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地下水概念精选(九篇)

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地下水概念

第1篇:地下水概念范文

地下水功能区划是地下水利用与保护规划中的重点也是亮点。

根据《全国地下水利用与保护规划》:地下水功能区划是地下水利用与保护工作的基础平台。按照《关于开展地下水功能区划的通知》(水资源[2005]386号)文件的要求,全国开展了浅层地下水功能区划工作,明确了浅层地下水的功能定位。对于深层承压水,按照储备为主的原则,不再划分功能区。

以地下水主导功能为基础,划分全国地下水功能区;根据地下水功能区的主导功能,兼顾其他功能要求,确定各功能区维系供水安全的水位、开采总量控制指标和水质保护目标。本次规划在第二次水资源评价的基础上,进行了浅层地下水功能区的划分,按两级划分为三大区类。地下水功能区按两级划分。

一级功能区:地下水一级功能区划分为开发区、保护区、保留区共3类,主要协调经济社会发展用水和生态与环境保护的关系,体现国家对地下水资源合理开发利用和保护的总体部署。

二级功能区:在地下水一级功能区的框架内,根据地下水的主导功能,划分为8类地下水二级功能区。其中,开发区划分为集中式供水水源区和分散式开发利用区共两类地下水二级功能区,保护区划分为生态脆弱区、地质灾害易发区和地下水水源涵养区共3类地下水二级功能区,保留区划分为不宜开采区、储备区和应急水源区共3类地下水二级功能区。地下水二级功能区主要协调地区之间、用水部门之间和不同地下水功能之间的关系。

我国浅层地下水功能区划呈山丘区以保护区为主、平原区以开发区为主的显著特点。地下水二级功能区界线不能跨水资源二级区,基本规划单元面积太小时,根据情况可进行适当归并。

在地下水功能区划工作的基础上,水利部于2007年下发了《关于做好全国地下水利用与保护规划编制工作的通知》(办规计函[2007]409号),要求编制地下水利用与保护规划。

1.2地下水功能区与地表水功能区的差异

流域综合规划修编涉及到各个方面,其中有水功能区和地下水功能区关系密切。

地下水功能区划分是针对流域面上的地下水,是编制浅层地下水利用与保护规划的基础,规划编制主要以地下水功能区为单元,根据其功能状况,提出分区分类开发利用与保护修复规划方案。

地下水功能区以流域的地下水资源量与可开采量和水质功能定义,水功能区划分地表水水资源状况来定义。

地下水功能区区划采用水资源评价地表水资源评价的面积和分区一致,即采用流域全覆盖的方式进行,包括不透水面积、水面面积及沙漠区面积等。水功能区以干流支流为主河段为单元,已经水利部的批复,待国务院批复。

水功能区划分是针对流域干支流河流,指为满足水资源合理开发和有效保护的需求,根据水资源的自然条件、功能要求、开发利用现状,按照流域综合规划、水资源保护规划和经济社会发展要求,在相应水域按其主导功能划定并执行相应质量标准的特定区域。

依据同为水利部水资源不同的批文,分区不同:一级区为3类与4类,二级区8类与7类。

水利部水资源[2003]233号文“水功能区管理办法”第三条:水功能区分为水功能一级区和水功能二级区。水功能一级区分为保护区、缓冲区、开发利用区和保留区4类。水功能二级区在水功能一级区划定的开发利用区中划分,分为饮用水源区、工业用水区、农业用水区、渔业用水区、景观娱乐用水区、过渡区和排污控制区7类。

1.3地下水功能区需完善

如何与水功能区相互协调是地下水功能区需要面临的问题。

其实所谓的水功能区实际是应该准确表达为:地表水(江河、湖泊、水库、运河、渠道等地表水体)大部分干流河段与主要支流水域相应质量标准的特定区域的水功能区。

水功能区是沿河道(湖泊)的一条线,地下水是河道外的流域片。

在水资源开发利用强烈的地区地表水与地下水的交换也强烈,重复利用量就越大。

无论地表水功能区与地下水功能区都与环保部门有着密切的联系,特别是地表水,在中国素有“九龙治水”之称的多头治水管理模式中,水利部门和环保部门是两个重要的行业管理部门,而在水的管理权限中,最主要的就是水质和水量这两大部分。治水的工作概括为:水利部门主要管水量,即水资源的利用;环保部门主要管水质,即水污染。目前我国已经形成了这样一个部门分割体制:“环保部门不下河,水利部门不上岸”。

管理体制设置上,充分发挥现有流域水资源保护机构的作用,建立流域管理与区域管理相结构的体制。

2009年3.22世界水日提出的口号是:“地下水——看不见的资源。”地下水一旦由于开发和保护不当而遭受污染,不但其自净能力极弱,而且会对生态环境造成严重影响,直接对人类及其活动造成危害。因此加强对珍贵的地下水资源保护具有非常重要的意义。

地下水功能区保留区中的应急水源区或储备区也可归于开发区,应急水源区应进行一些基础设备的投资,真正起到应急的作用。

2005年11月松花江污染事件哈尔滨宣布停水4天时,为保证市民生活用水,哈尔滨市启动应急预案,从黑龙江省内各市县调水,由各区对口送水,大庆石油管理局钻井总公司钻井队来到哈尔滨帮助在哈的大专院校、供水供热企业新打约100口深水井,哈尔滨市启动市区386口备用水源井。单一以松花江地表水为主的供水的哈尔滨市,2009年总库容5.23亿立方米常年一类水体的磨盘山水源地供水工程全线竣工通水,哈尔滨供水格局实现了由松花江水源向磨盘山水源的重大转变,主城区市民即将全部饮用来自磨盘山的优质水。磨盘山供水工程满负荷运转后,哈尔滨市以松花江水为水源的各水厂将作为备用水源,城市供水将变为“一供一备”的格局,正符合国家关于城市多水源保障体系的要求。

2.深层承压水与浅层水

2.1公报概念深层承压水与浅层水

地下水资源量指地下水体(含水层重力水)的动态水量,用补给量或排泄量作为定量依据。“中国水资源公报编制技术大纲”中:地下水源供水量是指水井工程的开采量,按浅层水、深层水、微咸水分别统计。浅层水指与当地降水、地表水体有直接补排关系的地下水;深层水指承压地下水。坎儿井的供水量计入浅层水中。混合开采井的开采量,根据当地情况按比例划分为浅层淡水和深层承压水,并在备注中说明。

由于水资源公报中的深层水根据各省区实际按照大致深度划分,有的省区按100m或80m埋深,而内蒙古草原采用50m。因此,与本次深层承压水概念上有较大区别,一些省区没有统计或较少深层承压水。各省(自治区、直辖市)基于“水资源公报”成果上报的深层承压水现状实际开采量包含了部分易于补给更新的承压水和岩溶水。

2.2本次规划采用概念

本次将与当地大气降水和地表水体有直接水力联系的潜水以及与潜水有密切水力联系的承压水统称为浅层地下水,将埋藏相对较深、与当地大气降水和地表水体没有直接水力联系而难于补给的地下水称为深层承压水。

浅层地下水广泛分布于我国山丘区和平原区,深层承压水则主要分布于松嫩平原、黄淮海平原和长江三角洲平原。

为解决在地下水利用与保护规划中深层承压水实际开采量统计不准的问题,根据全国水资源综合规划对浅层地下水和深层承压水的界定,并结合国土资源部的研究成果,对有关概念做进一步明确:浅层地下水包括潜水、易于补给和更新的承压水,以及岩溶水;深层承压水是指极难更新补给,基本不参与现代水循环的承压水。

2.3极难更新的深层承压水近似可以看做“矿藏水”

本次规划采用2005年为现状年依据2005年全国和流域以及各省区的地下水现状供水量并对深层承压水进行了调整。

全国水资源综合规划的专题:《深层承压水量计算方法研究专题报告》认为深层承压水除分布于松嫩平原、华北平原(黄、淮、海平原)、长江三角洲地区外,准噶尔盆地、塔里木盆地、柴达木盆地、河西走廊、鄂尔多斯盆地和四川盆地等大盆地也存有深层承压水。由于山前平原的中深层承压水易于接受山前侧渗补给,且多与潜水有较密切的水力联系,松嫩高平原的中深层承压水亦具有山前平原之特性,故两类地貌区的地下水开采量均划入浅层地下水。所以,仅在松嫩低平原、大盆地中部、华北平原的中东部平原以及长江三角洲地区统计深层承压水实际开采量。

水利部公报编制组在2009年7月中国水资源公报编制汇总协调工作会议上提出的“水资源公报编制有关技术问题”要求注意公报与相关成果,特别是水资源综合规划的比较分析和协调,确定浅层、深层承压地下水供水量的最新概念:浅层地下水包括潜水、易于补给和更新的承压水,以及岩溶水;山丘盆地、山前平原、松嫩高平原。深层承压水是指极难更新补给,基本不参与水循环的承压水。仅统计松嫩低平原、大盆地中部、华北平原中东部、以及长江三角洲地区等。

“中国水资源公报”的深层承压水新概念实施,需等本次规划批复后正式行文。

本次规划经过多次汇总后确定采用极难更新的地下水作为深层承压水。

由于省区长期应用的概念与这次的无法很快统一,因此,部分省区仍保留原深层承压水的概念,比如河南省涉及四大流域,但省上已经批复规划。

深层承压水让省区接受需要一定的时间,与当地大气降水、地表水体没有直接补排关系的地下水,地质历史时期累积形成的地下水资源量,含水系统中不可再生和恢复的、不能持续利用的水量,“极难更新的深层地下承压水”储存资源可以解释为埋藏较深的类似于矿藏的这类水,当然“矿藏水”不能完全理解为深层承压水,较容易理解。

我国矿藏水开采量占总储量比例不大。深层承压水既然是“矿藏水”,也像煤炭一样一次性资源,作为战略储备不难理解。作者也倾向于既然是矿藏也是可以适量开采的,比如污染严重地区解决饮水安全,以及特殊行业的用途。

3.功能区保护指标

3.1开采量、水质和水位

根据地下水的功能要求、现状情况、水资源配置方案以及未来利用保护的需要与可能,合理确定各功能区的地下水保护目标,包括地下水开发利用的总量控制目标即目标开采量、维系供水安全的水质保护目标以及维持良好生态环境的合理生态水位控制目标。

功能区保护指标:水质、开采量和水位三类。

水质要根据主导功能的水质要求,严格控制,避免地下水水质恶化。

地下水开采量以可开采量和开采区地下水补给条件来合理确定,实现区域地下水的采补平衡。

地下水水位要根据地下水功能区生态与环境保护目标的要求,合理确定。

地下水保护指标,加强保护、控制目标不低于现状;地下水超采区治理采取三方面措施:节约、替换、增源;加强节水,减少和控制地下水开采量替代水源建设。对于地下水超采量通过水资源配置替换为地表水,压缩地下水开采。增加地下水补给量,提高地下水的可开采量。

3.2水质保护目标

水质类别按照I、II、III、IV、V填报,选择功能区代表性井的水质平均状况作为功能区水质状况;如集中供水水源区按照开采井的水质浓度数据平均确定,分散式开发利用区按照典型井的平均水质代表功能区水质。

以集中式供水水源区保护目标为例加以说明水质标准:具有生活供水功能,水质标准不低于Ⅲ类水的标准值,现状水质优于Ⅲ类水时,以现状水质作为控制目标;工业供水功能的集中式供水水源区,以现状水质为控制目标。

集中式生活水源区根据《地下水质量标准》(GB/T14848-93),地下水矿化度不大于1g/L;集中式工业用水区地下水水质不劣于IV类水;分散式农业用水区地下水水质不劣于V类水。

水质要求不发生地下水污染或发生恶化,影响到功能区的正常使用功能。针对不同地区,依据地下水水质状况和污染源治理情况,提出不同阶段地下水开发利用与资源量保护的规划目标。在水质目标控制中未受污染的区域保持水质现状,经过改水、替换、调水补源等措施提高水质;受到污染的区域治理保护达到原来的水质状况。

3.2开采量控制方案与水位目标

地下水开发利用量要求以可开采量和开采区地下水补给条件来合理确定,目的是实现开发利用区的地下水采补平衡,实现地下水的良性循环;地下水水位是维持地下水生态环境功能的重要指标,不能太低,也不宜过高,要根据各功能区的实际保护目标要求,合理确定。可开采量根据地下水资源调查评价成果进行核定。

水量标准:年均开采量不大于可开采量。

在全国水资源综合规划成果的框架内,不同水平年的地下水开采量控制方案。按照分区规划、有压有增的原则,超采区压采量是规划的难点重点。

集中式供水水源区大部分为城市工业和生活供水,在当地地表水、跨流域调水、再生水利用等方面有相对良好的水资源条件,故未来以压采为重点。

除了浅层地下水开采量控制方案外,还要进行深层承压水开采量控制方案。规划报告中列出了重点地区地下水开采量控制方案:黄淮海平原(由海河一般平原、淮河一般平原及黄河下游平原)、黄河中上游能源基地(山西、陕北、宁夏和内蒙鄂尔多斯高原是我国重要能源化工基地)、长三角地区(包括江苏的苏州、无锡、常州、泰州四地市和浙江杭嘉湖地区以及上海市)、东北平原(东北松嫩平原、三江平原和辽河中下游平原)、西北内陆河(西起帕米尔高原国境线,东至大兴安岭,北起国境线,南迄冈底斯山分水岭)。

地下水水位由于全国无法统一统计最后采用以埋深来代替,并且应有一个高低数据,即一个区间值;超采区一般压采,“退出开采”,中心埋深回升;盐渍化如宁蒙河套及黄河下游沿岸的引黄灌区需要抽取地下水来降低水位,保持一定的埋深;荒漠化地区依据植被的生存要求,要保持一定的水位埋深。如华北深层承压水水位埋深一般不应大于50米,胡杨林地的地下水埋深条件是保持不大于8m的埋深等。

4.重复水量(岩溶水、傍河井、泉水等)

4.1地下水分类与开采概念

本次规划中的地下水是指赋存于地面以下岩土空隙中的饱和重力水。根据我国各地区地下水含水层介质、埋藏条件的不同,可将地下水划分为不同的类型。

按照埋藏条件,可将地下水划分为潜水、承压水两种类型。

根据含水层介质的不同,可将地下水划分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类岩溶水、基岩裂隙水共3种类型。地下水指埋藏在地下孔隙、裂隙、溶洞等含水层介质中储存运移的水体。

岩溶水主要赋存在碳酸盐岩的溶洞和裂隙中,南方岩溶主要以溶洞甚至地下暗河的形式发育,如贵州、广西等地是南方岩溶较发育的省份。北方寒武或奥陶系岩溶水则多呈现溶隙特点,出水量大,开采条件好,水质优良,是一些城市的重要水源,如河北和山西的太行山一带和山东部分地区岩溶水分布较广泛。

地下水开采:采用抽水设备取用地下水称为地下水开采;包括溶洞甚至地下暗河、坎儿井、傍河井、泉水出露的使用等实际是地表水的利用,与此关系密切的还包括矿井水的利用。

水资源开发利用程度越高,地表水与地下水利用中交换越剧烈,重复利用水量就越多。

4.2岩溶水等地下与地表重复利用水量

对部分比较明确的重复利用水量如岩溶水等,在评价中没有涉及本次规划允许部分省区保留。傍河井开采如关中渭河以及郑州黄河大堤内外的自来水井群等,其利用的实际是地表水量。

西南喀斯特岩溶发育强烈的中心区域,地表涵养水源能力较弱,水资源开发利用难度较大,工程性缺水问题十分突出。岩溶山区由于地表和地下形成的双重空间结构,岩溶地下水较丰富,岩溶大泉及地下暗河是贵州岩溶地下水赋存的主要形式,打深井解决农村居民饮水安全,岩溶水利用采用泉水出露后修建集水设施。

贵州省大约利用量为28亿m3,全国近60亿重复利用水量。

4.3提高水资源耗水率与污水重复利用水量

根据“中国水资源公报”2007年全国总用水(供水)量5819亿m3,用水消耗总量3022亿m3,全国综合耗水率(消耗量占用水量的百分比)为52%,废污水排放总量750亿t;废污水排放量是指工业、第三产业和城镇居民生活等用水户排放的水量,但不包括火电直流冷却水排放量和矿坑排水量。

水资源开发利用率(总供水占当年水资源总量)为23%;其中,地表水源供水量占81.2%,地下水源供水量占18.4%,其他水源供水量占0.4%。供水与耗水相差近2800亿m3、提高其他水源如污水资源化、雨水利用和海水淡化量和用水耗水率,将有近1000亿m3潜力,减少大量新鲜水资源量的使用。

按照取水水源不同分为地表水源、地下水源和其他水源三大类。其他水源供水量包括污水处理再利用、雨水利用和海水淡化利用。污水处理再利用量是指经过城市污水处理厂集中处理后的污水回用量,不包括工业企业内部废污水处理的重复利用量。中水又称再生水、回用水,是指城市污水和工业废水经净化处理,水质改善后达到国家城市污水再生利用标准,可在一定范围内使用的非饮用水。如果能将这些废污水通过处理转化为中水无疑将是一块巨大的资源。提高污水处理率,增加污水利用量,污水资源化迈入进行大量使用阶段。

5.规划保障措施

5.1工程措施

地下水利用与保护规划的主要措施包括地下水超采治理、地下水污染治理、地下水涵养与修复、城乡供水保障和地下水监测工程。除供水措施属于利用外,其他措施都属于保护方面的内容。

超采治理是本次规划的重点。超采治理的主要措施是压缩地下水开采量,使地下水系统逐步通过自然修复,实现地下水水资源的良性循环和相关生态系统的修复。

5.2管理措施

地下水资源管理措施主要包括法制建设、制度建设、能力建设、机制和体制等方面内容。

编制《地下水资源管理条例》和《地下水资源管理办法》,并完善地下水功能区划。

地下水功能区划应列入地下水资源管理条例中,作为地下水利用和保护的重要管理依据,赋予地下水功能区应有的法律地位。建立和完善地下水功能区管理制度,分区分类指导地下水的开发利用和保护涵养。建立分区地下水总量控制与定额管理制度,完善地下水取水许可管理和水资源有偿使用制度。

5.3跨流域调水将修复地下水环境

根据本次规划结果,2020年,全国将从跨流域调水工程中,利用118亿m3的水量来支持地下水超采治理,压缩相应的地下水开采量,其中2014年东、中南水北调工程是海河和淮河流域直接受水区,替代的水量也最多,近70亿m3。西北地区利用跨流域调水进行地下水治理的替代水量达29亿m3。

作者通过对黄河流域1919年至2008年天然径流量滑动平均分析将在2013年后将结束自1986年以来较长时段的枯水少水年,有可能出现一个平水年时期,也将对水资源利用紧张有所缓解。

污水资源化的全面使用,结合跨流域调水使相关地区压采与环境修复成了可能,因此,2015年将是北方地下水利用一个一级“拐点”。

5.4规划实施极大提高地下水综合管理水平

在本次地下水利用与保护规划基础上,制定并实施地下水保护的实施方案,落实地下水利用与保护规划的有关措施,确保规划目标的实现。

在地下水利用与保护实施方案中,要建立监测和评估制度,建立适应性管理为原则的动态机制,及时发现实施过程中出现的新问题,提出解决对策,保证规划目标的实现。

地下水功能区的划分与实施,以集中水源地与重点地区控制方案为管理重点,建立监测监督有效体系,对每个地下水水源地的总量、水位、水质动态管理,甚至对重要地区的地下含水层的管理,以及充分发挥广大用水户或自律协会的节水管水自觉性,规划实施必将使我国地下水综合管理水平大幅提高,紧追世界先进管理水平。

5.5建议

本次规划坚持大原则下省区保留差异性,遗留问题留待今后工作中进一步完善。建议2015年作为基准年进行规划的修订,并且提前到该年之前开始工作避免规划中基准年变动带来的不必要的麻烦。

第2篇:地下水概念范文

【关键词】地下水;污染特点;防治措施

随着我国工业化进程的不断推进,致使地下水质量逐渐恶化。了解地下水的污染特点及治理措施的复杂性,以便增强人们对地下水污染及治理的难度的认识。提高人们的环保意识。

一、地下水污染的概念

所谓地下水污染,就是在人为影响下,地下水的物理、化学或生物特性发生不利于人类生活或生产的变化。地下水污染相对与地下水环境背景值或对照值而言。所谓地下水环境背景值是指地下水未受污染的情况下其所含化学成分的浓度值,它反映了天然状态下地下水环境自身原有的化学成分。如果无法取得地下水环境背景值时,人们引用了对照值的概念,通常将所在区域内历史记录最早的地下水水质统计值或所在区域内人类活动影响较小的地下水水质统计值作为对照值。

二、地下水污染的特点

地下水污染与地表水污染不同。污染物质进入地下水及其进入地下水后其运动速度相当缓慢,若不进行长期的、专门的监测,很不容易发现,但在发现时,其污染已达到相当严重的程度。地下水由于循环交替缓慢,即使排除污染源,已经进入地下水的污染物质将在含水层中长期滞留,污染范围不断扩大。如要使其自然净化,将需要几十、几百甚至几千年。如要人工处理,将付出巨大的人工、经济代价。同时还必须有一定的技术和条件。因此,地下水一旦污染,将会造成巨大的污染事故,无法预料的后果。

三、地下水的污染途径

地下水的污染途径是多种多样的,大致可分为四种形式,一是径流型污染。它是污染物通过地下径流进入含水层,污染物通过岩溶孔道进入含水层即是此类型。二是越流型污染。它是通过越流的方式从已受污染的含水层转移到未受污染的含水层,地下水的开采改变了越流方向,是已受污染的潜水转移到未受污染的承压水即是此类型。三是连续渗入型污染。污染物随水不断渗入含水层,造成地下水的污染。废水池、废水渠、渗坑、渗井和受污染的地表水连续渗漏造成的地下水污染即是此类型。四是间歇入渗型污染。大气降水或其它灌溉水是污染物周期性地渗入含水层造成地下水污染。固废存放不当在淋滤作用下,淋滤液下渗引起的地下水污染就是此类型。

四、地下水污染的防治措施

环境监测部门要在地下水污染的严重区、易发区建立专门的地下水监测机构及设施,进行长期的专业的跟踪监测。一旦发现地下水污染,立即报告当地政府及有关部门,及时采取措施,查清污染来源及途径,采取补救措施。对于那些极易引起地下水污染的行业,要建立完善的工程防治措施。在实际过程中,具体措施我认为有以下几项:

1、地下水分层开采

开采多层地下水是,各含水层水质差异较大的,应当分开采;在地下水易受污染的区域,禁止已污染含水层和未污染含水层的混合开采;进行勘探的活动时,必须采取防护措施,防治串层,造成地下水污染。

2、工程防渗措施

工程防渗措施是为了防止建设项目产生的废水、污水和固废淋滤水渗入地下而必须采取的防范措施。防渗采用的材料包括黏土、沥青、水泥砼、聚乙烯膜和油毡等。生活垃圾填埋场、工业垃圾填埋场、危险废物填埋场、废弃物填埋场、固体废物填埋、尾矿填埋、废渣填埋、尾矿山防渗的固废危废填埋项目。不同的工程项目,具有不同的工程防渗要求。

3、污染物的清除及阻隔措施

第3篇:地下水概念范文

关键词:污染场地;地下水;污染物运移

地下水污染健康风险评估是健康风险评估在地下水环境保护治理领域的衍生概念。基于保护人类健康和生态环境的考虑,以地下水质量标准和风险评估的健康基准值为基础,客观、科学地量化评估地下水污染对人体健康和生态环境产生的潜在影响。地下水是人类赖以生存的重要组成部分,非地下水原有物质进入地下水后可能会对地下水造成污染,地下水一旦受到污染,治理和恢复都是非常困难的。因此,应用科学有效的方法进行地下水环境影响评价是非常必要的。

一、地下水健康风险评估方法

1、地下水暴露量的计算

该研究在进行场地地下水健康风险计算中主要考虑的暴露路径为人体直接饮用途径,运用地下水饮用途径暴露量计算公式对污染物在场地地下水中的暴露剂量进行计算,可得到地下水饮用途径污染物暴露剂量。

ADD=(1)

式中,ADD为经口暴露剂量;CW为水中污染物浓度;IR为人的饮水率;EF为暴露频率;ED为暴露持续时间;BW为人的体重;AT为平均暴露时间。

2、场地地下水健康风险计算

根据石油类污染物对人类的不同毒性特点,可将地下水健康风险分为致癌风险和非致癌风险。致癌风险即对人体造成致癌效应的风险,一般认为没有剂量阈值,只要有微量存在,即会对人体产生不利影响。根据美国国家环保局(EPA)推荐值可知,当致癌风险值大于10-6时,表示污染物致癌风险超过可接受水平;非致癌风险则指对人体造成非致癌效应的风险,一般认为有剂量阈值,低于阈值则认为不会产生不利于人体健康的影响。当非致癌风险值大于1时,表示污染物非致癌风险超过可接受水平。对于一种污染物质,可能既具有致癌风险,又具有非致癌风险,这时应分别对其计算致癌风险及非致癌风险。

地下水污染物的致癌风险模型计算:

R 1 =ADD×SF(2)

式中,R1为致癌风险(无量纲);SF为致癌斜率因子;ADD为致癌污染物地下水饮用暴露量。其中,当R1值大于10-6时,表示污染物致癌风险超过可接受水平,需要进行修复。

地下水污染物的非致癌风险模型计算:

R2=(3)

式中,R2为非致癌风险(无量纲);RfD为经口摄入污染物参考剂量;ADD为非致癌污染物地下水饮用暴露量。其中,当R2值大于1时,表示污染物非致癌风险超过可接受水平,需要进行修复。

二、实例研究

评价区位于工业园区内,地理坐标为东经119°38'―119°40',北纬45°26’―45°27'。地貌属山前冲洪积地貌,地形起伏较大。地层上部为第四系冲洪积、风积细砂及沙砾石层,下部为凝灰质胶结的沙砾层。所在含水层为松散岩类孔隙与基岩风化带孔隙裂隙潜水含水层(组),含水层岩性为含砾粉细砂、砾石、凝灰岩等,厚度25―35m,水位埋深2―5m,导水系数(T)59.81―259.2m2/d,渗透系数(K)3.15―8.64m/d。通过上述分析,模拟评价区的水文地质概念模型可以概划成非均质、各向同性、二维非稳定流地下水流系统。

1、数学模型的建立

评价范围内水流状态符合达西定律,利用有限差分法或有限单元法进行数值求解。本次模拟把包含模拟评价区的矩形区域在二维平面上剖分成125×125=15625个网格单元,其中模拟评价计算区6607个单元,共6个区。

2、模型的识别和验证

模型的识别与检验过程是整个模拟中极为重要的一步,通常要经过反复修改参数和调整某些源汇项的过程才能达到较为理想的拟合效果。模型的识别与检验过程采用的方法称为试估――校正法,属于反求参数法。通过反复调整参数和均衡量,识别水文地质条件,确定模型的结构、参数和均衡要素。最终确定了各个分区的水文地质参数如表1所示。

表 1 模拟评价区含水层参数

识别后的含水层水文地质参数

分区编号 参数值 分区编号 参数值

渗透系数(m/d) 给水度 渗透系数(m/d) 给水度

1 6.8 0.25 4 4.5 0.15

2 4.5 0.15 5 3.5 0.18

3 6 0.2 6 7.5 0.2

3、溶质运移影响因素及模拟时间段的确定

根据污染源特点,本次污染物预测评价过程不考虑污染物在含水层中的吸附、挥发、生物化学反应,只考虑运移过程中的对流、弥散作用。模拟时段确定为自泄漏时间点起30年,共计10950天,设定渗漏时间起点为2011年1月。

4、污染物质的确定

大修渣成分复杂,并非只有一种污染物,而是存在一种主要污染物和多种次要污染物,根据大修渣取样进行的相关浸出试验结果,确定大修渣主要污染物为氟,浓度为300mg/L。

5、模拟结果分析

1)非正常工况无防渗措施情景预测

根据评价区污染物浓度大小,对氟污染物进行预测分析,特征污染物氟的污染羽在弥散、对流综合水动力作用下,逐渐向东南方向迁移出污染场地并向下游运移,污染羽的面积逐渐增加,浓度由于水流的稀释在逐渐降低。100d后,影响范围为91721m2,超标范围64166m2,最大运移距离239.9m,最大超标倍数约93.4倍(对应的浓度为93.4mg/L);1000d后,影响范围为468101m2,超标范围243355m2,最大运移距离713.8m,最大超标倍数约17.1倍(对应的浓度为17.1mg/L);10000d后,污染羽的最大浓度为0.12mg/L,远远小于限值,所以不存在超标现象,但存在影响范围,面积为311649m2,预测结果详见表2。

表 2 地下水中氟污染预测结果

污染年限 影响范围(m2) 超标范围(m2) 最大运移距离(m) 最大超标倍数 最大浓度mg/L

100天 91721 64166 239.9 93.4 93.4

1000天 468101 243355 713.8 17.1 17.1

10000天 311649 - 829.4 - 0.12

2)非正常工况有防渗措施情景预测

有防渗措施,污染物仅通过防渗层破损点渗漏,进入地下水的污染物总量急剧减少,浓度将大大少于无防渗措施下的浓度。根据无防渗措施的预测结果来看,在非正常工况采取防渗措施时,下游厂区边界地下水污染物浓度变化差异显著,各污染物达到稳定浓度的值远小于检测下限。地下水污染程度明显减弱,均未超出检测下限。

结论

综上所述,虽然污染场地砂卵砾石层能对污染物起到一定的吸附和净化作用,但由于其渗透性很大,在污染物浓度超标很大的情况下不能有效地吸附,超标的污染物会随地下水向下游运移。在有防渗膜的前提下,污染物的扩散、迁移路径被有效地阻滞,当污染物扩散至砂卵砾石层及其下部地层时,浓度已明显减小,水平扩散范围及侵入深度也明显减小,因此不会对污染场地下游区域地下水水质产生影响。

参考文献

[1]王克三。地下水污染及其监测治理问题[J].水文地质工程地质,2009

第4篇:地下水概念范文

关键词 地下水库;可行性;可持续发展

中图分类号TV7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)100-0135-02

1 地下水库

考虑国内学者对地下水库概念的理解,李旺林[1]给出地下水库概念:地下水库是利用天然地下储水空间兴建的具有拦蓄、调节和利用地下水流作用的一种特殊的水库。

依据国内外地下水库建设及工程实践,可把地下水库分为有坝、无坝和混合地下水库[2]。

地下水库的组成一般包括以下部分[3]:

1)由天然储水构造组成的地下水库库区;

2)拦截地下径流的地下坝;

3)地表拦水和引渗工程;

4)地下水开采工程。

2 区域概况

某流域所在地区工、农业发达,用水量大,供水量不足,一遇旱年旱季库塘干枯,农业无水可用、工业停产,用水紧张是该区当前生产发展的最大问题,严重制约该地区经济发展,解决供水危机迫在眉睫。

造成该区供水紧缺的原因有二:第一是工、农业用水蓄水量大,地表、地下水开采水平低,加之无地下径流拦蓄调节工程调蓄导致缺水;第二是地表水资源丰富但缺乏建库条件,导致大量河川径流入海,无法利用而缺水。

该流域回流总面积22.975km2,其中水库流域20.85km2,并且无较大的河流流经此区,因此水资源相对短缺。

由表1可知,地表开采利用量仅及多年平均开采量十分之一,仅及特枯年补给量的三分之一强。由此可知其区域地表水资源开发利用率极低,可开采潜力大。

理论计算,区域地下水年补给总量在115.4(95%)~565.6(20%)万立米/年,开采量在219.5万立米/年。通过分析可以得出,除枯水年地下水处于超采状态外,一般干旱年均不出现超采,而其旱季缺水是地下水可开采量不足造成的,故建库拦蓄有一定条件。

综上所述,本区缺水关键原因是用水量大,其次是开采水平低造成。因此解决缺水关键是提高开采水平,即提高水资源开发水平和提高水的利用率,搞好节水工作,是目前缓解供水危机的唯一出路。因此修建地下水库实属必要。

3 可行性分析

地下水库的建设需要考虑各方面的问题,需要具备各项基本条件[4]。

3.1气候特征、降水与水质

满足一定数量和质量的水源是建设地下水库的先决条件[5]。

该流域地区属暖湿带季风海洋湿润气候区。多年平均降水量849.2mm,降雨较丰富,多年平均地表径流系数在0.4~0.5之间,地下水入渗补给系数在0.2~0.3之间。由于低山丘陵面积大(占80%),加之无地表拦蓄工程兴建条件,其年径流90%以上以弃水形式排泄入海,故而导致缺水。

对流域水质取样分析,其水质良好,符合生活、生产用水标准,适于建库。但建库后预防污染是一项重要任务,因为地下水库中的水一旦受到污染,治理起来难度很大[6]。

3.2 水文地质条件

3.2.1流域岩性及地形

流域内岩性单一,出露岩层主要为中生代燕山期中细粒花岗岩及黑云母花岗岩,走向西南~东北。

区内地形为低山、丘陵、平原三种,其中低山占53.8%;丘陵占22.9%;平原占20%。低山区基岩为半风化微风化花岗岩,丘陵区为强风化花岗岩形成成土母质,平原区由残积、坡积、洪积、冲积的亚砂、中粗砂含砾与中粗砂卵砾石互层构成。

流域区岩性单一,流域闭合,地上与地下分水岭一致。加之第四季含水岩层厚度较大,是理想的地下建库区。

3.2.2地下水储水条件

影响地下水库储水条件的因素有很多[7],如岩性,构造和自然条件等,下面从以下方面进行分析。

首先是库区周边边界条件。库区除其东北为平原区外,其北、西、南三面均为低丘陵环绕,形成天然分水岭。又因岩性为单一的弱透水或不透水的花岗岩,库区周边隔水性好,是理想的建库条件区。

其次是库区基底条件。库区下游除上部有较厚的第四季河卵石层含水层外,其基底仍为弱透水或不透水的花岗岩。因此库底不存在渗漏问题。虽有两条断层横穿大坝,但因出现在弱透水层,只要建坝时灌浆堵漏处理,库区基本无漏水问题。

最后是库区储水层结构。库区平原是本次建库的储水区。区内共有三个含水岩组:库区表层为亚砂质沙壤土,此层以下为中粗砂含砾石层,最下层是粗砂卵砾石层,松散无结构,透水性好,具有一定含水性。后两层是主要含水层,其厚度平均约12m~13m。

3.2.3坝址工程地质条件

第一,坝址工程地质条件。本区第四季含水层厚度平均14.05m,共分为亚砂砂壤土组、中粗砂含砾卵石层和中粗砂卵砾石层三组,其下部为强风化花岗岩含水岩组,强风化层以下为半风化、微风化花岗岩,不富水,结构完整坚硬。坝址区基岩在两端河边台地以强风化层出露,均厚约2m~3m,在河床区坝段深埋地下。故建坝应穿透该层,将板墙与较完整基岩接触,插入微风化层0.5m~1.0m。

第二,坝址工程地质评价。本区既有断层通过,又有较厚第四季中粗砂夹砾卵石含水层。渗漏、稳定性和震动液化问题是工程地质评价的核心问题。

1)依据钻孔勘探及断层区基岩压水试验,其吸水率在0.2L/min·m·m~0.4L/min·m·m之间。其K值在2×10-4cm/s~5×10-4cm/s之间,渗透性不强,并且裂隙不多,稍加灌浆处理即可堵漏。

2)河床区河卵石及砾石层为中等密实,坝体墙体在灌浆过程中由于水泥浆与周围砂砾石层形成充填胶结连结结构,形成一体,因而其稳定性和震动液化问题不大。

4 结论

该流域工农业发达,用水量大,供水量不足,严重影响该地区的经济发展。通过分析可知,造成缺水的重要原因是水资源的开采不足,因此建库蓄水,提高水资源的利用率是必要的。并且该地区的气候特征还有水文地质条件也适合修建地下水库。

修建地下水库是一项复杂的系统工程,该地区还应加强该地下水库的环境和效益的评价分析,加强地下水库监测规划工作,加快地下水库建设,做好已建地下水库的优化管理[8]和库区水污染防治工作,防止地面沉降等环境问题的出现。

参考文献

[1]李旺林,束龙仓,等.地下水库的概念和设计理论[J].水利学报,2006,37(5):613-618.

[2]林学钰.论地下水库开发利用中的几个问题[J].长春地质学院学报,1984,2:113-121.

[3]赵天石.关于地下水库几个问题的探讨[J].水文地质工程地质, 2002,5:65-67.

[4]孙晓明,王卫东,等.环渤海地区地下水库开发利用前景[J].地质调查与研究,2007,30(1):54-61.

[5]徐建国,卫政润,等.环渤海山东地区地下水库建设条件分析[J].地质调查与研究,2004,27(3):197-202.

[6]杜新强,廖资生,等.地下水库调蓄水资源的研究现状与展望[J].科技进步与对策,2005,2:178-180.

第5篇:地下水概念范文

[关键字] 地下水资源 开采 环境地质 影响

[中图分类号] P66 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-1-23-2

水,是我们生命的源泉,我们要保护水资源。为此,对地下水资源开采对环境地质产生的影响的探讨有其必要性。

1 目前我国地下水开采现状

目前我国部分地区地下水出现短暂性缺水等状况,主要是在华北地区,少数南方地区,还有一个严重性问题是水体污染,目前的地下水情况局势非常严重,总体状况不容乐观,全国地下水开采比例具体如图1所示。

2 我国地下水资源及其环境问题调查评价

2.1 地下水资源评价技术

(1)案例分析:以华北平原为例,地下水流数值模拟水文地质参数参考值如表1:

(2)评价基本原则:要紧密配合地下水资源量的评价工作,确保工作目标、评价对象以及结论和决策意见的一致性;在评价中充分考虑以往的工作基础,充分利用以往的相关成果,要重视和遵守各种水质评价标准和评价方法。

(3)评价方法:首先,地下水脆弱性评价。主要涉及到的公式如下:

式中:Q综合潜力-地下水综合潜力(亿 m3/a);Q开采潜力-地下水开采潜力(亿 m3/a);Q利用潜力-地下水利用潜力(亿 m3/a);Q开采盈余-地下水开采盈余量(亿 m3/a);Q可扩大开-地下水可扩大的开采资源量(亿 m3/a);Q开资-开采层的开采资源量(亿 m3/a);Q开采-开采层的开采量(亿 m3/a);M综合-地下水综合潜力模数(万 m3/km2·a);F-面积(km2)。

通过地下潜力的分析,对地下水的开发利用应进行限制,并同时调整国民经济规划。

2.2 地下水资源开采对环境地质产生的影响

根据以上调查发现地下水资源过度开采可能引发的环境地质问题,大体有以下方面:

(1)地面沉降

地面沉降最为主要的原因就是由于过量开采地下水所造成的,持续的地面沉降,不仅改变了区域地貌形态和地表水的自然排泄条件,造成洪涝灾害频发,还将造成局部农田低洼,常年积水,造成了对农业的潜在威胁。这是因为地下水水位大幅急速下降,以至整个地势形成地下水降落漏斗,进而引发的地面沉降、塌陷。

(2)环境恶化

过度开采地下水,会使得河流,湖泊水量减少,形成干涸等灾害;减少泉流量,而泉流量减少则破坏了古建筑物与文物的保护,甚至因泉水枯竭使古井和旅游景点失去了应有的旅游价值;水井枯竭,单井用水量减少造成水井报废,或掉泵,含沙量增加,使设备维修费与耗电量增加;影响植被生长;影响水土保持,造成水土流失;破坏房屋、公路、铁路、桥梁、水利、市政公用设施、矿山等工程建筑物开裂、倾斜、倒塌、埋没,造成人与牲畜伤亡,使地下水水质恶化。

(3)海水入侵

超采地下水,除会引发地面沉降,河流,湖泊水量减少形成干涸等灾害以外,还要造成大量的海水入侵,海水倒灌污染纯净水源。

3 防治措施

3.1 强化保护水资源意识

节约用水是实施可持续发展战略的重要措施,因此,需要强化人们保护水资源意识,如努力创建节水型城市,实施可持续发展;大力普及节水型生活用水器具,节约用水、保护水资源,另外,要做到开源与节流并重,节流优先、治污为本、科学开源,综合利用。

3.2 加强地下水管理

要进一步完善节水管理的法规体系,在贯彻实施国家现有法律法规的基础上,进一步加强水资源的管理,提高城市供水价格,提高污水处理收费标准,应尽快研究污水回用问题,关闭自备井,同时,要加强节约用水的技术进步,提高我国节约用水的科技水平,要进一步加大保护水资源和节约用水工作的宣传力度。

3.3 强化立法执法

国家和政府要实行计划用水,厉行节约用水的措施,加大水资源立法执法,真正做到惜水、爱水、节水,从个人做起,坚持把节约用水放在首位。另外,要做到依法管水,科学用水,自觉节水,强化我国节约用水管理,节约和保护水资源,全理开采地下水资源。

另外,相关管理机构不能推脱责任,把地下水资源开采列入相关规划中,避免水资源利用与经济发展的矛盾,如我国一些地区许多次把水资源利用列入相关规划中,并且对地下水的开采利用有严格保护的规定,在水资源管理方面相当严格,进而有效地保证了水资源的合理利用。

3.4 合理开发水资源

如何合理开发、利用水资源,做到可持续发展,首先要解决水污染问题,要处理好水的循环利用,最后要注重水的来源开发。也就是水质、水量、水源。尤其是我国作为一个缺水国家,而且水资源分布极不均匀,节约用水和合理开发利用水资源是每个公民应尽的责任和义务。如在新疆的一些绿洲地区,如何合理开发利用水资源,已成为当地普遍关注的问题,发展节水农业,种植用水少的农作物,节约用水,防止水污染,这些都是控制地下水资源过度开采的主要措施。

从水量平衡原理论述,实现一个地区水资源的合理开发与利用,第一,要考虑"三水"的转化;第二,对于地下水,一个地区的开采量=补给增量+排泄减量+开采漏斗内的储存量;第三,对于地表水,可利用量基本上=入境水量-出境水量其他还有一些细节问题要考虑。

3.5 加强监测管理

合理开采地下水,加强监测地下水资源利用也是一种有效的方法,要通过严格的监测与管理,做到不盲目开采,另外,除了合理开采地下水之外,地下水人工回灌和优化工程设计是控制地面沉降的好办法,人工回灌就是将水源通过泵机组交换热量后,再注入到地下含水层中去。这样做既可保持含水层水头压力,防止地面沉降,而且水源水经过热泵机组后,只是交换了热量,水质几乎没发生变化,不会引起地下水污染。对地下水开采实行动态控制,打破条块分割,实现地下水开采协调管理,优化地下水的开采布局。

4 强化水资源开采管理

4.1 严格控制是下水开采系数

在地下水开采过程中,要制定地下水开采系数,并且严格按照这个系数执行。所谓地下水开采系数是用于地下水潜力评价的一个标准,对地下水潜力的评估一般采用"开采程度"的概念,以采补平衡为基础,即:地下水开采系数=地下水开采量/可开采资源量 如果开采系数为1,说明达到平衡,这一地区的地下水潜力为零。根据这一概念,一般认为开采系数小于0.3为潜力巨大地区,开采系数大于1.2为严重超采区,通过对地下水开采系数的控制,加强对地下水资源的保护。

4.2 加强水资源综合管理

在水资源综合治理过程中,具体可以通过以下方法来执行:首先,以预防为主,加强管理,加强供水水源地保护。保护作为供水水源的地下水免受污染,是一项十分重要的工作。进行城市规划时,应将可能形成污染源的居民点、厂矿企业布置在远离含水层补给区的下游方向;另外,要综合防治地下水污染,鉴于地下水污染的治理相当困难,防治工作的重点是控制污染源,有效地切断污染物进入地下水的途径。第三,开展地下水环境脆弱性调查评价及编制评价图册,建设地下水环境管理示范区,选择少数地区,作为地下水环境管理示范区进行长期的建设。

4.3做好调查研究

水文站要观测及搜集河流、湖泊、水库等水体的水文、气象资料,强化自己基层水文机构职能和作用,通过收集实测资料,提供探索基本水文规律的资料,满足水资源评价、水文计算、水文情报、水文预报和水文科学研究的需要,并且根据资料,制定合理的管理计划,采取综合措施,控制地下水开采量,一方面,既可以从源头上控制水资源的管理和污染防治,另一方面,还可以对我国的地形变及水位、水质动态进行全面的监测,进而保证水文地质工作的有效进行。

4.4 强化危机意识

要清楚地认识到水资源危机,针对目前地下水过度开采的状况,制定一些可行性的保护地下水资源的措施,由于地下水污染,往往是逐渐深入的,难及时发现,需要处理好工业污水 农业污水 生活污水,如对一些污染较为严重的企业要实行限期治理;抓好水资源的综合利用,以过度开采对地下水的危害,杜绝城市新污染源的产生,根据当地的实际情况,建立地下水处理的项目。

第6篇:地下水概念范文

【关键词】地下水,建筑结构,设计,危害,探讨

中图分类号:TU2文献标识码: A 文章编号:

一,前言

在进行建筑结构设计中,地基设计是最为重要的部分,地基的稳定将直接关系到后续施工中整个建筑的工程质量。但是,在建筑结构设计中,会因为地质地貌的差异,土质,地下水的水位,升降情况等多个方面的影响,而使得建筑结构的设计变得更加艰难。地下水的浮力,压力会在建筑水位升降中,对整个建筑结构产生强大的反力作用。因此,在进行建筑结构设计中,要研究地下水的蕴藏情况,埋藏条件,存在情形和周围地质的关系,要重视地表水对施工的抗浮影响,潜水的工程抗浮,结构支撑于地基的抗倾稳定验算等的主要地下水等多方面的因素,探究地下水对建筑结构设计的危害,在此基础上做出科学合理的设计,对保证整个工程的顺利进行,保证施工的质量有着十分重要的意义。

二.建筑结构设计和地基基础设计简述

1.建筑结构设计概念和重要性

建筑结构设计就是在遵守建筑结构设计规范的基础上,在综合考虑到建筑功能,并对施工地点的地质水文条件做出准确勘探的条件下,对建筑结构的梁柱,地基等承重构件做出科学合理规划的过程。

2,建筑结构设计的重要意义

在我国,进行建筑结构设计时候,必须勘察其地质条件,据建筑的用途和地质条件,确定抗震等级,并综合考虑到各种建筑构件的科学组合,避免组合上的缺陷,同时,要对建筑结构构件的承载力和相关的极限状态做出验算,保证整个建筑结构的承载在极限范围内部。科学合理的建筑结构设计,不仅仅是后续施工的基础,更对整个工程有着十分重要的指导作用,将直接关系都工程的质量和成本控制。因此,找出影响建筑结构设计的因素,并作出科学合理的控制措施,是整个工程顺利进行的关键。

三,地下水对工程建筑的危害探究

1.地下水水位变化对建筑工程的危害

地下水的水位一般会受到降水,季节变化等因素的影响而产生水位的升降,地下水位的上升下降,会对整个建筑结构的设计产生极其消极的影响,。首先,当水位上升的时候,不仅仅会造成地震沙土液化速度加快,规模扩大,更会使得建筑结构下的岩土发生断裂,变形扭曲,滑坡,崩塌等多种地质灾害,严重降低了整个建筑结构中基础地基的承载能力,不利于整个建筑结构的稳定,不利于整个建筑结构抗震性能的增强。其次,地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。最后,地下水的冻胀也会对建筑结构的设计产生消极影响,主要表现在,当冻胀的地下水升温使得水浸湿和软化岩土时候,会使得地基土质的强度会大幅度降低,使得建筑物的沉降幅度变大,地基容易发生很大幅度的变形,造成建筑结构的稳定性差。

2.地下水会对建筑物的建筑构件造成很大的侵蚀性。地下水会对建筑构件中的混泥土,可溶性石材,和建筑主体中的管道,金属构件等造成很大的腐蚀和侵蚀,不仅仅会加快各种构件的老化,寿命缩短,更大幅度降低了整个建筑结构的稳定性和刚度。

3.地下水的水力状态容易发生改变,会使得在饱和的砂型土质的建筑结构设计变得更为艰难。当水力发生变化时候,土质的效应力大幅度降低,容易形成流砂,使得建筑结构下的土体发展流动,造成地表地基的坍塌,威胁建筑结构的稳定。

四,地下水对建筑结构设计的受力影响

1,地下水对地基基础设计中应力计算的影响

在建筑结构设计中,最关键是要确保地基的稳定,进行地基设计时候,首先要做到的就是要精确计算出自重应力和附加应力。在计算地基任意深度的自应重力时候,要以地下水位为分界线,地下水上面的土质,一般采用的是土质的自重应力。如果地基位于地下水的下面,那么,地基在水下的砂性土需要综合考虑到地下水的浮力作用。如果还是粘性土质则变得更为复杂,需要根据不同的情况而定,一般认为,如果在地下水下面的粘性土质的液性指数不小于零,那么,此时土质会是一种流动的状态,每个土质颗粒之间有很多自水,这种情况下,土体便受到了地下水的浮力作用。因此,在进行地下水位之下的自重应力的时候,要根据实际情况,综合考虑,分析确定是否需要将地下水的浮力纳入其中。如果液性指数在零之下,那么土质会保持在固体的状态,土质就不会受到地下水的浮力,在实践操作中,一般都会按照不利的状态来进行综合考虑分析。

2.地下水对天然地基承载力的影响

在建筑结构地基的设计中,要做好天然地基承载力的计算,地下水对地基有着十分重要的影响作用,一般而言,都会表现在两个方面,其一,位于地下水位之下的土质,会很容易失去表观凝聚力,而这种凝聚力多半是由毛细管和弱结合水所形成的,当失去凝聚力的时候,会使得土质的凝聚力大幅度降低。其二,当受到地下水的浮力时候,土质将会很大程度的降低了自身的凝聚力,也因此会使得建筑结构设计中地基的的综合承载力变弱。在实际建筑结构设计中,都会假设地下水水位上下的土质强度都是一样的,只是单一的考虑到地下水的浮力对土质的承载力产生的影响,当建筑结构设计的地基持力层在地下水位下面,而且不具有透水性,那么,不管基底上层的土质是否具有透水性,都统一使用保护重度,当地基的持力层具有透水性的时候,可以将有效重度纳入范围。

五,抗浮设计方案与具体措施

除箱形基础和内部无柱的地下构筑物外,采用片筏基础的地下室的结构一般难以满足整体抗浮的刚度和强度要求,故将地下室划分为若干结构单元进行抗浮验算是合理的,抗浮设计需结合结构单元抗浮验算的结果选择或调整结构抗浮方案及措施。抗浮方案及措施有:

1.主体工程采用桩(挖孑L桩除外)基础时,单层地下室或裙房地下室可用桩协助抗浮,因为受地下水变化的影响,该桩可能抗拔也有可能承压。

2.主体工程采用天然地基时,单层地下室或裙房地下室可采用加大恒载(如覆土)抗浮,或将单层地下室和裙房及裙房地下室的结构处理成垂直荷载作用下的子框架结构支承于主体结构上,由主体结构协助抗浮。后者需修正原设计对应于子框架的梁柱内力与配筋和主体结构中支承子框架的节点的梁柱端的内力和配筋,修正的原则是取二次设计中承载力大的配筋和截面。主体结构离支承子框架节点较远的梁柱端内力受影响较小,一般可以不必修正。

3.抗浮锚桩协助抗浮。抗浮锚桩的结构设计方法基本上同锚杆,适用范围比较大。常用于大空间、大面积的单层地下室或裙房地下室及地下构筑物抗浮,当水压力较大时,用分布抗浮锚桩无梁地下室底板的方案易于设计且比较经济。

4.地下罐体的抗浮设计应注意其基础或基墩在地下水的影响下可能受压也可能受拉,要做两个方向受力的强度验算。

5.在必要时要做抗拨桩或抗浮锚桩的拨和压的双向受力验算,承压验算宜考虑桩土协同工作,桩主要起抗倾斜作用,注意抗浮验算单元应与协助抗浮的方案吻合,位于地下水位以下的室外抗浮覆土要扣除地下水的浮力,悬挑出室外的地下室底板可以适当考虑上面覆土的内摩擦角按倒梯形截面计算抗浮力,抗拔桩和抗浮锚尽量布置在柱、墙下或对称布置在柱下,共同形成基础梁的支座,可以使抗拔桩和抗浮锚桩的受力均匀。当基础梁的刚度较小时,要避免跨中抗梁的内力计算,因基础梁的竖向位移刚度从柱下至跨中各点不相同,所以布置在基础梁跨中的抗拔桩和抗浮锚桩对基础梁跨中是新约束,应注意计算简图的处理,调整基础梁的配筋,工程地质勘查应考虑协助抗浮的抗拔桩和抗浮锚桩的布置方案对桩长的影响。

六,结束语

建筑结构的设计关系到整个建筑工程的后续施工,关系到整个建筑工程的工程进度,工程成本控制和工程质量的保证。加强地下水对建筑结构设计影响的研究,找出地下水浮力对地下室和建筑物结构施工设计的重要影响方式,和发生原因,有助于建筑结构设计的科学化和合理化。地下水是建筑结构设计中无可避免的载体,水压力和地下水的浮力都会优先于地基对建筑物的结构产生反力作用,因此,在建筑结构设计中,要对地下水这一最重要的影响因素做出深入研究,这是保护地基稳定的关键环节。同时,通过探究发现,地下水主要还是通过影响到建筑结构设计中的基础设计的受力,主要是建筑结构的自应重力和建筑结构的承载力,要从建筑结构设计中的抗浮力上面加以改善和修正,尽力保证建筑结构设计的合理性和科学性,保证工程的质量。

参考文献:

[1] 陈晓坚 地下水在建筑结构设计中出现的问题探讨 [期刊论文] 《广东科技》 -2010年8期

第7篇:地下水概念范文

一、建立水权交易制度,充分发挥市场机制有效配置水资源的作用

我国在20世纪90年代已成为世界第一用水大国,水资源短缺成为我国社会经济可持续发展的重要制约因素。因此,节约用水、合理用水,克服用水危机成为当前我国经济发展所必须面对的问题。《水法》规定的节约用水制度对缓解我国水资源匮乏的局面无疑是有益的,但是它毕竟是一种导向性的软约束,对水资源的培植起不到决定性的作用。在市场经济中,作为市场主体的企业和个人都是理性的“经济人” ,是自身最大利益的追求者,“趋利性”是其本质,缺乏强有力的软约束制度很难要求他们为社会去牺牲个人利益。因此,笔者认为,利用“经济人”的趋利本性,建立水权交易制度,充分发挥市场机制的作用,是合理高效配置水资源的有效途径。然而,我国现行法律制度对此持否定态度;但现实中却在悄悄进行,所以建立水权交易制度势在必行。

(一)科学界定我国《水法》中水资源的概念

《水法》对水资源概念没有作科学的定义,只是对水资源的存在范围作了规定。《水法》规定:本法所称水资源,包括地表水和地下水。此规定不是对水资源概念的作科学定义,它没有反映水资源的本质特征—存于自然载体无人类劳动介入的纯天然性。仅以水资源存在的大致范围来界定水资源的概念显然是不科学的和不周延的,因为存于地表的除了自然资源水外,还有产品水(包括人造水)。尽管产品水来源于自然资源水,在物理性质上与之毫无区别,但由于它包含人类劳动,已不再属于自然资源的范畴,而是劳动产品。如果以现行《水法》关于水资源的概念去界定现存于地表的各种水体的权属必然出现错误和矛盾。如“水资源包括地表水和地下水”,“水资源属于国家所有”;你家游泳池的水属于地表水,所以你家游泳池的属于国家所有。显然,这个逻辑结论是错误的。因为,你家游泳池的水是你花钱买来的产品水,怎么变成了国家所有呢?结论错误的原因在于该命题的大前提是错误的,即“水资源包括地表水和地下水”。因此,笔者认为,《水法》对于水资源的定义应修改为:“本法所称水资源,即自然资源水,是指存在于自然载体处于自然状态可供利用的淡水。包括地表自然资源水和地下自然资源水”

第8篇:地下水概念范文

【关键词】地下水资源;评价;开采潜力

在地下水资源评价及开采潜力分析工作中,要贯彻落实因地制宜的工作原则,解决以往地下水开采过程存在的问题,凭借当地的自然环境和地理位置优势来增强地下水资源开采的效果并提高其水平,另外还需要合理计算出补给量和地下径流流入量等,整合不同的因素,提高地下水资源开发的效果,满足当地经济的发展要求。

1地下水资源评价及开采潜力的概述

为了使地下水资源评价及开采规划建设效果能够得到全面提升,在实际工作中需要明确地下水资源评价及开采规划建设的特点,为后续工作的科学实施奠定坚实的基础。地下水资源评价和开采潜力基本理论包含的是在生态性思想,在规划时需要做好宏观性的布局,通过地理和气候的不同资源融入人与自然和谐发展理念。首先,在生态性生态理论分析工作中,需要优化自然发展的布局,满足人们的日常生活需要,同时还需要营造更加舒适且安全的居住环境。其次,在后续工作中需要考虑公共利益方面的因素,核心目标主要是指将生态建设作为主要的出发点,完善智慧生态发展模式满足各个利益主体方面的生存要求,并且还要保证资源具备较强的适应性。在公共理论分析中要强调和谐相处的原则,通过人与自然的和谐相处实现良好的生活模式,全面提高地下水的利用率,并且防控好地下水中的污染问题,促进我国社会经济的不断发展[1]。

2地下水资源评价及开采规划中的影响因素

2.1城市生态环境的限制性

在进行地下水资源评价及开采规划中,要考虑经济和生态环境之间的关系,从而为后续工作科学实施奠定坚实基础,但是在当前水环境中,还存在诸多限制性的因素,影响地区经济的稳定发展。从当前城市发展情况来看,环境因素的限制非常突出,例如水资源利用率不高,或者是水资源污染的问题,使智慧城市建设无法稳步进行。同时一些城市在发展时并没有认识到生态环境建设的必要性,在实际规划时并没有考虑区域特点以及生态系统本身的限制性,无法满足生态城市发展的要求及标准。

2.2基础设施的限制

随着我国当前城市化进程的不断加快,人们的用水需求在不断增加,这为地下水资源评价及开采规划建设带来诸多的限制,地下水资源评价及开采建设为了提高整体的建设价值,需要完善实际的规划方案,并且构建智慧用水体系,缓解城市当前的压力,为地下水资源评价及开采建设提供必要的支持[2]。但是在当前基础设施建设方面还存在诸多影响因素,比如技术落后和能源消耗较高的问题,影响地下水资源评价及开采建设效果的提高。并且一些传统的行业也会对城市建设带来一定的影响,使智慧城市生态建设工作无法有序进行。

3地下水评价及开发潜力的构建体系

3.1以人为本

为了使地下水资源评价及开采规划建设效果能够得到全面提高,在实际工作中需要贯彻落实以人为本的工作理念。在实际规划建设时,要充分发挥城市本身生态性的规划建设价值,明确主要建设方案,为后续建设工作奠定坚实的基础。首先需要强调社会责任意识,在地下水资源开发时,需要针对人们的责任意识和行为举止,强化人们的文明理念,充分满足生态环境保护方面要求,避免出现破坏生态环境行为的发生[3]。其次,在实际工作中需要提高创新的程度,以地下水资源评价及开采建设的要求为主要的出发点,通过信息化的建设明确生态城市的发展理念,充分满足当前地下水资源评价及开采建设的要求以及标准,在这一背景下要全面提高人们的道德素质,积极推动地下水资源评价及开采建设的稳定进行。

3.2规划顶层设计方案

在规划顶层设计方案时需要统筹智慧化城市的发展机制,为了保证各项方案执行的有效性,需要根据时展的方向建立更科学的监督机制,凝聚社会中的各种力量,从而有效全面地提高社会生态城市顶层设计的有效性。项目管理时需要准备以往的规划思路,按照信息化的建设要求及标准强调生态城市的建设职能,并且还需要准备以往信息化建设项目中的不足,以保证各个项目审核和验收的有效性,同时还需要明确生态建设的引导规划。要统一规划信息化时代下城市生产和地下水之间的关系,从而使智慧城市生态建设工作能够具备合理性的特征。在城市内部可以建立试点机构,在地下水资源评价及开采规划时,要以试点为主要的基础作为推广核心,按照区域性的工作原则进行试点的分类,以此带动示范效应。满足顶层设计的要求以及标准,掌握核心的价值,增强后续的设计效果。

3.3生态化的建设方案

在生态化方案建立时,需要满足城市当前的生态发展要求和城市当前的战略发展规划,做好不同因素的协调,以生态理念为主要的核心来增强整体的规划设计效果。首先需要提升人们对于生态城市的认知。地下水资源开发时需要以人文建设理念为主,确定生态环境的基本构成要素,做好实际的宣传,从而使人们能够加强对生态环境的认识,提高人们对城市的满意度。与此同时,在以往城市建设时,将工作重点放在工业产业中,并没有考虑工业对周边环境所产生的影响,加大了环境的损坏力度,因此为了解决这些困扰,应当合理地规划好城市的设计方案,将人性化理念应用到不同的工作环节中,以此推动地下水资源评价及开采的稳步创新以及前进。与此同时,还需要解决以往粗放式的发展模式,考虑各个行业在发现时对周边环境产生的影响,加大对周边生态环境的监测力度。推广智慧技术,做好智能化业务的处理,并且优化内部的管理网络,提高整体的发展水平。

3.4调整规划期限和层次的矛盾

调整规划期限和层次矛盾在实际规划时的作用也是非常突出的,在实际工作中需要根据以往的发展现状做好资源的整合以及管理,防止规划方面存在资源浪费的问题,解决期限和层次方面的矛盾。首先要强化规划期限的衔接点,地下水资源评价及开采要将当前设备发展主要的工作重点进行强化和发展,从而增强专项规划的支撑效果。同时还需要开展过渡空间的规划评估,根据当前新形势下的需要完成后续的修改以及编制,调整好规划时间不一致的问题。在具体应用的过程中,要鼓励和支持发展规划和专项规划的对接,满足现代化强国建设的要求以及标准,同时还需要建立更加深层次的发展模式,以地下水空间为主要指导,为后续发展规划提供重要的基础。其次要发挥年度计划的纽带作用,开展更加科学的调试,在规划完成之后要明确时间表,制定相应的路线,将重点任务分解到不同的工作中,利用年度计划进行规划实施,加强对发展规划地下水资源评价及开采主要目标的全面分析。在重大工程和重大项目解决方面要制定完善的年度计划衔接表,共享相对应的信息,使年度计划可以更加保质保量地完成。另外还需要妥善处理好划分层次性之间的差异,全面落实过渡空间规划内容,根据发展战略要求优化整体的空间结构,以重大生产力布局为主,做好统一的规划和调整,为后续专项规划提供必要性的支持。并且按照详细规划的要求进行相互的衔接,避免出现独立性等问题。

3.5提高规划的协调性

为了使规划协同效果能够得到全面提高,在实际工作中需要根据发展规划和地下水资源评价及开采的要求,加强监测以及评估将动态化监测预警,落实到实际中实现不同资源之间的协同,同时还需要在内部建立信息共享,将信息共享和联动作为主要的项目内容,推动发展规划总结评价、地下水资源评价及开采评价之间的相互联动,为后续工作科学实施奠定坚实的基础。同时还需要发展规划督导评估的作用,建立督导评估的共享机制,及时发现在规划工作中暴露出来的问题,提出有效的建议,根据最终的结果制定下一阶段的规划内容,并且制定层次性的考核模式,全面监督领导干部的执行情况,从而使发展规划能够更加科学地进行。首先,在进行地下水资源开采潜力分析的工作中要加强对生态环境保护的重视程度,避免出现生态环境破坏的问题而影响人们的正常用水。在实际工作中需要根据当地的情况建立完善的管理机制以及规章制度,在各个地区中进行已有问题的深入性分析以及思考,从而增强整体的管理效果。其次,在一些地区中,由于自然生态环境非常复杂,在地质条件方面存在差异性的特征,因此在实施工作中需要根据地下水的污染情况,落实好不同的责任分区,建立不同的保护区。例如在一级保护区中要严禁污染物的排放,在保护区中设置相对应的安全防护栏,防止当地畜牧对保护区造成一定的影响。在保护区中要安排这些人员负责日常的监督以及管理,及时发现一些违规的行为,提出更加科学的管理措施,从而保证保护区域内的水源安全。最后,在二级保护区中要严格限制农村生活污水和工业废水,制定更加详细的污染减排计划,做好科学的控制,不断完善相对应的管理模式。

4结语

在进行地下水资源评价和开采潜力研究工作中,需要通过科学的规划满足人们对水资源的需要,整合不同的调查结果和主要的资料,做好区域内部水资源规划和使用模式的科学划分,避免出现水资源浪费等问题,并且按照不同的指标,建立完善的水资源利用评价体系,全面提高整体的开采能力,搭建适合地下水开发的工作体系,通过集中式的管理来增强地下水的利用效果,促进我国社会经济的稳定发展。

参考文献

[1]凌敏华,陈万贺.地下水资源对新疆经济社会支撑作用的定量评价[J].水资源保护,2021,37(2):49-54.

[2]粟晓玲,姜田亮,牛纪苹.生态干旱的概念及研究进展[J].水资源保护,2021,37(4):15-21.

第9篇:地下水概念范文

[关键词]地下水模型 地下水环评 应用

[中图分类号] P641.7 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-7-427-1

1适用于地下水环评中的数学模型

就目前地下水环评工作的开展现状来看,对于相关的数学模型的应用可以说是非常成熟了,例如GMS、FE-FLOW、Visual MODFLOW以及PMWIN等。这些模型不仅具有较强的功能,而且还能够实现外部数据的可视化,因此在地下水环评工作中发挥了重要的作用。

1.1地下水模型的建设思路

图1给出的是河流浅层地下水概念模型,从图中我们能够看出,构成地下水模拟系统的要素有很多,例如,含水层、河流和水库、潜水蒸发排泄以及大气降雨之后入渗等,且每个要素之间都存在着必然的联系,所以,模型的建设需要以这些要素为核心,从而确保模型系统的科学性和实用性。与此同时,整个地下水模型又包含了多种成分对象,例如,透水层对象、网格单元对象、算法对象和含水层对象,每一个对象都是组成模型的一个部分,因此,用户在对每一个对象进行建立的时候,首要任务就是对这些对象进行详细、系统的描述,然后结合实际情况进行建模,这一过程便是地下水模型的建设思路。

1.2地下水模型的计算方法

就目前地下水模型的分类来看,大致可以分为两种类型,即二维模型和三维模型。每一个类型都有其各自的计算方法,其中,二维模型的计算方程为:

δ/δz(k1hδh/δz)+ε(x、y、t)=μδh/δt

h1=θ(x、y、t)=h0

式中,h、k1、ε(x、y、t)和θ(x、y、t)分别表示的是潜水位水头、潜水含水层垂向渗透系数、x、y点在t时刻的垂直水量变化和x、y点在t时刻的轴水量。而相对于二维模型来说,三维模型涵盖的内容较多,与之相应的计算方法也要相对复杂一些,计算方程如下:

δ/δx(Kxxδh/δx)+δ/δy(Kyyδh/δy)+δ/δz(Kzzδh/δz)-W=Ssδh/δt

式中,Kxx、Kyy和Kzz是X、Y、Z轴方向的水利传导系数,h、W、Ss则分别为势能水头、单位体积的过水流量和单位释水系数或单位储水量。t则为时间。

2地下水模型在地下水环评中的应用

目前,地下水模型在地下水环评工作中的应用已经非常广泛了,其所发挥的作用也逐渐被重视起来。就目前地下水环评工作中地下水模型的应用现状来看,大致可以分为以下4个阶段。

2.1明确预测范围,布设预测点

在确定好预测范围之后,根据实际情况对预测点的布设位置和数量进行确定,确保能够通过对预测点的测量,将地下水环境的影响充分体现出来。预测点确定之后,接下来的任务就是对预测时期进行选择,通常情况下,应该以生产运行阶段为主,如有特殊要求,则应该污染物正常排放和事故排放两种情况进行预测。最后在此基础上将各项参数进行简化,构建科学合理的地下水预测模型。

2.2对含水层的参数值和水位预测模型进行确定和选择

通常情况下,在开展地下水环评工作的时候,所涉及的参数值类型有很多,例如渗透系数、释水系数、导水系数以及给水度等。对于这些参数值的确定,应该通过对以往水文地质勘查资料的分析中获取,也可以结合实际情况,根据评价区最新的勘查成果资料来进行确定,如果评价区内不具备可供使用的参数值,那么工作人员可以通过对具备代表性的机、民井的相关实验,获取相应的参数值。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,可以采用数理统计模型。

2.3利用地下水模型进行地下水环境影响预测

此阶段的工作涉及到的内容较多,首先,工作人员要根据水资源的计算和预测结果,在遵循相应原则的基础上,对地下水开发和利用的合理性进行评价,同时要对水资源衰减、地面塌陷以及地面沉降等水文地质问题的发生情况进行充分掌握与了解,对于这些问题的具体分析,可以采用预测水位与初始水位比较的方法来进行评价,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,以此来达到地下水环境评价的最终目的。

2.4确定最终的评价结果

通过以上三个阶段的开展,地下水环评工作也会得出一个初步的结果,对于该结果,工作人员需要对其进行全面系统的分析,查看其是否能够满足预定的地下水环境质量要求,同时,还要对建设项目地下水环境的正、负影响的性质、范围、特征以及完善环保措施的建议和对策等进行准确说明,以此来进一步促进评价结果的全面性和科学性。

3结语

综上所述,随着我国社会经济的飞速发展,如何从根本上提升地下水环评的工作质量也成为了相关部门所面临的一项重大课题。从本文的分析我们能够看出,地下水模型的应用在地下水环评工作开展中具有重要意义,间接影响着评价的结果,因此,在未来的时间里,地下水环评人员应该结合当前工作开展的实际情况,对地下水模型进行合理运用,为促进资源环境和经济的综合决策提供有力保障。

参考文献