地下水处理方法范文

导语：如何才能写好一篇地下水处理方法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：深基坑；地下水；处理方法

一、引言

随着我国国民经济的快速发展和城镇化进程的加快，高楼大厦的建设已经成为了我国建筑领域的重点项目，而伴随着高楼大厦的不断崛起，深基坑工程也获得了长足的发展与进步。面对着越来越高的楼层建设和地下空间的不断扩大，我们对于深基坑工程的技术及质量要求也越来越高。但与此同时，深基坑工程还面临着许多来自于地质等多方面的不确定因素，往往会造成深基坑事故，造成巨大的损失。据一些研究者调查发现，目前我国经常发生的深基坑事故大约有七成以上是由于地下水处理不当造成的，这不仅对地质造成破坏，还影响到了周围建筑物的安全，造成了很大的安全隐患。因此，对于深基坑工程当中地下水的处理已经迫在眉睫，必须引起我们的高度重视，把握不同土体的渗透规律，采用科学合理的地下水处理方法，保证隔渗效果，从根本上杜绝发生深基坑工程事故的可能性。

二、地下水对深基坑工程的破坏

要想保质保量的完成深基坑工程建设必须满足以下两个条件：一是基坑必须要一直保持干燥状态，这样可以保证施工的顺利进行；二是要保证周围边坡的稳定，以确保安全施工。这两个条件是深基坑工程正常施工的前提条件，而它们都与地下水处理是否得当密切相关。

深基坑工程的实施要根据地下水的状态和土质的结构进行相应的调整，在一些地下水经常会发生变化的地区开展深基坑工程需要对地下水的处理进行格外的注意，这样才能保证深基坑工程的顺利进行。在深基坑工程的实施过程中，首先需要把握的是土的透水性。所谓土的透水性，就是指水流穿过土中小孔及缝隙的难易程度。如果土质的构成越粗糙，它的透水性就会越大，如果把夹杂着碎石的粗土块和细腻的粘土放在一起比较，显然粘土的透水性会更低一些；如果保证其他施工条件相同，土的透水性越大，就越容易被水渗透并加快渗透速度。

除了把握土的透水性以外，我们还需要掌握地下水的运动规律。地下水的运动有两种情况，即紊流和层流。紊流顾名思义是指水毫无秩序的流动，经常性的在土的宽大空隙中流动且速度较快；而层流是指水在土质较密的土中有秩序的流动，互相不混杂的状态。在深基坑工程的建设当中，我们必须通过对土的透水性，以及地下水运动规律的把握来防止流砂和滑坡现象的出现。通过测算我们发现，在细砂和粉土中最容易出现流砂，这是因为水的渗透力一直大于土的浮重，土质自身丧失内部压力导致其悬浮状态的出现，最后出现流砂。而粘土当中出现流砂的现象则比较少见，这主要归功于粘土的粘聚力大，压力较小的水流很难对其造成影响，使其变为流砂。因此，合理的把握地下水的渗透力和土浮重度之间的关系，对于流砂及沙沸现象的防止有十分重要的借鉴作用。

同时也应当意识到，流砂现象的出现很容易造成边坡土体的滑坡，而在深基坑工程施工的过程中若遇到降水，就很容易出现大的水力坡降，导致地下水紊流的情况出现。如果不能对此及时采取措施，坑内很容易被坑外的地下水所渗入，造成泥沙的大量涌出，引起周围地面下沉，严重威胁到周围建筑群的安全。

三、地下水的处理方法

1.查明地下水情况，仔细设计

当前很多深基坑工程发生事故大多数是由于工程师之前没有对地下水情况进行仔细的了解和把握，没有引起大家足够的重视。如果在对地下水的情况还没有查明之前，就盲目的进行深基坑工程的设计，在深基坑挖至地下水位以后，就会产生一系列的问题，如在上文中提到的流砂、边坡土体滑坡、地下水对深基坑的渗流和坑外周围地面的下沉等等，最后导致深基坑事故的出现。因此，在深基坑工程实施之前，我们必须做好相关工作，查明地下水的具体情况，并做到具体问题具体分析，仔细设计，采取相应的防水和降水措施。如果遇到软土地区，则需要更加谨慎的对地下水情况进行勘察和处理。

2.止水法

止水法是指在深基坑周围做上止水帷幕，即在深基坑工程开挖和施工时防止地下水的渗流，以确保地下水不会突涌的一种止水措施。止水帷幕是为了保持深基坑的干燥，保证地下施工作业的正常进行和防止坑外土地的下陷及变形，同时止水帷幕还可以有效防止地下水渗入基坑，阻止周围土体的位移变形。在选用止水帷幕时，也需要综合考虑多方面的因素，如工程水文地质的条件、基坑周围的环境条件以及较高的资金投入等。

止水帷幕的设置方法有很多种，目前采用较为广泛的主要有高压喷射注浆法、压力灌浆法和浆喷深层搅拌法等，这三种设置方法各有利弊，在不同地质条件下能够发挥不同的作用。高压喷射注浆法适用于粘土、粉土等土质条件，但是对于卵石层等土质设置止水帷幕时，效果欠佳。压力灌浆法有着与其他设置方法不同的优点，它适用于岩溶溶洞和砂砾石的断裂面，对于难以处理的软土和较湿的黄土都有着很好的作用。浆喷深层搅拌法对于粉质和较软的粘土、含有矿物质的粘土都能起到良好的止水作用，但也应该注意。浆喷深层搅拌法对于卵砾石等地层以及PH值偏低的土层很难起到良好的加固作用与防水作用。

止水帷幕在设计时，不仅需要进行大量的勘测与计算，还需要工程师掌握大量的土质和施工经验，只有将二者结合起来，才能确保深基坑工程的安全性。止水帷幕在进行平面布置时一般会考虑两种布置方式，一是可以将研发、数据、培训中心三个基坑都做独立止水设计；二是将这三个基坑连接在一起形成一个大的连通基坑，这种平面布置方式能够起到节约资金、提高止水效率的作用。

3.降水法

降水法是指通过对地下水位的降低，保证深基坑工程能够在地下水位以上进行施工，从而避免地下水对其的渗透压力，防止边坡滑坡和流砂等现象的出现。降低地下水位的常用方法主要有以下两种：一是井点降水，二是明排降水。一般来说，井点降水的适用范围较广一些，随着我们科技的进步与发展，井点降水也逐渐出现了多种具体的方法，主要包括电渗井点、管井点、情形井点、辐射井点等，这些方法针对不同的地质情况进行，取得了不错的效果。

井点降水法要求井点深度要深于降水的深度，然后通过井点的引渗或者抽水来进行对地下水位的降低，保证深基坑工程的顺利进行。井点降水的采用有利于保证优质的工程质量、确保施工的进度以及工程的安全。目前看来，井点降水法是增加边坡稳定性和夯实地基的有效手段之一，能够防止基底的破坏和隆起，充分截止地下渗流，减少侧土压力，有效预防深基坑工程事故的发生。另外，在降水法当中还需注意的一点是地下水位在降低之后会对施工带来一些不利影响，比如对残留水的处理、对周围建筑物的影响、地面沉降等方面。因此如果降水法对深基坑工程造成一定影响的话，可以采用堵截法对基坑与地下水进行分离，从而继续施工。

总之，深基坑工程当中地下水的处理对于保证工程质量，防止事故发生都有着极其重要的作用，我们必须对此加以重视，从根本上杜绝深基坑工程事故。在本文中笔者提出了一些具体的地下水处理方法，以期对以后的深基坑工程的施工能够有所帮助。

参考文献：

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关键词：地下洞库防排水 喷锚注浆弹簧滤水管

中图分类号：S276 文献标识码：A 文章编号：

引言

对于地下洞库的防排水，应始终遵循“以排为主，防排结合，因地制宜”的原则，从事前控制入手，在施工中的各个阶段均要严格贯彻该原则。本工程在防排水施工中结合现场实际情况，分别对扩建罐室穹顶、罐室开挖的岩石面、上下通道及洞内的小型溶洞等特别重要的渗漏点进行了专项治水，同时也对罐室的防潮做了相应的措施。下面就这些专项治水的特殊措施做详细介绍。

一、工程概况

本工程位于湖南某处，地形为低山，山坡陡峻，植被茂盛，岩石类型为较硬岩，岩层表层有一层较薄的强-中风化层，其下部为微风化及新鲜基岩。所处地区多年平均气温15.9℃，年平均相对湿度80%，多年平均降雨量1300毫米，日最大降雨量302毫米。本工程为洞库扩建工程，设计防水等级一级，设计使用年限50年，混凝土抗渗等级P10。共计20座1万立方米金属油罐，其中1号库区扩建罐室17座，共有上下导洞一条，上导洞有洞口2个，下导洞有洞口3个；2号库区扩建罐室3座，共有上下导洞各一条，上下导洞各有洞口1个。洞库内罐室防护为离壁式空心砖砌筑防护，岩石开挖面挂网喷射混凝土10cm，混凝土喷射面与砖墙间最小距离20cm，空心砖砌筑完成后在内侧抹2cm厚砂浆，并刷一道水泥基渗透结晶涂料。2号库区3个罐室穹顶部位均有溶洞，溶洞口面积约0.5㎡～1㎡。

二、扩建罐室穹顶防排水

扩建罐室穹顶内侧混凝土因为年久失修，已经严重脱落，部分部位出现漏筋现象，每处漏筋面积约1～2㎡；穹顶上侧混凝土风化严重，清理表层浮渣后发现表面凹凸不平，部分部位有漏筋现象，穹顶上浆砌片石拱带有倒塌现象。经相关单位检测，扩建罐室穹顶仍能满足使用要求，但要对其重新进行防排水施工。经过方案比选，决定采取如图一所示防护层布置，对穹顶上下分别采取以下措施：

图一 扩建罐室穹顶防护层布置图

1、将穹顶内侧的钢筋除锈，清除松散的混凝土层，将穹顶内侧用高压风吹净，确保混凝土面干燥，涂刷一层环氧树脂后喷射5cm厚混凝土。环氧树脂能够有效的起到阻锈作用，还能起到喷射混凝土层与扩建罐室穹顶混凝土粘结作用。环氧树脂涂刷和喷射混凝土应分片连续进行。环氧树脂一次涂刷面积应根据涂刷开始到喷射混凝土完成时间确定，确保在喷射混凝土完成前不凝固。在涂刷下一次环氧树脂时，应与前一次有30cm～50cm的搭接，确保不漏涂漏喷。

2、对于穹顶上侧，将原有的拱带在环梁位置拆除宽约1m的人行通道，并将已砌筑的拱带最顶层石块拆除后在拱带上铺设一层防水板，再补砌顶层的石块，防水板在每侧拱带外露50cm，自然顺搭在拱带上，以阻挡顶部水滴沿拱带渗入拱顶；将穹顶上侧风化的混凝土清理干净，并用高压风吹净后，用高压水进行冲洗，完成后将穹顶用5cm厚防水砂浆进行找平，再施工原设计的2cm防水砂浆，砂浆中需按设计比例掺入抗裂防渗剂。水泥砂浆防水层应密实、平整、粘结牢固，不得有空鼓、裂纹、起砂、麻面等缺陷。防水砂浆在拱带处做成L形，并向拱带上延伸40cm。以正对罐前室位置的环梁为最高点，抹不小于2%的排水坡到罐前室，将穹顶上侧的山体渗水排到洞库的排水系统中，抹排水坡时，将砂浆向山体上翻边不小于40cm，以防穹顶上侧的水排到环梁后通过岩层渗入到下面罐壁上。

三、罐室开挖面防排水

罐室开挖完成后，个别洞室的岩壁上有裂隙和小型孔洞，在雨季时，山体的渗水通过这些裂隙和孔洞形成水柱沿岩壁流下，水大的位置流量达到10L/分钟。处理这些裂隙和孔洞的原则是以排为主，最好不要封堵，以防山体内的水又从其他位置渗出。实际施工时采用弹簧滤水管加防水板的处理方法。

对于裂隙，采用DN75的弹簧滤水管沿裂隙铺设，并将滤水管一直延伸到罐室外侧的排水系统内，在滤水管外侧包裹一层防水板，防水板要严格检查，不得有肉眼看的到的破损，将防水板和滤水管固定在岩壁上，再喷射10cm厚混凝土。喷射混凝土时注意不得直射滤水管，以防将包裹滤水管的防水板打破造成渗水。

对于孔洞渗水处，先将孔洞凿深约30cm直径50cm的碟形，将DN75弹簧滤水管一端插入孔内，用水泥掺加速凝剂将碟形槽抹好。将弹簧滤水管紧贴岩面固定好，引到排水系统中（见图二）。喷射混凝土做法同裂隙处理方法。

图二 小溶洞处理示意图

为减少环梁处岩壁渗水量，对扩建罐室的环梁一周及罐前室部位进行打孔注浆。注浆材料采用水泥浆和水玻璃双液浆注浆的方法，注浆配合比为水泥浆1:1，水泥浆和水玻璃的体积比1:0.75，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，水玻璃波美度大于35Be’。 注浆孔布设在上坑道环梁外侧，沿环梁布设一圈。在布设注浆孔前仔细观察罐室岩壁的渗漏水情况，在环梁下有渗水点处注浆孔间距为1m，并沿环梁向渗漏点左右侧各延伸3m，在没有渗水点的位置孔间距布置为5m。罐前室位置布设3排注浆孔，第一排注浆孔距离环梁0.5m，注浆孔间距1m，梅花形布设。钻孔工具采用风枪，罐前室的孔必须竖直钻进，孔深不小于3m。沿环梁钻孔垂直，没有施工条件的位置，角度最大不宜超过45°，孔深不小于3m，钻孔直径4.2cm。注浆从罐前室开始，沿环梁向罐室两侧进行注浆。施工顺序为：确定注浆参数—分别配置双液浆—试泵—压水试验—正式注浆—检查—记录。注浆时应根据现场实际情况，适当调整注浆压力，既要保证注浆效果，又不得浪费材料，注浆过程及用料要现场做好记录。

四、罐室防潮

本工程罐壁采用C20空心砖砌筑，墙厚30cm。罐壁外侧岩面虽然进行了防水处理，但由于冷凝水和一些小部位没有处理干净的水滴的存在，这些水滴仍然会顺着岩壁向下滴溅，有些水滴就会滴溅到砌筑的罐壁上。日久天长，水就会沿着空心砖的毛细孔渗透到罐壁内侧，形成罐壁内潮湿的现象。对于这种空心砖渗水的现象，当然在靠近岩壁的迎水面一侧抹砂浆处理是最直接的方法，但由于罐壁与岩石面间距只有20cm，工人无法施工，经现场实际考察，采取如下办法：在砌筑的内侧抹2cm厚的防水砂浆，砂浆凝固后涂抹一层水泥基渗透结晶涂料，封堵砂浆内的毛细孔，在结晶涂料外侧再抹一层II型JS聚合物防水涂料。

JS聚合物防水涂料涂刷前，确保施工表面干燥，可用抹布将罐壁表面水擦净；对罐壁表面的浮灰、杂质要清理干净，对凸凹量超过基准面±10mm的凸起坑洼和疏松、蜂窝部位用水泥修补平整。取聚合物的甲乙两组分施工前现场混合，充分搅拌至没有粉质颗粒后使用，并在1小时内用完。施工时沿罐壁竖向涂刷二遍，第一遍用料1kg/㎡，第二遍用料2kg/㎡。第一遍涂刷时要用力来回搓，确保涂料与基层粘接良好且无气泡；第二遍涂刷时要轻按刷子，确保涂膜有一定厚度。涂料防水层要与基层粘结牢固，不得有脱皮、流淌、鼓泡、露胎、皱折等缺陷。施工完后要注意不要破坏防水涂膜。

五、通道防排水

通道内排水采用弹簧滤水管引至排水系统内，在外面包裹防水板后喷射混凝土的工艺。弹簧滤水管安装前要仔细检查，一般包括玻璃纤维布或塑料滤布是否套紧、弹簧涂塑层是否均匀，有无老化、管径是否是否与设计尺寸一致等。管道布置按5m一道布设环向弹簧排水管，局部涌水量大时还应适当加大其密度。安装时弹簧滤水管应尽量紧贴渗水岩壁，尽量减小山体水由围岩到弹簧排水管的阻力。管道布置时沿环向应尽量圆顺，尤其在拱顶部位不得起伏不平。弹簧排水管与下部纵向排水盲管的连接，确保弹簧排水管下部排水畅通。管道安装好后包裹防水板，喷射混凝土。混凝土喷射时不得直接对着管道喷射，以防将包裹滤水管的防水板打破造成渗水。

结束语

通过以上防水施工完成后，除冷凝水外，洞库内已无明显滴水，墙面无渗漏现象。说明施工中所采用的防水措施和施工方法起到了很好的作用，为类似工程积累了经验。

参考文献

[1] GB50455-2008《地下水封石洞油库设计规范》计划出版社

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【关键词】地下建筑物；方法；防水

一、地下建筑物防水设计的要点

（一）设计人员和开发商对地下建筑物要重视

设计时要考虑材料防水层对混凝土的保护，确保混凝土的耐久性。另外在结构混凝土自防水设计中，关键是控制钢筋混凝土裂缝的产生及其宽度，混凝土出现裂缝，渗漏现象很难避免。荷载引起的裂缝危害最大，直接决定结构承载力，可以通过正确的设计和合理使用来控制裂缝出现或限制其宽度。而结构变形引起的裂缝因无法精确计算，设计时只能根据规范、原理、经验，采用补偿收缩混凝土，精心确定配合比，选择高效膨胀剂和干缩小的水泥与骨料，同时加强养护，配置适当钢筋减小混凝土温度回降进的收缩变形值，並提高混凝土的抗拉强度。

（二）地下建筑物的防水设计

作为地下建筑物的防水工程，地下建筑物防水施工的重要部分就是防水设计，防水设计的成功与否将直接决定地下建筑物防水作用的效果。在进行地下建筑物防水设计的时候，要遵循建筑施工防水准则，按照预防为主、注重给排水等相关途径进行相结合，根据地下建筑物防水施工的实际情况，进行合理的设计与防治。

（三）材料防水层的设计

防水层的封闭层是封堵防水混凝土表面的毛细孔、孔洞、微细裂缝，形成很强的致密防水层，且要渗入混凝土毛细孔内，牢固地与混凝土粘结，防止水从混凝土的毛细孔或微裂缝中渗透；防水层的主防层与封闭层紧密结合，并具有一定抵抗变形、耐穿刺、不吸水和不透水的能力。

卷材施工前应将基层清理干净，涂刷处理剂应保证基层平整牢固、清洁干燥，并应保证处理剂与卷材性质相容，基层处理完毕后应将特殊部位施加附加层，若卷材采用热熔法则应控制火焰喷嘴同卷材底面距离适中，并在幅宽内加热均匀，加热以底面沥青熔融至光亮为宜，应避免过分加热而烧穿管材，底面热熔后应立即实施滚铺及排气，后用铲刀将缝边封好，并用喷火均匀的加热密封一遍。

（四）维护地下室墙面材料防水的设计方法

采用粉煤灰加气混凝土，因为粉煤灰加气混凝土的强度主要由水化产物低水化硅酸钙CSH（B）和托贝莫来石决定。水化产物的相互搭接、对粉煤灰颗粒的包裹程度、粉煤灰本身的水化程度对其强度发展有决定性影响。对于墙体材料性能很重要的是与砂浆的结合力问题，它直接影响到砌体的力学性能如抗压强度、抗剪强度等等。由于灰砂砖的结构较为密实，孔隙较小，吸收水分和释放水分的速度较另两种材料慢；同时灰砂砖的表面平整，比表面积较小，与砂浆的结合较为薄弱，应在使用中配制专用砂浆或在生产中对成型模具进行改造，这样才能更好的减少地下室渗水的可能性。

二、对地下建筑物防水常见问题的设计

（一）表面渗水

现象：防水混凝土结构表面出现大面积或局部面积渗水，有的呈明显的快渗或慢渗，有的呈微渗，无集中渗水点结构大面积呈潮湿状；而结构施工时，加固模板用的螺栓位置明显有潮湿或渗漏。

治理：①对混凝土表面有明显渗漏水的，先检查出漏水部位，再将渗漏范围尽量缩小至线或点，用适宜的方法堵塞；表面微渗潮湿混凝土，可在其上抹膨胀水泥砂浆、氯化铁防水砂浆或采用渗透结晶型防水材料堵漏防潮。②螺栓孔位置潮湿或渗漏的，清理栓孔后，用膨胀性砂浆填实堵塞。

（二）混凝土结构渗水

现象：混凝土结构表面经常出现渗水部位

治理：由于地下建筑物防水施工的面积比较大，相应的地下建筑物地板也很大，对于混凝土的使用量相对集中，我们在地下建筑物防水施工运输材料的时候主要采用的是人力斗车，从用这种方法需要搭建马道，马道在拆架子的时候留下的洞眼需要重点振实，如果不注意留下一些孔洞，那么这些小的孔洞就是漏水的通道。为了防止这种现象的出现，我们在施工中可以采取泵送混凝土的方法来浇筑。一般采用的输送泵泵管的直径为180mm，输送量大约为一小时60m。我们在浇灌混凝土的时候需要分段、划分多个小组来进行，每一个作业小组的工作量以及工作的范围的决定要素就是在二次衔接的时候不能超过混凝土的初凝时间。每个作业小组在进行操作时必须在相对固定的位置上一起开始、同一结束，这样可以避免漏振。为了进一步防治地下建筑物防水施工的漏浆，在进行混凝土浇筑的时候，应按照相关规定严格施工，做到分层连续的进行，每一层的厚度应该在300至400mm之间，每一层与每一层的浇筑时间的间隔不能超过两个小时，顺序是先用振动棒进行来回插捣，最后使用平板振动器进行满振，使混凝土结构充分结合，搅拌均匀，有利于混凝土结构的渗水。

（三）裂缝漏水

现象：裂缝漏水主要可以分为干缩裂缝和温度裂缝。前者主要表现为比较细微的、不是很规则以及互相交叉的裂缝；后者主要表现为裂缝的表面比较宽，但是越是内部越窄，有的裂缝不规则及裂缝形状相反并且深入到混凝土的内部，渗水在裂缝的部分。

治理：治理干缩裂缝的方法很简单，只需要在地下建筑物防水施工的过程，每一个环节都需要按照规定去做，注重日常的管理并及时做好混凝土的养护工作，这样就可以起到减少裂缝的作用；而温度裂缝主要可分为施工裂缝中没有渗水的和有渗水的裂缝，在施工裂缝没有渗水的部位可以沿着裂缝的边缘凿成V字形状的凹型槽，将水泥的素浆进行打底，采用1：2.5的比例对水泥的砂浆进行找平，并做好压实处理的工作；而针对有漏水部位的裂缝，应根据水压的大小、渗漏部位的大小，采用促凝胶浆或者是氰凝灌浆进行堵漏。

总结

总之，建筑物结构的稳定性以及使用寿命的关键因素在于地下建筑物防水的工作成功与否。所以，在实际的地下建筑物防水施工的过程当中，对每一部分的施工都要按照严格的规定进行相关的控制，例如防水材料的选择、防水施工的设计等工作，都需要我们精心的去安排与施工，以期能做到最佳的施工质量，从而保证高层建筑地下建筑物的防水的功能。

参考文献：

[1]乔征：论全面改造利用中国地下建筑物空间的方向和途径，硕士论文，2010.

[2]王天.地下建筑物为什么要做外防水[J].中国建筑防水，2009，12：7一8

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关键词：二进制数据流；数据存储；四叉树

一.空间数据在水下地形分析中存储和管理的必要性

随着数据库以及编程访问技术的不断成熟和完善，用数据库来代替传统的文件形式管理数据，并利用数据库访问接口编程来维护，就能很好地解决文件形式所带来的缺点，同时，又可以实现一些新功能满足实际工作中的需要，还能实现与GIS 平台的结合进行数据的信息管理。长期以来，在航道系统中，水下地形分析是一项重要的工作，而数据则是进行这项工作的基础。这里的数据，主要是大量离散的水深数据，还有建立TIN（不规则三角网）生成DTM （数字地面模型）过程中的辅助数据。在当前水下地形分析应用中，原始数据大多数是以文件形式来存放和管理的，比如，水深点数据直接以外业实测后得到的CAD 图形文件形式保存。

一.数据库设计时的原则及目标

考虑一些所要管理的数据，主要是水深数据，辅助数据TIN 数据。对于这样的数据对象，考虑到数据之间的相关性（比如水深数据和其派生的三角网数据的联系），时间和空间产生的版本的差异性以及在水下分析应用过程中的一般流程，在进行数据库结构设计的时候需要遵循一些原则：（1）尽量减少空间数据存储的冗余量；（2）提供稳定的空间数据结构，在用户需要改变时，该数据结构能迅速做相应的变化；（3）满足用户对空间数据及时访问的需要，并能高效地提供用户所需的空间数据检索结果（4）在空间数据和相关元数据元素间维持联系，使元数据正确对空间数据进行描述。

二.数据库设计时涉及的空间数据模型

在进行数据库设计时首先要考虑涉及的空间数据模型。水深数据，是最重要的原始数据， 其信息主要是三维坐标（X ，Y，Z）和其ID号；辅助数据，主要是建立DTM 过程中生成的三角网数据，是由水深数据派生出来的。三角网数据主要有组成三角形的顶点信息，三角形编号等。根据水深数据和辅助数据间的关系以及其作用地位，还有编程的需要，同时为了减少数据冗余，不采用面向对象的方式，而是拓扑结构方式来描述其模型。

三.数据库设计和相关程序解决方案

现阶段有两种空间数据的关系型数据库存储方案：关系模型（Relational Model）和对象关系模型（Object Relational Model）。关系模型的具体存储又分为普通几何方式和二进制编码方式两种。关系模型的普通几何方式似乎可以比较好地满足我们的数据模型的存放需求。但是鉴于需要处理的数据特点，这样的方式有一个严重影响性能的缺点，那就是容易导致记录数量庞大，影响记录的检索等操作，并且由于数据库表记录的最大存储数量有限，很容易引起表记录溢出，特别是采用的数据库为小型数据库， 比如Access 的时候。因此，不能使用关系模型的普通几何方式。考虑关系模型的二进制编码方式和对象关系模型。这两者的相似点是图形数据直接采用二进制来存储。它是把几何实体的图形信息编码成连续的二进制数据流，能以二进制，或Raw 、或图形类型字段存储在数据库中。在数据库中，存放这样的数据的字段一般称为BLOB（Binary LargeObject）字段，是大二进制数据的缩写。可以借用二进制编码方式，将数据信息放置于一个BLOB 字段中，只不过所存取的不仅只是对象，也可能是若干数据集信息。基于对数据的检索， 存取的方式和频繁度等因素的考虑，还需要做点工作。

生成TIN 建立DTM并且进行分析的前提是水深数据，为了便于程序对水深数据的检索和空间过滤等操作，可以采用四叉树做索引的思想来确定每条表记录存放的水深数据点实体的集合。四叉树法顾及所处地域的空间实体大小和空间实体密度来确定分割的深度。由于水深数据是点状实体，在确定其与四叉数索引块的空间关系时候，只需要借助点在矩形内的简单算法就可以，这就使得水深数据集的确定过程高效而快速。

对于TIN 数据，由于是辅助数据或者说是中间数据，对其保存不是必须的（完全根据用户的喜好决定存放与否），又派生自水深数据，根据生成其的条件不同又会有着明显不同的结果， 所以对于TIN 数据，重点在于在存放好空间数据的同时，维护好需要选择保存的那些TIN 数据生成条件的信息，比如生成TIN 的最大边长限制，参与生成的水深数据等。另外，考虑到效率和作用的平衡，对于TIN 数据就不需要进行索引工作。

最后，为了对时空的差异性带来的水深数据的版本进行管理，还要结合实际工作中的做法。

实际应用中，外业测量的水深数据通常以图幅进行区域划分，所以可以建立一张图幅表来对数据进行区域管理， 而对于时间造成的版本差异，简单地引入一个字段来描述版本时间就可以了。

水深数据集元数据信息表中，所属图幅编号确定了数据的区域管理范围，而测量日期则确定了数据版本的时间，其对应的相关空间数据（也就是该版本下的全部水深数据）分解并确定为若干数据集块，存放于水深数据集空间数据表中BLOB 类型的Geometry字段，而分解深度则记录了数据分解的深度。ExtMinX， ExtMinY， ExtMaxX ， ExtMaxY为该水深数据集的外包矩形坐标。

辅助数据表中， 水深数据和TIN 数据的联系是通过所派生数据集编号和BLOB类型的生成范围两个字段来确定。所派生数据集编号指定了建立TIN的水深数据集，而生成范围字段记录了水深数据集中所选用的水深点的坐标范围。TIN的几何信息由LineGeometry 和Geometry 字段共同组成。

为了对BLOB字段数据进行访问，在Windows环境下，采用微软的ADO（ActiveX Data Object）对象的GetChunk（）和AppendChunk（）方法可以很方便迅速地在VB，VC++中处理BLOB字段数据的读写。具体方法请参考微软的联机帮助。

在建立了上述数据库结构之后，水下地形分析的时候只要对数据库中的数据进行空间和属性过滤就可以快速准确地获得所需要的数据。其中，空间过滤所涉及的算法比较简单，主要是点在多边形的判断还有多边形裁剪两种。

结束语

在实践中表明，以这样的方式存储数据能极大地满足水下地形分析中数据的存储管理的需要。除此之外，目前大多GIS平台多采用数据库作为存储手段，通过二次开发，就可以实现GIS手段对版本众多的数据的管理和水下地形辅助分析系统的使用的结合。以上介绍的是在水下地形分析中关于水深，TIN数据的数据库存储解决方案。由于篇幅有限，简化了数据模型、相关流程以及最终的数据库结构。如果是以格网方式建立DTM，那么数据库设计方案也类似上文所提。

参考文献

[ 1] 李志林， 朱庆.数字高程模型.武汉：武汉测绘科技大学出版社， 2000：29-60

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关键词：反渗透处理工艺 地下水处理 应用分析

中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（a）-0103-01

1 地下水处理中反渗透处理工艺的选择

作为一类获取相当容易的水源来说，地下水在我国的分布是十分广泛的，然而，由于气候等外在因素的不断变化也会严重的影响到地下水的水质，其会产生较大的波动性。举例来说，如果是多雨的季节，那么地下水中就会产生大量的悬浮物，当反渗透系统中流入了这样的地下水，其就很可能出现不可逆的污堵的现象，因此，应特别慎重的选择其处理的工艺。通常情况下，在地下水处理中应用反渗透处理工艺时，都必须设置一个机械过滤器，以尽可能的降低地下水中高悬浮物的含量，该文以一种反渗透处理工艺举例介绍，其具体的处理工艺流程如图1。

2 地下水处理中反渗透处理工艺的详细研究

2.1 混凝过滤

当天气等外在因素不断的变化时，井水是会受到很大的影响的，这时地下水中也会夹杂着大量的泥沙，产生非常大的浊度，这时反渗透处理系统的运行就容易出现中断的问题，因此，应将混凝土过滤加入到反渗透预处理系统中，有效的消除地下水中的悬浮物和胶体，降低其浊度。通常情况下，衡量地下水的浊度时我们都采用污染指数这一指标，进入到反渗透设备中的地下水的污染指数都应是小于4的，地下水中本来就有一定量的悬浮物，下雨等外界因素还会对其产生一定的影响，所以，预处理系统中的混凝剂通常都选择聚合氯化铝，其能够快速的形成一个网状结构，从而得到理想的沉降速度。

2.2 盘式过滤器

当井水受到一些外界因素的影响时，多介质过滤器和砂滤等常规的过滤器都无法较好的抵抗含有泥沙和悬浮物的井水的瞬时冲击，那么就会产生不确定的反洗周期，同时也无法满足生产急需用水的需求，无法取得理想的处理效果，为后续的处理工作也带来了一定的安全隐患。盘式过滤器有着特殊的叠片式的结构，这样在抵抗含有大量悬浮物和泥沙的井水的冲击时，其稳定性更强，大大的降低了出水中悬浮物的含量，也保证了后续超滤膜系统水源的质量，在地下水处理工艺应用的十分广泛。

2.3 超滤膜过滤系统

此系统的最主要作用就是去除地下水中悬浮物，保证反渗透系统的所进水的污染指数是小于4的，一般情况下，经过了超滤膜过滤系统的地下水都不会有太大的污染指数，通常这一数值大概为2。同时，在超滤膜过滤系统的前端还安有盘式过滤器，所以其进水中也不会含有大量的泥沙和悬浮物，这样在系统运行的过程中是不会出现断丝的问题的，充分的保证了反渗透进水对污染指数的要求。通常情况下，我们都选用聚偏氯乙烯作为超滤膜的材质，其孔径约为20 nm。

2.4 杀菌处理

一般情况下，在安装完成超滤膜过滤系统后，我们还会再添加一个水箱，其作用就是来存放超滤膜的过滤水，有效的避免了水箱中产生微生物，进行杀菌处理的操作时，应先向其中加入适量的杀菌剂，通常我们都选用次氯酸钠作为杀菌剂。

2.5 高压泵

在反渗透系统中，其提供能量作用的设备就是高压泵，应在详细的分析了反渗透系统设计软件中的实际压力和流量后，从而选择最为科学合理的高压泵型号，高压泵的扬尘不但会受到进水温度等因素的影响，同时其与进水的含盐量也是密切相关的。

2.6 还原剂及阻垢剂

我国的地下水有着较高的碱度和硬度，那么只有保证反渗透系统的运行过程中是没有结垢的，才能保证整个系统的稳定运行，因此，操作人员应在充分的掌握了地下水水质的情况下，投入有针对性的阻垢剂。同时由于在反渗透的预处理系统的杀菌过程中是会投入一定量的氧化剂的，因此，在反渗透进水时就必须投入对应量的还原剂来还原，确保反渗透系统中进水余氯是不大于0.1 ppm的，这样反渗透系统中的进水氧化物才能满足实际含量的需求。

2.7 保安过滤器

通常情况下，在安装反渗透系统之前，还需要添加适量的化学药剂的，而此时还必须安装一个保安过滤器，其目的就是防止反渗透系统中流入没有溶解的颗粒状的药剂，同时也是保证反渗透进水的污染指数是符合要求的，应根据进水实际流量来选择保安过滤器的流量，并且其滤芯的孔径应为5 mm。

2.8 反渗透控制系统

通常情况下，反渗透控制系统的分散采样控制是由可编程控制器PLC组成的，其能够集中的监视操作人员的各项操作，应在参考具体工艺参数的情况下来设置自动切换装置和高低压保护开关，这样一旦电压、电流或是流量出现了异常问题时，系统就会自动的停止运行状态，并实现自动切换和自动联锁报警，从而有效的保护反渗透膜元件和高压泵。变频系统可以控制高压泵的启动和停机，大大的降低了能耗，同时实现了高压泵的软操作，当出现反压和水锤情况下，反渗透膜元件以及高压泵也不会受到损坏，充分的保证了分渗透系统运行的稳定性、安全性和自动性。

3 结语

通过以上的论述，随着我国科学技术水平的快速发展，反渗透技术的应用也更加的广泛了，人们也越来越重视反渗透处理工艺了，随着我国在新型膜技术上所取得的不断进步，反渗透处理工艺的成本得到了一定程度的降低，而这就加快了将其转化为实际生产力的速度，从而为解决世界性水资源短缺问题做出贡献。

参考文献

篇6

在具体的施工过程中，应将测量控制贯穿于整个深基坑开挖过程中，对基坑的水平位移及垂直变化等进行有效的控制。在施工过程中，由于各方面的不确定性影响因素，应定期对控制点进行检测，保证测量的准确性，并对基坑顶部侧向位移进行观测，做好监测工作，包括施工前期检测、施工过程检测以及施工后期检测。放样时须由专业技术人员进行复查，合格后再进行进一步的施工。

2深基坑排水

在施工时，为避免垂直帷幕出现渗水情况，应在维护设施上设置排水明沟和集水箱。明沟排水后，可用抽水泵将水抽至集水箱中，通过管路排水将积水排放至城市管道中，明沟可采用混凝土管获砖块进行修葺，在施工进行时，如遇到雨天，也可采用以上方法进行积水排水。

3深基坑支护施工

深基坑支护应参照基坑开挖深度，采用不同的支撑方式进行支护，并通过回灌技术、井点降水以及挖掘机卸荷等，减少施工工期和投资成本，确保深基坑及周边建筑的安全性。进行深基坑支护施工时，应充分利用原有支护桩，在符合施工要求的情况下，保留支护桩，节约施工成本。应确保深基坑支护桩施工的可靠性和安全性，以免基坑周围因降水不当火土体变形导致底下管线、道路以及邻近周边建筑的沉降和不均。应按照施工操作原则进行支护施工，选择科学合理的施工处理方法，对于不同的深基坑支护，应采用不同的承台胎膜及支顶斜撑方式，并采用回灌技术及轻型井点进行降水处理。

4地下水处理

在深基坑开挖过程中，应保持基坑干燥及边坡稳定，以免地下积水对施工进度造成影响，或边坡松动造成事故发生。如基坑土质较软或出现积水，则会导致工人站立困难，影响施工操作，因此，在进行基坑施工时，应做好地下水的处理工作。可采用止水法处理地下水，在基坑周边设置止水帷幕，防止地下水进入基坑内，可通过地下连续墙、沉井法或灌浆法来达到止水的目的。也可采用排水法处理地下水，如井点降水和明沟排水等，井点降水具有操作简便，容易掌握的特点，是处理地下水的好方法。井点降水的具体步骤为：在深基坑工程周围，设置具有渗水作用的井点管，并设置抽水设施，将地下水抽出，直至地下水将至设计高度。井点降水可用于不同形状的深基坑中，对边坡具有一定的稳定作用，维持基坑内土干燥可以有效提高深基坑施工效率，从而提高工程质量。

5深基坑施工注意事项

在进行深基坑施工时，施工人员应严格按照规范操作，在基坑附近不得停放机械或堆放土料，以免造成基坑坍塌，应在在基坑周围设置防护栏杆，并悬挂危险标志及密度网，夜间应在基坑周围设置红色警示灯。严禁施工人员在陡坡及悬壁下休息，为了加强安全防范，在雨天应停止施工作业，雨停后检查边坡四周及土壁的稳定性，确保施工安全。

6结束语

篇7

1.1建设阶段对环境的影响

我国的铀矿山分布在全国15个省市、30多个地县境内，在铀矿开发项目的建设和阶段会产生一定量的污染物，这些污染物排放到周围环境，这在一定程度上影响了周围的大气、水、土壤等自然环境。开发建设过程中，地表景观破坏，耕地植被生产破坏、水土流失加剧等生态问题。矿山井下开采引起的地面沉陷，露天开采引起的滑坡等地质灾害。

1.2生产运行阶段的影响

生产运行阶段为重点阶段，也是环境污染最严重的阶段，其中重金属污染、地下水污染、固体废弃物污染等已经成为了世界性话题。

1.2.1重金属污染

尾矿、废石中重金属元素很容易随雨水在土壤中迁移，重金属进入土壤环境后，扩散迁移比较缓慢，且不被微生物降解，通过溶解、沉淀、凝聚、络合、吸附等过程后，容易形成不同的化学形态。当其在土壤中积累到一定程度时，就有可能通过土壤—植物(作物)系统，经食物链被动物或人体摄入，潜在危害性极大。因此重金属污染问题必须引起高度关注，并采取相应措施加以防止。

1.2.2地下水污染

传统的铀矿开采、加工和水冶过程中产生的放射性元素经过多种途径进入地下水，并随地下水流动而扩散，给地下水及其生态安全造成严重危害。矿区地质变化会引起地下水位的下降。溶浸采铀中的原地浸出采铀工艺，具有明显的环保优势，“三废”大量减少，但溶浸液的扩散或渗漏也会在不同程度上造成地下水环境污染问题。黄国夫指出：酸法浸出对地下水影响较大，大量溶浸剂和氧化剂导致含矿含水层中各种试剂组分含量增高，水酸度增大，重金属含量和有害元素大大超标。张振强指出：碱法浸出可使铵离子引入造成污染。对矿区及附近地下水质检测尤为重要。

1.2.3固体废弃物污染

我国铀矿的开采力度在逐年增大，我国铀矿具有类型多，规模小，形态复杂，矿化不均匀，品位低，埋藏条件多变，矿石开采量大，采矿贫化率高等特点。开采一吨铀矿石往往需要采出4~7吨固体废物。铀矿采冶造成的固体废物主要是放射性废物，铀矿开采、冶炼时产生大量低品位废石和矿渣，长期堆放在矿区废石堆和尾矿库中，其放射性虽然不及高放废物强但由于规模大、数量多，且多以露天存放，因而是一个不容忽视的放射性污染源。

1.3退役后的铀矿山

退役铀矿山的主要污染有：放射性废渣，未封闭的坑道口，露天采场废墟，矿冶尾渣，废水，土壤中氡析出率等。主要工作有废石堆治理、矿井封闭、废水处理和辐射环境治理及监测等。

2修复技术

2.1构建环境影响评价体系

铀矿山的各阶段难免给周围自然环境，生态环境，地质等带来损害。既然无法避免就应使其危害最小化。环境影响评价制度，是构建人与自然和谐发展的重要手段。因此，在铀矿山建设、开采过程中，要严格执行该制度，实现铀矿开采与环境治理的一体化，并且使环境影响评价制度伴随铀矿开采的整个过程。

2.2重金属污染的治理方法

目前我国常用的治理重金属污染方法为物理法、化学法、生物法。物理法和化学法虽然效率较高，但是存在消耗成本高，对土壤结构损害较大，会带来二次污染等缺点。生物法不仅成本较低，不会带来二次污染，还能够在治理重金属污染的同时修复矿山的生态系统。但生物法也有其缺点如治理效率较低、效果较差。根据不同的土地条件，必须选择不同的植物类型。尽管植物修复技术在治理重金属污染方面得到了广泛的应用，但在植物选取方面仍有待加强。寻找、筛选和培育对重金属具有超级累能力的植物，及增加其生长量缩短其生长周期的方法。我们不仅仅是提高单个技术得营运，把三种方式结合起来扬长避短，获得一个最优的处理方法。

2.3地下水污染修复技术

铀矿区地下水中污染物质复杂，影响因素较多，需要相应的理论、技术和方法支持，才能做到地下水污染的修复。目前国内主要有地表净化法和地下清除两类。

2.3.1地表净化法

地表净化法是指将被污染的地下水抽取到地表专门的处理场地，经过多重化学反应，得到大量难溶行盐类，处理后深埋地下。这种方法不仅要求专门收集和存储措施，处理费用高，易造成二次污染，故未被广泛运用。近几年来，人们开始将目光转向绿色，安全廉价的生物修复技术。植物根系过滤技术在废水，湿地污染修复中具有极好的效果，通过植物-微生物共存作用，可将铀从地下水体活土壤中永久性去除。2.3.2地下清除法地下清除方式是从注孔中加入净化剂或通过专门技术构筑地下含水层处理工程，来达到消除污染的治理方式。地下清除方法较多，而微生物原位修复技术前景较为开阔。Lovely提出利用微生物以氢作为电子供体将地下水中可溶性的六价铀转化为难溶的四价铀，进而防止其迁移和扩散。Pollmann等从德国铀矿废石中分离得到了一种细菌，可以高度富集毒性金属以及贵金属等，在铀矿山地下水污染治理中具有良好的前景。

2.4固体废弃物污染处理方法

铀矿山固体废弃物主要污染为氡的析出和占地面积过多。有矿石废渣中的氡，可通过迁移而大量进入大气中，对周围人们造成一定的辐射，对周围环境造成污染。目前较常用的方法为覆盖法，即使用粘土、黄土、红土、石块或者水泥等不同物质覆盖在废渣石，以降低氡的析出。配合使用含磷物质和植物修复技术对周围铀、铅等重金属进行吸收降低其辐射和重金属含量，最后将去除掉铀等金属的废渣石进行再利用，可回填井下采空区。即可减少污染又取得了较好的经济效果。

2.5退役后的铀矿山

废渣石、废水、矿井封闭及监测为退役铀矿山的主要工作。废渣石可采取上述方法处理。对铀矿山矿井封闭可采用全井充填方式或者封闭淹井的方式，效果良好。关于废水可建造废水沉淀池或污水处理厂。通过物理法、化学法、生物法、水稀释法、循环利用法等方法进行废水处理。我国部分矿山循环利用吸附尾液，使污水排放量大大减少。在退役铀矿山治理的问题上不仅技术重要，而源项调查和长期监护方面也很重要。

3结论及展望

篇8

工业化、城镇化是当前中国经济发展过程中必然要走的路，然而水资源污染与经济可持续发展成为最不可调和的矛盾之一。水污染加剧所构成的水危机也已经成为21世纪最严峻的问题之一。

2006年，中国地质调查局组织9个单位的地下水污染领域技术人员启动了“地下水污染调查评价”项目。经过4年多的调查，评价结果显示，全国大、中城市浅层地下水不同程度地遭受污染，约一半的城市市区地下水污染较为严重,全国113个环保重点城市的222个地表饮用水水源地，平均水质达标率只有72％。

地下水的过度开采，导致地表污水侵入，致使地下水污染加剧。而防止地下水污染的办法，首先是减少地表水的污染，其次，应减少地下水的过度开采。

以石家庄为例，石家庄市每年超采1亿立方米地下水的速度，以及基本上遍布全市近600眼自备井无计划地过度开采，使城市实际用水量早已远远超过了它本身的水资源担负能力，自备井无计划过度开采，也直接加大、加快了城市地下水漏斗的扩大和地下水位的速降，鉴于此，石家庄市人大代表提交的《关于逐步关停市区自备井，保护城市地下水资源的议案》，提出了省会自备井关停与地下水限采工作实施意见，被市政府采纳。

工业化加重地表水污染

水污染问题伴随工业化的高速推进而急剧恶化。据《2009年中国环境状况公报》公布的数据显示：全国地表水污染依然较重。七大水系总体为轻度污染，松花江、淮河为轻度污染，黄河、辽河为中度污染，海河为重度污染。湖泊（水库）富营养化问题突出。

具体到城市，水质状况也不容乐观。比如，广东省自然雨量充沛，但却形成了“经济发展――水体污染――水质下降”的恶性循环，似乎经济发展越快这一问题就越突出。《2008年广东省海洋环境质量公报》显示，珠江口近几年来一直是该省污染最严重的海域，并成为继渤海湾后全国第二个污染最严重的海域，荒漠化趋势在扩大和蔓延。珠江出海口污染物年入海总量都保持在200万吨以上，广州、东莞、中山几乎全部近岸海域被严重污染，深圳西部海域、珠海部分近岸海域也被严重污染。而广州人“守着珠江没水喝”只是珠三角经济区生态困境的一个缩影而已。

再比如，作为我国经济和城市化发展最发达地区之一的太湖流域，曾是我国水资源最丰富的区域之一，但随着经济和社会的不断发展，节水和治污措施的相对滞后，近20年来全流域河网水质污染不断加剧，水体环境日趋恶化，出现了3000多万人口守着2300多km2的太湖而“水多用难”的尴尬局面。

就此而言，中国治污道路还有很长的一段路要走。

治污要义与可持续发展

今年两会期间，环境保护部部长周生贤说：“在中国这样一个发展中大国，人口众多，生态环境脆弱，发达国家二三百年工业化过程中产生的环境问题，在我国30多年的快速发展中集中出现，老的污染问题尚未解决，新的环境问题又不断产生。”

如何协调好水资源污染与经济可持续发展之间的关系？

首先，要进行严格的排污标准和新的污水处理体系建立。否则，制度的短板抵消了技术的高深――审计署的审计结果显示，历经6年时间，投入资金910亿元，中国“三河三湖”水污染防治效果甚微，而治理资金变成了“唐僧肉”，5亿多元的水污染防治资金被挪作他用、虚报多领，36亿多元的污水处理费及排污费被少征、挪用和截留。

中国工程院院士王浩对此坦言，首先是湖泊治理方针、技术路线出现了偏差。

“就水论水，强调用工程与技术手段治污，而忽略了管理制度的建设与完善，忽略了源头上的节水减排。建起了污水处理厂，但是运行率低；沿湖的截污做到了，但是陆地上的排污截不了。”这就是中国治污的现实困境。

其次，我们必须进行产业转型和升级。一些发达国家早已走过了一条先污染后治理、牺牲环境换取经济增长、注重末端治理的老路。

今天的中国已经行不通了，我们必须摒弃“三高一资”的中国经济发展模式，探索出一套，低能耗、高附加值、经济可持续发展的绿色发展模式。

水是城市的灵魂，水是人类赖以生活、赖以生存的源泉，还城市一片绿水蓝天，让“千里莺啼绿映红，水村山郭酒旗风”的美好风光走进我们生存的每一片土地、每一座城市。

链接1 他山之石：国外城市治污经验

布宜诺斯艾利斯：公私合作

阿根廷首都布宜诺斯艾利斯在上世纪90年代初严重缺水，污水处理系统基本瘫痪。因此，他们大胆地把城市水系交给私营的法国苏伊士里昂自来水公司管理。自1993年后，该城用水恢复正常，水价回落到普通市民可以接受的水平。

在8年时间内，在不提高水费的条件下，法国苏伊士里昂自来水公司将布宜诺斯艾利斯200万居民纳入它全球的饮用水系统，并使100万居民从污水处理工程中受益。这个城市已经找到了一种解决污水处理问题的方法，即公共部门与私营企业的合作。

马萨诸塞州：发行债券

美国马萨诸塞州发行债券为污水处理项目提供资金，为社区提供的污水截流、处理和处置的一整套服务。水资源管理局MWRA服务于波士顿和周围社区，在某种程度上来说，马萨诸塞州是典型的大都市机构。当污水服务区全部都位于一个城市内部时，普遍是由公用事业管理部门的市政局来建设和运行污水处理系统。在美国，法律不要求污水处理机构是自负盈亏的企业。在城市地区，按照州法律，以有限责任公司的形式建立污水处理机构是相当普遍的。

芬兰：依法治污

素有“千湖之国”美誉的芬兰，早在上世纪60年代工业污染问题就已经十分严重，为治理污染，芬兰政府通过立法限制污染物排放。1962年，芬兰第一部水法诞生。各级水资源管理和环保部门依据水法，重点对严重污染水源和空气的造纸、纸浆、化工和金属工业企业进行综合治理，规定限期建立污水和废液处理系统，逾期没有达标的企业被课以巨额罚款、停产整顿甚至被关闭。

为了进一步减少工业生产对环境的污染，从1992年起，芬兰政府对工厂企业实行环保许可证制度。工厂企业在设计规划阶段或更新扩建以及使用新原料时，必须向有关当局申请环保许可证，得到批准后才能投产。环保许可证对各种排放物进行严格限制，芬兰环保部门有权随时获得工厂企业废水或废气排放的有关资料，以便对企业是否严格执行有关规定进行监督。这些有力措施使工业废水排放量得到有效控制，湖泊、河海和地下水的质量有明显改善，使水污染问题得到及时治理。

链接2 近水楼台：国内城市治污经验

佛山：公众力量为政府撑腰

广东佛山市民，饱受汾江污染之苦，在此情况下,佛山通过媒体、广告、论坛等载体,发动市民参与保护母亲河等活动,激发市民保护母亲河的诉求,并形成了强大的舆论氛围。利用百姓的呼声,佛山也增强了与企业博弈的筹码,尽管在要求关迁的企业中,有些是政府的纳税大户。因为有庞大的公众舆论为政府撑腰,在综合整治汾江的过程中，关迁污染企业99家。关迁并不是目的,最重要的是赶走污染,在“只赶走污染,不赶走企业”的思路下,佛山对污染企业采取了整体关迁、关闭废水生产环节和改造升级实现污水零排放三种措施,这也使得本应关迁但通过减排达标而保留的企业达到13家。

唐山：集约经营

唐山市城市污水处理有限责任公司成立于1997年，污水公司全面建立现代企业制度，实行业主负责制，自主经营，独立核算，自负盈亏。主要负责市区排水管网的建设与维护、污水处理厂的建设与运行管理，以及收费、还贷、污泥利用、中水回用等。通过4年运营，形成政府依法监管，企业依法自主、独立运营的管理模式，增强了污水公司的经济实力，使企业逐步进入良性循环。

南京：市场运作

南京公用水务有限公司是全国第一家按市场化模式成立的水务公司。2000年12月成立以来，作为项目法人单位，这家公司承担了包括金川河环境综合整治工程、南京市城北污水处理系统工程、城东污水处理厂工程等在内的多个水务项目。最直接的效果就是使南京市的污水处理能力得到迅速提升。按照规划，这些项目全部完工后，南京市的污水日处理能力将达129万吨，城市污水处理率将达85％，接近发达国家水平。

篇9

关键词：地下水污染；抽取-处理技术；渗透性反应墙技术；土壤气相抽提技术；空气注入修复技术；

: the part of the urban and the rural areas in our country, the groundwater is often the only source of water supply, occupying the important status in life process. In recent decades, with the development of the industry and social economy, more and more high to the requirement of groundwater resources, and the water quality of groundwater is suffered serious damage. In this paper, the ground water pollution in our country present situation and the main control technology to do the review.

Key words: groundwater pollution; Extraction - processing technology; The technique of building diaphragm wall by osmotic reaction; Soil vapor phase extraction technology; Air injection technology to repair;

中图分类号：TU991.11+2文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

1 引言

地下水资源是农业、工业供水的重要水源。全世界超过15亿的人口主要依靠地下水作为饮用水，我国水资源总量的1/3和全国总供水量的近20%来自地下水【1】。但随着人口的增长和社会经济的快速发展，对水资源的需求量也大幅度增长。近30年来，我国地下水的开采量以每年25亿立方米的速度递增，全国有400个城市开采地下水，40%的耕地部分或全部依靠地下水进行灌溉，地下水的供给量已经占到了全国总供水量的20%【2】。

近几十年的经济快速发展和人口剧增,使全球地下水遭受不同程度的污染【3】。根据中国地质环境检测院公布的信息，目前，我国地下水污染扩展趋势呈现由点到面、由浅到深、由城市到农村，污染程度也日益严重。全国195个城市地下水污染监测结果表明，97%的城市地下水受到不同程度污染，40%的城市地下水污染趋势加重；北方17个省会城市中16个污染趋势加重，南方14个省会城市中3个污染趋势加重【4】。

据估计，目前至少有50个国家约2000万公顷的耕地使用未处理或部分处理的污水进行灌溉【5】,其中我国污水灌溉面积为361.84 万km2(以1995年计)，占我国总灌溉面积的7.33%【6】。

由于地下水不接触阳光和空气，其自净能力比地面水弱得多，而且污染物被捕集在地下，挥发性化合物无法蒸发，也可能附在蓄水层的凹处和裂缝中或吸附于岩石表面，使其去除更加困难【7】。因此，通过分析地下水的污染现状及污染途径，加强对地下水的污染治理，成为社会发展的迫切需要。

2 地下水污染类型及污染来源

2.1地下水污染的类型

地下水污染的种类按理化性质可分为：物理污染物、化学污染物、生物污染物、综合污染物；按形态可分为：离子态污染物、分子态污染物、简单有机污染物、复杂有机污染物、颗粒状污染物；按污染物对地下水的影响特征可分为：感官污染物、卫生污染物、毒理学污染物、综合污染物【8】。

2.2地下水污染的来源

按引起地下水污染的自然属性可划分为：天然污染源和人为污染源。人为污染源又根据产生各种污染的部门和活动划分为：工业污染源、农业污染源、生活污染源、矿业污染源。从我国地下水现状污染情况看，地下水污染主要来自人类活动的影响。

按污染的几何形状特征可划分为：点污染源、线污染源，面污染源，按污染物的运动特性划分为：固定源、移动源。

2.2.1工业污染源

工业污染源主要指未经处理的工业“三废”，即废气、废水和废渣。工业废气如二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等物质会对大气产生严重的一次污染，而这些污染物又会随降雨落到地面，随地表径流下渗对地下水造成二次污染；未经处理的工业废水如电镀工业废水、工业酸洗污水、冶炼工业废水、石油化工有机废水等有毒有害废水直接流入或渗入地下水中，造成地下水污染；工业废渣如高炉矿渣、钢渣、粉煤灰、硫铁渣、电石渣、赤泥、洗煤泥、硅铁渣、选矿场尾矿及污水处理厂的淤泥等，由于露天堆放或地下填埋隔水处理不合格，经风吹、雨水淋滤，其中的有毒有害物质随降水直接渗入地下水，或随地表径流往下游迁移过程下渗至地下水中，形成地下水污染。

2.2.2 农业污染源

农业污染源主要来源于土壤中的剩余农药、化肥和废污水灌溉等。一些常效农药如DDT、六六六等，由于它们在自然界比较稳定，在一定的时间内，会残留在土壤、水域及生物体内，并随着食物链逐步在人体内，引起一些不良后果【9】。常用的化肥有氮肥、磷肥、钾肥等，土壤中这些剩余的肥料将随下渗水一起淋滤渗入地下水中，引起地下水污染。污水灌溉虽然在一定程度上可以使土壤的含氮量增加，土壤肥力大大增加，但另一方面，因污水含有各种有毒有害物质，长期使用污水灌溉，可能引起对农作物、土壤及地下水的污染，甚至造成农作物的减产。

2.2.3 生活污染源

随着我国城镇化步伐的加快，生活垃圾与生活污水量激增，由于无害化处理率低，造成对陆地生态环境和水生态环境的严重污染。我国每年累计产生垃圾达720亿吨，占地约5.4亿平方米，并以每年占地约3000万平方米的速度发展。全国已有200多个城市陷入垃圾重围之中【10】。由于填埋技术的落后和选址不当，这些废物在生物降解和雨水淋滤的作用下，产生CL-、SO42-、NH4+、生化需氧量，总有机碳和悬浮固体含量高的淋滤液，并产生CO2 和CH4，这些垃圾的随意堆放，最终以污水形式补给并污染地下水，特别我国地下水埋深较浅的广大地区【11】。

2.2.4 采矿活动污染

由于采矿活动破坏了原有地质结构，使氧化环境加强，经过一系列反应，使水呈酸性会形成PH值低于6的酸性矿井水，酸性矿井水会下渗污染下伏含水系统，或者经排水污染地表水水源。同时由于矿坑排水降低了地下水，使原来处于饱和带的矿体岩转化为包气带，有些难溶矿物可转变为易溶矿物，经过风化、雨水渗入淋滤，或由于暂时停止抽水，水位回升时的溶解，是矿区地下水中增加某些成分，造成地下水水质恶化。此外矿区大量积存露天堆放的含硫化物等有害成分的煤矸石和废渣，经同化、淋溶、水蚀作用，形成酸性水流流入河道，渗入地下，使河川径流和浅层地下水遭受污染【12】。

2.2.5 自然污染

有些地区，由于特殊的自然环境与地质环境，地下水天然背景不良，有毒有害成分超标。我国部分地区分布有高砷水、高氟水、低碘水等。全国约有1亿多人在饮用不符合标准的地下水，使这些地区长期以来一直遭受砷中毒(皮肤癌)、地甲病、地氟病、克山病等地方病困扰。

2.2.6 地下水超采引起的污染

地下水超量开采引起地下水位持续下降，形成大面积的降落漏斗，改变了动力条件，引起水质不佳的浅层水越流补给深层水；同时含水层漏斗部分的氧化还原条件增强，促使土体中有机物分解，使二氧化碳分压增大，加之生活污染物进入土体，污染物中有机物质的分解也使二氧化碳分压增大的复合作用，促进土体中难溶的方解石、白云石的溶解，钙、镁离子转入地下水中，这是漏斗区总硬度升高的重要原因。

3地下水污染的控制修复技术

鉴于地下水有机污染的严重性，在过去的几十年中，国内外学者研究设计了许多修复地下水污染物的方法。一个污染现场的修复必须要解决两个主要问题：可溶性羽流性污染及污染源区。

通常所说的“污染控制”是指采用各种防护策略和工程措施控制污染源，使其进入地下水系统的污染物减少到最低限度；或者是把已污染的地下水控制在一定范围内防止其扩散到未污染区【13】。选择修复技术时必须综合考虑污染物的种类，站点的水文地质条件，源区的特征以及表层污染物的位置等方面的因素。

通常用于处理地下水污染问题的修复方案有：1、源区的彻底清除(即挖掘清除)2、源区或羽流的遏制（如设屏障、液压控制）3、质量缩约法（生物修复法、土壤蒸汽萃取法、自然衰减法）。决定任一修复系统最终成败的关键就是看它直接的处理能力。

3.1污染源控制方案

因为常规的泵吸系统有它的局限性，人们越来越对主要用来孤立源区域限制羽流迁移的物理控制方法感兴趣。保护壳的设计原理是用物理方法遏制或水利控制的方法来控制地下水表层污染物的蔓延。保护壳通常局限于池塘、储水池或垃圾填埋场泄漏的源区域，或者用于与一个已经污染的地下水源紧密连接的源区。水压或水力控制法常用在通过一系列围绕在源区的井来进行注射或泵吸的地下水区域或有急速羽流存在的区域。物理控制方法的目的是为了从当时环境中把已经受污染的土壤和地下水分离出来并最大限度的减少污染向下迁移。

3.1.1挖掘去除法

通常挖一条凹渠来去除受污染土壤，或者安装抽水井来控制羽流，并把挖掘出的污泥运到安全地点进行处理，如垃圾填埋场或地表人工湖。一般来说在大多数领域已不再允许这样的做法。挖掘和移走污染土壤和地下水的方法具有局限性，当污染物延伸到地表深处，或污染发生在大型建筑或设备下部以及存在非水相流体，不可能整体移走污染物。

3.1.2堤坝拦截地下水涌流法

这种方法是通过修建拦截地下水涌流的物理屏障来容纳受污染的地下水或沥出液，同时可以阻止未受污染的地下水进入污染的区域，主要有：泥墙、帷帐式灌浆、打板桩、紧密衬层或土工膜。泥墙屏障施工时必须挖掘出一条围绕在污染区域的狭窄渠道，且受地层条件限制较大。帷帐式灌浆屏障施工时注入浆液的速率必须控制好，且只有当土壤中砂粒尺寸过大时化学或微粒灌浆才是最为有效的。打板桩屏障施工时应注意施工时使用的材料，避免使用粗糙致密的原料。衬层法施工时应根据土壤和污染物的性质来选取衬层，并根据条件考虑是否需要与地表水控制和保护壳结合使用。

3.1.3地表水控制

地表水控制主要是通过控制地表水渗透效果来改变污染区域的污染物垂直迁移路径，通常可以和其他地表保护壳方法来结合使用。

3.2 水力控制和泵吸处理系统

地下水污染的水力控制主要是通过降低地下水位和地表电位，以阻止污染向站点外排放，通过去除污染物来减少迁移的速率，或者用泵吸和注射井联合的方法将羽流限制到一个低电位。这种方法要求对总井点和水泵的维护比较高，并且要求必须对泵吸到地面的污染水都进行生物处理或物理处理。最后根据污染场地的实际情况，对处理过的地下水进行排放，可以排入地表径流、回灌到地下或用于当地供水等。

这种技术适用范围广，对于污染范围大、污染晕埋藏深的污染场地也适用。但其自身也存在一些局限性：①当非水相溶液出现时，由于毛细张力而滞留的非水相溶液几乎不太可能通过泵抽的办法清除；②该技术开挖处理工程费用昂贵，而且涉及地下水的抽提或回灌，对修复区干扰大；③如果不封闭污染源，当停止抽水时，拖尾和反弹现象严重；④需要持续的能量供给，以确保地下水的抽出和水处理系统的运行，同时还要求对系统进行定期的维护与监测。

3.3生物降解

又称生物修复法，生物修复法是采用诸如提高通气效率、补充营养(对石油污染而言，主要是补充N、P)，投加优良菌种、改善环境条件等办法来提高微生物的代谢作用和降解活性水平，以促进对污染物的降解速度，从而达到治理污染环境的目的。

生物类群可把生物修复分为微生物修复、植物修复、动物修复和生态修复，而微生物修复是通常所称的狭义上的生物修复。

根据污染物所处的治理位置不同，生物修复可分为2类：原位生物修复(in-situ bioremediation)指在污染的原地点采用一定的工程措施进行；异位生物修复(ex-situ bioremediation)指移动污染物到反应器内或邻近地点采用工程措施进行。异位生物修复中的反应器类型大都采用传统意义上“生物处理”的反应器形式。

3.4土壤蒸汽萃取法

不饱和区域在决定地表下污染物传输和修复的动力学方面起着重要的作用，土壤蒸汽萃取目标在于从不饱和区域中去除不稳定污染物，并使污染物从水蒸汽、NAPL和水流相态中去除。这种方法的优点在于对受污土壤造成尽可能小的扰动，能用标准设备来构造，具有成本效益。它运行能否成功取决于污染物从非水相和水相到气相的转换速率。需要考虑的变量有：（1）污染物的特征；（2）站点的性质。

4小结与展望

地下水是水资源的重要组成部分，在经济发展和社会进步中发挥着重要的作用。受人类生产、生活的影响，地下水污染问题日益突出，严重威胁着人类的生存与发展。为保障人类的健康和经济社会的可持续发展，必须对地下水污染的治理及预防措施展开深入的研究。对于已经污染的地下水，要查明污染源，切断污染途径，努力开发研究有效的污染治理技术。对于没有污染的区域，要未雨绸缪，防范于未然，积极采取预防措施，避免污染的发生。要全面贯彻“预防为主，防治结合”的方针，确保地下水环境的洁净与安全。

参考文献

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篇10

关键词：降水方法；缺陷；防护措施；考虑因素

近年来由于各种复杂原因，我国基坑工程事故常有发生，这些基坑工程事故主要表现为支护结构产生较大位移，支护结构破坏，基坑塌方及大面积滑坡，基坑周围道路开裂和塌陷，与基坑相临的地下设施变位以至于破坏，导致临近的建筑物开裂甚至倒塌等等。大部分基坑事故都与地下水有关，因此，在基坑工程施工中必须对地下水进行有效治理。

一、降水方法及比较

地下水治理，主要有降水和截水两种方式。本文主要探讨基坑降水的治理办法。基坑降水方法主要有：明沟加集水井降水、轻型井点降水、喷射井点降水、电渗井点降水、深井井点降水等等。各种降水方法有其特点和适用情况，比较如下：

(一)明沟加桑水井降水

明沟加集水井降水是一种人工排降法。它具有施工方便，用具简单，费用低廉的特点，在施工现场应用的最为普遍。在高水位地区基坑边坡支护工程中，这种方法往往作为阻挡法或其他降水方法的辅助排降水措施，它主要扫除地下潜水、施工用水和天降雨水。

在地下水较丰富地区，若仅单独采用这种方法降水，由于基坑边坡渗水较多，锚喷网支护时使混凝土喷射难度加大(喷不上)，有时加排水管也很难凑效，并且作业面泥泞不堪阻碍施工操作。因此，这种降水方法一般不单独应用于高水位地区基坑边坡支护中，但在低水位地区或土层渗透系数很小及允许放坡的工程中可单独应用。

(二)轻型井点降水

轻型井点降水(一级轻型井点)是国内应用很广的降水方法，它比其他井点系统施工简单、安全、经济，特别适用于基坑面积不大，降低水位不深的场合。 该方法降低水位深度一般在3－6m之间，若要求降水深度大于6m，理论上可以采用多级井点系统，但要求基坑四周外需要足够的空间，以便于放坡或挖槽，这对于场地受限的基坑支护工程一般是不允许的，故常用的是一级轻型井点系统。轻型井点适用的土层渗透系数位0.1－50m／d，当土层渗透系数偏小时，需要采用在井点管顶部用粘土封填和保证井点系统各连接部位的气密性等措施，以提高整个井点系统的真空度，才能达到良好的效果。

(三)喷射井点降水

喷射井点系统能在井点底部产生250mm水银柱的真空度，其降低水位深度大，一般在8－20m范围。

它适用的土层渗透系数与轻型井点一样，一般为0.1－50m／d。但其抽水系统和喷射井管很复杂，运行故障率较高，且能量损耗很大，所需费用比其他井点法要高。

(四)电渗井点降水

电渗井点适用于渗透系数很小的细颗粒土，如粘土、亚粘土、淤泥和淤泥质粘土等。这些土的渗透系数小于0.1m／d，用一般井点很难达到降水目的。

利用电渗现象能有效地把细粒土中的水抽吸排出。它需要与轻型井点或喷射井点结合应用，其降低水位深度决定于轻型井点尉喷射井点。在电渗井点降水过程中，应对电压、电流密度和耗电量等进行量测和必要的调整，并做好记录，因此比较繁琐。

(五)管井井点降水

管井井点适用于渗透系数大的砂砾层，地下水丰富的地层，以及轻型井点不易解决的场合。每口管井出水流量可达到50－100m3／h，土的渗透系数在20－200m／d范围内，降低地下水位深度约3－5m。这种方法一般用于潜水层降水。

(六)深井井点降水

深井井点是基坑支护中应用较多的降水方法，它的优点是排水量大、降水深度大、降水范围大等。

对于砂砾层等渗透系数很大且透水屡厚度大的场合，一般用轻型井点和喷射井点等方法不能凑效，采用此法最为适宜。深井井点适用的土层渗透系数为10－250m／d、降低水位深度可大于15m，常用于降低承压水。它可以布置在基坑四周，必要时也可布置在基坑内。有时这方法与其他井点系统组合应用降低水位效果更好。

对于基坑底部有可能发生突涌、流砂、隆起的危险场合，深井点降低承压水位，有助于减除压力、保证基坑的安全性。深井点的缺点是：由于降水深度大、出水量大和水位降落曲线陡等原因，势必造成降水的影响范围和影响程度大，因此基坑周围建筑物的不均匀沉降要足够重视、慎重对待、定时观察，及时处理。

二、基坑降水的缺陷及防护措施

基坑工程中对场区地下水处理采用排降法较阻挡法的最大缺陷是会引起邻近建筑物的不均匀沉降。

由于每个井点周围的水位降低是呈漏斗状分布，整个基坑周围的水位降落必然是近大远小呈曲面分布。水位降低一方面减小了土中地下水对地上建筑物的浮托力，使软弱土层受压缩而沉降；另一方面空隙水从土中排出，土体固结变形，本身就是压缩沉降过程。地面沉降量与地下水位降落量是对应的，地下水位降落的曲面分布必然引起邻近建筑物的不均匀沉降。

当不均匀沉降达到一定程度时，邻近建筑物就会裂缝、倾斜甚至于倒塌。因此配合基坑边坡支护进行降水设计和施工，必须高度重视降水对邻近建筑物的影响，把不均匀沉降限制在允许的范围内，以确保基坑及周围建筑物的安全。为此，可以从以下几方面制定减少不均匀沉降的措施。

由于基坑周围的水位降落曲线随降水要求、降水方法和具体方案的不同而差别较大，因此不要提出过高的降水深度，在满足基本降水要求的前提下，对各种降水方法应分析和比较，筛选最佳的降水方案。

在降水井点与重要建筑物之间设置回灌井、回灌沟，降水的同时降水回灌其中，使靠近基坑的建筑物一侧地下水位降落大大减小，从而控制地面沉降。

减缓降水速度，使建筑物沉降均。在邻近建筑物一侧将井点间距加大以及调小抽水设备的阀门等，减小出水量以达到降水速度减缓的目的。

提高降水工程施工质量，严格控制出水的含砂土量，以防止地下砂土流失掏空，导致地面建筑物开裂。

布设观测井和沉降、位移、倾斜等观测点，进行定时观察、记录、分析，随时掌

握水位降低和基坑周围建筑物变化动态。同时，还要了解抽水量和含砂量。做到心中有数，发现问题及时采取措施，预防事故发生。

三、基坑降水须考虑的因素

在采取上述处理方法对基坑进行降水处理时，对选择的降水方法还应该考虑以下因素：

(一)场地条件及该建筑物设计施工资料

场地条件制约着降水方案的制定，它主要包括场地四周已有建筑物的高度、分布、结构和离拟建工程的距离；地基四周的地下设施(包括给排水管道、光纤电缆、供气管道等)；向外抽水排水通道以及供电情况等。有关设计施工资料包括基坑开挖尺寸和分布；地下建筑物施工的有关要求等。这些条件决定了所采用降水方法和具体的设计施工方案，也决定了具体保证周边建筑物和地下设施安全的实施措施。

(二)地质情况

了解地基土分层地质柱状图及地质剖面图，各层岩土的物理力学性质，地下水类型及埋藏情况，水文地址情况，水质分析结果，特别是土层的渗透性。土的渗透系数取决土的形成条件、颗粒级配、胶体颗粒含量和土的结构等因素，因此场区土层的不同深度和不同方位的渗透系数是不同的。渗透系数计算结果的真实性，势必直接影响降水方案的选择。由于影响渗透系数的因数复杂，一般勘察报告提供的数值多是室内试验数据，误差往往较大，只能供降水设计时参考，对重要工程应做现场抽水试验加以确定。

(三)场地地下水情况