较少，既能有效存储调蓄水资源，也可以减少次生环境与地质问题，降低蒸发损失，提高水资源储存效率。

1 地下水库和地下水库工程

我国对地下水库和地下水库工程一直未形成严格而通用的定义，通常将地下水库和地下水库工程等同，将有人工干预的地下水库工程和无人工干预的地下含水层均被视作为地下水库。目前，国内学者们在地下水库概念上所达成一定的共识[1-4]实质是对地下水库工程的定义说明，即：（1）具有一定的库容，能够存储水资源；（2）有人工增储干预，如修坝、建渗井等；（3）能够实现调蓄功能，以丰补歉。

地下水含水层自身具有存储和调蓄的两大特征，即具备水库（地表水库）的基本功能，故广义来讲，具有一定规模，能够实现地下水资源存储和调蓄，且具有一定边界的地下含水体均可被定义为地下水库；而通过人工干预（如修坝、建渗井等）改变存储和调蓄能力的地下水库可认为是地下水库工程。依据国外通用的技术条件，ASR（Aquifer Storage & Recovery，含水层存储与回用）地下水库工程特指承压含水层增压回灌-回用的地下水库工程。

2 国内外地下水库工程发展现状

2.1 国外地下水库工程发展现状

在美国，一般认为地下水库对环境产生的影响远小于地表水库，采用地下水库工程供水是一种“环境友好”的供水方式。早在1950年末至1960年初，美国就开始了地下水人工回灌工程的试验和建设，为地下水库工程建设提供了前期技术准备。正在实施的“ASR工程计划”已建成100多个系统[5-8]，该工程通过水井和增压设备将水注入承压含水层，再利用配套抽水井，抽取该含水层中的地下水进行利用。

欧洲、澳大利亚、日本、南非、印度、中东等的一些缺水地区或海滨地区，均有成功的ASR工程实践，可见其已成为国际上地下水库工程建设的主要技术模式之一。ASR通常是年内季节性调控机制和年际长效调蓄机制并存，其中年内季节性调控适于季节性水资源分配明显地区，调配水资源、优化水资源供给结构，实现以丰补歉；年际长效调蓄适于战略储备或地下水降落漏斗回补，对环境造成影响最小。在滨海地区，ASR也是控制海水入侵的有效方式。

当然，ASR也存在一些值得关注的问题，如美国环保署（EPA）提出的诸如回用与回灌效益比、注入水源可靠性、注入速率和注入压力、上下含水层影响、注入含水层后的效果、注入井的密度、成井结构与注入效果的关系、水权结构、地下水恢复效果、回灌井堵塞问题以及法规约束等一系列问题。这也意味着在地下水库工程建设的同时，需要进一步开展地球化学、含水层水力学及压力响应、含水层结构再确认等诸多方面的综合研究。

2.2 国内地下水库工程发展现状

我国的地下水库工程建设通常以增加库区入渗补给量为主，人工阻截地下水径流量为辅。其中，增加库区入渗补给量的措施主要以建设入渗坑、回渗井等浅层入渗为主，深层地下含水层的回渗相对较少，而采用增压入渗的工程尚未见报道；人工阻截地下水径流的工程主要是通过建设地下水截流坝来实现，该类工程主要分布在滨海地区，在抬高地下水位而增加库容的同时，又能够有效防止海水入侵。

自1970年以来，我国陆续建成了河北南宫、北京西郊、山东龙口和傅家桥等多处地下水库工程。根据国内建成和待建的地下水库工程统计结果（表1）可知，北方地区主要分布在华北平原，且以山东、河北居多，其次为东北地区和新疆北部；南方地区则分布在广西、贵州岩溶区。与美国不同的是，这些地下水库工程均非增加回灌工程。

我国地下水库设计与当地水文地质条件密切相关：山东滨海地区的地下水库工程采用阻水坝，起到了调蓄水源和防止海水入侵的作用；新疆地区地下水库工程一般没有地下水阻水坝，仅是增加了促进地下水入渗的工程措施；西南岩溶区地下水库工程通常结合岩溶水管道流的特点，建立地下水阻水坝来阻截地下水侧向径流，以保证库区地下水蓄水量。

3 我国开展ASR地下水库工程将面临的主

要问题 我国地下水回灌与回用的研究起步并不晚，从国内第一个地下水库工程项目建成至今，已有近40年的历史。然而，增压地下水回灌在大型地下水库工程中目前仍停留在试验阶段。根据国外增压回灌地下水库工程（ASR）存在的问题，我国目前开展增压回灌地下水库工程建设面临以下问题。

（1）边界难定，水权不明。地下水存储空间巨大，但边界不容易确定，很难将注入的地下水固定在目标范围内，给水资源管理上带来诸多不便。另一方面，跨多个行政区的地下水库工程，水权成为困扰管理部门的一大难题，目前缺少相关的法律规定或法规条文。

（2）回灌水源无法保障。包括回灌水源的水质问题和水量保障问题。关于回灌水源水质对地下水环境的影响问题，仍处于研究阶段，尚未经过实践检验。当回灌水源为区域调水时，水源成本也成为制约因素。

（3）回灌技术限制。主要是指由于物理、化学、生物等多重作用导致回灌井堵塞问题。目前国内外地下水回灌均受困于此，尽管美国等国家ASR地下水库工程应用广泛，回灌堵塞问题也一直困扰其工程科研人员尚未找到一套公认的、行之有效的应对方法。

（4）效益成本问题。评价地下水库的效益目前还是主要以经济效益为主要指标，环境效益和社会效益为辅助参考地下水库工程经济效益见效较慢，在吸引资金上缺乏优势。

（5）环境效益不够明确。虽然地下水库工程具有有效减少水面蒸发损失等众多优点，但是否带来其他环境地质问题，目前尚在研究之中。换言之，地下水库工程的环境效益预期较好，但仍存在一定的风险。

（6）缺少法规或规范的约束指导。目前既没有全国地下水库工程宜建区调查评价的研究成果，也没有可以指导性的文件或法律规范。

4 我国ASR地下水库工程应用展望

受气候条件、地形地貌、水文地质条件、水资源状况等多种因素影响，北方干旱半干旱地区和西南缺水地区建设地下水库工程的需求远大于地表水充沛地区，特别是华北平原、西北干旱地区和云贵红层缺水区。因此，地下水库工程建设在我国水资源调配上具有广阔的发展前景，也将是优化水资源管理的重要手段。

受限于经济发展条件和可回灌地表水量，作为国外地下水库工程重要技术手段的ASR工程技术在欠发达地区和严重缺水区的推行难度较大。但我国地下水库工程有较好的发展前景，无论是在城市供水和水资源调蓄方面，还是就水质涵养和战略储备而言，推进ASR地下水库工程建设均具有重要意义。

为进一步推进ASR工程技术在我国地下水库工程建设中的应用，今后尚需重点开展以下几方面的工作。

首先，要以“有地存、存得住、取得出、用得好”作为地下水库选址的重要依据，将“灌得好、取得足、影响小、效益高”作为地下水库工程项目优劣的重要指标，开展全国地下水库工程适宜区的摸底调查，确定宜建区域。

其次，开展试点研究，选择不同含水层介质和地下水埋藏类型的区域进行增压回灌试验，总结适合我国的地下水增压回灌方法，解决回灌堵塞问题。

最后，制定相应的法规和规范，落实水权管理，指导和推动ASR技术在我国地下水库工程建设中的应用。

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第8篇：地下水应用范文

关键词：地下水；开发利用；生态系统；节水；雨洪

1地下水利用与环境之间的关系

1.1地下水的重要性

人类对于水资源的消耗非常巨大，对于人类而言，地下水和地表水是必不可少的水资源。地下水的作用不言而喻，从供水方面而言，地下水可以长时间为人们进行连续供水，保证人们正常生产生活。

1.2地下水资源与环境密切相关

地下水资源和环境条件有着密切的联系。大气条件、地表水文径流影响地下水的补给、消耗和径流。当地下水结构发生变化时就会对环境造成不利影响。如对地下水过量开采，在一定程度上会导致地下水位的降低，造成天然径流状态改变。另外，地下水过量开采，还会导致土壤水盐状态失衡，导致土壤干裂，地面沉降现象严重，大量植物被破坏，湖泊河流干涸。地下水开采非常必要，需要注意的事项也相对复杂。因此，在进行地下水开采时，一定要考虑保护环境与地下水之间的关系。只有两者互惠互利，才能取得良好的经济及环境效益。正是由于地下水重要性和它与环境的复杂联系，在开发地下水时，应充分考虑地下水与环境之间的相互制约关系，以达到兴利除弊、获得最佳的经济、社会和环境效益。

2地下水开发利用对生态系统影响

2.1地下水开发利用现状

我国东北地区某城市开发利用地下水较早，早期主要开采浅层地下水，深层地下水开采较少，尚未形成降落漏斗。但随着社会经济的快速发展，地下水开发利用进入快速发展的时期，工农业生产和生活用水不断增加，特枯干旱年份或连续干旱年份城市缺水严重，甚至造成工业停产，城市供水也不得不实行定时限量供水，水资源供需矛盾日益突出。根据2015年的统计资料，全市平均地下水总用水量为38865.5万m3/a，占总用水量的63.1%。在地下水总用水量中，农业灌溉用水13625万m3/a，人口牲畜用水12009.0万m3/a，城市与工业用水13231.5万m3/a，分别占地下水总用水量的35.1%、30.9%和34.0%。

2.2地下水开发利用对生态系统影响

2.2.1对地下水生态系统的影响

近年来，随着城区用水量逐年增大，深、浅层地下水开发加大，自备井无序发展，地下水过度开采已经造成了不可估量的危害。由于超采已造成主要水源地的地下水水位大幅度下降，并诱发地下水污染、岩溶地面塌陷等环境地质问题。2.2.2造成地裂缝的产生地质构造运动或地下岩溶发育都会对生态环境造成影响，是地裂缝产生的原因。城市地下水资源盲目开发加剧地裂缝问题。城市为供应自身水系统运转，过度开发地下水资源使得城市多处出现裂缝，对人们出行和城市道路交通造成巨大威胁。

2.2.3对河流系统的影响

地下水与地表水关系密切，在一定条件下可以相互转化，地表水与地下水存在着一定的水力联系，二者可以相互补给。当地下水过度开采，地下水位下降，必将导致地表水下渗，河流径流量减少，河水水位降低。河流径流量减小导致河道水力特性的变化。当河道内流量、流速减小后，在加大砂石、泥沙沉积或淤积速度的同时，也降低了对下游河水的稀释作用，使河水温度、水质发生变化，并进一步导致河道内动植物及栖息环境发生变化，在一定程度上也影响河流浮游植物和水陆两栖动物的栖息及繁衍环境，使浮游生物数量，微型无脊椎动物的分布特征和数量发生变化，周而复始影响区域生态系统。

3减轻地下水开发利用对生态系统影响的措施

3.1加强节约用水，建设节水型社会

将建立节水型社会纳入社会与经济发展目标，同时做好节水规划，水资源管理，水资源保护等工作，在农村着力构建高效节水农业体系，大力推广管灌、滴灌、喷灌等节水技术，推进传统农业向现代农业转变，形成农业节水的高起点、新技术、大规模、效益好的高效节水农业格局；工业企业开展以提高水的重复利用率，降低排水率，改善传统工艺，推广应用节水新工艺，杜绝跑冒滴为重点的节水工艺；城乡居民开展以更换节水型器具，降低用水成本为重点的节水型生活体系，全方位，深层次的落实节约用水。

3.2建立健全水资源动态监测系统

建立健全水资源动态监测系统，加强水功能区和地下水的监测能力建设，同时还要加强取水排水入河湖排污口计量监控设施建设，全面提高监控、预警和管理能力，及时水资源公报等信息，要求所有工业污水处理系统全部安装计量设施，保证污水不外排，所有自备水源井安装监控设备，严格按规定缴纳水资源费，取水单位和个人应按法律法规规定，在取水口安装经检验合格的取水计量设施，并纳入全省水资源远程监控管理系统；同时应当保证取水计量设施正常运行；发生故障，应及时修复或更换，不得擅自改装或故意损坏计量设施。

3.3重视雨洪资源综合利用

城市社会经济快速发展，使水资源供需矛盾日益突出，开展雨洪资源综合利用是解决这一矛盾的重要途径。为防汛安全，防止内涝，必须将雨水迅速排出，造成雨水资源浪费。采取雨洪综合利用措施就是改变传统的防洪排涝去向。建立合理的排涝系统，在保障城市防汛、防洪安全的前提下，城区新建蓄水池等，利用雨洪资源进行绿化，利用水库、渠系、河道、水田、小水塘、小坡和坡地鱼鳞坑等接蓄雨水，留滞径流，作为生产、灌溉用水和回补地下水系统。这样可充分利用雨水资源，减少水资源浪费缓解地下水位下降，同时保持河道水量，改善水生态、水环境。

4结语

综上，为促进人水和谐，生态系统良性循环，人们应遵循地下水开发利用与生态系统协调发展的目标，加强地下水开发利用对生态系统影响评价手段，减轻地下水过度开采对生态系统的不利影响，促进经济社会和生态系统的可持续发展。

参考文献

[1]吴媛.地下水开发引起的生态环境恶化分析[J].城市地理，2016（10）.

第9篇：地下水应用范文

关键词：刚性防水；地下室施工

Abstract: this article simply introduces the application of rigid waterproof technology in the basement construction.

Key words: rigid waterproofing; The basement construction

中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

一、工程概况

烟台祥隆万象城六区工程，地下室建筑面积7074平米，基础形式为桩承台有梁式（下翻梁）筏板基础，地下室外墙为钢筋混凝土剪力墙。基础底标高为黄海高程5.5米，地下水位平均标高为黄海高程11.5米，建筑物室外标高为。地下水对混凝土结构不具有腐蚀性。

二、方案比选

该工程地下室防水采用FS102密实型自防水混凝土，该方案不但减少了施工工序，而且降低了施工难度。若采用传统的柔性防水材料，基础梁、承台、桩头及后浇带等细部部位处理困难且不易保证防水效果。采用该方案后顺利解决了雨季施工及细部处理等方面的难题。

三、施工情况

材料选择

1.1、FS102混凝土防水密实剂为橙黄色，无机液体，其检测要求符合《砂浆、混凝土防水剂》JC474的要求。在使用过程中，按照胶凝材料质量的0.21%掺入。

1.2、FS102密实型防水混凝土使用的水泥，宜使用普通硅酸盐水泥，强度等级不低于32.5MPa，其他类型水泥应通过试验确定。不得使用过期及受潮结块的水泥，并不得将不同品种或强度等级的水泥混合使用。

1.3、FS102密实型防水混凝土所用的砂、石应符合下列规定：

1.3.1、石子最大粒径不宜大于40mm，泵送时其最大粒径应为输送管径的1/4，含泥量不大于1.0%，泥块含量不大于0.5%，吸水率不宜大于1.5%，并应符合《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》JGJ53的规定。

1.3.2砂宜采用中砂，含泥量不大于3.0%，泥块含量不大于1.0%，并应符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》JGJ52的规定。

1.4、拌制FS102密实型防水混凝土所用的水，应符合《混凝土拌和用水标准》JGJ63的规定。

1.5、FS102密实型防水混凝土中掺入的其他外加剂，其品种和掺量应经试验确定。

1.6、FS102密实型防水混凝土入模时的塌落度：非泵送混凝土宜为80~140mm，泵送混凝土宜为140~200mm。

针对该材料选择的要求，在定制商品混凝土时，要对混凝土供应商做材料要求及各项技术指标的详细交底，并落实混凝土的配合比。保证混凝土满足图纸设计的抗渗等级要求。

混凝土施工

2.1、FS102密实型防水混凝土在初凝前进行浇筑，若初凝前混凝土在运输后出现离析，必须进行二次搅拌。当塌落度损失不能满足施工要求时，可加入原水灰比的水泥浆进行搅拌，不能直接加水搅拌。

2.2、FS102密实型防水混凝土必须振捣密实，振捣时间宜为10-30秒，以混凝土泛浆和不冒泡为准，应避免漏振、欠振和超振。

2.3、施工中按照后浇带划分施工段，进行连续浇筑，少留或不留施工缝。当必须留设施工缝时，应满足下列规定：

2.3.1、墙体水平施工缝留设在高出底板表面500mm的墙体上，并焊接止水钢板。墙体有预留洞时，施工缝距孔洞边缘不得小于300mm。

2.3.2、垂直施工缝设置宜设于后浇带变形缝处，并在墙体两侧焊接止水钢板。

2.4、施工缝处的施工要求

2.4.1、水平施工缝浇筑FS102密实型防水混凝土前，应将其表面浮浆及杂物清理干净，铺10-30mm厚的1:1的FS101防水砂浆，并及时浇筑混凝土。

2.4.2、垂直施工缝浇筑FS102密实型防水混凝土前，应将其表面清理干净，并涂刷FS101防水素浆，并及时浇筑混凝土。

2.4.3筏板及墙体后浇带处采用中埋式钢板止水带，应确保位置准确，安装牢固。

2.5、固定模板用的对拉螺栓，应在其中间加方形止水环并双面焊接，保证严密，拆除模板后将墙两端留下的凹槽用FS101防水砂浆封堵密实。处理方式如图一：

细部结构构造做法：细部构造部位均属于防水最不利部位，容易发生渗漏隐患，因此做好这些部位的施工质量控制，对整个地下室防水将起到关键的作用。

3.1、后浇带，本工程留设后浇带3条，后浇带的处理应该符合下列要求：

3.1.1、后浇带按照设计要求应该在主体结构封底14天以后进行施工。

3.1.2、后浇带部位在浇筑混凝土之前，要对其进行保护，防止落入杂物及损坏中埋式止水带。

3.1.3、后浇带处采用的FS102密实型混凝土其强度等级要比两侧混凝土高一个等级，同时FS102的掺量要提高到0.25%。

3.1.4、后浇带部位混凝土施工后，其养护时间不得少于28d。后浇带的防水构造如图二：

3.2、桩头处理应该符合下列要求：

3.1.1、桩头深入筏板基础内100mm，破桩后如发现渗漏水，用堵漏灵将水止住，然后在桩上及桩周抹20mmFS101防水砂浆，具体做法如下：

3.3、施工缝处理如下图所示：

四、经济可比性

地下室防水的通常做法是结构外贴柔性防水卷材，若采用通常做法，共需施工防水面积17280平米，按照两层SBS价格75元/平米计算，造价1296000元，若采用FS102密实型自防水混凝土，每立方混凝土增加造价60元，共计混凝土4904立方，合计增加造价294240元。显然通常做法是即增加工程量又增加工程造价，工期延长，费用增大，应用FS102密实型自防水混凝土技术，不但费用少，时间短，而且细部处理彻底，不留隐患。