地下水特点范文
时间：2023-12-26 18:06:29
导语：如何才能写好一篇地下水特点，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。
篇1
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
篇2
关键词： 岩爆；安全；特征；处理措施
Abstract:：Rock burst is accumulated elastic deformation energy in rock mass in the underground engineering excavation suddenly released, the hard rock burst and eject or flaking off. The occurrence of rock burst is mainly composed of two factors determine geostress and lithology and rock lithology requirement with good storage performance of brittle rock mass, initial stress conditions of tunnel requirements to high stress levels, and the excavation of the underground space profile shapes, construction blasting method. Analyzed under tranship hub hydropower diversion hole engineering characteristics of rock burst phenomenon, the conditions, types and characteristics of rock burst, puts forward the practical measures of rock burst prevention and governance, make rock burst hazard is reduced to a minimum.
Key words: rock burst; Safety; Characteristic; Treatment measures
中图分类号：TD23 文献标识码：A 文章编号：
0 概 况
下坂地水利枢纽工程位于新疆塔里木河源流叶尔羌河主要支流之一的塔什库尔干河中下游。枢纽工程地处喀什地区塔什库尔干县班迪尔乡境内，距乌鲁木齐市1815km，距喀什市315km，距塔什库尔干县45km。
引水发电洞进水口为2级建筑物，引水隧洞为3级建筑物。引水发电洞全长4637m，由进水口、引水洞、调压室、三部分。0+000--1+400断面为圆形，洞径5.2m；洞室围岩属Ⅲ类岩体，采用全断面钢筋砼衬砌，衬砌厚度0.8m。1+400—4+637为马蹄形，边墙采用喷护C20砼衬砌，厚度如下：Ⅱ、Ⅲ类围岩段0.5m；断层破碎带为Ⅴ类围岩，衬砌厚度1.2m。引水发电洞设计最大流量89.69m3/s。
引水发电洞工程地质条件
洞身穿越角闪黑云二长片麻岩及华力西期片麻状黑云斜长花岗岩。花岗岩与片麻岩接合带接触紧密，蚀变不明显，局部有10~20cm的黑色蚀变物质，片麻岩进口段产状220°∠68°，拐点前后走向分别为310°及330°。洞室围岩以Ⅱ（占68.3%）、Ⅲ（占30.5%）类为主，断层及断层影响带为Ⅴ类（占1.2%）。从整个洞线的岩体来看，洞线方向与岩层走向及主要结构面的夹角为84°(前段)及60°（后段），对洞室稳定较有利，无大的不稳定岩体存在。受断层影响，部分断层及断层影响带属极不稳定的Ⅴ类岩体，在施工中应加强支护措施。洞室围岩最大厚度1400m，属深埋隧洞。
2 洞室水文地质条件
工程区地下水主要靠季节性融雪补给，地下水以浅循环为主， 0+000～1+240m段，地下水位低于开挖高程，仅局部沿断层带，在洞顶部有少量裂隙渗水，渗水量q＝0.1～0.5L/min，开挖初期渗水量较大，后期逐渐减少。1+240～2+585m段，地下水位高于洞顶，沿部分断层带及裂隙有渗、滴或流水现象，流量不一，相差较大。反映出基岩裂隙水受上部地表水源补给较近，水量较充分。2+585～4+550m段中的部分洞段地下水位高于开挖高程，沿断层带及裂隙渗水明显，在洞顶部有少量渗水，渗水量q＝0.1～2L/min，渗水量随时间推移，逐渐变小。
3 引水发电洞岩爆发生条件
岩爆的发生主要由地应力和岩性两个因素决定，岩性条件要求岩石具有良好储能性能的弹脆性岩体，隧洞初始应力条件要求达到高应力水平。下坂地引水发电洞主要发生岩性为角闪黑云二长片麻岩，岩层走向330°，倾向SW，倾角60°，洞线与岩层夹角60°，对洞室稳定有利，该段岩体坚硬完整，呈微风化，洞顶围岩厚度100~1380m，属深埋隧洞的混合片麻岩段，混合片麻岩属极硬岩，其弹性能量指数（Wet）和脆性指数（Kr）都高。围岩埋深大，岩体完整性好，受构造影响轻微，围岩的初始地应力及隧道开挖后形成的最大切向应力都较高，最大主应力大于30Mpa，属于高地应力水平，满足发生岩爆的条件。根据下坂地引水发电洞施工实际调查和实验室的研究成果，得出下坂地引水发电洞岩爆发生的临界条件为：
Rc≥16Rt ⑴
Wet≥2.3 ⑵
σθ≥0.28 Rc ⑶
Kv≥0.56⑷
其中：Rc—岩石的单轴抗压强度，在实验室实测。
Rt—岩石的单轴抗拉强度，在实验室实测。
σθ—隧道洞壁最大切向应力，σθ=(3σ1-σ3)。
Kv—岩体的完整性系数，由岩体和岩块的纵波速计算得到。
4下坂地引水发电洞岩爆的表现特征
根据现场地质编录，按岩爆的强烈程度可以把岩爆分为轻微、中等和强烈三级，轻微岩爆7段长（总长320为m）多呈零星分布，以破裂剥落为主，中等岩爆4段（总长为230m）呈较大规模连续分布，为弹射型和强烈剥落型，强烈岩爆2段（总长为53m）呈连续分布型，为强烈弹射型，并造成大面积开裂失稳坍塌。
从发生岩爆的岩性来看,14段岩爆中有4段，发生在黑云斜长花岗岩中，其余发生在角闪黑云二长片麻岩中，片麻岩片麻理构造发育。节理不发育至较发育，岩体多成巨块状整体结构或大块状结构，几乎所有岩爆段的岩体都呈干燥无水状态。
从岩爆的垂直埋深来看最大埋深大于1050m，最小埋深300m，在洞室开挖到桩号1+513.8～1+534段，洞顶埋深约300m，发生岩爆。岩爆发生于洞室右壁中下部，为片麻理成薄片状鼓起破裂后掉落，掉块厚度0.2～0.5m，掉落后壁面岩体完整性较好，对洞室稳定影响小。在洞室开挖到桩号K+513.8～2+585段埋深大于1050m，初期塌方发生于左侧壁及左拱脚，起因于岩爆，发生于开挖后，大塌方前，岩爆声音沉闷，似闷雷发于岩体深部，间断有声响发出，于开挖后约1天，发生第一次塌方，后在处理过程中塌方不断加大，高度增加，最高处近11m，处理时间长达两月之久，塌方与岩爆有关。在洞室开挖到桩号K4+090～4+170埋深600m～650m，岩体完整，岩爆沿一组与洞线夹角小的裂隙（产状185°∠87°）形成塌落，主要发生在右侧拱脚以上至洞顶轴线，部分以轴线处为主，一般宽度2～2.5m，深0.5～1.5m，形成人字形长凹槽。2段强烈岩爆发生在1000m，轻微和中等岩爆可发生在300-900m左右埋深。
强烈岩爆多发生在掌子面后方1—2倍洞径范围内。此范围正是开挖后地应力场调整最强烈、地应力高度集中的区域。强烈岩爆发生时间一般在响炮后20分钟—3小时左右出现，24小时后烈度及频率开始不同程度降低。其特点是爆落的岩块多，岩爆坑深、规模大，持续的时间长。因此，这种类型的岩爆在隧道的正常掘进、底部清渣、围岩支护及出渣等作业都有很大的影响。
5工程防治处理措施
针对隧洞的岩性，埋深，有无地下水等特征、在施工中可能出现岩爆的地段采取积极主动的预防措施和强有力的施工支护，确保岩爆地段的施工安全，将岩爆发生的可能性及岩爆的危害降到最低，使工程顺利进展。
5.1 调整施工方法
在洞身开挖爆破时，中等岩爆、强烈岩爆地段采取短进尺（2m/循环）、多循环、弱爆破措施采，采用光面爆破技术，保证开挖洞室轮廓圆顺，避免造成局部应力集中而加剧岩爆针对岩爆类型及大小，提前打应力释放孔或超前摩擦锚杆支护。超前摩擦锚杆采用Φ40钢管，长度3 m，用三臂液压台车施工，安设的位置主要在拱顶及左右边墙的上部，间距1—1.5 m。在岩爆地段的洞壁上打应力释放孔，孔径5cm，孔深2—3m，间距1—1.5m ，以达到减弱岩爆的强度。从而使动壁和掌子面应力降低，使高应力转移至围岩深部，既可以起到超前钻探地质的作用，又可以起到释放掌子面应力的作用。
5.2 改善围岩性质
在施工过程中，可采取对工作面附近隧洞岩壁喷水或水钻来促进围岩软化，从而消除或减缓岩爆程度。
5.3 对围岩进行加强支护
桩号2+550～2+568m段由于岩爆引起的塌方最大高度在11m；对大塌方的处理方式先采用洞段封堵后用水泥砂浆充填塌方空间，然后重新进行洞室开挖。为保证安全，开挖后及时采用钢拱架支护，拱架间距视实际情况采用0.3～1.0m不等。对洞室两拱脚各布设了4排φ25系统锚杆，长3米，间距1.5米；拱架两侧各布4排φ25锁脚锚杆，长3.5米，间距0.5米。在桩号2+568m以后至桩号2+585m段施工中采用短进尺2m/循环，预留2m厚的岩爆处理层，岩爆过后再进行二次扩挖爆破、支护，较好地通过强烈了岩爆段。由于支护得力，开挖方案较得当，岩爆破坏势头基本得到控制。安全的通过了岩爆段。
5.4安全措施
在开挖岩爆段，应该给工人配备安全帽，防弹背心。特别是强烈岩爆段要设专人进行观测，发现险情应及时撤施工人员，等待岩爆结束或变弱，再进入洞内及时支护。
篇3
近些年，环境风险评价和环境风险管理的概念被提出。欧美国家基本都在走这条路。但是它带来的另外一个问题是政府要出面加强管理。另外，利用地下水分层分布的特点杜绝一部分地下水污染是我国可实施的重要手段。
地下水是我国淡水资源的重要组成部分，占全国水资源总量的1/3。随着人口的增长、经济的发展和城市化进程的加快，地下水资源出现了严重危机，主要表现在地下水的超量开采和污染加剧两个方面。有机污染物地下水资源的“癌细胞”
有关监测数据表明，约有64％的城市地下水受到严重污染，33％的城市地下水受到轻度污染。我国地下水污染范围日益扩大，全国2/3城市地下水水质普遍下降，局部地段水质恶化，300多个城市由于地下水污染造成供水紧张；从地下水中检测出的污染物成分越来越多、越来越复杂，仅京津唐地区地下水中检测出的有机污染物种类就已达百余种之多；而且污染程度和深度也在不断增加，有些地区深层地下水中已有污染物被检出。
在城市，地下水中的有机污染物主要来自垃圾填埋场、加油站、生活污水和工业废水。在农村，农业活动――主要是大量使用化肥――对地下水造成了严重的威胁。我国化肥用量实在到了令人触目惊心的地步，目前我国化肥的生产和使用量已列居全球第一，从上世纪70年代初的百万吨左右快速增加到五千万吨的量级。但是，化肥的实际利用率非常低，它们中未被植物吸收利用的部分会随地表径流进入地表水体或通过渗透进入地下水。
除此之外，由于地下水超采造成的大面积的地下水位漏斗，更加速了浅层受污染的地下水向深层流动。地下水污染已经严重威胁公众健康，加强治理迫在眉睫。
地下水污染防重于治
在日本，针对空气污染、水污染的法律叫“防治法”，而针对土壤污染的叫“对策法”。这是因为他们已经认识到被污染了的土壤和地下水是很难完全被修复的。
美国从1980年起就雄心勃勃地要治理地下水中的有机物污染，但是几十年的实践表明，要完全治理几乎是不可能的，于是，近些年，环境风险评价和环境风险管理的概念被提出。具体来说，某个地方的地下水有污染，在制定污染治理目标的时候，并不需要将所有被污染的地下水都治理干净，而只要保证取用地下水的地方的水质符合饮水标准就可以了。欧美国家基本都在走这条路。但是它带来的另外一个问题是政府要出面加强管理。这个治理目标和方案要有具体污染点的特色，而不是一个普适的标准。如果具体情况(比如土地使用的形态、地下水开采利用的方式等)发生了变化，那么就需要重新进行评价，必要的话，要进行更进一步的治理。要对土地建立更加详细的账本，以前关于土地的账本是不包括环境质量调查结果的，现在有了。咨询公司可以从政府相关部门查到，历史上这块土地做过哪些环境调查，调查的结果是什么?如果发现了有毒有害物质，是什么物质?浓度多少?标准是多少?是否超标?要改变土地的使用形态，必须考虑土地的环境质量。这个地方能不能作为居民生活区用地?如果不能作为生活区建设用地，是否可以作为商业区用地?建商业区不行那可不可以建工厂?……管理措施跟上了，环境标准就可以适当放宽，这也是我国将来的一条出路，以我国目前的经济实力，要完全修复已经被污染了的土壤和地下水是不现实的。
篇4
关键词：地下水 有机污染物 迁移与转化
一、我国地下水污染源和污染物状况
1. 地下水污染的主要表现
1.1有机化合物（如合成染料，油类及有机农药）出现于地下水。
1.2极其微量的毒性金属元素（如汞、铬、铅、砷及其他放射性元素）出现于地下水中。
1.3各种细菌，病毒大量繁殖于地下水。
地下水硬度，矿化度，酸度和某些单项离子超过使用标准。[1]
2、我国地下水有机污染物的特点及危害
目前，我国大部分地区的地下水物污染日趋严重，且具有种类多、含量低、危害大、治理难等特点。在浅层地下水中有机污染物主要有三氯甲烷、PCE、TCE 等[2]。许多有机污染物具有致癌、致畸、致突变效应，严重影响人体健康，且有机污染物在地下水环境中难以通过自然降解过程去除，可能长期存在并累积，有机污染物对我国地下水污染日趋严重。
3、地下水污染物的研究现状
近年，国内外学者在地下水溶质迁移理论和试验研究方面取得了新的进展：对污染物迁移的弥散系数提出了与时空相关的表达式；大量的试验研究使得迁移方程中的衰减、离子交换、生物、化学反应的系数考虑更全，取值更合理，并考虑了污染物的固相和液相浓度的相互转化关系，吸附条件则由平衡等温模式发展到考虑非平衡吸附模式【3】。
二、地下水污染物的迁移转化研究
1、迁移与转化概念分析
所谓迁移，指污染物在环境中分配、溶解、挥发、吸附等物理过程，其间，污染物的结构不发生变化；所谓转化，即有机物的光降解、水解、氧化还原和生物降解、富集等生物化学过程，在此过程中，污染物的结构发生变化。迁移转化过程即为污染物在环境中发生空间位置变化并由此引起污染物在化学、生物或物理等作用下改变形态或转变成另一种物质的过程[4]。迁移和转化是两个不同而又相互联系的过程，且两者伴随进行的。
2、污染物迁移转化的数学模型
污染物在地下水中的迁移转化可以用数学模型定量描述。经典的溶质迁移模型描述了污染物仅受对流和弥散作用时的迁移过程，即ADE（advection-dispersion equation）方程：
在ADE模型中考虑吸附作用时，表达吸附阻滞作用的阻滞因子（Retardation factor， R）意义重大。若将因吸附发生的相间通量转移一项加入模型中，ADE 就变成下列形式：
上式右端第三项表示污染物因吸附作用从液相向固相的转移。假设溶质的吸附达到平衡所需的时间远远小于溶质在土壤或地下水中的迁移时间，那么固相吸附量 S 的解可以由吸附等温式求出。借助于不同的等温吸附模型，可将上式转化为：
研究结果显示，介质对污染物的吸附常是非线性的，则阻滞因子和相应的迁移模型则复杂些。
考虑到污染物在多孔介质含水层中的对流、弥散、吸附及转化过程，一维方向上污染物浓度随时间的变化可用控制方程表示：
该式及其变换形式在描述、评价或预测污染物在地下水中的迁移及归宿中起了重要作用[3]。
因此，数学模型可量化描述污染物在地下环境中的迁移行为，并可预测污染物的迁移过程、归宿等。在研究污染物在环境中的行为规律方面更有无可比拟的优越性。
3、辅助数学模型研究中的模拟软件
在利用数学模型研究污染物的环境行为时，数学模型求解是一个重要问题。目前，较先进的数学模型求解工具模拟软件有美国的‘MODFLOW软件’和德国的‘FEFLOE软件’：
①MODFLOW软件：MODFLOW软件由美国地质调查局开发，是三维有限差分模拟软件，有可视化程度高、交互性强、前后处理优越等特点。其在地下水-地表水系统交互作用模拟方面，目前包括以下模块：河流模块、河道模块、湖泊模块和湿地模块。该软件业包含溶质输运模块（MOC3D，MT3D）和粒子追踪模块（MODPATH）。
②FEFLOW软件：FEFLOW软件由德国水资源规划与系统研究所开发出来的地下水流动及物质迁移模拟软件系统。该软件提供图形人机对话功能、具备地理信息系统数据接口、能够自动产生空间各种有限单元网、具有空间参数区域化、快速精确的数值算法和先进的图形视觉化技术等特点，是当前功能最为齐全的地下水水量及水质计算模拟软件系统。
地下水作为人类重要的饮用水源之一，做好地下水保护，实施地下水污染修复工程是当务之急。污染物在地下水中的迁移和转化是一个复杂的过程，借助经典的模型和先进的软件技术可有效避免繁重的数学计算，进一步地推动了地下水污染研究，为有效开展地下水修复和治理工作起到了巨大的促进作用。
参考文献：
[1]朱学愚，谢春红.地下水运移模型.北京：中国建筑工业出版社， 1990，（2）.
[2]王昭，王慧珍.地下水有机污染研究进展[J].勘察科学技术，2008，28：30-37.
[3]肖长来，梁秀娟等.水文地质学.北京：清华大学出版社， 2010：260～263.
[4]王超等.地下水系统中变系数动力迁移模型解.水动力学与进展， 1996，（4）： 475～484.
[5]王连生.有机污染物在环境中的行为及生态效应.中国科学基金， 1994， （3）.
篇5
关键词：水文化学；浅层水；矿化度；呼和浩特
Hydrochemical Characteristics and Variation of Mineralization for the Groundwater in Hohhot Country
ZHANG Yi-long，WANG Li-juan， WANG Wen-zhong，LI Zheng-hong，YU Juan，CAO Wen-geng，LONG Wen-hua， MIAO Qing-zhuang， WANG Zhe
(The Institute of Hydrogeology and Enviromental Geoloy，CAGS， Shijiazhuang 050061，China)
Abstract: According to excessive exploitation of groundwater caused the shortage of water which seriously halt the Ecological and economic sustainable development of Hohhot. This paper was systematically sampled and analyzed the shallow groundwater of Hohhot's plain. Descriptive analysis and correlation analysis were synthetically use to comprehensively and systematically study the Groundwater chemical's law and the salinity evolution's character. Research results shown as follows：First，the average concentration of HCO.32-and Ca2+which are derived fromthe shallow groundwater of Hohhot are 333.525 mg/L and 82.970 mg/L ， the values of the HCO.32-and Ca2+’s average concentration are bigger and coefficient of variation are smaller. Secondly， Through the correlation analysis， we know that the Na+ and Mg2+of the underground water mainly come from the various Sulfate， bicarbonate and hydrochloride， and the Ca2+ of the underground water mainly come from all sorts of sulfate and hydrochloride. The discretion of the underground water salinity is mainly controlled by the concentrations of the Mg2+and Cl-which are come from the underground water. The third， along the groundwater flow direction， the mainly ion concentrations bid not follow the trend which is with the increase of flow to increase， but and the underground water temperature present significantly negative correlation. The negative correlation of the HCO.32-， Ca2+ and groundwater temperature are the most significant， that means when the temperature is lower， the concentration of the ions is higher.
Key words: Hydrological chemistry；superficial groundwater ；mineralization；Hohhot
呼和浩特市位于中东部，河套断陷盆地最东北部，北有大青山天然屏障，东及东南被蛮汉山环抱，盆地三面环山呈簸箕形状，向西南敞开，地势东北高，西南低。呼和浩特市地处我国北方内陆干旱半干旱地区，人均占有水资源量只有412 m3，是全国人均占有量的1/6，为全国严重缺水城市之一，水资源问题是该区域生态经济持续发展的瓶颈。有关呼和浩特市地下水水化学特征方面的研究，已有少量报道，但主要集中在2000年之前。2000年后的研究主要集中在对呼和浩特市地下水位动态以及砷氟等地方病方面，如2002年，刘怡敏等对呼和浩特市地下水位动态及影响因素进行了分析；2009年杨亮平等对呼和浩特市地下水位动态变化及趋势进行了预测研究；2009年李浩，梁秀芬等对呼和浩特市（地区）高砷地下水进行调查研究，查明地下高砷水的形成机制，以期控制地方性砷中毒。而近些年，呼和浩特市经济发展迅速，日益增长的水资源需求和地下水污染问题以及频发的供水安全事件，迫切需要对区域内的地下水资源进行质量评价，而地下水水化学研究是地下水资源质量评价的重要内容。
本研究分析了2009年呼和浩特市地下水中的主要离子含量和水化学特征，探讨了1988年以来地下水矿化度的变化趋势，目的是研究随着工农业和生活需水量的增加促使开采量的增大以及多年来气候变化对矿化度变化趋势的影响，旨在为呼和浩特市制定合理的发展计划和维护生态环境稳定提供科学依据。 1 研究区概况
研究区主要是指呼和浩特行政区内的平原区(包括山前倾斜平原、黄河和大黑河冲积平原)，呼包平原的东北部，在行政区划上包括呼和浩特市所辖规划区(新城区、赛罕区、玉泉区、回民区)、土默特左旗、托克托县、清水河县、和林格尔县及武川县。研究区范围：x：530 500～591 000；y：4 493 500～4 540 500，土地总面积17 224 km2，气候属于内陆干旱半干旱地区［1］。
呼和浩特市浅层地下水系统是一个比较复杂的开放系统。按地下水赋存条件，可分为山前冲洪积平原和冲湖积平原，黄河冲湖积平原和湖积台地4个水文地质区；区内地下水的补给主要来自山区的侧向径流补给及平原内降水的入渗，地下水的排泄主要靠蒸发和开采消耗。
2 采样及测试方法
2.1 采样及测试
在研究区共布置了46个浅层水取样点，其中包括水文化学剖面(沿地下水流方向)上的8个观测井（图1），分别在2009年的9月份取样，TDS是使用上海雷磁水质分析仪现场测试完成。
2.2 数据处理
数据处理综合采用了统计软件SPSS 17.0对地下水中的主要离子含量进行了统计学和相关性分析［2］，同时绘制了折线图和圆形图对地下水流方向上离子化学特征和浅层水矿化度演化进行了直观的分析。
3 结果与分析
3.1 描述性统计分析
对2009年呼和浩特市范围内的46个观测井水样的有关水化学参数进行统计分析，得到地下水主要离子特征见表1。Table 1 Statistics of hydrochemical parameters of groundwater for Hohhot County in 2009 (n=46)
水化学参数最小值最大值平均值标准差变异系数
水温（℃）8.02112.9889.837320.9584990.097435
TDS/(g·L-1)0.270.820.44880.171240.381551
K+/（mg·L-1）0.627.592.361.431480.606559
Na+/（mg·L-1）13.3165.244.46138.46850.865219
Ca2+/（mg·L-1）39.7915882.970431.834110.38368
Mg2+/（mg·L-1）15.3467.5131.344613.440090.428785
Cl-/（mg·L-1）7.79138.344.812935.584010.794057
SO.42-/（mg·L-1）4.53233.158.354652.257880.895523
HCO.3-（mg·L-1）215.2651.5333.52595.33640.285845
CO.32-/（mg·L-1）0203.426.4131.875146
F-/（mg·L-1）0.11.160.4350.228850.526092
溶解性总固体/（mg·L-1）262.4952.7495.6207.24010.41816
pH值7.578.687.99710.372390.046566
NO.3-/（mg·L-1）0.2155.537.667195.33642.531026 从表1中可以看出在阳离子（Ca2+、Mg2+、 K+、Na+）中Ca2+的含量相对较高，平均为82970 4 mg/L，K+的含量最低，平均为236 mg/L;对于阴离子HCO.3-的平均值达到了333525 mg/L，标准差为95336 4，两值均较大，变异系数较小，反映了其在地下水中的绝对含量较高，为地下水中的主要阴离子。而CO.32-的平均值仅为3.42 mg/L，即其在地下水中相对其他阴离子含量最低。出现这种现象的原因是地下水中碳酸存在的形态受pH影响， 在偏酸、偏碱及中性水中HCO.3-占优势，且在pH=834时，HCO.32-达到最高值。本次现场测试结果在整个研究区范围内pH在8.19～775之间， K+、Na+、Cl-、SO.42-和CO.3-的变异系数均较大，表明其在地下水中的含量变幅较大，表明它们是地下水中随环境变化的敏感因子，决定地下水盐化的作用的主要变量。HCO.3-和 Ca2+的变异系数相对都较小，表明它们在地下水中的含量相对比较稳定。
3.2 离子相关性
表2为呼和浩特市平原区2009年地下水中8大离子（CO.32-、HCO.3-、Cl-、SO.42-、Ca2+、Mg2+、K+、Na+），F-、pH值、矿化度、水温和溶解性总固体的Pearson相关系数。
从表2中可以看出，阴离子HCO.3-、Cl-和SO.42-、与阳离子Na+和Mg2+的相关性显著，相关系数在0.7以上，这表明地下水中的Na+和Mg2+离子主要是来自各种硫酸盐，重碳酸盐和氯酸盐。阴离子Cl-、和SO.42-与阳离子Ca2+的相关性也是比较显著，相关系数在0.5以上，表明地下水中的Ca2+离子主要来自各种硫酸盐和氯酸盐。pH值与CO.32-呈现显著的正相关性，相关系数达到了0896，即表明地下水的pH值主要由CO.32-含量的多少决定。TDS与Mg2+和Cl-的相关关系最为显著，相关系数达到09以上，与CO.32-之间呈负相关性，并且与K+、F-之间的相关性较差，这说明地下水的矿化度高低主要是由水中的Mg2+和Cl-的浓度来控制的。
3.3 补给水流方向上水化学特征
2009年9月，在呼和浩特市采集46个观测井水样，采样过程中用GPS记录样点的地理坐标。呼和浩特市地下水主要的补给来源为来自山区的侧向径流补给及平原内降水的入渗，地下水的排泄主要靠蒸发和开采消耗。地下水运动方向是由东北向西南。根据采样点的位置，沿地下水补给水流方向选取8个观测井水样(分别是:①西黄合少乡黑沙兔村②黄合少乡添密湾村③金河镇后三突村④金河镇八拜村⑤金河镇后白庙村⑥小黑河镇杨家营村⑦小黑河镇郭家营村⑧小黑河镇乌兰巴图村)，进行主要离子浓度变化分析。方向是由东北向西南［4-6］。地下水中水温、pH值及主要离子浓度沿地下水水流方向的变化趋势，见图2。
图2 2009年地下水中主要离子浓度，水温及pH值沿地下水水流方向的变化趋势
Fig.2 Changing trends of major ion concentrations，temperature and PH along the groundwater flow direction in 2009
从图2可见2009年呼和浩特市地下水中主要离子沿补给地下水流动方向并不遵循随流程的增加而浓度增加的趋势。而是与地下水温呈现显著负相关性，HCO.32-和Ca2+离子与地下水温度的负相关最为显著，即温度越低时，离子的浓度反而越高。这可能是因为研究区地层主要以碳酸盐地层为主，碳酸盐岩主要由方解石（CaCO.3）和白云石［CaMg（CO.3）.2］这两种矿物组成。因此，碳酸盐岩地区的地下水化学成分的形成主要由方解石和白云石溶解和沉淀控制，而在一定的二氧化碳分压（PCO.2）下，地下水的温度控制着这两种矿物的溶解和沉淀，但这两种矿物与大多数矿物不同，它们的溶解度不是随温度的升高而增大，相反，温度越低，溶解度越高，故出现了温度越低的取样点，HCO.32-和Ca2+离子含量越高的现象。转贴于 从图2中也可以看出沿地下水流方向所有的取样点，阴离子都以HCO.3-为主，其次是SO.42-，而Cl-离子浓度很低，这也完全符合碳酸盐地区地下水的一般特点。研究区所有水样的pH值，均在7~8之间，说明该地区含水层为开系统。
4 结论
①呼和浩特市浅层地下水中阳离子Ca2+的含量相对较高，阴离子HCO.3-含量最高，说明研究区范围内的地下水中主要离子为HCO.3-和Ca2+。且HCO.3-和Ca2+也是地下水中含量相对稳定的离子。
②通过相关性分析，可知地下水中的Na+和Mg2+离子主要是来自各种硫酸盐，重碳酸盐和氯酸盐，地下水中的Ca2+离子主要来自各种硫酸盐和氯酸盐。地下水的pH值主要由CO.32-含量的多少决定。地下水的矿化度高低主要是由水中的Mg2+和Cl-的浓度来控制的。
③呼和浩特市地下水中主要离子沿补给地下水流动方向并不遵循随流程的增加而浓度增加的趋势。而是与地下水温呈现显著地负相关性，HCO.32-和Ca2+离子与地下水温度的负相关最为显著，这一特点符合碳酸盐地区地下水的一般特点。
参考文献
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篇6
关键词：地球物理；勘查技术；地下水；应用
Abstract: groundwater exploration geophysical exploration technology is the key technology, it not only can carry on the accurate classification of aquifer and water-resisting layer, but also can determine the lithology structure, groundwater quality of scientific research. Application of geophysical exploration techniques in groundwater exploration has very important significance. In this paper, the application of geophysical exploration technique in current groundwater makes a deep exploration. Provide the reference for colleague.
Key words: geophysics; Exploration technology; Groundwater; application
中图分类号：P624文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
引言
地球物理勘查技术发展速度很快,在方法上,直流电阻率法已从高密度电阻率法、高分辨率法等旨在提高直流电阻率分辨率技术发展到重点研究开发仪器轻便、分辨率高的交流电磁法,主要包括频率域电磁测深法(音频大地电磁测深法、可控源大地电磁测深法、mt法)和时间域电磁法(瞬变电磁测深法)等高灵敏度方法。近几年来,随着现代信息技术的发展,以遥感(rs)、地理信息系统(gis)、全球定位系统(gps)组成的“3s”技术已在地下水勘查工作中得到迅速应用,提高了地下水勘查水平。
一、建立合理的地质-地球物理模型,提高解释精度
众所周知,物探结果仅是地层物性层空间分布特性的反映,解释结果是多解性的。这种多解性或不稳定性表现在两个方面。其一涉及到异常源的性质;其二是勘探目标定量化特征,如目标体的形状、大小、埋深及产状要素等。那么在实际工作中,如何将具有多解性的物探结果进行合理的地质解译,提高资料解释精度,便是水文物探工作者必须深入研究的课题之一。开展地层岩性与物性之间关系等基础地质问题的深入研究,从而建立合理的地质-地球物理模型,是提高物探资料解释精度的主要途径之一。
正确合理的地质-地球物理模型的建立,其根本问题是深入研究地层岩性的地球物理特征,如不同地层岩性所对应的电、磁、震、核、重力等反映特征,空间分布规律和不同地区、不同类型地下水、不同含水介质的岩性结构所反映的地球物理特点。比如对孔隙水来说,地层岩性成分、沉积颗粒的大小决定着电阻率的大小,不同岩性界面形成不同波阻抗差异的地震波界面,反映到地球物理模型一般为水平层状的大小电阻率相间分布的一种模型。而对于基岩裂隙水,以寻找富水性构造为主,构造破碎带与围岩之间的岩性成分、冲填物性质、构造发育程度决定着电性、波阻抗、放射性浓度、重力场、磁场等地球物理特征的差异,地球物理模型表现为在水平方向具有地球物理特征差异的二维结构。因此,只有充分掌握它们之间的关系,才有可能建立一个正确合理的地质-地球物理模型,减小物探解释结果的多解性。建立正确的地质-地球物理模型是选择合理有效的地球物理勘查技术进行资料反演解释的前提。
二、深层地下水物探技术的应用
目前地下水勘查工作已从中浅部( < 300m)地下水勘查转向深层地下水的勘查,相应,对地球物理勘查技术提出了新的要求,具体讲就是对深部含水体地球物理微弱信号的识别与分辨。
无论是深层地下淡水还是深层地热资源,根据含水介质、地下水类型分为松散层孔隙水、基岩裂隙水、深埋岩溶水三大类。深层孔隙水受含水层的成因和地貌条件所控制,地球物理主要解决的问题是:地层岩性的划分、含水层岩性结构、埋深、厚度、地下水矿化度、含水层空间分布规律等。基岩裂隙水、深埋岩溶水的发育程度与赋水性受构造所控制,地球物理主要解决的问题是:准确确定赋水构造的空间分布特征。因此,深层地下水的地球物理勘查不仅对采用的仪器设备有较高的要求,而且对资料的处理技术也具有相当重要的要求。
高分辨率地震勘探技术是解决岩性结构的有力手段,它具有定深精度高、分辨能力强的特点。尤其是近年来新发展的三维地震勘探技术,能更精细、更准确地分辨地层空间分布特征,在地下水勘查工作中将发挥出更重要的作用。
三、地下水水质评价的物探技术的应用
利用地面物探技术快速高效的特点进行水质的评价,将是摆在水文物探工作者面前的一个重要任务。目前,在所有物性参数中,电性参数是评价水质的唯一参数。地下水水质的优劣决定着地下水中所含导电离子数目的多少,离子数目越多,导电性越好,地下电阻率越低,反之则高。因而地层水电阻率与水质密切相关。欲求准地下水水质,关键的问题是求准地层水电阻率。阿尔奇公式给出了地层电阻率、地层水电阻率与地层孔隙度之间的数学关系。研究表明,在一定条件下,地层孔隙度对地层水电阻率的影响至关重要。对孔隙水来讲,地层孔隙度的变化范围较小,相对容易获得,但对于基岩裂隙水、岩溶水来说,由于含水介质孔隙率变化的随机性,同一构造不同地段其裂隙发育程度不同,裂隙率难以求准。因此,该类型的地下水水质评价将是十分困难。
四、求取水文地质参数的物探技术的应用
水文地质参数在水文地质调查与评价工作中至关重要。过去地球物理方法在求取水文地质参数方面的研究工作很少,水文地质参数多采用抽水试验获得。如何在未钻孔前利用地球物理方法开展水文地质参数评价,或者在钻孔中利用地球物理方法更准确地求取这些重要的参数,对节约成本,水资源开发规划设计,更科学、合理地开展水资源评价都具有现实意义。地球物理方法在解决上述问题具有极大的可能性。
1.地震技术求取地层孔隙度
利用地震反射波传播的动力学特性,如反射波的振幅、频率、衰减特性、极化特点,反射波的内部结构,外部几何形态等。从这些地震信息中可以提取非常有用的地层岩性信息,借此确立地震层序、分析地震相等。除此之外,借助于地震波振幅、频率、极化特性等动力学信息,并结合层速度、钻进、测井等资料,提取岩性和储层参数,如流体成分、孔隙度等。目前,在石油系统,这方面的研究工作取得长足的发展,主要根据地层的孔隙度分布特征来预测油气资源的开发前景。如果将这种技术用于地下水资源调查与评价工作中,对地下水含水量的预测,进行水资源量的评价,提高地球物理勘查技术在地下水资源调查工作的作用都具有指导意义。
2.频谱激电技术评价含水层渗透性的研究
频谱激电技术属于电磁法勘探技术。在上世纪七十年代初期我国开始利用,主要用于金属矿床的勘探。它可区分电磁效应和耦合效应。近几年,日本科学家开始研究该技术应用于水文地质调查工作中,主要是对含水层渗透性问题的评价,这对进行地下水的运移特征、污水入侵程度的研究均具有较好的效果。
3.地面核磁共振找水技术求取水文地质参数
地面核磁共振技术当今世界上最先进的直接探测地下水技术。在探测深度范围内,地层中有自由水存在,就有核磁共振信号响应。反之,就没有响应。信号强弱或衰减快慢直接与水中质子的数量有关,即核磁共振信号的幅值与所探测空间内自由水含量成正比,因此构成了一种直接找水技术,形成了地面核磁共振找水方法。通过在地面观测核磁共振自由感应衰减信号的初始振幅、相位和质子自旋驰豫时间,研究其间的关系,通过反演计算,获得地下含水层的孔隙度、渗透率、含水率、埋深、厚度等水文地质参数。
4.介电常数、核磁共振技术求取孔隙度、渗透率
介电常数、核磁共振测井是测井技术领域中新发展的技术方法。由于介电常数、核磁共振效应具有直接反映地层含水性的特点,它准确地反映出含水体的富水特征,根据其反映信号的驰豫时间特性来研究含水体的孔隙度和渗透性。
五、建立地下水勘查立体模式,提高综合勘查手段
现代勘查工作已从单一方法向地质调查、地面物探和综合测井、空中物探、“3s”技术等综合方法密切配合方向发展。目前,这些方法单独或部分组合使用于水资源勘查领域 ,发挥了重要的作用,但仍存在许多不足之处,没有形成系统性的方法技术系列,如针对某一类地水勘查特点,采取何种勘查模式,才能取得有效的勘查成果。建立区域地下水立体勘查模式,就是针对不同地下水类型,将空中、地面、井中各种勘查方法进行组合,建立多参数、多方位、多层次的立体勘查模式,指导下一步水资源的勘查。目前主要研究内容有：
1.开展不同类型地下水勘查的遥感、航空物探、地面电法、测井、钻探等技术适用范围、使用条件、反映含水体的特征、解决问题的能力进行综合研究。
2.开展多参数(包括遥感采集信息参数;航空物探电磁参数、放射性参数;地面电法采集的电性参数、磁性参数;测井反映地层的电性参数、声速参数、放射性参数;钻孔获取的地层岩性参数等)对区域地下水含水体的反映特征及其相互关系的研究 ,建立多参数评价地下水统。
3.开展空中、地面、井中各方法之间关系的研究,建立空中、地面、井中三个层次、多方位的、以gis为平台的不同类型地下水立体勘查模式。
六、建立地下水物探资料综合解释信息系统
地下水地球物理勘查资料解释系统是融信息管理、数据处理分析、物探成果地质解释于一体的综合性的信息系统。包括不同地下水类型的地质背景、勘查方法、资料解释结果、综合地质解释结果等基本要素容纳成熟的电法、电磁法等主流的数据处理、反演技术;根据勘探所用手段和存入数据库的数据情况(原始数据或物探成果)由用户制定数据处理流程;依据岩性-物性关系,自动或人机交互式实现物探成果向地质解释成果的转化。随着“3s” 技术在地学领域应用的发展,地下水地球物理勘查资料综合解释系统进行信息化建设,服务于公益事业,提高我国在这方面现代化管理水平,为地下水管理者和决策者提供方便,是社会发展的必然要求。
结语
总之,随着地下水勘查工作的深入,地球物理技术要解决的问题也日益增多,难度也越来越大。地球物理要回答的问题不能停留在物性资料的解释上,而是要直接回答与地下水有关的地质问题,如地下水的富水性问题、水质问题等。地下水勘查手段要向多学科、多层次、多方位发展,借助现代化的手段提高地球物理勘查技术在地下水调查工作中的作用。
参考文献
[1] 陈颙，刘振兴，邹光华，等主编．地球物理与中国建设．地质出版社，1997，(10)．
篇7
关键词：地下水 铅 污染 修复方法
1、引言
铅是一种毒性重金属。近年来中国铅行业无论产量还是消费量都得到快速增长，我国已成为世界最大的铅生产国及消费国。然而，仅有约四分之一的铅被回收再利用[1]，其余大部分以废水、废渣等各种形式排放于环境中，造成一定面积的土壤和水体环境铅污染[2-3]。若人们长期饮用受铅污染的水，会使铅在人体内积累，从而影响人体的神经系统、造血系统、消化系统以及生殖系统，危害人体健康，特别是对儿童的危害非常大。根据有关医学研究表明：儿童血铅水平高于或等于100mg/L时将对儿童智力发育产生影响，导致儿童智力下降，儿童的血铅含量与智商（IQ）呈显著负相关，当血铅水平每增加100mg/L时，智商平均降低1-3分，国际医学权威杂志“New England Journal of Medicine”多次发表文章证明儿童在发育早期严重铅中毒引起的智力和脑功能损伤是不可逆的[4]。本文从加强意识防止我国地下水铅污染的持续扩散并恶化的目的出发，阐述我国地下水铅污染的现状，希望能引起相关部门对我国地下水铅污染问题的重视。
2、地下水铅污染现状
环境铅污染的报道虽然以土壤为主，但是近几年在地下水环境方面关于铅污染的报道也逐渐增多。西北地区，罗艳丽等人采用石墨炉原子吸收分光光度法测定了新疆奎屯垦区的16个井水样的结果表明该区地下水铅含量在未检出～42.5μg/L之间，其中5个水样的铅含量高于我国的生活饮用水卫生标准中的铅含量（10μg/L），超标率高达31.3%[5]。华北地区，张伟等人通过分析天津市浅层地下水的铅含量结果表明该地区地下水铅浓度为12～360μg/L，均明显高于我国的生活饮用水卫生标准中的铅含量（10μg/L），说明天津市浅层地下水已经受到明显的铅污染，该研究还认为高含盐量浅层地下水使铅的可溶性增大是引起天津市浅层地下水富集并超标的主要原因[3]。中部地区，何晓文等人研究了安徽省淮南市地下水的铅含量，结果显示该市浅层地下水铅浓度在1～45μg/L之间，超标率为25.4%，研究还显示该区浅层地下水铅的富集程度仅高于锰而低于铁、铜、锌等其它3种重金属[6]。丁昊天等人通过长期监测长沙、株洲和湘潭三市的地下水质量状况显示这三市地下水铅含量在2002～2006年期间均小于10μg/L，表明这三市地下水仍未受到铅污染[7]。华南地区，黄冠星等人在分析珠江三角洲某灌溉区土壤和地下水铅含量的基础上表明该灌区铅污染集中于土壤环境，其地下水环境未造铅污染，地下水铅含量均低于我国饮用水卫生标准限值（10μg/L）[8]。西南地区，刘晓松等人经过长期的地下水水质监测研究了云南省昆明市的地下水铅含量状况，结果显示该区地下水铅含量在1982-2008年期间的绝大部分年份均合格（即，均小于生活饮用水卫生标准限值），仅于1997-1999及2007年分别出现1%和1.5%的不合格率[9]。上述情况表明我国地下水铅污染现象在局部区域存在。
3、修复方法
高铅含量地下水的修复治理方法主要包括物理屏蔽法、抽出处理法以及原位修复法等。物理屏蔽法是指在地下建立各种物理屏障，将受污染水体圈闭起来，减少铅对周围环境的污染或提高铅的土壤环境容量。抽出处理法是指将已受到污染的地下水抽取至地面后，对其进行净化处理，包括物理、化学和生物技术。该方法目前应用较为普遍，且有两个特点：一方面可以防止受污染的地下水向周围迁移；另一方面抽取出来的地下水可以在地面得到合适的处理净化，然后重新注入地下水或用作其他用途，从而减轻地下水和土壤的污染程度。原位修复方法是目前该领域的热点研究方向，主要有渗透反应格栅、植物修复以及动电处理技术等。渗透反应格栅的英文名为Permeable Reactive Barrier，简称PRB。PRB是一个被动的反应材料的原位处理区，这些反应材料能够降解和滞留流经该墙体地下水的污染组分，从而达到治理污染组分的目的。该方法的优点为无需外加动力，节省地面空间，比抽取技术更为经济、便捷。缺点是不可能保证把“污染斑块”中扩散出来的污染物完全按处理的要求予以拦截和捕捉；其次，随着被处理物在PRB中不断地沉积和积累，PRB会逐渐失去其活性，所以需要定期地更换反应介质，并将其作为有害废弃物加以处置[10]。植物修复是指通过植物净化吸收土壤中的铅等污染物，从源头上防治地下水铅污染。动电修复技术的原理是将电极插入受污染的地下水，在施加直流电后，形成直流电场，引起包气带孔隙水及含水层水中的离子和颗粒物质沿电场方向进行定向运动。
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篇8
[关键词] 矿井地下水封洞库； 适宜性研究
地下水封洞库因为具有很多的优点，例如：安全、环保、建造成本低等。所以，地下水封洞库已经成为现代石油储备的一种重要方法之一。但是，地下水封洞库岩体质量受到地下水、地应力、结构面和洞轴方位等各个方面的因素影响，对于这些因素的综合考虑就显得非常的重要。因此，确定一定的评价指标，并对封洞库的选址等工作进行相应的分析，这对于地下水封洞库的适宜性评价研究来说具有积极的意义。
1 地下水封洞库
1.1 地下水封洞库概述
地下水封石油洞库是第二次世界大战以后逐步发展起来的一种新型储油设施。它是在稳定的地下水位以下的岩层中开挖未经被覆的洞穴用来储油。由于洞穴处于地下水的静压力的包围之中，少量地下水可以通过岩石裂隙渗入洞穴，从而有效地防止洞内油气外逸。地下水封洞库的整个油库实行自动控制，地下无人值守。
1.2 地下水封洞库的石油储存原理
简单的说，地下水封洞库的设计原理就是运用地下水进行封存，在地下水位以下的岩石层凿一个洞穴，凿好的洞穴会因为地下水的静水压力始终都大于洞穴内油的压力，着就保证了洞穴内的石油不会从洞口流出，同时又因为油与水互不相容的特点，这就充分保证了石油在地下水封洞库中储备的安全性，同时也节省了人力监管方面的人力浪费。简单的说，地下水封洞库就是通过洞穴周围岩层和缝隙的地下水保证石油的存储，并通过压力进一步确保石油存储的安全可靠。这一原理还可以通过图表达出来，如图1所示：
其中，1表示裂隙状岩体；2表示地下水水位；3表示地下水降落“漏斗”；4表示库存所贮介质液体；5表示垫水层；6表示介质注入管；7表示抽取介质的潜液泵；8表示抽取地下水的潜液泵。这就是简单的地下水封洞库石油存储原理。
2 适宜性评价研究
地下水封洞库适宜性评价研究简单的说也是一种土地的适宜性评价。其中，土地的适应性研究就是评定土地对于某种用途是否适宜以及适宜的程度，它是进行土地利用决策，科学地编制土地利用规划的基本依据。是通过对土地的自然、经济属性的综合鉴定，阐明土地属性所具有的生产潜力，已经对农、林、牧、渔等各业的适宜性、限制性及其程度差异的评定。
对于地下水封洞库来说，其适宜性评价就是针对某种特定的用途而对区域土地资源质量的综合评定。为了保证评价结果的科学性、正确性和实用性，就必须掌握一定的基本原理，遵循一定的评价原则。
土地适宜性评价和地下水封洞库适宜性评价都遵循以下的基本原理，既：在现有的生产力经营水平和特定的土地利用方式条件下，以土地的自然要素和社会经济要素相结合作为鉴定指标，通过考察和综合分析土地对各种用途的适宜程度、质量高低及其限制状况等，从而对土地的用途和质量进行分类定级。
其中对于地下水封洞库的适宜性评价来说，评价因素的选择是土地适宜性评价的关键性步骤。参评因子的选择的科学和正确与否，直接关系到评价结果的准确度和评价工作量的大小。因此，在对地下水封洞库的适宜性进行评价时，要选用水文地质单元位置、地下水水位、岩体渗透性和地下水水质等要素对地下水封洞库的适应性进行分析评价。
3 地下水封洞库适宜性评价研究
3.1 水文地质单元位置
地下储存洞穴的水文地质单元位置可以分为补给区、排泄区和径流区，根据相关的资料试验知道，库区所在的地下水流动系统当处于排泄区时，对地下水封洞库安全稳定性最有利，同时也最适宜地下水封洞库的建造，而当地吸水流动系统位置处于补给区时，对地下水封洞库的安全稳定最为不利，对地下水封洞库的建设不适宜。其中，地下水补给区就是指包括大气、地表水、回渗水等的地区。径流区是指地下水从补给区到排泄区所能够流经的范围。排泄区则指地下水向外部排泄的范围。
通过对相关气象和水文资料的收集整理，以及对现场进行的进一步的考察试验，我们可以判断出地下水的流经途径，并根据相应的流经途径判断出地下水封洞库建成之后地下水的流动状态。但是又因为各地地质的不同，以及封洞库地下水涌水量的不同，这些都将直接影响地下水位的稳定性和洞穴的正常施工，同时也不能保证在封洞库的运行中能够达到安全稳定的效果。所以，对于封洞库在地下水排泄区的建立不仅会对周围的环境能够减小破坏，同时还能保证地下水封洞库的安全性和稳定性。
3.2 地下水水位
想要保证地下水封洞库能够有效并安全的运行，就要保持在地下水封洞库有非常稳定的地下水水位。想要达到以上的条件，就需要选取一个基准面作为标准，同时要确保所选准的基准面不会受到外界天然或人为因素的影响，具有长期稳定的特点。通常情况下，基准面都是以地下水排泄面为基准面。
根据上述地下水封洞库的原理，想要使地下水封洞库达到预期的效果，就要保证地下水封洞库以上的水位能够保持在水排泄区的水位以上，这也是保证地下水封洞库中的压力小于洞穴和裂缝外压力的基础条件。因为，如果封洞库上方岩层体中的地下水的水不足的话就很有可能会导致油气通过裂缝进入大气层，进而造成空气的污染，对人们的身体健康造成危害。所以，确保最低地下水设计水位，并了解清楚地下水一定的变化规律，是保证洞穴的密封性和稳定性及降低施工成本和管理费用的基础，同时也是保证地下水封洞库适宜性的基础。
3.3 岩体渗透性
岩体的渗透性会对地下水封洞库的施工期和运行期地下洞穴的用水量造成一定的影响，同时也能够充分反映出岩体内部裂缝的渗水情况和岩体内部裂缝的相通。所以，在地下水封洞库的选择过程中，对于所选岩体的渗透系数来说一般都要小于10-5cm/s，用来确保封洞库内气密性的需要。
3.4 地下水质
因为地下水封洞库中地下水对监控设施具有一定的影响，所以可以选定一些特定的指标进行分析和评价。例如，地下水对封洞库中各建筑物的腐蚀性课选取腐蚀性参数来进行腐蚀性的评价；封洞库的建设与运行阶段地下水微生物对岩层体的作用和对水质的影响，则可以选取耗氧量、氯化物氨氮和细菌含量进行分析评价。这些同时也是地下水封洞库适宜性评价研究的原则。
总结
综合上文所述，地下水封洞库已经成为了现代对石油储备的重要形式，但是地下水封洞库的水文地质条件、地下水质、岩体渗水量及地下水质等都决定了地下水封洞库建设的成败所以，想要对地下水封洞库的适宜性评价分析进行研究，就要对地下水封洞库所处的位置进行哟俺就，在此基础上，建立起相应的地下水封洞库适宜性评价指标体系。这对于从整体上进行地下水封洞库的适应性评价分析的研究具有重要的意义。
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篇9
通过计算得出晋江市的地下水开采潜力指数为0.96。开采潜力小于1，说明现状开采量已经稍微的超出允许开采量。这样的结果引起了地下水水位的持续下降，植被衰退，严重破坏了生态平衡。另外，内陆地区如北京、河北省等地，深层承压水开采后自然补给均很困难，水位下降非常迅速。1.2地面沉降
地下水开采过度将造成大面积区域性地下水下降的漏斗现象，从而改变了地下水压力、开采含水层和含水层上下滞水层的应力状况。而地面沉降将会使铁路路基、建筑物基础下降，公路桥梁开裂等。1.3地下水污染
中国的大多数城市地下水水质指标已经严重超标。这其中主要是矿化度、硝酸盐、亚硝酸盐、铁、锰、氯化物、氟化物、硫酸盐以及PH值的变化。1.4灌溉地区的土壤次生盐碱化
河水灌溉区的土壤次生盐碱化的根本原因是灌溉用水量过多。地表水对于地下水的供给远远超过了地下水的排泄量，地下水水位上升至地表，潜水蒸发加剧了表土积盐，造成土壤的次生盐碱化。2地下水开发引起环境问题的治理对策2.1回补地下水面对区域性地下水水位持续下降这一问题，我们目前切实可行地解决措施便是回补地下水，尽快平衡区域性地下水的水位，通过地下水水位的平衡恢复对周围的生态环境产生积极影响。具体说来，沿海地区进行地下水回补的工作难度相对较小，反而是北京、河北等内陆地区，要想进行地下水回补，需要充分利用所在地区的地势地形和水文等特点，具体问题具体分析，有针对性地进行水位平衡工作。举例而言，对于河北省来说，可以选择通过平原上的水田进行蓄水渗水来进行地下水回补，还可以利用附近的黄河开展引黄工程，在降水量较少的时节进行水位平衡，减少施工难度和时间的同时提高了回补地下水的效率和水量，起到了事半功倍的效果。2.2建立健全政策法规体系另外，要想有效提高回补地下水的工作效率，规范回补地下水工程的施工秩序，政府的相关部门要不断建立健全地下水开发方面的政策及法规体系，使开发、利用和回补地下水工作都能够有序进行、科学管理。具体包括以下几点：第一点，相关部门及单位要对各项资源进行整合优化，并做好整体的工作规划和建设目标；第二点，相关部门及单位要对地下水开发引发的环境问题中出现的污染源进行研究和治理，并制定相关的规定减少各单位进行污染物排放，提高污染净化和治理技术；第三点，相关单位在进行地下水开发时要从源头上做好合理开采，预防和避免地下水水位不平衡現象产生；第四点，政府相关部门要完善现有的地下水开发规范，推动有偿用水政策的实施，提高人们的节约用水意识。2.3加强地下水资源的监测工作
在容易出现地表下沉的地区建立起长期动态观测地下水的工作站。对地下水开采量相对较高的地区进行严格监测工作，实时掌握当地地下水水质、水量和开发利用量，从而根据测得的结果综合分析未来地下水的变化趋势。2.4地下水污染的净化图1为地下水净化系统的示意图。通过抽取污水，到地面进行水的净化，再将净化后的水送入地下水中。在地下水流中利用隔水的粘土渣分隔开污染的地下水和净化的地下水。
2.5开发地下微盐水发展灌溉
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关键词：水资源评价 地下水模数
固原市原州区地下水主要分布在清水河流域，清水河流域总面积2767km2。2010年初，原州区水务局计划在原州区东北部较平坦的头营镇及三营镇境内库灌及扬黄灌溉不能涉及，且缺少机井灌溉的地带新打并配套机井17眼，以发展枸杞、瓜菜等高效经济作物种植基地，要求水利专业人士对清水河流域地下水开采，即新打机井可行性进行论证。
清水河流域水资源评价与分析参考宁夏水文水资源勘测局2001年11月24日提供的《宁夏固原水资源评价与分析》报告，该报告根据1956～1999年43年降水、蒸发、径流、泥沙等水文资料分析评价固原（现原州区）及各流域有关水资源要素及其特点。
一、水资源概况
（一）降水
原州区多年平均降水量465mm，合69.968亿m3，降水量地区变化大，多年平均降水量由南部东山坡700mm以上，向北部七营一带递减至360mm。年内分配很不均匀，降水主要集中在7、8、9三月，连续最大四个月降水量出现在6～9月，占年降水量的70%左右。与作物需水量很不适应，导致春旱频繁，7、8月份局地暴雨多，常引起局地洪灾。
（二）当地地表水
清水河流域面积最大为2767km2。清水河流域径流深变化幅度较大，在13～100 mm之间，平均19.4 mm，地表水资源量为2767×19.4×1000=53679800m3≈0.5368亿m3。
（三）当地地下水
地下水特点：固原境内清水河流域地表水资源相对较少,但地下水资源量相对较丰富，据调查清水河流域共有井676眼，发展井灌面积12.67万亩（按实灌面积）。据《黄土高原典型地区固原农业资源区划地图集》当地地下水类型主要为松散岩类孔隙水,地下水主要埋藏有三个含水岩组，水位埋深在60～200m以内，浅层水水质矿化度为1～3g/L,深层承压水水质矿化度低于2g/L，单井涌水量1000m3/d～2000m3/d左右，为古河床富水区，水化学类型由南向北为SHnm、SCnc，水离子化学类型为SO4-Cl-Na-Ca。另外水质矿化度从西部川地到东部山地逐渐增加。地下水运动方向与地表径流基本一致，主要为地表水补给地下水。
地下水资源量：原州区地下水评价面积3922km2，地下水资源总量为7900万m3，其地下水主要来自大气降水的入渗补给，然后经过不同途径以泉或地下潜流的方式排泄于河流。根据地下水的补排特点，地下水资源评价采用水文站历年水文资料，用分割流量过程的方法计算山区河川基流量，以此作为当地地下水资源量。根据原州区多年平均地下水总补给模数分区图，清水河流域地下水模数变化在0.5～7.0万m3/km2.a之间,平均1.5万m3/ km2.a，地下水评价面积2767km2，地下水资源量约为2767×1.5=4151万m3=0.4151亿m3。
（四）水质
（1）地表水水质
据《宁夏固原水资源评价与分析》报告：原州区清水河流域天然水质偏碱性，PH值一般在7.1～8.7之间。总硬度多年平均值一般在84.1～1110mg/L，硫酸盐在11.5～2730mg/L之间，氯化物在7.10～1460mg/L之间。天然水质以硫酸盐类水为主。矿化度分布：地表水矿化度小于2.0g/L的面积为2220km2，水量1.06亿m3，矿化度2.0～5.0g/L的面积为1702km2，水量0.82亿m3，主要分布在县城至杨郎之间。几乎没有矿化度大于5.0g/L的面积，总体上水质较好。
（2）地下水水质
原州区地下水水质相对较好，葫芦河、泾河、清水河上游矿化度均小于2.0g/L，清水河三营北部至七营地下水矿化度增至3.0g/L以上，约占全面积的1/3，个别出露泉水矿化度较高在5g/L以上，如溴水河哨口等。
（五）当地水资源总量
水资源总量是指当地降水形成的地表水、地下水量，不包括扬黄水量。由于地下水的多年平均补给量和多年平均排泄量相等，在没有外来水的情况下，区域水资源总量定义为当地降水形成的地表和地下的产水量，则有：W=R+Q-Rg，W为水资源总量，R为地表水资源量，Q为地下水资源量，Rg为河川基流量，河川基流量实质就是地下水资源量。清水河流域水资源总量为：
W=R+Q+Rg=0.5368+0.4151-0.4151=0.5368亿m3
二、现状水资源利用存在的问题及解决措施
现状水资源存在的主要问题：一方面水库等蓄水工程设计标准低，老化失修，年蓄水量少，工程效益低下。另一方面，由于国家对西部地区退耕还林还草政策实施并取得较大成效，地表径流量逐年减少，而水资源在转化、形成过程中，地下水资源量又逐年在增大，但机井等地下水取水工程建设却徘徊不前，地下水不能充分有效利用。其次，清水河东部大部分山前倾斜平原区，由于受地理位置及自然因素的限制，既不在固海扬黄扩灌面积范围内，又无水库灌溉，只有机井为灌溉水源。而地下水水质越往东部水质矿化度越高，机井数量也越少，而整体地势东高西低，机井又大多为自流灌溉，因而受地形因素影响，单井控制灌溉面积相对较小，20%川地及川台地不能得到机井水源灌溉而为旱地，当地水土资源不能得到充分有效利用；同时大部分机井为土渠输水，水资源浪费较严重，灌溉水利用率不到60%，造成水电费用高，农民负担加重。
解决措施：一方面大力推广节水灌溉，实行水资源的优化配置，合理开采地下水，有效利用黄河水，才能为原州区的发展提供有力的水资源保证。另一方面适当增加地下水开采量，通过打机井，增加水源工程，扩大灌溉面积，提高水土资源利用率。
三、水资源分析计算
（一）水资源利用现状
清水河流域水资源总量为0.5368亿m3，其中地下水资源量0.4151亿m3。占总水量的77.3%，由于是浅层地下水受降水量补给，随开采量增加地表常流水减少，其相互之间转换。当地现状共有灌溉机井676眼，年实灌面积12.67万亩，亩均年灌溉用水量为200m3，年开采量为0.2534亿m3。现状开采率达55%，接近于地下水可开采量。因此适当调整地下水的开采，对原州区经济社会可持续发展有着重要的支撑作用。
（二）可利用水资源量
水资源可利用量是指在经济合理，技术可行和生态环境许可的前提下，最大可能被人们控制利用的不重复的一次性水量。
地下水可利用量：清水河地下水资源量0.4151亿m3，按当地干旱半干旱地区开采系数0.65计，地下水可利用量为0.4151×0.65=0.2698亿m3。
扣除现状已开采量，未开采的地下水可利用量为0.2698-0.2534=0.0164亿m3，即164万m3。
（三）规划新打机井年取水量估算
计划在机井灌区内灌溉问题相对突出，灌溉条件较好的地方新打机井17眼，新打机井单井出水量均按50 m3/h，每眼井控制灌溉面积平均按200亩，机井平均灌水周期按10天，平均每天灌水22小时，年灌水4次，井群干扰系数平均为0.10，初步估计17眼机井年开采量为17×50×10×22×4×（1-0.10）=67.32万m3。
四、水资源综合评价：
由于未开采的地下水可利用量为0.0164亿m3，即164万m3，规划新打17眼机井年开采量约为67.32万m3，小于未开采的地下水可利用量，说明新打机井灌溉水源有保证。
另外：规划井灌区地下水水质矿化度为1.5～3g/L，适宜枸杞、蔬菜等经济作物灌溉。
五、结论
由前面水资源评价分析表明：清水河流域地下水开采具有充分的可行性。清水河流域水资源总量为0.5368亿m3，其中地下水资源量0.4151亿m3，现状年开采量为0.2534亿m3，地下水可利用量为0.2698亿m3，未开采的地下水可利用量为0.0164亿m3，即164万m3，规划新打17眼机井年开采量约为67.32万m3，小于未开采的地下水可利用量，说明水源有保证。同时规划井灌区地下水水质矿化度为1.5～3g/L，适宜枸杞、瓜菜等经济作物灌溉。因此，通过新打机井，适当增加地下水开采量，将使清水河流域水土资源得到合理配置和开发利用，对促进当地经济繁荣稳定和发展，改善生态环境，实现固原市原州区水土资源的可持续发展奠定基础。
