地下水修復(fù)技術(shù)方案范文

時間:2023-12-26 17:56:43

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地下水修復(fù)技術(shù)方案

篇1

關(guān)鍵詞:課程思政;土壤修復(fù);環(huán)境工程

1土壤及地下水污染修復(fù)課程介紹

土壤及地下水修復(fù)課程總學(xué)時為32學(xué)時,為專業(yè)必修課。通過本門課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生對土壤及地下水污染及修復(fù)有一個最基本的了解,正確理解土壤及地下水污染修復(fù)中涉及的基本概念和基本理論,對不同土壤及地下水污染問題的原理、效應(yīng)及其控制有一個總體的掌握,并掌握土壤及地下水污染修復(fù)的原理、方法及計算,了解土壤及地下水污染修復(fù)的發(fā)展趨勢。原課程分為6大章節(jié):①土壤及地下水概述、②場地特征描述、③土壤-地下水中污染物遷移基礎(chǔ)理論、④反應(yīng)器的設(shè)計、⑤土壤及地下水修復(fù)技術(shù)及⑥風(fēng)險評估及管理。如果要將課程思政融入到課程的教學(xué)環(huán)節(jié)之中,必須解決以下問題:培養(yǎng)什么人(課程目標(biāo))、怎樣培養(yǎng)人(課程設(shè)計)、如何評判學(xué)生是否達(dá)標(biāo)(教學(xué)效果與考核)。

2土壤及地下水污染修復(fù)課程目標(biāo)

中南民族大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)在申請專業(yè)工程認(rèn)證的過程中調(diào)整培養(yǎng)目標(biāo),從四個方面對人才培養(yǎng)提出了要求:(1)知識能力;(2)實踐能力;(3)職業(yè)素養(yǎng)和(4)發(fā)展?jié)撃埽渲兄攸c(diǎn)強(qiáng)調(diào)了素質(zhì)教育和發(fā)展?jié)摿Γ?]。此外,中南民族大學(xué)學(xué)生超過一半來自與少數(shù)民族地區(qū),所培養(yǎng)的專業(yè)人才也需要能夠服務(wù)民族地區(qū)。民族地區(qū)蘊(yùn)藏著豐富的水資源、礦產(chǎn)資源和動植物資源,是我國重要的生態(tài)功能區(qū)。進(jìn)入新世紀(jì)以來,我國民族地區(qū)的社會、經(jīng)濟(jì)取得了顯著的發(fā)展,但也帶來了日益嚴(yán)重的環(huán)境問題,因此急需環(huán)境工程專業(yè)人才。資源過快消耗越來越突出和受到關(guān)注,政府或者企業(yè)在做決策時常常存在經(jīng)濟(jì)與利益的沖突,常常有對立的情況發(fā)生。比如說,如果想要高效的經(jīng)濟(jì)效益就必然要犧牲環(huán)境,但出于環(huán)保的考慮,經(jīng)濟(jì)成本又會很高,在這種情況下,環(huán)境工程師做出怎樣的取舍尤為重要。我們既要通過先進(jìn)發(fā)達(dá)的科技改善和優(yōu)化現(xiàn)存的生活條件,但同時要遵循自然規(guī)律并且使我們的后代能可持續(xù)發(fā)展下去。我們不能以浪費(fèi)和犧牲地球—我們共同的家園為代價來擴(kuò)大自身的財富,目光短淺的只看現(xiàn)在而不顧及后代的權(quán)利和利益。那么應(yīng)該培養(yǎng)什么樣的人才?土壤及地下水污染修復(fù)課程目標(biāo)設(shè)定為使學(xué)生對地下水及土壤污染及機(jī)理有一個最基本的了解,對不同土壤及地下水污染問題的原理、效應(yīng)及其控制有一個總體的掌握,并著重掌握土壤及地下水修復(fù)技術(shù)的原理及修復(fù)技術(shù),能進(jìn)行簡單的土壤和地下水修復(fù)設(shè)計計算,掌握土壤環(huán)境風(fēng)險評估步驟及方法,能提出修復(fù)設(shè)施方案和運(yùn)行管理措施并遵守工程倫理準(zhǔn)則,具有強(qiáng)烈的社會責(zé)任感,正確的價值觀、利益觀,把全人類的共同利益放在第一位。

3教學(xué)效果與考核

對于課程思政內(nèi)容的考核不能單一的以考試成績?yōu)樵u判標(biāo)準(zhǔn),因為單純以卷面形式考查不能滿足對于思政教育的評價,需要由單純的考試轉(zhuǎn)向“考試與實踐調(diào)查”相結(jié)合;由終結(jié)性評價轉(zhuǎn)向“過程性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合”,即對學(xué)生平時學(xué)習(xí)能力進(jìn)行實時的記載。人的能力是多方面的,會考試只是其中很小的一部分,通過考核方式的改變讓學(xué)生有更多的途徑展現(xiàn)自己。表1為土壤及地下水修復(fù)課程的考核方式及評價標(biāo)準(zhǔn),過程考核和期末考試相結(jié)合,過程考核包括課堂表現(xiàn)和平時作業(yè);期末考試的考核方式為筆試(閉卷)??己顺煽兊臉?gòu)成:總成績?yōu)?00%,平時成績(包括課堂討論、平時作業(yè)和出勤等方面)占50%,期末成績占50%。

4結(jié)語

篇2

隨著對省級層面實行最嚴(yán)格水資源管理制度情況考核工作的開展,山西省對所轄11個地市的考核工作也逐步展開。根據(jù)山西省水資源管理實際,提出對所轄地市考核內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn),以突出本省水資源管理工作的特色,有針對性地促進(jìn)各項工作的正常開展。

[關(guān)鍵詞]

最嚴(yán)格水資源管理制度;考核工作;山西省

1概述

2011年,《關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定》明確要求實行最嚴(yán)格水資源管理制度。2012年,國務(wù)院《實行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見》,對該制度進(jìn)行了部署,要求建立水資源管理行政首長負(fù)責(zé)制。2013年,國務(wù)院辦公廳《實行最嚴(yán)格水資源管理制度考核辦法的通知》,明確了全國各省(自治區(qū))“三條紅線”各項考核目標(biāo)。

2014年,山西省實行最嚴(yán)格水資源管理制度的《實施意見》與《工作方案和考核辦法》分別由山西省人民政府和辦公廳。對全省實行該項制度進(jìn)行了安排部署,并明確了全省11個地市2015年、2020年、2030年“三條紅線”各項考核目標(biāo),建立了山西省水資源管理責(zé)任和考核制度。2014年,《實行最嚴(yán)格水資源管理制度考核工作實施方案》(以下簡稱《實施方案》)由國家水利部、國家發(fā)改委等十部委聯(lián)合印發(fā),對考核組織、程序、內(nèi)容、評分等做出明確規(guī)定,全面啟動了對各?。ㄗ灾螀^(qū))最嚴(yán)格水資源管理的考核問責(zé)??己藘?nèi)容主要為“三條紅線”四項指標(biāo)與制度建設(shè)和措施落實情況,其中四項指標(biāo)分別為用水總量控制指標(biāo)、農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)、萬元工業(yè)增加值用水量比2010年降幅、重要江河湖泊水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率;制度建設(shè)和措施落實情況包含用水總量控制6個分項、用水效率控制3個分項、水功能區(qū)限制納污3個分項、其他制度建設(shè)及相應(yīng)措施落實情況5個分項,共17個分項。四項指標(biāo)與制度建設(shè)和措施落實情況滿分均為100分,占考核總分?jǐn)?shù)的權(quán)重系數(shù)分別為0.3與0.7。2014年與2015年6月,國務(wù)院成立的考核工作組分別對山西省2013年和2014年落實最嚴(yán)格水資源管理制度的工作情況進(jìn)行了考核。

2開展省對市考核工作

目前,山西省明確了全省11個地市2015年、2020年、2030年“三條紅線”各項考核目標(biāo),建立了水資源管理責(zé)任和考核制度,省對市的考核工作也逐步開展。實行最嚴(yán)格水資源管理制度的關(guān)鍵是開展考核工作,否則將無法落實制定的指標(biāo)和任務(wù),不能發(fā)揮促進(jìn)水資源節(jié)約和保護(hù)的作用。因此,全面開展省對市的考核工作十分必要。水利部等十部門聯(lián)合印發(fā)的《實施方案》中明確的考核內(nèi)容,主要是針對省級層面制定的,雖然比較全面,但由于每個省均有其各自特點(diǎn),故認(rèn)為山西省對11個地市考核時,除對四項考核指標(biāo)量化考核,包括省對市的制度建設(shè)和措施落實情況的考核,還應(yīng)結(jié)合山西實際,且要有側(cè)重點(diǎn)與特色,并要做到易于操作。

3山西省實行最嚴(yán)格水資源管理制度考核內(nèi)容

3.1建設(shè)項目水資源論證嚴(yán)格水資源論證制度是用水總量控制的關(guān)鍵。實行水資源論證制度,山西省屬全國先行省份。2007年,山西省結(jié)合自身實際情況制定了《山西省建設(shè)項目水資源論證管理暫行辦法(試行)》,對審查權(quán)限、報告書編制要求、報告書審查受理、評審專家、審查形式等實施細(xì)則做出了具體規(guī)定。在此基礎(chǔ)上,2013年又制定了《建設(shè)項目水資源論證報告書審查規(guī)定(內(nèi)部適用)》,使全省水資源論證管理工作更加科學(xué)規(guī)范。建設(shè)項目水資源論證工作從制度上在省級層面得到了完善,因此,該工作的完成情況,可作為省對11個地市考核的一個側(cè)重點(diǎn),具體可針對被考核地市的市核準(zhǔn)項目,其水資源論證工作開展的比率進(jìn)行考核。

3.2嚴(yán)格水資源有償使用水資源的有償使用對促進(jìn)水資源的節(jié)約及用水總量控制具有重要作用,水資源費(fèi)的征收就是水資源有償使用的具體方式。目前,山西省水資源費(fèi)征收標(biāo)準(zhǔn)按照《關(guān)于促進(jìn)節(jié)約用水調(diào)整我省水資源費(fèi)征收標(biāo)準(zhǔn)的通知》和《關(guān)于采礦排水水資源費(fèi)征收事項的補(bǔ)充通知》執(zhí)行。每年度省級根據(jù)各市情況,向市級下達(dá)本年度水資源費(fèi)征收的目標(biāo),因此,該項工作的完成情況也可作為省對11個地市考核的一個重點(diǎn),可按照被考核市轄區(qū)水資源費(fèi)征費(fèi)目標(biāo)完成率進(jìn)行考核。

3.3嚴(yán)格地下水管理和保護(hù)地下水作為重要水源及戰(zhàn)略水源,對其進(jìn)行保護(hù)具有重要意義。目前,山西省已完成了超采區(qū)邊界坐標(biāo)摘錄、劃定了禁采和限采范圍,即將由省政府頒布實施;另外,近年來山西省開展了關(guān)井壓采工作,編制了《山西省地下水關(guān)井壓采實施方案》,要求在興水戰(zhàn)略和大水網(wǎng)工程覆蓋區(qū)、省引黃工程供水區(qū)、自來水網(wǎng)覆蓋區(qū)實施原水直供、分質(zhì)供水和關(guān)井壓采、置換地下水。每年度省級均要根據(jù)各市的實際情況,向市級下達(dá)本年度地下水壓采量目標(biāo),因此,該項工作的完成情況也可作為省對11個地市考核的一個重點(diǎn),可根據(jù)被考核地市下達(dá)的地下水壓采量考核指標(biāo)的完成度、開展關(guān)井壓采工作情況、地下水水位回升或地下水超采區(qū)面積增減情況進(jìn)行考核。

3.4水生態(tài)保護(hù)近年來,山西省全面開展水生態(tài)保護(hù)工作,開展以五大河流地表水、六大盆地地下水、19個巖溶泉域地下水為核心的保護(hù)與修復(fù),基本覆蓋了全省主要經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)域,對促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。其目標(biāo)是通過5~10年時間,實現(xiàn)“河水長清、地下水穩(wěn)、甘泉涌流”。針對巖溶大泉保護(hù)與修復(fù),山西省出臺了《山西省巖溶大泉水生態(tài)保護(hù)與治理修復(fù)工作指導(dǎo)意見工程實施方案技術(shù)大綱》,積極推進(jìn)巖溶大泉水生態(tài)保護(hù)與綜合治理修復(fù)等各項工作。同時啟動了晉祠泉等泉域的復(fù)流工作,進(jìn)展順利,成效顯著。因此,該項工作的完成情況也可作為省對11個地市考核的一個重點(diǎn),可根據(jù)被考核地市水生態(tài)保護(hù)工作開展情況、重點(diǎn)泉域保護(hù)及名泉復(fù)流工作開展情況進(jìn)行考核。

4結(jié)語

篇3

關(guān)鍵詞:煤氣儲存和輸送企業(yè)場地 污染特征 多環(huán)芳烴、苯系物、石油烴

Abstract:Based on a case study of a former gas storage and transportation plant sit investigation,tHe major COntaminants and COntamination distribution cHaracteristics of tHe site are analyzed and induced. THe major COntaminants include PAHs,BTEX,and TPH,and COntamination is found mainly in topsoil of gas tank areas,soil along pipelines,soil in oil tank areas,and soil in wastewater tank area.

一、引言

隨著各地產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和城市化進(jìn)程的加快,特別是2008年《焦化行業(yè)準(zhǔn)入條件》修訂后,提高了行業(yè)準(zhǔn)入門檻,煉焦和鋼鐵等一些重污染企業(yè)搬離了城區(qū),在城市中留下了大量的污染場地,其中不少場地的污染狀況十分復(fù)雜,污染物種類繁多,且土壤和地下水均受到嚴(yán)重污染[1-3]。根據(jù)國家和地方環(huán)境保護(hù)部門的相關(guān)規(guī)定,工業(yè)用地原址在改變原土地使用性質(zhì),進(jìn)行二次開發(fā)利用前必須對原址土壤和地下水進(jìn)行污染調(diào)查和風(fēng)險評估,并對需要修復(fù)的污染場地制定治理修復(fù)方案,以保障人體健康、防止場地性質(zhì)變化帶來的環(huán)境風(fēng)險。本研究選擇某廢棄煤氣儲存和輸送工業(yè)場地作為案例,研究此類污染場地的污染類型和分布特征,為煤氣儲存和輸送工業(yè)場地的場地調(diào)查、風(fēng)險評估、修復(fù)治理以及開發(fā)利用提供參考。

二、材料和方法

1. 研究區(qū)域

本研究選擇某廢棄煤氣儲存和輸送工業(yè)場地作為研究區(qū)域,場地占地面積十余公頃。多年前建成作為某焦化廠的配套儲氣罐區(qū)使用,但隨著當(dāng)?shù)亟够a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,該廠區(qū)的煤氣儲存設(shè)施及配套的生產(chǎn)設(shè)施陸續(xù)停用和拆除。

2.調(diào)查采樣方案

本研究現(xiàn)場采樣分三步進(jìn)行。第一步:采用判斷布點(diǎn)的原則,在場地污染識別的基礎(chǔ)上,選擇潛在污染區(qū)域進(jìn)行土壤和地下水布點(diǎn)采樣,對污染區(qū)域、污染深度、污染物種類進(jìn)行確認(rèn);第二步:在對第一步判斷布點(diǎn)后的檢測結(jié)果進(jìn)行分析后對污染重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行加密布點(diǎn);第三步:對第二步樣品檢測結(jié)果進(jìn)行分析后對仍然不確定污染范圍的污染重點(diǎn)區(qū)域繼續(xù)加密布點(diǎn),另對整個項目區(qū)域進(jìn)行大約50m×50m三角網(wǎng)格布點(diǎn)確定項目區(qū)域內(nèi)的污染范圍。因此,本案例在場區(qū)范圍內(nèi)共布設(shè)47個土壤采樣點(diǎn)位和11個地下水監(jiān)測點(diǎn)位;其中土壤采樣的深度為距地表0~15m;地下水采樣深度在13.2m~16.3m。

3.檢測分析方法

樣品分析由第三方實驗室實施。為了保證分析樣品的準(zhǔn)確性,除了實驗室已經(jīng)有CMA認(rèn)證,儀器按照規(guī)定定期校正外,在進(jìn)行樣品分析時還對各環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量控制,隨時檢查和發(fā)現(xiàn)分析測試數(shù)據(jù)是否受控。每個測定項目計算結(jié)果要進(jìn)行復(fù)核,保證分析數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性。本場地送檢樣品共計有224個土壤樣品,13個地下水樣品;土壤以及地下水樣品檢測項目及分析方法表1。

4. 風(fēng)險評估方法

場地環(huán)境污染的風(fēng)險主要取決于場地的污染狀況和用途。場地場地健康風(fēng)險評估程序如下:

4.1危害識別:收集場地環(huán)境調(diào)查階段獲得的相關(guān)資料和數(shù)據(jù);掌握場地土壤和地下水中關(guān)注污染物的濃度分布,明確規(guī)劃土地利用方式,分析可能的敏感受體。

4.2暴露評估:分析場地內(nèi)關(guān)注污染物遷移和危害敏感受體的可能性,確定場地土壤和地下水污染物的主要暴露途徑和暴露評估模型,確定評估模型參數(shù)取值,計算敏感人群對土壤和地下水中污染物的暴露量。

4.3毒性評估:分析關(guān)注污染物對人體健康的危害效應(yīng),包括致癌效應(yīng)和非致癌效應(yīng),確定與關(guān)注污染物相關(guān)的參數(shù),如參考劑量、致癌斜率因子和呼吸吸入單位致癌因子等。

4.險表征:在暴露評估和毒性評估基礎(chǔ)上,采用風(fēng)險評估模型計算土壤和地下水中污染物的致癌風(fēng)險和危害指數(shù),進(jìn)行不確定性分析。

4.5土壤和地下水風(fēng)險控制值的計算:在風(fēng)險表征的基礎(chǔ)上,判斷計算得到的風(fēng)險值是否超過可接受風(fēng)險水平。并根據(jù)風(fēng)險評估結(jié)果計算土壤、地下水中關(guān)注污染物的風(fēng)險控制值。

三、結(jié)果與討論

1.場地土壤污染特征分析

將場地土壤污染的分析檢測結(jié)果與中華人民共和國國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)《污染場地風(fēng)險評估技術(shù)導(dǎo)則》(報批稿)居住和公園篩選值以及計算的修復(fù)目標(biāo)值進(jìn)行對比,通過數(shù)據(jù)的對比分析了解場地中的污染程度。

本場地送檢土壤樣品中檢出的污染物種類共37種,其中超過本項目篩選值的污染物有二十種。場地土壤主要污染物濃度數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果及相應(yīng)的篩選值、修復(fù)目標(biāo)值見表2。

2.場地地下水染物統(tǒng)計分析

對于地下水,我國尚未提出有關(guān)的篩選值,因此選用飲用水和地表水的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行分析比對。本項目送檢地下水樣中檢出污染物種類25種,超過篩選值的有13種,超過修復(fù)目標(biāo)值的污染物有苯、萘、間-二甲苯和對-二甲苯、1,2,4-三甲苯。地下水主要污染物濃度數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析結(jié)果見表3。

3.場地風(fēng)險評估與結(jié)果

按照歷史規(guī)劃,目前該場地內(nèi)有兩個主要功能區(qū),即居住區(qū)和綠地。因此本場地風(fēng)險評估按照居住和公園用地兩種情景分別計算。單個污染物致癌風(fēng)險可接受水平設(shè)定為10-6,非致癌物風(fēng)險可接受水平設(shè)定為1。通過對計算結(jié)果的分析,存在于上層(0~1m)、中下層以及地下水中的污染物均具有一定的健康風(fēng)險。其中通過吸入揮發(fā)性有機(jī)污染物氣體和口腔攝入污染物顆粒物等暴露途徑比較明顯。

綜合各采樣點(diǎn)位的風(fēng)險計算結(jié)果,對于致癌物質(zhì),苯并(a)芘、二苯并(a,H)蒽、苯并(b)熒蒽、苯并(a)蒽、茚并(1,2,3-cd)芘和苯等污染物的風(fēng)險在罐區(qū)內(nèi)大量超過可接受的風(fēng)險水平,其風(fēng)險范圍多在數(shù)量級10-4至10-6之間,而在罐區(qū)外部則超過的采樣點(diǎn)位較少;對于非致癌物質(zhì),萘和1,2,4三甲苯在罐區(qū)的個別點(diǎn)位超過風(fēng)險可接受水平,而在罐區(qū)外部則沒有超過的采樣點(diǎn)位。

因此,本場地明顯受到多環(huán)芳烴和苯系物的污染,其中多環(huán)芳烴類物質(zhì)對風(fēng)險的貢獻(xiàn)最大。罐區(qū)風(fēng)險較高的污染物質(zhì)主要有苯并(a)芘、二苯并(a,H)蒽和苯并(b)熒蒽,其致癌風(fēng)險達(dá)到10-4的級別,其次是苯并(a)蒽和茚并(1,2,3-cd)芘,其致癌風(fēng)險達(dá)到10-5級別,苯并(k)熒蒽和部分點(diǎn)位的苯含量也超過了可接受風(fēng)險10-6。對于場地內(nèi)的地下水,其健康風(fēng)險遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于可接受水平。

綜上所述,本場地的健康風(fēng)險具有明顯的區(qū)域性不均勻特性。其中罐區(qū)土壤的整體健康風(fēng)險較高,多環(huán)芳烴的風(fēng)險則更為突出,普遍超過可接受水平。而其他建構(gòu)筑物區(qū)的健康風(fēng)險較低,且普遍低于可接受水平。

4.生產(chǎn)工藝過程與場地主要污染物分析

本場地的生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。通過現(xiàn)場踏勘、調(diào)查訪問,收集場地現(xiàn)狀和歷史資料及相關(guān)文獻(xiàn),結(jié)合場區(qū)的平面布置、生產(chǎn)工藝、原輔料、污染物排放和污染痕跡以及樣品檢測分析結(jié)果,可以認(rèn)為導(dǎo)致土壤和地下水污染的主要物質(zhì)為煤焦油、壓縮機(jī)油,代表性的化學(xué)污染物是多環(huán)芳烴、苯系物、石油烴。通過分析可以認(rèn)為場地土壤和地下水污染途徑為:a.含焦油冷凝水在輸送和存儲過程中的泄漏;b.廢壓縮機(jī)油、廢油渣在收集存儲過程中的泄漏;c.臥罐區(qū)內(nèi)清罐廢渣及廢液暫存點(diǎn);d.廢渣廢液被沖入雨水排水管道。

5.生產(chǎn)工藝過程和建構(gòu)筑物布局與場地污染的空間分布形態(tài)特征分析

5.1石油烴類物質(zhì)分布特征

在樣品采集過程中發(fā)現(xiàn)管道沿線特別是雨水管道沿線分布大片墨綠色或黑色的污染土壤,深度均在2.5m左右,而且位于管道沿線或管道接縫處具有明顯的氣味。石油烴類污染物在縱向上的分布在表層至地下10m左右深度,平面位置在罐區(qū)大片區(qū)域、壓縮機(jī)機(jī)油儲存罐區(qū)、廢油槽罐區(qū)和罐區(qū)雨水管道沿線位置。集水池、集水罐和管道的泄露擴(kuò)散可能是造成較重污染的主要原因。此外,我們也發(fā)現(xiàn)石油烴類污染物TPH(C16)。

5.2多環(huán)芳烴類物質(zhì)分布特征

多環(huán)芳烴類污染物主要分布在煤氣存儲罐區(qū),且罐區(qū)污水集水池和雨水集水池區(qū)域的污染程度比較嚴(yán)重,在廢集油槽區(qū)域也比較嚴(yán)重。在罐區(qū)內(nèi),萘、苯并(a)蒽、苯并(b)熒蒽、苯并(a)芘、茚并(1,2,3-cd)芘和二苯并(a,H)蒽的濃度最高值與篩選值的倍數(shù)分別為57、446、626、840、920和656,其濃度平均值分別是篩選值的1.5、2.3、3.6、5.2、5.0和3.8倍,其中苯并(a)芘的污染程度相對偏高,其濃度和范圍可以代表多環(huán)芳烴類物質(zhì)的污染分布特征。

上層0~1m土壤中,多環(huán)芳烴類污染物普遍存在,多分布在罐區(qū)土壤表層有明顯灰黑或墨綠污漬的區(qū)域、雨水匯集處、雨水排水管道附近以及廢集油池槽;此外,在建構(gòu)筑物區(qū)內(nèi),車間廢機(jī)油油罐周邊的表層土壤也受到多環(huán)芳烴的污染。中層1-6m土壤中,多環(huán)芳烴類污染物主要分布在集水池、雨水管道下部1-3m附近和集油槽處。下層6-12m土壤中,多環(huán)芳烴類污染物主要分布在污水集水池、雨水集水池和集油槽的下方及其附近。

5.3苯系物分布特征

苯系物中超過目標(biāo)篩選值的有苯,二甲苯和1,2,4-三甲苯,其中苯的污染程度和污染范圍是最嚴(yán)重的,苯的污染分布范圍基本覆蓋了苯系物的所有污染范圍。

根據(jù)分析結(jié)果可知,苯在場地內(nèi)的污染范圍主要分布在廢油槽罐區(qū)、罐區(qū)和集水池附近,且各點(diǎn)位均分布于管道、集水池和廢油槽罐這些具有明顯污染特征的區(qū)域。

5.4地下水污染分布特征

場地內(nèi)潛水污染物濃度超過修復(fù)目標(biāo)值的污染物有苯、萘、間-二甲苯和對-二甲苯、1,2,4-三甲苯,綜合幾種地下水污染物濃度超出其相應(yīng)修復(fù)目標(biāo)值的范圍,苯污染超過修復(fù)目標(biāo)值的范圍最大,并完全覆蓋了其他污染物的超過修復(fù)目標(biāo)值范圍。因此,本場地地下水中苯的污染特征和范圍基本上代表了地下水的污染分布特征和范圍。。

從污染物的分布來看,地下潛水污染的高濃度區(qū)也主要分布在污水集水池、廢集油槽等設(shè)施位置,和土壤的重污染區(qū)基本一致。

四、結(jié)論

1.場地主要是污染物是多環(huán)芳烴、苯系物和石油烴,與場地含焦油冷凝水的泄露、罐區(qū)內(nèi)清罐廢渣及廢液排放以及廢集油槽泄露具有明顯的關(guān)聯(lián)。

2.該場地的污染范圍主要集中在罐區(qū)、特別是其上層的土壤,這與儲罐清洗廢渣的隨意排放以及廢水的不規(guī)范處置可能有直接關(guān)系。另外上層污染范圍也呈現(xiàn)沿管線分布的趨勢,這應(yīng)該與管線的泄露有直接的相關(guān)性。壓縮機(jī)儲油罐和集水池區(qū)域是另一個嚴(yán)重的污染區(qū)域,儲油罐和集水池的泄露可能其主要的污染原因。

參考文獻(xiàn)

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[2] 盧曉霞,李秀利,馬 杰,等. 焦化廠多環(huán)芳烴污染土壤的強(qiáng)化生物修復(fù)研究[J]. 環(huán)境科學(xué),2011,32(3):864 -869.

篇4

關(guān)鍵詞:倒虹吸管井基坑降排水 試驗

l、工程概況

南沙河渠道倒虹吸工程位于河北省邢臺市與沙河市之間,高店村北2km處的南沙河

上,是南水北調(diào)中線一期工程大型河渠交叉建筑物之一,工程起止樁號93+621~98+016,

全長4395m,共分兩個標(biāo)段,其中南沙河渠道倒虹吸南段設(shè)計樁號為: 95+621~95+936,

全長2315m,由進(jìn)口連接渠道、南段倒虹吸、中間明渠三大部分組成。

2、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)

南沙河倒虹吸南段地處太行山與河北平原過渡地帶,河床南岸為低丘垅崗區(qū),北岸為洪積扇上緣傾斜平原地帶。兩岸總體地勢西高東低,相對高差不足30m。河谷呈寬淺式,建

筑物軸線處寬5. 6km,河道內(nèi)高、低漫灘及兩岸一級階地發(fā)育,屬侵蝕堆積河谷地貌。工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其構(gòu)造以沙、礫、卵、粘、黃土狀壤土為主,透水性強(qiáng),開挖涌水量大。

工區(qū)地表徑流以上游鐵礦廠棄水為主,地表徑流量約0.3m3/s,地下水主要為第四系淺層孔隙潛水,主要賦存于第四系上更新統(tǒng)(Q3)和全新統(tǒng)(Q4)沖洪積卵石層中,根據(jù)初步設(shè)計階段勘察資料:單孔抽水試驗成果,卵石層滲透系數(shù)為7.9×10。3~1.1×10噸cm/s;多孔抽水試驗成果,卵石層滲透系數(shù)為5.64×10-2~6. 84×l0-2cm/s,平均滲透系數(shù)為6.4×l0-2cm/s,屬強(qiáng)透水性。由于地下水受上游來水和大氣補(bǔ)給的影響,若遇豐水年或長時間降水不排除地下水位升高的可能。

本工程降水方式采用管井降水方案,降水試驗區(qū)位于倒虹吸進(jìn)口漸變段,樁號93+671~93+741。為避免對試驗結(jié)果的影響,流經(jīng)試驗區(qū)附近的地表水和試驗抽出的地下水用導(dǎo)流溝引至河道下游,導(dǎo)流溝鋪設(shè)雙層土工膜。

3、管井設(shè)計

3.1管井深度H計算

H=h+δ+hl+h2+iB

h-基坑深度(m),取最大深度14. 23m

δ一井筒封底厚度(m),取0.2m

hl一抽水泵吸水頭高度(m)取2m

h2一井筒內(nèi)預(yù)留回淤高度(m)取2m

i-降水坡度,取0.1

B-管井與基坑中心線的水平距離(m)取45m

經(jīng)計算,得知管井深度為22. 93m。

3.2基坑排水計算

降水長度按照70m為一個單元進(jìn)行考慮,依據(jù)開挖詳圖和工程地質(zhì)剖面圖,上口開挖寬度為105. 93m,基礎(chǔ)面開挖高程為76. 97m;本標(biāo)段地下水位線高程為86. 7m,據(jù)此進(jìn)行基坑排水計算:

(1)基坑總出水量Q總計算

根據(jù)«建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范»JGJ/T111-98和«建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程»

JGJ120-99規(guī)定,降水基坑總出水量Q總計算公式為:

=15857. 16m3/d=660. 72m3/h

式中:

K-含水層滲透系數(shù),本工程根據(jù)招標(biāo)文件取最大值6.84*10-2cm/s=59. 1m/d;

H-含水層厚度,根據(jù)招標(biāo)文件技術(shù)條款水文地質(zhì)條件,含水層厚度為15. 7m;

S-基坑降水深度,取12.73m;

R-影響半徑,R=2S=775. 51m:

ro-基坑等效半徑,根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-99) F0.6條件規(guī)定,矩形基坑等效半徑ro=0. 29 (a+b) =0. 29X (70+105. 93)=51. 02m。

(2)單井出水量q計算

根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-99)8.3.4規(guī)定,管井出水量q(m3/d)按

下列經(jīng)驗公式確定:

q=120πrsL =1761. 25m3/d=73. 39m3/h

式中:

rs一過濾器半徑(m),本工程取0.4m:

L-過濾器進(jìn)水部分長度(m),本工程取3m:

K-含水層滲透系數(shù)( m/d),取59. 1m/d。

(3)管井總數(shù)n計算

根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-99)8.3.3規(guī)定,管井的數(shù)量n按下列公式

計算:

n=l.3=1.3x660. 72/73. 39=11.7眼,取12眼。

管井設(shè)置高程為87. 5m,主要布置在基坑四周,間距為70/12×2=11. 67m;

3.3管井設(shè)計

管井造孔直徑為Ø600mm,井壁采用內(nèi)徑Ø400mm的無砂混凝土管,管井底部鋪設(shè)

200mm厚的反濾料,井底無砂管底部用(300g/m2)土工布包裹,井管與井壁之間采用反

濾料填至地下水位線,地下水位線以上采用粘土回填封口。

4、降排水試驗方案

通過計算知,在距進(jìn)口漸變段基坑中心線45m處每隔11. 67m(梅花型布置)設(shè)置一個深23. 83m深的Ø400mm管井進(jìn)行降水,管井內(nèi)安設(shè)1臺4深井潛水泵通過DN100硬質(zhì)塑料管將地下水通過基坑四周的排水溝抽排至基坑下游506. 5m的河道中。

除此之外,還考慮在漸變段中部設(shè)置2座觀察井,根據(jù)現(xiàn)場實測情況來復(fù)核計算結(jié)果及降水情況,及時調(diào)整管井深度及管井間距,以取得最優(yōu)的降水參數(shù)。

降排水前觀測一次自然水位,在抽水開始的3天內(nèi)每隔2小時觀測一次水位流量,以后改為每隔4小時觀測一次,并做好記錄;對觀測記錄及時整理,繪制Q~t與S~t關(guān)系曲線圖,分析水位下降的趨勢與流量變化,預(yù)測水位下降至設(shè)計要求的時間,根據(jù)實際抽水情況,研究降水設(shè)計的可靠程度或提出增加井?dāng)?shù)等調(diào)整措施。

5、管井施工

(1)鉆孔

管井采用C2-22型沖擊鉆成孔方案,鉆孔直徑為Ø600mm。

采用泥漿護(hù)壁方案,為了保證成井深度,鉆孔深度大于設(shè)計深度1m。

(2)下管

鉆孔完成后,在下設(shè)無砂管之前,要先清孔,以保持井壁和無砂管的暢通、濾水。

然后下入井管,井管居孔中心。用Ø12mm鋼絲繩將Ø400mm無砂管依次吊入井中,下管過程中用竹片逐節(jié)固定,防止管子互相錯位,同時在無砂砼管外包裹60孔/cm2尼龍網(wǎng),盡量使管子居中。

(3)回填反濾料

在井管周圍回填細(xì)骨料,采用邊向孔內(nèi)送水邊投細(xì)骨料,以保證填入的反濾料孔隙不被泥砂堵塞。細(xì)骨料填至地下水位線,地下水位線以上改用粘土填至地面,并壓實封閉,以防止地面水的滲入。

(4)洗井

井點(diǎn)施工結(jié)束后,立即組織洗井,洗井自上而下進(jìn)行,洗至水清,基本不出砂,出水正常,井點(diǎn)底部不存砂為止。

(5)抽水

抽水采用4深井潛水泵,若試抽水6小時后出水仍含有大量混濁水時,應(yīng)立即檢查井筒封底、管口連接等,如發(fā)現(xiàn)問題須及時修復(fù)。降水過程中對抽水設(shè)備要經(jīng)常進(jìn)行檢查,觀測井內(nèi)水位和流量等,并做好記錄。記錄內(nèi)容包括:水泵運(yùn)轉(zhuǎn)、抽出水中的含泥量及基坑邊坡穩(wěn)定情況、地下水位變化情況、井底回淤情況等。

(6)排水

從管井抽出的地下水通過水泵連接DN100硬質(zhì)塑料管直接排入排水溝流至基坑下游506. 5m的河道內(nèi)。

(7)井孔封堵

待混凝土施工完畢后,方可停止抽水。抽水結(jié)束后,將井孔封堵。先迅速取出抽水設(shè)施,向井孔回填細(xì)砂,距井口2m范圍內(nèi)用C15速凝砼封閉,澆筑至建基面。

結(jié)束語

① 通過科學(xué)分析和計算,管井設(shè)計及管井總數(shù)的制定是正確合理的。

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[關(guān)鍵詞]水利“3S”技術(shù) 科學(xué)應(yīng)用

[中圖分類號]TV [文獻(xiàn)碼]B [文章編號]1000-405X(2013)-6-186-2

1 關(guān)于“3S”技術(shù)建設(shè)水文業(yè)務(wù)

1.1 “3S”技術(shù)與水文業(yè)務(wù)

我國自從打開國門以后,與國際上的交流業(yè)也逐漸步入軌道,雖說科學(xué)技術(shù)水平也是在不斷的進(jìn)步中,但是就當(dāng)前的國家需求和現(xiàn)有的技術(shù)要求而言,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。就現(xiàn)在的情況而言,采用“3S”技術(shù)來實現(xiàn)對水文或是地下水的研究是最適宜的。而在水利研究方面引進(jìn)“3S”技術(shù)可以全面的促進(jìn)我國水文研究的綜合實力。有助于我國實現(xiàn)水面、地面、天體全面的對水文進(jìn)行探測,其中尤其是對地下水的研究“3S”技術(shù)具有很重要的作用。另外對水循環(huán)的研究也可以加大步伐,可以在一定程度上深入研究水循環(huán)的規(guī)律。有助于我國對水災(zāi)的預(yù)測和對水環(huán)境的管理,因為現(xiàn)在國內(nèi)工業(yè)的發(fā)展對環(huán)境的污染十分嚴(yán)重,尤其是對水環(huán)境的破壞,而這樣的研究有助于對水文生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。要想深入的發(fā)展水文的研究,加深對地下水規(guī)律的理解,就要搭理推廣使用“3S”技術(shù)從而促進(jìn)水利研究的數(shù)據(jù)信息化發(fā)展,并與科學(xué)技術(shù)相結(jié)合追求更大的發(fā)展。

1.2 當(dāng)前的地下水環(huán)境

經(jīng)過對當(dāng)前國內(nèi)地下水環(huán)境的調(diào)查和采樣可以得知,因地下水會由于地裂、孔隙等原因從地表出破裂而出。從而造成了例如泉水等自然景觀而大受人們歡迎。而在對地下水的采樣過程中發(fā)現(xiàn),由于地下水是由當(dāng)?shù)卮髿獾慕邓鴿B入地表中。地下水的采樣研究結(jié)果可以在一定程度上反應(yīng)當(dāng)前本地環(huán)境的發(fā)展?fàn)顩r。尤其是對于淺層地下水來說,很大程度的表現(xiàn)了當(dāng)前氣候環(huán)境的受污染情況,因為隨這大氣降雨,地層表面的污染物和土壤中的破壞物都會隨著雨水進(jìn)入到淺層地表水。而現(xiàn)在居民的飲用水普遍都是采集的地下水。這樣,地下水的質(zhì)量就至關(guān)重要了,因為其直接會影響到人們的生活環(huán)境和生活質(zhì)量。而隨著現(xiàn)代社會的不斷進(jìn)步。中國經(jīng)濟(jì)、工業(yè)的快速發(fā)展,從而導(dǎo)致對環(huán)境的破壞也是日益加重。尤其是對淺層地下水有很大的負(fù)面影響。采集到收到污染的地下水,經(jīng)過分析得到當(dāng)前地下水中含量超標(biāo)的普遍為以下幾種:NO-3、NO-2。

2 針對水污染

2.1 水污染控制

隨著中國的現(xiàn)代化進(jìn)步,思想也逐漸的開放,對環(huán)境的保護(hù)意識也日益加深,已經(jīng)開始全面的利用科學(xué)技術(shù)來改善當(dāng)前的水資源環(huán)境。在逐漸加深當(dāng)前對環(huán)境保護(hù)的科學(xué)研究,并且利用理論與實踐相結(jié)合的方式來促進(jìn)對生態(tài)環(huán)境的修復(fù)。結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境的實際情況,在結(jié)合此區(qū)域地方的環(huán)境特點(diǎn),計劃一個可實行的、科學(xué)的修復(fù)計劃,從而在根本上改變當(dāng)前的環(huán)境調(diào)控制度,加強(qiáng)對水生態(tài)的研究并且促進(jìn)對水質(zhì)、環(huán)境的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展。就現(xiàn)在的發(fā)展情況而言,可以針對一個問題來進(jìn)行分析,建立在改善當(dāng)前環(huán)境的基礎(chǔ)上利用先進(jìn)的生態(tài)修復(fù)技術(shù),建立全面的模范工程體系。

2.2 有限資源的過度利用

在國家的法律中有明確的規(guī)定,對與水資源和的規(guī)定有著明顯的界限規(guī)劃,例如地下水就是屬于國家資產(chǎn)(公共資源)。隨著國內(nèi)社會的逐漸現(xiàn)代化的發(fā)展,人口激增和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的現(xiàn)象導(dǎo)致了現(xiàn)代社會中對資源的需求越來越大,但是由于我國現(xiàn)在的經(jīng)濟(jì)化的增長方式呈現(xiàn)出一種粗放式的趨勢,對資源的利用尤其是對水資源的利用尤是浪費(fèi)。由于在中國的發(fā)展前期沒有良好的環(huán)境保護(hù)意識,對地下水資源的過度開發(fā)和利用,在很大程度上對保證水資源的持續(xù)發(fā)展有很大的負(fù)面影響。

3 環(huán)境保護(hù)方面的措施

3.1 建立全面的環(huán)境信息庫

為了促進(jìn)對水文和地下水的探究就是要將當(dāng)前的傳統(tǒng)形式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詳?shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的信息化工作模式,從根本上促進(jìn)水利的發(fā)展創(chuàng)新。以上所說的數(shù)據(jù)庫建設(shè)主要是包括以下幾點(diǎn):國家防汛指揮系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)庫、國家水文數(shù)據(jù)庫、全國水資源數(shù)據(jù)庫、水質(zhì)數(shù)據(jù)庫、水土保持?jǐn)?shù)據(jù)庫、水利工程數(shù)據(jù)庫、水利經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)庫、水利科技信息庫、法規(guī)數(shù)據(jù)庫、水利文獻(xiàn)專題數(shù)據(jù)庫和水利人才數(shù)據(jù)庫等。正是因為有以上各數(shù)據(jù)庫的綜合才能夠促進(jìn)水利的數(shù)據(jù)信息化建設(shè),在資源庫的建設(shè)過程中要大量的采集地下水的相關(guān)資料,在一定程度上提高我國的水資源開發(fā)建設(shè)。

3.2 提高對水資源的利用率

我國在現(xiàn)代社會發(fā)展的進(jìn)程中,對水資源的利用也不斷的增強(qiáng),這就需要我國不斷增強(qiáng)水資源的開發(fā)和利用,就當(dāng)前的情況而言對地下水的研究還尚未發(fā)展成熟,為了促進(jìn)其更加的進(jìn)步。采用“3S”技術(shù)是最好的選擇。而在對水規(guī)律的研究過程中,要嚴(yán)格的控制在檢測方面的科學(xué)技術(shù)水平的引用,就當(dāng)前的水文網(wǎng)站的發(fā)展形勢而言應(yīng)該全面的體現(xiàn)在引用科學(xué)技術(shù)的水文系統(tǒng)的使用中。為了更好的正握當(dāng)前地下水的活動規(guī)律,可以應(yīng)用遙感技術(shù)來水環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控,并且控制對水資源的應(yīng)用,在全面了解當(dāng)前水文發(fā)展的基礎(chǔ)上再對當(dāng)前對水資源的應(yīng)用做評價,在科學(xué)探測的基礎(chǔ)上更好的保護(hù)水生態(tài)環(huán)境的發(fā)展。

3.3 增強(qiáng)對水生態(tài)狀況的監(jiān)測

在上文中已經(jīng)提到在水文領(lǐng)域中引用“3S”有利于對生態(tài)環(huán)境的保護(hù),尤其是對于我國西部的發(fā)展來說,此技術(shù)的利用可以起到一個創(chuàng)新的發(fā)展路程。此技術(shù)普遍應(yīng)用在檢測和管理方面,并且起到了良好的效果,尤其是對以下幾種災(zāi)害的預(yù)測的管理有很好的作用:河道淤積、超量引水、河道斷流、植被破壞、土壤侵蝕、滑坡、泥石流、干旱、洪澇等。并且據(jù)此技術(shù)在水利方面的實際操作的應(yīng)用經(jīng)驗中可以總結(jié)出其技術(shù)尤其對缺水、水土流失一類的環(huán)境控制由很好的解決方案,尤其是對因為社會工業(yè)的發(fā)展對周邊的環(huán)境造成的破壞影響此技術(shù)可以起到很大的作用。就傳統(tǒng)的檢測工作方式而言,需要大量的人力為基礎(chǔ),并且在此基礎(chǔ)上測得的水文數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性還有待進(jìn)步,正是為此,才見水文檢測方面大量的應(yīng)用“3S”技術(shù),從而以求監(jiān)控管理方面的全面進(jìn)步發(fā)展??梢栽诟呖罩袑Φ叵碌乃Y源環(huán)境的控制和植被的狀況可以更好的了解。

3.4 加強(qiáng)對地下水污染防治技術(shù)的管理

就當(dāng)前國際上的地下水資源環(huán)境而言,現(xiàn)在的發(fā)展情況不宜樂觀,尤其是技術(shù)方面沒有發(fā)展成熟的技術(shù)可供使用。尤其是對于中國國內(nèi)而言,其關(guān)于保護(hù)環(huán)境的技術(shù)表現(xiàn)出一種非常稀少的狀態(tài),從而導(dǎo)致了對地下水的污染防護(hù)措施的不成熟。在認(rèn)識到這一點(diǎn)問題之后,我國政府已經(jīng)加大了對水污染控制的研究。有政府全面投資,以研究出新型的科技成果供地下水污染的治理使用。

4 結(jié)語

在利用高科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上,全民的提高水文方面的探測技術(shù),尤其在推廣“3S”技術(shù)方面要不遺余力。在此基礎(chǔ)上不斷的增強(qiáng)我國政府對環(huán)境的控制和管理,可以不斷的提高在水文方面的工作效率和工作環(huán)境。給予了工作人員最舒適的工作環(huán)境,建立的龐大的信息資源庫,有效的促進(jìn)了各部門之間的相互聯(lián)系的溝通渠道的建立。但是,就我國當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用而言,還不是特別的成熟,尤其是相對于“3S”技術(shù)而言,由于其使用操作經(jīng)驗不足,使得此技術(shù)在中國國內(nèi)的推廣還不是特別的順利。因此,中國政府的相關(guān)部門要建立嚴(yán)格的、高效的管理部門來對其更好的管理和應(yīng)用,從而提高對人民群眾的服務(wù)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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篇6

摘要:通過對地下水資源管理概念的介紹,闡述了加強(qiáng)地下水科學(xué)管理是實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的重要手段,指出如何實現(xiàn)模擬模型與優(yōu)化模型的耦合,是完成地下水系統(tǒng)管理模型構(gòu)建的關(guān)鍵,根據(jù)已經(jīng)發(fā)表的國內(nèi)外大量文獻(xiàn),系統(tǒng)地回顧和總結(jié)了國內(nèi)外耦合方法(嵌入法和響應(yīng)矩陣法)的研究情況和應(yīng)用現(xiàn)狀,通過比較兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn),分析了實際運(yùn)用中存在的問題,指出最適宜單位脈沖值的選擇和探求解嵌入法的經(jīng)濟(jì)方法等問題是今后研究需要重視的方面。

關(guān)鍵詞:水資源;地下水管理模型;嵌入法;響應(yīng)矩陣法;國內(nèi)外進(jìn)展;單位脈沖響應(yīng)函數(shù)

中圖分類號:P641.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:

1672-1683(2012)02-0142-03

Research Progress to Couple Groundwater Simulation Model and Optimization Model

ZHANG Xiao-ye,DONG Zeng-chuan

(College of Hydrology and Water Resources,Hohai University,Nanjing 210098,China)

Abstract:This paper introduces the concept of groundwater resource management and illustrates that a scientific management of groundwater resources is the important way to realize the sustainable utilization of groundwater resources,and points out that how to realize the coupling of the optimization model and simulation model is the key to build the groundwater system management model.In this paper,the research and application progresses of the coupling methods (embedded method and response matrix method) are discussed and summarized based on the numerous published paring the advantages and disadvantages of the two methods,this paper analyzes the problems in the practical application,and notes that the problems which are needed to be further studied,including the selection of the most appropriate unit pulse value and the economic method to solve the embedded problems.

Key words:water resources;groundwater management model;embedded method;response matrix approach;newest research progress;unit impulse response function

隨著人口的增長、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及城市規(guī)模的擴(kuò)大,全社會對用水量的需求急劇增長。由于地下水資源具有分布廣泛,便于就地開采使用,水質(zhì)普遍較優(yōu),動態(tài)比較穩(wěn)定,供水量受氣候變化影響較小等優(yōu)點(diǎn),使得地下水在總供水量中所占的比重不斷提高,地下水資源供需矛盾日益突出。在大規(guī)模開發(fā)利用地下水的過程中,出現(xiàn)了區(qū)域性地下水位持續(xù)下降、部分地區(qū)地下含水層被疏干、集中開采區(qū)地面沉降、海(咸)水入侵等嚴(yán)重的地質(zhì)環(huán)境問題。因此,合理開發(fā)利用地下水資源,使有限的地下水資源發(fā)揮最佳的社會、經(jīng)濟(jì)效益,實現(xiàn)社會、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

1 地下水管理模型

地下水管理模型以運(yùn)籌學(xué)原理為基礎(chǔ),根據(jù)地下水本身所固有的物理規(guī)律,采用系統(tǒng)分析方法,通過調(diào)控地下水系統(tǒng)的可控輸入,為使地下水系統(tǒng)按所規(guī)定的目標(biāo)達(dá)到最優(yōu)化而求解的管理決策所建立的數(shù)學(xué)模型。地下水管理模型由[1-2]:決策變量、目標(biāo)函數(shù)、約束條件三部分組成。目前,數(shù)值模擬和最優(yōu)化仍是模型研究中的主流建模方法。它通常由地下水模擬模型、優(yōu)化模型、地下水模擬模型與優(yōu)化模型的耦合集成技術(shù)三部分構(gòu)成。地下水管理模型的建立步驟為六步:確定管理問題、收集和分析基本資料、建立和求解數(shù)學(xué)模型、綜合評價管理方案、實施運(yùn)行最佳決策方案以及檢測和控制反饋信息等。地下水模擬模型、優(yōu)化模型、地下水模擬模型與優(yōu)化模型的耦合集成技術(shù)三部分構(gòu)成地下水管理模型。地下水模擬模型描述了地下水系統(tǒng)輸入與輸出之間的響應(yīng)關(guān)系,表達(dá)了地下水系統(tǒng)本身所固有的規(guī)律。優(yōu)化

模型用以描述地下水系統(tǒng)及其所面臨的決策環(huán)境,通常以目標(biāo)函數(shù)和約束條件組成的形式來表達(dá)與地下水開發(fā)利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)有關(guān)的多種因素。模擬模型與優(yōu)化模型的耦合集成技術(shù)是運(yùn)用某種技術(shù)方法把模擬模型的轉(zhuǎn)化形式表達(dá)在優(yōu)化模型之中。如何實現(xiàn)模擬模型和優(yōu)化模型的耦合,是建立地下水管理模型的關(guān)鍵,所以,對耦合技術(shù)方法的研究,顯得十分重要。

2 耦合技術(shù)方法概述

2.1 嵌入法

嵌入法的基本思想[1-2]是把經(jīng)離散化處理的反映地下水系統(tǒng)固有物理規(guī)律的整個地下水流方程組作為約束條件直接嵌入到優(yōu)化模型中,再與目標(biāo)函數(shù)和其他約束條件一起構(gòu)成地下水管理模型,一步完成地下水系統(tǒng)的模擬與優(yōu)化,同時給出決策方案的各種變量結(jié)果。嵌入法主要用于處理小規(guī)模的穩(wěn)定流地下水管理問題,由于嵌入法沒有考慮狀態(tài)變量(水位)和可控輸入變量(抽水量)之間的函數(shù)關(guān)系,將兩者同時作為優(yōu)化模型中的決策變量,使得嵌入法在處理大規(guī)模,不穩(wěn)定的地下水管理問題時的約束矩陣很大,導(dǎo)致“維數(shù)災(zāi)難”[3],增加了計算數(shù)學(xué)規(guī)劃的工作量。

2.2 響應(yīng)矩陣法

響應(yīng)矩陣法的基本思想[1-3]是首先從地下水系統(tǒng)的模擬模型中求得一系列表征水文地質(zhì)特性的單位脈沖響應(yīng)函數(shù),并形成其集合――響應(yīng)矩陣,然后用數(shù)學(xué)規(guī)劃中的水均衡約束條件來求解管理模型。響應(yīng)矩陣法主要用于處理大規(guī)模、水文地質(zhì)條件復(fù)雜的非穩(wěn)定流地下水管理問題。優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在:狀態(tài)變量能運(yùn)用單位脈沖響應(yīng)函數(shù)來表達(dá)可控輸入變量,在模型中不以決策變量的形式出現(xiàn);不一定對全區(qū)所有點(diǎn)約束,可對管理區(qū)中某些重點(diǎn)時間段或區(qū)域上的決策變量和水力狀態(tài)進(jìn)行約束,因此只把相關(guān)的響應(yīng)矩陣作為約束條件參與運(yùn)算,大大減小了數(shù)學(xué)規(guī)劃的規(guī)模。響應(yīng)矩陣法廣泛應(yīng)用于我國的地下水管理模中,但是,由于對響應(yīng)矩陣法應(yīng)用條件方面理解的偏差,導(dǎo)致在實際應(yīng)用上存在很多問題。響應(yīng)矩陣法的缺點(diǎn)是不能保證全局最優(yōu);選擇不同的響應(yīng)點(diǎn)會導(dǎo)致不同的優(yōu)化結(jié)果;嚴(yán)格限定地下水系統(tǒng)的平穩(wěn)性和線性;當(dāng)邊界位置距離人工可控輸入點(diǎn)(如開采井,注水井等)邊界較近時,邊界值必然受到人工可控輸入的影響,如果仍給線性子模型的邊界賦零值,人工開采量對邊界值的影響反映不出來,使得計算出來的響應(yīng)矩陣失去了準(zhǔn)確性,人為在操作過程中產(chǎn)生了較大的誤差。

嵌入法理論較完善,在處理小規(guī)模的數(shù)學(xué)規(guī)劃上,簡單方便,通常地下水管理模型處理的均是水文地質(zhì)條件復(fù)雜,大區(qū)域、大規(guī)模的問題,因此,響應(yīng)矩陣法較嵌入法而言,廣泛應(yīng)用于地下水管理模型。

3 耦合技術(shù)國內(nèi)外研究進(jìn)展

3.1 嵌入法

1974年,嵌入法由Aguado和Remson[4]提出,他們使用有限差分法將地下水?dāng)?shù)值模擬模型與線性規(guī)劃聯(lián)立,把地下水穩(wěn)定流動方程組作為約束條件直接嵌入到最優(yōu)化模型之中,實現(xiàn)數(shù)值模型與管理模型的耦合,主要是用于解決水力管理問題;Alley[5]在1976年提出一種序貫嵌入法,把多個時段的整體優(yōu)化分解為求解各個時段上的優(yōu)化,因此,局部的最優(yōu)組合并不等于全局優(yōu)化,所以序貫嵌入法在理論上有缺陷,不宜廣泛應(yīng)用;嵌入優(yōu)化模型于1977年開始興起,Aguad[6]等人將有限差分法離散的支配方程嵌入到優(yōu)化模型中,解決了一個碼頭基坑開挖排水優(yōu)化決策的選擇問題;1980年,Elango和Rouve[7]首次將嵌入法應(yīng)用于解決非穩(wěn)定流問題;1985年Y.K.Tung和C.E.Koltermann[8]指出嵌入法形成的帶狀矩陣會造成大規(guī)模計算的困難。我國在應(yīng)用嵌入法方面的實踐經(jīng)驗也很不足。1988年陳雨孫[9]論述了安陽市沖積扇地下水優(yōu)化開采方案決策的一個實例;1989年劉國東[8]應(yīng)用嵌入法解決了西北某市一個地下水水源地有無擴(kuò)大開采可能性的問題,提出了嵌入法地下水管理模型的分段決策技術(shù)。1989年施德鴻[8]等應(yīng)用嵌入法在河北省淖沱河沖積平原區(qū)建立了地下水管理模型。1992年葉新民[10]從約束條件設(shè)置上對嵌入法進(jìn)行了探討。

3.2 響應(yīng)矩陣法

響應(yīng)矩陣法由Lee[11]于1958年首次提出,他將響應(yīng)矩陣用于線性規(guī)劃管理模型中以尋求最大的石油產(chǎn)量;1970年,Deninger[12]為求解最大抽水量,采用響應(yīng)矩陣法實現(xiàn)模擬模型與優(yōu)化模型的耦合;1972年,Maddock[13]首次提出響應(yīng)函數(shù)的概念,他通過兩年的研究[12]導(dǎo)出了潛水含水層的非線性降深響應(yīng)函數(shù)式和承壓含水層多井、多時段抽水降深響應(yīng)系數(shù)的表達(dá)式。響應(yīng)系數(shù)的提出,對響應(yīng)矩陣法的應(yīng)用進(jìn)行了完善,使得響應(yīng)矩陣法在地下水管理模型中得到了廣泛應(yīng)用,同時在地下水水力管理及策略評價等方面,亦發(fā)揮了重要作用。1975年Morel-Seytoux[8]導(dǎo)出了河流存在的響應(yīng)函數(shù)表達(dá)式;1977年Larson等人為確定位于印地安那州Carmel附近的地下水系統(tǒng)的安全開采量,運(yùn)用響應(yīng)矩陣法建立實際大規(guī)模的水力管理模型;1979年J.Bear[8]對Maddoek的工作做了全面的回顧與總結(jié);1980年Remson和Goreliek[8]在水力梯度最優(yōu)控制方面進(jìn)行了研究;1983年Willis[8]為確定三個連續(xù)用水時期的最優(yōu)抽水方案,將響應(yīng)矩陣法用于臺灣石林盆地地區(qū)的地下水資源管理模型之中,使該地區(qū)的農(nóng)業(yè)用水需求得到了滿足;1985年Willis和FIllney[8]對非線性模型的擬線性化求解工作做出了卓越的貢獻(xiàn),大體上代表了國外關(guān)于響應(yīng)矩陣法的研究水平。我國雖然對于應(yīng)用響應(yīng)矩陣法建立地下水管理模型方面起步較晚,但取得了顯著的成績。1987年,響應(yīng)矩陣法最早由我國學(xué)者林學(xué)鈺、焦雨[14]在研究石家莊市地下水管理工作中提出,他們通過響應(yīng)矩陣法將水質(zhì)模型、水量模型和優(yōu)化模型融為一體,針對既要滿足石家莊市持續(xù)發(fā)展對水資源增長的需要,又要合理調(diào)控地下水超量開采這一嚴(yán)峻形勢,提出了兩個地下水管理方案,既有現(xiàn)實意義,又有實用價值。在研究內(nèi)容的廣度和解決問題的深度上均和國際水平持平,是我國開展地下水管理工作的一個典型示例;1987年楊悅所[15]提出了地下水位響應(yīng)函數(shù)的概念,形成地下含水系統(tǒng)的響應(yīng)矩陣,在微機(jī)上將有限元水流模擬模型和最優(yōu)化模型藕合起來,提高了水位響應(yīng)系數(shù)的計算精度;1988年宿青山[15]建立了用特征值法確定地下水流系統(tǒng)水位響應(yīng)矩陣的方法;1989年薛鳳海[8]提出了綜合影響函數(shù)法,簡化了響應(yīng)矩陣的計算量;1990年李競生[16]將響應(yīng)矩陣法應(yīng)用于地面沉降問題嚴(yán)重的華北和上海地區(qū),解決了有越流補(bǔ)給的承壓含水層地區(qū)的地下水管理問題,使我國在響應(yīng)矩陣?yán)碚摵蛯嶋H應(yīng)用的研究上均取得了巨大成就。進(jìn)入20世紀(jì)90年代后,隨著對生態(tài)環(huán)境問題的不斷重視,出現(xiàn)了很多考慮水質(zhì)、環(huán)境的管理模型。1991年王和平[17]提出了一種求解線性非齊次系統(tǒng)響應(yīng)矩陣的剩余降深法。1993年盧文喜[18]建立了 “準(zhǔn)三維”滲流系統(tǒng)的目標(biāo)規(guī)劃管理模型;1994年王洪濤將水流模型分解為天然流場和人工流場,人工流場模型應(yīng)用響應(yīng)矩陣法表示,解決了響應(yīng)矩陣法在非線性系統(tǒng)中應(yīng)用的問題,具有很好的實際應(yīng)用意義;同年,劉貫群,邱漢群等[19]建立白沙河地下水資源管理模型,針對地下含水層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和開采現(xiàn)狀,導(dǎo)出新的響應(yīng)矩陣公式;1999年陳葆仁,張成元提出地下水管理模型、資源預(yù)報模型與模擬模型三位一體“廣義地下水管理模型”新概念;目前,響應(yīng)矩陣法多用數(shù)值法求解,尹尚先,李玉林[20]于2001年通過研究發(fā)現(xiàn)采用邊界元拉普拉斯變換法求解響應(yīng)矩陣能提高計算精度,可求任意時刻的響應(yīng)函數(shù)值,使得響應(yīng)矩陣法更加靈活,并探討了邊界元中奇點(diǎn)處理的新方法――重點(diǎn)單值法;2007年余強(qiáng)用響應(yīng)矩陣法進(jìn)行降水優(yōu)化設(shè)計,解決了基于復(fù)雜水文地質(zhì)條件下的基坑降水優(yōu)化設(shè)計問題;同年,王國利,梁國華建立了單位脈沖-海水入侵響應(yīng)函數(shù),定量描述了沿海邊界地下水與海水的水量交換;2008年李平[10]為了提高地下水管理模型的精確度,考慮了協(xié)變量與地下水位之間的相互關(guān)系;2010年于福榮,盧文喜通過實驗對比,得到了特定水文地質(zhì)條件下的單位脈沖量值100 000 m3/d。

4 展望

隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,水資源需求量不斷增長,特別是北方地區(qū),由于地表水資源匱乏,為了維持經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展,長期依靠過量開采地下水或擠占農(nóng)業(yè)用水來滿足城市用水要求。由于長期過量開采地下水,形成了大面積的地下水超采區(qū),造成地下水水位持續(xù)下降并形成漏斗,使當(dāng)?shù)厮Y源的戰(zhàn)略儲備和應(yīng)急供水能力受到嚴(yán)重影響。外調(diào)水工程(南水北調(diào)工程)的實施,將有效改善受水區(qū)水資源配置格局,能否制定科學(xué)合理的優(yōu)化開采量,在實現(xiàn)地下水生態(tài)修復(fù)目標(biāo)方面具有十分重要的意義。

綜上所述,對模擬模型與優(yōu)化模型的耦合集成方法的研究還不夠深入完善,實際運(yùn)用中仍存在不足,從研究現(xiàn)狀看,筆者提出以下幾點(diǎn)建議。

第一,目前,應(yīng)用響應(yīng)矩陣法進(jìn)行耦合時,單位脈沖值大多直接采用100 000 m3/d、1 000 m3/d,優(yōu)化開采量的計算結(jié)果與單位脈沖值的選擇有密切關(guān)系,然而對最佳單位脈沖值的研究較少。筆者認(rèn)為不同的水文地質(zhì)條件和優(yōu)化目標(biāo),導(dǎo)致不同的單位脈沖最佳值。選取時,應(yīng)根據(jù)實際情況,設(shè)定不同的脈沖值,模擬不同取值對優(yōu)化結(jié)果的影響,通過比較得到研究區(qū)域最適宜的單位脈沖值。

第二,目前,許多地下水管理模型采用響應(yīng)矩陣法耦合,但其自身有嚴(yán)格的應(yīng)用條件,因此今后要重視求解單位脈沖響應(yīng)函數(shù)時齊次邊界和初始條件的限制;嵌入法由于不破壞原有地下水模擬模型結(jié)構(gòu),可以獲得更多的含水層信息,因此使得計算結(jié)果更精準(zhǔn),但是計算量巨大是其弊端,研究出解嵌入法有效、穩(wěn)定而經(jīng)濟(jì)的解法是今后的發(fā)展方向。

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篇7

關(guān)鍵詞:下穿立交 地質(zhì)勘察 結(jié)構(gòu)形式 排水系統(tǒng)

一、前期調(diào)查和勘察

城市道路下穿立交施工一般都采用明開挖的方式進(jìn)行施工,工程區(qū)域的地質(zhì)情況、地下水文情況對工程的影響很大,相當(dāng)一部分下穿立交因為對地質(zhì)情況、地下水文情況調(diào)查不充分,導(dǎo)致在施工階段進(jìn)行變更,或者在運(yùn)營后出現(xiàn)滲水、沉降等病害;另外,相當(dāng)部分的城市下立交位于交通擁堵的建成區(qū),地下管線情況復(fù)雜,對工程建設(shè)的影響也比較大。因此在項目的前期要做好詳細(xì)的地質(zhì)勘察和其他調(diào)查工作。

下立交基坑為條狀基坑,按縱向考慮勘察孔布置,縱向間距控制在20~35米,對于寬度小于15的道路建議按之字形布孔;對于寬度15-40米的道路建議按雙線布孔;對于寬度大于40米的道路,建議按三線進(jìn)行布孔。當(dāng)?shù)叵峦翆忧闆r比較復(fù)雜時,為保證工程建設(shè)的安全性,根據(jù)現(xiàn)場增設(shè)勘察孔,以保證對工程場地地質(zhì)情況的全面掌握。

工程影響區(qū)域內(nèi)的水文情況調(diào)查也是重點(diǎn),除通過勘探查明地下水情況、土層滲透特性外,還需調(diào)查歷史地理情況,盡量查清老河道、暗塘等不良地質(zhì),保證工程設(shè)計的可靠性。

城市中地下管線情況復(fù)雜,下立交采用開挖施工,工程受現(xiàn)狀地下管線影響尤其明顯。設(shè)計工作開始前,應(yīng)對工程區(qū)域內(nèi)現(xiàn)狀管線作充分調(diào)查,除查詢相關(guān)資料外,還需通過現(xiàn)場物探等措施,盡量保證調(diào)查成果的可靠性。在設(shè)計前擬定妥善的避讓、改遷方案,保證設(shè)計的合理。

二、下穿立交斷面和結(jié)構(gòu)形式的選擇

下穿立交的下穿或暗埋部分可以采用箱體或上跨橋梁形式,在立交防水要求較高,經(jīng)濟(jì)性要求高的情況下,一般采用箱體結(jié)構(gòu)。

城市道路下穿立交引道部分受用地限制,一般不會采用基坑放坡形式。常用主要有兩側(cè)普通擋墻式結(jié)構(gòu)和U形槽結(jié)構(gòu)。

普通擋墻結(jié)構(gòu)式引道是普遍應(yīng)用的一種形式,通過在開挖基坑兩側(cè)設(shè)置石砌或混凝土擋土墻,形成下穿通道。如地下水位較高,路基有滲水出現(xiàn),則設(shè)置地下滲水管排除地下水。此種引道結(jié)構(gòu)形式具有簡單、造價低、施工速度快、易于維護(hù)的特點(diǎn),應(yīng)用較為廣泛。但在降水較多、地下水位高、地質(zhì)土層情況復(fù)雜的地區(qū)選用此種結(jié)構(gòu)形式要慎重考慮,擋墻側(cè)壁的防水如施工不良,則易出現(xiàn)側(cè)壁漏水,地下盲管使用壽命不長,易堵塞、破損,如破損不能及時修復(fù),還會出現(xiàn)嚴(yán)重的流砂淘空現(xiàn)象,這些病害的出現(xiàn)也比較普遍。

對于地下水豐富、地下土層情況較差的地區(qū),U形槽結(jié)構(gòu)也下立交引道設(shè)計中較為常用的一種形式,通過設(shè)置船塢式U形槽,完全阻隔地下水的侵入。此種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是耐久性好、不易出現(xiàn)水損壞、結(jié)構(gòu)可靠性高,缺點(diǎn)是投資較大,施工較復(fù)雜。

從工程經(jīng)濟(jì)性的角度出發(fā),在一些多幅面城市道路下穿立交中,可以采用U 形槽和普通擋墻組合的結(jié)構(gòu)形式,下層采用U形槽結(jié)構(gòu),提高工程的可靠性,上層外側(cè)采用普通擋土墻結(jié)構(gòu)。

三、立交排水系統(tǒng)設(shè)計

下穿立交的排水設(shè)計是工程建設(shè)成功的關(guān)鍵,下穿立交大部分的病害都是和排水系統(tǒng)相關(guān),因此排水系統(tǒng)的設(shè)計一定要考慮全面、充分。

1.雨水技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的選擇

下穿立交的雨水排放量依據(jù)公式Q=Ψ×F×i進(jìn)行計算。其中Ψ為地面徑流系數(shù)、F為匯水面積、i為工程地區(qū)暴雨強(qiáng)度(主要涉及匯水時間t和重現(xiàn)期P兩個參數(shù))。

公式中匯水面積F根據(jù)工程設(shè)計劃定,匯水時間t依據(jù)道路排水坡度和排水距離確定,這兩個參數(shù)根據(jù)工程情況相對固定。雨水標(biāo)準(zhǔn)的選擇主要涉及重現(xiàn)期P 值、徑流系數(shù)Ψ值兩個主要的參數(shù)。

下穿立交作為排水重要工程,重現(xiàn)期P值應(yīng)當(dāng)比相應(yīng)的地面道路高,一般取5年。

下穿立交內(nèi)路面結(jié)構(gòu)一般為瀝青混凝土或水泥混凝土,徑流系數(shù)Ψ值可考慮取0.9。.

2.排水系統(tǒng)的構(gòu)成

下穿立交的排水系統(tǒng)一般由雨水收集系統(tǒng)、地下降水系統(tǒng)(盲溝/管)、集水管道系統(tǒng)、泵站組成。U形槽結(jié)構(gòu)一般進(jìn)行完全的防滲水設(shè)計,可以不考慮地下降水系統(tǒng)。

3.雨水收集系統(tǒng)

下穿立交的雨水收集可以采用間斷的雨水口收集,或者采用邊溝進(jìn)行雨水的收集。采用邊溝進(jìn)行雨水收集時,邊溝的斷面可以根據(jù)上述的雨水排放量和縱坡度進(jìn)行分段計算。采用雨水口進(jìn)行雨水收集時,由于大縱坡上受水流速度影響,雨水口收水能力下降,在低點(diǎn)或緩坡段的雨水口設(shè)置要注意加密。從保證排水效率、便于日常養(yǎng)護(hù)的角度出發(fā)考慮,采用邊溝收集優(yōu)于雨水口收集。通常來說,U形槽結(jié)構(gòu)適用邊溝收集雨水。

4.地下降水系統(tǒng)

普通擋墻式下穿立交需要考慮地下降水系統(tǒng),也即是地下水收集系統(tǒng),目的是降低地下水位,保持路基、路面干燥,保證下穿立交的正常使用。地下降水系統(tǒng)是否可靠是下穿立交成敗的重點(diǎn),很多下穿立交的破壞都是因為降水系統(tǒng)失效引發(fā),因此在必須進(jìn)行地下降水設(shè)計,首先要考慮的是降水系統(tǒng)的安全、可靠、耐久。

下穿立交一般通過地下盲溝系統(tǒng)進(jìn)行降水,盲溝由濾水粒料、濾水土工織物、濾水混凝土壁以及內(nèi)設(shè)的透水管組成。透水管的類型有混凝土透水管、硬聚乙烯透水管、軟式透水管等,都能起到排水降水的目的。

盲溝一般按縱橫向網(wǎng)格狀進(jìn)行布置,縱橫向盲溝的間距可根據(jù)《公路設(shè)計手冊》計算降落曲線進(jìn)行確定。對于含水層情況復(fù)雜、涌水或流砂情況較多的區(qū)域,應(yīng)加強(qiáng)考慮地下水排除的保障措施,建議在路面結(jié)構(gòu)下增設(shè)排水墊層,聯(lián)通地下盲溝系統(tǒng),增加地下水排除的可靠性。地下水流量可綜合《公路設(shè)計手冊》和《建筑與市政降水技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行測算。

完善的地下降水系統(tǒng)設(shè)計和施工能夠保證下穿立交的長久正常運(yùn)營,但此種模式下地下水的排除是一個長期的過程,對承壓水的長期排除會造成區(qū)域地下水位的降低,不符合當(dāng)代環(huán)保的理念。同時由于降落曲面的因素,如地下水排除過多、過快,會造成附近地面的下沉。另外,盲溝系統(tǒng)是隱蔽工程,如出現(xiàn)破損,易造成下立交的各種病害,且不易檢測、修復(fù)。因此,對于地下水豐富、地下土層情況復(fù)雜、施工難度較大的城市下穿立交設(shè)計,建議采用U形槽結(jié)構(gòu),考慮阻截地下水,而非排除地下水,

5.集水管道系統(tǒng)

地面雨水和地下水經(jīng)各自系統(tǒng)收集后匯入地下集水管道,排往雨水泵站,集水管道可采用混凝土管、塑料管、鋼管。

6.泵站

泵站的選址一般應(yīng)考慮在下穿立交集水總管出水口附近布置,同時綜合考慮泵站排水的便利。泵站的排水泵功率按上述計算的暴雨雨水排放量和地下水排放量進(jìn)行設(shè)置,同時設(shè)置備用泵,另外如地下水排放量長期穩(wěn)定,可考慮增設(shè)專用的地下水排水泵,非雨天開機(jī)使用。蓄水池的排水泵運(yùn)行水位應(yīng)考慮地于進(jìn)水總管一定深度,防止雨水倒灌。如工程區(qū)域地下水豐富,周邊地區(qū)對地面沉降要求高,為減少沉降,可在立交周邊增加地下水回灌設(shè)計。

四、結(jié)語

篇8

[關(guān)鍵詞]水泥路面 掘路修復(fù)工程 結(jié)構(gòu)方案

中圖分類號:U416.216 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)15-0165-02

1 前言

通常小型掘路施工作業(yè)(如爆管或過街掘路),要求溝槽實施“當(dāng)日作業(yè),當(dāng)日恢復(fù)交通”的快速修復(fù)原則,使掘路工程對交通和環(huán)境的影響降到最低程度,保證道路暢通和城市發(fā)展需求。因此,本文以某水泥混凝土路面掘路工程為項目依托,針對爆管及過街掘路快速修復(fù)的工程特點(diǎn),對以下四種推薦方案進(jìn)行比選及適宜性分析,為實際工程的設(shè)計和施工提供便捷而實效的實施方案。

2 推薦方案的比選及其適宜性分析

2.1 推薦結(jié)構(gòu)方案一

2.1.1 結(jié)構(gòu)組合圖示

2.1.2 該方案的適用條件

(1)掘路修復(fù)區(qū)域面積較大;

(2)小型夯實機(jī)械和壓實機(jī)械能夠發(fā)揮效用,路基和基層的壓實度均能保證;

(3)開挖范圍內(nèi)路基土有明水或開挖深度低于地下水位。

2.1.3 方案說明

(1)回填土路基厚度小于2m時,熱燜鋼渣或高鈣灰直接回填至開挖前土基頂面。回填土路基厚度大于2m時,先用熱燜鋼渣或高鈣灰回填至管道頂面,管頂以上50~100cm采用黃砂或砂礫石回填,余下至開挖前土基頂面的路基采用熱燜鋼渣或高鈣灰回填。溝槽中熱燜鋼渣或高鈣灰的回填總厚度控制在2m左右。若溝槽內(nèi)埋設(shè)為水泥混凝土管線,為減小管頂上的豎向壓力,宜采用輕質(zhì)的高鈣灰回填。

(2)基層材料采用級配碎石,厚度為原道路基層與底基層的厚度之和;當(dāng)級配碎石來源困難時,可使用粗粒式瀝青混凝土LH-35或熱拌瀝青碎石混合料(黑色碎石)。

(3)面層采用快硬硫鋁酸鹽水泥混凝土,厚度與原路面相同。

(4)開挖與非開挖區(qū)域的面層接觸面涂抹一層水泥凈漿,以利粘結(jié)。

2.2 推薦結(jié)構(gòu)方案二

2.2.1 結(jié)構(gòu)組合圖示

2.2.2 適用條件

(1)掘路修復(fù)區(qū)域面積較大;

(2)小型夯實機(jī)械和壓實機(jī)械能夠發(fā)揮效用,路基和基層的壓實度能保證;

(3)開挖深度內(nèi)路基土處于干燥或中濕狀態(tài),回填范圍內(nèi)無明水。

2.2.3 方案說明

(1)中粗砂或砂礫石回填至開挖前的路基頂面。

(2)基層材料采用級配碎石,厚度為原道路基層與底基層的厚度之和;當(dāng)級配碎石來源困難時,可使用粗粒式瀝青混凝土LH-35或熱拌瀝青碎石混合料(黑色碎石)。

(3)面層采用快硬硫鋁酸鹽水泥混凝土,厚度與原路面相同。

(4)開挖與非開挖區(qū)域的面層接觸面涂抹一層水泥凈漿,以利粘結(jié)。

2.3 推薦結(jié)構(gòu)方案三

2.3.1 結(jié)構(gòu)組合圖示

2.3.2 適用條件

(1)掘路修復(fù)區(qū)域面積較??;

(2)小型夯實機(jī)械能夠發(fā)揮效用,路基的壓實度能保證,但基層壓實相對困難,壓實機(jī)械難以發(fā)揮效用;

(3)開挖范圍內(nèi)路基土有明水或開挖深度低于地下水位。

2.3.3 方案說明

(1)回填土路基厚度小于2m時,熱燜鋼渣或高鈣灰直接回填至原底基層頂面或原基層頂面以下25cm?;靥钔谅坊穸却笥?m時,先用熱燜鋼渣或高鈣灰回填至管道頂面,管頂以上50~100cm采用黃砂或砂礫石回填,余下至原底基層頂面或原基層頂面以下25cm的路基采用熱燜鋼渣或高鈣灰回填。溝槽中熱燜鋼渣或高鈣灰的回填總厚度控制在2m左右。若溝槽內(nèi)埋設(shè)為水泥混凝土管線,為減小管頂上的豎向壓力,宜采用輕質(zhì)的高鈣灰回填。

(2)不設(shè)置底基層(墊層)、基層,增加面層厚度,使用快硬硫鋁酸鹽水泥混凝土,厚度為原道路面層與基層的厚度之和,或者在原面層厚度的基礎(chǔ)上加鋪25cm。

(3)開挖與非開挖區(qū)域的面層、基層接觸面涂抹一層水泥凈漿,以利粘結(jié)。

2.4 推薦結(jié)構(gòu)方案四

2.4.1 結(jié)構(gòu)組合圖示

2.4.2 適用條件

(1)掘路修復(fù)區(qū)域面積較小;

(2)小型夯實機(jī)械能夠發(fā)揮效用,路基的壓實度能保證,但基層壓實相對困難,壓實機(jī)械難以發(fā)揮效用;

(3)開挖深度內(nèi)路基土處于干燥或中濕狀態(tài),回填范圍內(nèi)無明水。

2.4.3 方案說明

(1)中粗砂或砂礫石應(yīng)回填至原底基層頂面或原基層頂面以下25cm。

(2)不設(shè)置底基層(墊層)、基層,增加面層厚度,使用快硬硫鋁酸鹽水泥混凝土,厚度為原道路面層與基層的厚度之和,或者在原面層厚度的基礎(chǔ)上加鋪25cm。

(3)開挖與非開挖區(qū)域的面層、基層接觸面涂抹一層水泥凈漿,以利粘結(jié)。

3 結(jié)語

水泥混凝土路面小型掘路快速修復(fù)方案的選擇,應(yīng)考慮開挖深度內(nèi)濕度、壓實程度、修復(fù)面積的大小等狀況的不同,采用有針對性的、便捷而實效的結(jié)構(gòu)方案。如下表1所示。

參考文獻(xiàn)

[1] JTGD40-2011. 公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范[S].

篇9

0前言

我國地大物博,資源儲備優(yōu)勢明顯。由于地理位置的差異和煤炭分布的不同原因,以及不合理的開采和不科學(xué)的利用煤炭資源,給國家經(jīng)濟(jì)的快速健康發(fā)展帶來了新的課題,規(guī)劃建設(shè)煤炭技術(shù)工業(yè)區(qū)已成為各地經(jīng)濟(jì)快速健康發(fā)展的迫切需要和亟待解決的問題。

1區(qū)域地質(zhì)對地下水位埋深煤炭的影響性建設(shè)

煤炭技術(shù)工業(yè)區(qū)工程必定涉及到工程地質(zhì)問題,它影響工程建設(shè)技術(shù)的可能性、經(jīng)濟(jì)合理性和安全可靠性。因此,煤炭環(huán)境的地質(zhì)問題已經(jīng)成為煤礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心。目前,在我國乃至世界最大的原煤產(chǎn)地,由于過度的大規(guī)模開發(fā),產(chǎn)生了較嚴(yán)重的惡性地質(zhì)問題。對此在社會上一直有一些不同的觀點(diǎn):一種觀點(diǎn)認(rèn)為,區(qū)域生態(tài)環(huán)境脆弱,不宜進(jìn)行大規(guī)模開發(fā)或限制開采;另一種觀點(diǎn)認(rèn)為,生態(tài)環(huán)境是可以修復(fù)的,采煤引起的環(huán)境破壞,通過技術(shù)手段修復(fù)。盡管存在不同的聲音,由于經(jīng)濟(jì)利益即所謂的“GDP”的影響,有的煤田的開發(fā)也在曲折中快速前進(jìn),并取得了“令人矚目”的成就。但同時出現(xiàn)的問題是區(qū)域性地下水位下降和河川徑流量的持續(xù)降低,誘發(fā)的環(huán)境問題和現(xiàn)象層出不窮。針對此類現(xiàn)象,“保水采煤”問題就成為了煤炭產(chǎn)業(yè)部門關(guān)注的焦點(diǎn)。大家都知道,煤炭工程量較大,如在建設(shè)過程中不采取水土保持措施防治可能產(chǎn)生的水土流失,將會使煤炭工業(yè)區(qū)及周邊區(qū)域遭受水土流失危害,影響工程正常施工和工程安全,將危害項目區(qū)周邊區(qū)域的生態(tài)環(huán)境和生產(chǎn)生活質(zhì)量。據(jù)2006年11月陜西省人大常委會執(zhí)法檢查報告稱:“神木縣全縣煤礦塌陷面積已達(dá)46.43km2,數(shù)十條河流斷流,黃河一級支流窟野河成為季節(jié)河,16個村1800人不同程度受災(zāi),群體性上訪128次,6520人次”。研究和探索煤炭技術(shù)工業(yè)生態(tài)脆弱區(qū)的科學(xué)開采方法,已成為煤炭基地持續(xù)發(fā)展和礦區(qū)社會和諧穩(wěn)定的當(dāng)務(wù)之急。各地的技術(shù)部門比如西安科技大學(xué)、陜西省煤炭地質(zhì)測量技術(shù)中心、陜西省煤田地質(zhì)局等多家單位通過長期的研究和采礦實踐,提出了以控制地下水位為核心的科學(xué)采煤技術(shù)體系,取得了巨大的社會效益和顯著的經(jīng)濟(jì)效益,為生態(tài)脆弱煤礦區(qū)大型煤炭基地建設(shè)找到了保護(hù)生態(tài)水位采煤的規(guī)劃、生產(chǎn)新思路。不同的地方、不同的環(huán)境對深埋地下的礦物質(zhì)的科學(xué)開發(fā)有著明顯的依賴性和制約性。比如,通過陜北榆神府煤礦區(qū)的調(diào)查,當(dāng)?shù)叵滤宦裆睢?m時,所有典型植被的長勢都較好;而隨著地下水位埋深≥5m,植被的長勢變差;地下水位埋深≥12m時,這些植物根本無法生存。研究得出,該區(qū)域最適合沙漠植被生長的地下水位埋深,即合理的生態(tài)水位埋深為1.5~5m。同時,該區(qū)跨湖群高平原區(qū)、沙漠區(qū)和蓋沙丘陵區(qū),區(qū)域內(nèi)沙柳、沙蒿的冠幅、冠高、新枝長度和植被總蓋度,以及小葉楊和旱柳的樹高、胸徑、樹高年均生長量、胸徑年均生長量等指標(biāo),揭示植被生長與地下水位埋深之間的關(guān)系。當(dāng)?shù)叵滤宦裆钕陆档?m以下時,地表生態(tài)惡化將在所難免,生態(tài)一旦惡化,一是難以恢復(fù),二是恢復(fù)的代價高昂。因此,地質(zhì)生態(tài)脆弱的煤礦技術(shù)工業(yè)區(qū)保水開采控制的核心就是要保持合理的生態(tài)水位。煤炭在地理的分布來說,大致可分為深埋煤層和淺埋煤層,其中典型的淺埋煤層頂板為單一關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)。當(dāng)基巖厚度達(dá)到60m以上就有可能形成為近淺埋煤層。如果不進(jìn)行合理的采高限制,近淺埋煤層的導(dǎo)水裂隙也會突破彎曲下沉帶導(dǎo)通地表含水層,造成水土流失,對煤炭影響十分深遠(yuǎn)。因此,對區(qū)域生態(tài)環(huán)境脆弱的煤炭能源基地,開發(fā)煤炭與保護(hù)生態(tài)環(huán)境,特別是稀缺的水資源,必須科學(xué)開采,協(xié)調(diào)發(fā)展,在發(fā)展現(xiàn)代化礦井和現(xiàn)代化開采技術(shù)的同時,重視水資源的開發(fā)利用與保護(hù),實現(xiàn)水、煤協(xié)調(diào)開采,保障地表生態(tài)環(huán)境。

2生態(tài)煤礦礦區(qū)建設(shè)的新思路———分區(qū)分類開采

對生態(tài)環(huán)境脆弱的煤炭基地建設(shè),以控制生態(tài)環(huán)境,保持合理的生態(tài)水位,是基地健康發(fā)展的前提和保證。實現(xiàn)安全、科學(xué)的開采煤礦,一是要查明地質(zhì)環(huán)境條件,劃分基于保水的開采條件分區(qū);二是選擇合理的開采區(qū)域,根據(jù)各區(qū)地質(zhì)特征,制定采煤方法規(guī)劃,確定合適的采煤方法;三是調(diào)整采煤方法,控制生態(tài)水位,采煤引起的水位下降幅度不得超越合理生態(tài)水位,即水位下降幅度必須控制在合理的生態(tài)水位范圍內(nèi),走科學(xué)分區(qū)、分類開采的開發(fā)道路。保水開采,保的是生態(tài)水位,開的是煤,保的是地下水位的基本穩(wěn)定和保持適當(dāng)?shù)母叨龋裆睿?。地下水資源極其有限,煤炭開發(fā)應(yīng)都要進(jìn)行保水開采。保水開采的分區(qū)指標(biāo)包括含(隔)水層特征、煤層及其賦存特征、煤層覆巖物理力學(xué)性質(zhì)等等??梢詫Ω鞣N指標(biāo)數(shù)據(jù)分析,圍繞控制地下水位的目標(biāo),將生態(tài)脆弱區(qū)的煤炭開采技術(shù)條件劃分為自然保水開采區(qū)、可控保水開采區(qū)、保水限采區(qū)、貧水開采區(qū)和禁采區(qū)等5種類型。(1)自然保水開采區(qū)。通過科學(xué)評價,采用一次采全厚的長壁開采方法,水體和地表生態(tài)不會受到破壞的區(qū)域。(2)可控保水開采區(qū)。隔水巖組厚度介于18~35倍采厚之間的大部分區(qū)域,可以通過限高開采和協(xié)調(diào)開采方式,實現(xiàn)保水開采,稱為可控保水區(qū)。該區(qū)域是擴(kuò)大保水開采的主要區(qū)域。其技術(shù)主要是:通過長壁限高開采(包括限高分層開采),調(diào)整開采程序(包括上行開采),水體隔離轉(zhuǎn)移技術(shù),充填開采技術(shù),保護(hù)性條帶開采技術(shù)等,可以控制實現(xiàn)水體和地表生態(tài)不會受到破壞的區(qū)域。在水資源相對豐富的區(qū)域,開采造成的損害相對較弱,開采后短期采用生態(tài)恢復(fù)技術(shù),生態(tài)環(huán)境和含水體能夠得到恢復(fù)。據(jù)有關(guān)專家的觀點(diǎn)認(rèn)為:環(huán)境制約特別嚴(yán)重,同時又被國家規(guī)劃為特大型煤炭基地的地方的煤炭建設(shè),一定要緊密結(jié)合環(huán)境現(xiàn)狀與資源賦存的實際,保護(hù)好地下水,提前做好有關(guān)資源開發(fā)可能對環(huán)境產(chǎn)生影響的研究,做好相關(guān)技術(shù)儲備工作:一是地下氣化技術(shù)的儲備;二是做好采空區(qū)的流沙充填研究試驗工作;三是做好采空區(qū)頂板巖層移動規(guī)律的精密觀測、研究工作;四是做好采煤與生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的研究工作。只有這樣,特大型煤炭基地,才可能實現(xiàn)持續(xù)健康發(fā)展。(3)保水限采區(qū)(特殊開采區(qū))。對于隔水巖組與采厚比小于18倍的區(qū)域,必須采用特殊開采方式才能實現(xiàn)保水,稱為保水限采區(qū)。在現(xiàn)階段,我國開采技術(shù)不能達(dá)到保護(hù)水資源和生態(tài)環(huán)境的區(qū)域,基于煤水關(guān)系的重要性,可以限制開采,即不允許開采或者不允許建設(shè)新礦井。(4)貧水開采區(qū)。水資源貧乏,可按照長壁工作面綜采,但要做好地面塌陷損害的恢復(fù)工作。(5)禁采區(qū)。就是地質(zhì)條件極其惡劣,影響資源和人身財產(chǎn)安全的區(qū)域。如果在該區(qū)域?qū)嵤╅_采,將會使周邊區(qū)域遭受水土流失危害,影響工程、生命等方面的安全,將造成不可估量的損害,生態(tài)環(huán)境和煤炭資源將得不到恢復(fù)。

3煤炭與水土流失的防治方案

建國以來,煤炭開發(fā)一直是我國支柱產(chǎn)業(yè)之一,為國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn),但是在長期的資源開發(fā)和生產(chǎn)過程中,由于缺少必要的科學(xué)規(guī)范的管理和防治措施,人為水土流失有增無減。特別是改革開放以來,雖然水土保持治理工作取得了一些成效,但唯利是圖現(xiàn)象十分嚴(yán)重,有的地方政府錯誤的“唯GDP論”,造成人為水土流失很嚴(yán)重,礦難事件頻發(fā)。有的煤炭區(qū)一邊治理一邊破壞,人們?nèi)狈λ帘3忠庾R,在生產(chǎn)建設(shè)活動中忽視水土保持,隨意破壞地貌植被,造成大量人為的新的水土流失,使水土流失進(jìn)一步加劇,造成了大規(guī)模的地面塌陷,直接威脅人民群眾的生命財產(chǎn)安全。這種行為和現(xiàn)象,不僅影響當(dāng)前各行各業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,而且是給子孫后代將留下荒山禿嶺,一片廢墟。水土和煤炭資源都是人類賴以生存的基礎(chǔ),破壞容易治理難。形成1cm厚的土層需要風(fēng)化200~400a,一旦破壞起來,在很短時間內(nèi)可使大片土地失去原生產(chǎn)能力成為不毛之地,那時即使花費(fèi)再大的投入也很難恢復(fù)原貌。綜合起來,認(rèn)為造成水土人為流失的主要原因有下面幾點(diǎn):①煤礦技術(shù)工業(yè)區(qū)的負(fù)責(zé)人法律意識不強(qiáng),法制觀念淡薄,只注重短期的經(jīng)濟(jì)效益,忽視長期水土流失的防治,從而造成水土流失的危害。②由于經(jīng)費(fèi)分配等各方面原因的制約,對水土流失的宣傳力度不夠,使人們對水土流失的認(rèn)知度受限制。③水土保持法的操作性不強(qiáng)或者多年來技術(shù)落后,使在工作中有些被動。④執(zhí)法力度不夠,執(zhí)法水平不高,執(zhí)法人員的素質(zhì)不強(qiáng)等多種客觀原因,使水土保持法規(guī)沒有真正落實到實處。針對上述情況,必須盡快相應(yīng)制定防治措施。第一,加強(qiáng)水土保持監(jiān)督執(zhí)法的宣傳力度,強(qiáng)大的輿論攻勢是水土保持監(jiān)督員執(zhí)法的有力武器。第二,規(guī)范水土保持預(yù)防監(jiān)督工作,加大監(jiān)督執(zhí)法力度和進(jìn)一步提高執(zhí)法水平和執(zhí)法人員素質(zhì)。第三,規(guī)范行政審批制度,對使用水土資源的審批、監(jiān)督、檢查、驗收等規(guī)定要明確、工作要認(rèn)真,對違反水土保持法規(guī)行政處理規(guī)定程序等制定相應(yīng)規(guī)定,有法可依,有章可循,加強(qiáng)監(jiān)督執(zhí)法力度。第四,進(jìn)一步理順同有關(guān)行業(yè)部門的關(guān)系,加強(qiáng)部門協(xié)作。第五,應(yīng)在加強(qiáng)監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)建設(shè)方面增加投入,使水土流失的發(fā)展能有效預(yù)報,為政府宏觀決策提供依據(jù)。第六,加強(qiáng)煤礦企業(yè)的資金投入是搞好水土保持工作的有效手段。煤礦企業(yè)掏走的黑金,留下是棄渣和嚴(yán)重的水土流失,如何有效的出臺相關(guān)政策,能使煤礦企業(yè)嚴(yán)格的自律工作是政府部門應(yīng)該考慮的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一部分。最后,加強(qiáng)煤炭工業(yè)系統(tǒng)的水土保持治理工作,煤炭技術(shù)工業(yè)區(qū)及其周邊的生態(tài)環(huán)境好壞是系著千家萬戶的根本利益,治理得好壞也是經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展的的必由之路,因此加強(qiáng)國家的資金投入工作是解決問題的有效手段。

篇10

關(guān)鍵詞:地下水污染 治理 防止水質(zhì)污染

中圖分類號:X523 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A.文章編號:

一.地下水出現(xiàn)故障的原因

上層滯水是由于局部的隔水作用,使下滲的大氣降水停留在淺層的巖石裂縫或沉積層中所形成的蓄水體。

自流水是埋藏較深的、流動于兩個隔水層之間的地下水。這種地下水往往具有較大的水壓力,特別是當(dāng)上下兩個隔水層呈傾斜狀時,隔層中的水體要承受更大的水壓力。當(dāng)井或鉆孔穿過上層頂板時,強(qiáng)大的壓力就會使水體噴涌而出,形成自流水。地下水位指的是指地下含水層中水面的高程

隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷加快,人們生活水平的提高,對地下水資源的要求也越來越高,不僅是數(shù)量上的增加,對水質(zhì)也有更高的要求。提高維護(hù)人類的生存環(huán)境和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的基礎(chǔ)資源,是全球人類的要求。為此,加強(qiáng)對水資源保護(hù),防止環(huán)境污染和改善環(huán)境質(zhì)量長期有效的利用水資源是一項重要的工作。對地下水環(huán)境精心管理和保護(hù),加強(qiáng)監(jiān)控、科學(xué)預(yù)測其發(fā)展趨勢和及時評價其質(zhì)量,是合理開發(fā)利用水資源的重要管理內(nèi)容,也是當(dāng)前地下水管理的迫切任務(wù)。

二. 現(xiàn)階段我國水質(zhì)污染現(xiàn)象

新一輪地下水資源評價結(jié)果表明,我國地下水水質(zhì)狀況總體較好。按分布面積統(tǒng)計,63%可供直接飲用,17%經(jīng)適當(dāng)處理后可供飲用,12%不宜直接飲用但可供農(nóng)業(yè)和部分工業(yè)部門利用,另有不足8%的地下水為礦化度大于5克/升的咸水鹽水和少量遭受嚴(yán)重污染的地下水,不宜直接利用或需經(jīng)深度處理后才有可能得以利用。

然而,城市與工業(yè)“三廢”不合理或不達(dá)標(biāo)排放量的迅速增加,農(nóng)牧區(qū)農(nóng)藥、化肥的大量使用,導(dǎo)致我國地下水污染日益嚴(yán)重,呈現(xiàn)由點(diǎn)到面、由淺到深、由城市到農(nóng)村的擴(kuò)展趨勢。全國195個城市監(jiān)測結(jié)果表明,97%的城市地下水受到不同程度污染,40%的城市地下水污染趨勢加重;北方17個省會城市中16個污染趨勢加重,南方14個省會城市中3個污染趨勢加重。

在一些地區(qū),地下水污染已經(jīng)造成了嚴(yán)重危害,危及到供水安全。例如,遼寧省海城市污水排放造成大面積地下水污染,附近一個村因長期飲用受污染的地下水,多數(shù)人患上當(dāng)?shù)匚丛羞^的特殊病癥,160人因水而亡;淮河安徽段近5000平方公里范圍內(nèi),符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)的淺層地下水面積僅占11%;由于地下水的嚴(yán)重污染,淄博日供水量51萬立方米的大型水源地面臨報廢,國家大型重點(diǎn)工程—齊魯石化公司水源告急。即使首都北京,淺層地下水中也普遍檢測出了具有巨大潛在危害的DDT、六六六等有機(jī)農(nóng)藥殘留和尚沒有列入我國飲用水標(biāo)準(zhǔn)的單環(huán)芳烴、多環(huán)芳烴等“三致”(致癌、致畸、致突變)有機(jī)物。這些“三致”有機(jī)物在我國東部其他城市和地區(qū),很可能同樣存在。由于水土污染,導(dǎo)致一些優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品,如蔬菜、水果、茶葉等品質(zhì)下降,出口受到嚴(yán)重影響。

三依法加強(qiáng)地下水管理

(1) 實現(xiàn)水資源的高效利用。很重要的一點(diǎn)是加強(qiáng)水資源的統(tǒng)一管理。水行政主管部門要能夠有效地調(diào)配和管理地表水、地下水,流域上下游、左右岸以及社會各部門的用水。要建立以流域為單元的水資源統(tǒng)一管理體系,確保流域內(nèi)各行業(yè)的用水,合理配置水資源,同時促進(jìn)各行業(yè)的節(jié)約用水和水環(huán)境保護(hù),避免由于流域內(nèi)各部門之間經(jīng)濟(jì)實力的差異,造成搶占水資源,濫采地下水,導(dǎo)致水多浪費(fèi)多,水少發(fā)展受制約,生態(tài)環(huán)境被破壞。在促進(jìn)水資源統(tǒng)一管理方面,要利用行政、法律、經(jīng)濟(jì)手段,建立水資源統(tǒng)一管理體系,確保有限的水資源的可持續(xù)利用,保障區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和改善。對已污染水源地的治理措施,應(yīng)針對引起地下水污染的主要原因、污染途徑和經(jīng)濟(jì)條件來制定,治理地下水污染應(yīng)當(dāng)切斷污染源,防止污染物繼續(xù)進(jìn)入,切實可行的做到保護(hù)水源。

(2).提高對水質(zhì)的認(rèn)識

在現(xiàn)代,人類改造其環(huán)境的能力,如果明智的加以使用的話,就可以給各國人民帶來開發(fā)的利益和提高生活質(zhì)量的機(jī)會。如果使用權(quán)使用不當(dāng)或輕率的使用,就會給人類和人類環(huán)境造成無法估量的損害。所謂污染地下水是指地下水由于人類活動的影響,使其溶解的或懸浮的有害成分的濃度超過了國家或國際規(guī)定的飲用水最大允許濃度。地下水從開始污染到污染嚴(yán)重,乃至達(dá)到不能飲用的地步,有一個從量變到質(zhì)變的過程,特別是一旦發(fā)現(xiàn)地下水中某些元素超標(biāo),再進(jìn)行治理就比較困難,所以,地下水的污染是指由于人類活動,使地下水的物理、化學(xué)和生物性質(zhì)發(fā)生改變,因而限制或妨礙它在各方面的正常應(yīng)用。因此,對于水源地地下水的保護(hù)和監(jiān)控應(yīng)該有長期的擴(kuò)展的認(rèn)識,必須有與自然共存,為子孫后代留下一個健全生活環(huán)境的愿望而思考,對人類文化和文明而建設(shè)。

(3).科學(xué)管理

科學(xué)管理有助于防止地下水水質(zhì)惡化現(xiàn)象產(chǎn)生,包括減少污染物的產(chǎn)生和防止污染物滲入等。要加強(qiáng)科學(xué)管理必須做到:(1)對城市的發(fā)展和水源地的建設(shè)做出全面規(guī)劃與合理的利用。隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,開發(fā)和利用地下水也顯得更為緊迫,同時,人類活動導(dǎo)致地下水污染的可能性在不斷增大,甚至某些局部的人為污染和水土的流失,都可能給地下含水層帶來不可恢復(fù)的危害。所以,對于地下水環(huán)境的保護(hù)、污染的控制要依法加大力度來管理。地下水環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重,地下水污染具有隱蔽性和難以逆轉(zhuǎn)性,所以一經(jīng)污染很難治理,最終會導(dǎo)致社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,因此,為了我們要長期有效地利用地下水資源,就必須對地下水環(huán)境精心管理和保護(hù),提高水環(huán)境的質(zhì)量。(2)清除污染源,大力開展預(yù)防污染物的治理工程建設(shè),合理開采地下水,制止水源地上游新開耕地,確保自然植被生長。(3)建設(shè)水源地各溝系統(tǒng)的管理工程,規(guī)劃明確的保護(hù)界限,設(shè)立明顯的宣傳標(biāo)志牌,建設(shè)修復(fù)溝系的保護(hù)管理工程。種植產(chǎn)氧的植被工程,增強(qiáng)地下水的自凈能力。(4)建立科學(xué)的管理體系,健全監(jiān)控管理設(shè)施。實行有償用水制度,以促進(jìn)節(jié)約利用水自用。

三、依法防治地下水污染

1.依法規(guī)劃水環(huán)境管理應(yīng)堅持的原則

(1)貫徹“以防為主、防治結(jié)合”的原則。地下水水質(zhì)的污染常具有緩慢、隱蔽、不易及時察覺、不易治理復(fù)原等特點(diǎn),因此對地下水水質(zhì)的治理,必須貫徹“以防為主、防治結(jié)合”的原則。只有這樣,才能使地下水環(huán)境質(zhì)量不斷向良性循環(huán)發(fā)展,不斷提高水質(zhì)的可用性。(2)貫徹“三同步,三同時”的原則,如果規(guī)劃內(nèi)新建項目不同時、不同步的考慮水環(huán)境保護(hù),必將導(dǎo)致水環(huán)境的污染,給水污染防治帶來許多障礙,因此,規(guī)劃中對新建、改建、擴(kuò)建項目,必須制訂有效的措施,杜絕新增污染源,并納入水污染防治規(guī)劃的管理計劃中。(3)貫徹“環(huán)境綜合整治”以及“發(fā)展區(qū)域治理”的原則。環(huán)境是個整體概念,環(huán)境介質(zhì)之間相互轉(zhuǎn)化,相互影響,因此水環(huán)境規(guī)劃中必須識別環(huán)境之間的因果關(guān)系和共生關(guān)系,從原著手制訂措施。(4)要正確處理好各水系同能量或資源利用程度的高低或難易關(guān)系,水環(huán)境容量的利用則必須從總量控制角度考慮,合理提高凈化作用,在開發(fā)水源地時要求得到最佳組合。(5)要正確處理技術(shù)、法制、行政、經(jīng)濟(jì)手段之間的關(guān)系。這些手段必須綜合運(yùn)行,使之形成行之有效的管理手段。依法管理是最根本的,一個大的規(guī)劃沒有法律上的保障是難以實現(xiàn)的。(6)正確處理需要和可能的關(guān)系。制訂治理水源地目標(biāo)時,除了從環(huán)境角度提出要求外,還必須考慮當(dāng)前及今后的財力、人力和技術(shù)等條件,做到實事求是,不致因目標(biāo)過高而使規(guī)劃無法實現(xiàn)。

四. 地下水及土壤污染現(xiàn)場強(qiáng)化生物恢復(fù)技術(shù)

近年來,一種用于治理土壤和地下水污染的現(xiàn)場生物恢復(fù)技術(shù)逐漸發(fā)展起來,并受到越來越 多的重視?,F(xiàn)場生物恢復(fù)技術(shù)是利用處理場地中的細(xì)菌和真菌等微生物,使其將有機(jī)污染物或其他復(fù)雜的合成物通過新陳代謝分解為CO2、CH4、H2O、無機(jī)鹽及生物基質(zhì)等,從而達(dá)到清除污染物的目的。

生物恢復(fù)技術(shù)分為自然生物恢復(fù)和強(qiáng)化生物恢復(fù)。自然生物恢復(fù)是處理場地的微生物利用周 圍環(huán)境中的營養(yǎng)物質(zhì)和電子受體對污染物降解的過程,其降解速度受到營養(yǎng)物質(zhì)種類、數(shù)量 及電子受體接受電子能力大小和其他物理條件的限制。強(qiáng)化生物恢復(fù)技術(shù)是通過提供適宜的營養(yǎng)物質(zhì)、電子受體及改善其他限制生物恢復(fù)速度的因素,達(dá)到提高生物恢復(fù)速度、加速污 染物降解的目的。用于治理土壤和地下水污染的現(xiàn)場強(qiáng)化生物恢復(fù)技術(shù)主要有生物吹脫法、 土地處理法、空氣鼓泡法和液體輸送法等。

總結(jié):

有了以上的問題探討,我們更要加緊步伐,真正實心實意的為群眾做出有效的解決方案,這項任務(wù)艱巨,需要我們大家共同努力。

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