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地下水定義精選(九篇)

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地下水定義

第1篇:地下水定義范文

【關(guān)鍵詞】 地下室頂板設(shè)計(jì)頂板覆土工程設(shè)計(jì)排水覆土厚度

中圖分類號(hào): TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):

【正文】

一 關(guān)于頂板覆土問題的設(shè)計(jì)要求

首先,要想將地下室(尤其是現(xiàn)代化大型住宅小區(qū)中的地下室)營建得能夠兼實(shí)用與堅(jiān)固的特點(diǎn)于一體,就要全面考慮對(duì)地下室頂板及其上覆土的各種使用可能,如綠化、排水、建造房屋、修建公路等,還要考慮到地下給水排水所用管道問題。因此,要明確不同建筑領(lǐng)域在不同情況下對(duì)于地下室頂板覆土的各種要求。

1、建筑專業(yè)對(duì)于覆土的要求

(1)人與自然和諧共榮的夙求使得現(xiàn)代建筑越來越多地加入了綠化與景觀植被設(shè)計(jì),這一點(diǎn)在地下室頂板上也有很大體現(xiàn),我們?cè)诔鞘兄械暮芏嗟叵率翼攲訒?huì)看到設(shè)計(jì)獨(dú)特的綠化和水池等。在這種建筑設(shè)計(jì)中,我們必須考慮地下室頂層覆土的厚度等指標(biāo),根據(jù)相關(guān)研究,這種項(xiàng)目對(duì)頂層覆土厚度的最低要求是1200至1500mm。

(2)地下室結(jié)構(gòu)面層之上,建筑的建造要考慮找坡問題,而這常常是通過陶?;炷粱蛘吲判钏宓葋韺?shí)現(xiàn)的,根據(jù)相關(guān)指標(biāo)規(guī)定,200mm的覆土厚度才能達(dá)到建筑要求。

2、給排水專業(yè)對(duì)于覆土的要求

(1)凍土問題

由于國土開闊,領(lǐng)域跨緯度大,地理地勢(shì)種類多樣,我國不同地區(qū)的凍土差異明顯,呈現(xiàn)“南淺北深,東淺西深”的整體現(xiàn)狀,如位于我國北部地區(qū)的哈爾濱凍土層達(dá)200厘米,而南部城市杭州則為5厘米,位于低地勢(shì)的北京為85厘米,而處于第一階梯高地勢(shì)的內(nèi)蒙古二連浩特與新疆的烏恰均在300厘米以上。不同的凍土厚度對(duì)土層內(nèi)部物質(zhì)的影響自然存在差異,因?yàn)榈叵率翼敯甯餐翆觾?nèi)要鋪設(shè)多種管道,而且覆土層兼有對(duì)地下室保溫的用途,所以《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)地下室頂板覆土層厚度做出了硬性要求,明確規(guī)定室外埋設(shè)地管道接戶管要不得高于凍土線以上0.15m處。

(2)各類管道鋪設(shè)問題

《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中要求,室外排水管道的最低埋深為管道頂部的覆土層厚度不能小于300mm,又由于地下室建筑大多為頂板面積寬大的大型建筑,排雨量比一般建筑屋頂要大,雨水管道的管徑將會(huì)大至500mm左右。這方面我們用以實(shí)例數(shù)據(jù)說明:

分析一頂板距邊界最遠(yuǎn)點(diǎn)100米的地下室,管道數(shù)據(jù)按照最小坡度的3‰計(jì)算,則找坡部分則需要100*0.003=0.3m=300mm,故該地下室頂板覆土層最低厚度為300mm+500mm+300mm=1100mm=1.1m。

這一部分還需要考慮管道在交叉時(shí)于覆土內(nèi)標(biāo)出現(xiàn)沖突以及覆土內(nèi)部鋪設(shè)的多孔盲管等交叉問題。

(3)頂板承重問題

現(xiàn)代建筑地下室的頂板部分大多設(shè)置普通車道及消防車道,為保障頂板承重質(zhì)量和地下室結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固性,穿越車道的部分的管道管頂覆土厚度要高于0.7m,若以500mm管徑的雨水管為例,則穿越坡道的地方覆土層至少需1.2m。

對(duì)于凍土嚴(yán)重地區(qū),還要考慮鋪設(shè)防凍層問題。

種種因素對(duì)地下室頂板覆土層的厚度都有嚴(yán)格的要求,這就需要相關(guān)工作人員統(tǒng)籌考慮,結(jié)合建筑學(xué)與給排水專業(yè)知識(shí)對(duì)地下室頂板的覆土層作出合理化設(shè)計(jì),保障建筑使用安全,并能完成其各種需求。

二室外給排水總圖設(shè)計(jì)中需注意的問題

1.室外給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需注意的問題

對(duì)于室外的給水系統(tǒng),由于與排水系統(tǒng)同屬于一個(gè)系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)中要注意其防污的問題。一般我們的生活以及生產(chǎn)用水,多數(shù)是從市政給水管網(wǎng)中引出的,也有一些企業(yè)和個(gè)人應(yīng)用的是地下水系統(tǒng),為了使這些水能夠符合用水的標(biāo)準(zhǔn),在室外給水系統(tǒng)中應(yīng)該加入防污隔斷閥的設(shè)計(jì)。其工作的原理是在普通隔斷閥的基礎(chǔ)上,加入了兩只止回閥,使其有效的防止水的回流污染、防止不潔凈的水灌入供水主管。防污隔斷閥技術(shù)特點(diǎn)有如下幾個(gè)方面:

首先,這種機(jī)構(gòu)的尺寸小、設(shè)計(jì)簡單、維修與安裝十分方便;

其次,其外形的設(shè)計(jì)采用的是流線型技術(shù),能夠有效的節(jié)約能源,減小水流動(dòng)中的阻力消耗,增加了水泵中電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率。設(shè)計(jì)采用了全銅結(jié)構(gòu),避免由于長期使用而產(chǎn)生的銹蝕現(xiàn)象;

再次,兩只止回閥的設(shè)計(jì)與安全泄水閥的設(shè)計(jì)增加了防止污水流入主管以及支管的可靠性;

最后,使用的范圍比較廣泛。使用的壓力范圍在1.0Mpa-1.5Mpa之間即可,對(duì)于水質(zhì)的要求是沒有明顯可見雜質(zhì)的清水,溫度在0攝氏度到80攝氏度之間,支持了全國大部分地區(qū)的溫泉水溫。

在設(shè)計(jì)中加入防污隔斷閥,雖然會(huì)增大一部分成本,但是其能夠達(dá)到很好的防污效果,是現(xiàn)代室外供水系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。

2.室外污水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需注意的問題

隨著我們國家經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,人們對(duì)于建筑物的污水處理系統(tǒng)也開始了前所未有的重視。按照國家的相關(guān)規(guī)定,建筑物的污水處理系統(tǒng)應(yīng)該具備去油、沉淀凈化的功能,這樣就需要隔油池以及化糞池的設(shè)計(jì),其設(shè)計(jì)的原則是不能夠影響建筑物的正常使用,要便于清理。還要在設(shè)計(jì)的之初考慮清楚可能出現(xiàn)的最大服務(wù)人數(shù)的數(shù)量以及將來是否有擴(kuò)容的計(jì)劃等等。

隔油池一般的流量是按照秒來計(jì)算,每秒的最大流量不超過0.005立方米,含有油污的污水,不能夠在池中連續(xù)存蓄10分鐘,其清理的周期為一星期。國家對(duì)于隔油池有標(biāo)準(zhǔn)要求,最小的隔油池為0.9立方米的有效容積,而最大的隔油池為4.5立方米的有效容積,使用單位可以根據(jù)需要來進(jìn)行設(shè)計(jì)。

化糞池的設(shè)計(jì)一般由設(shè)計(jì)人員根據(jù)實(shí)際的需要進(jìn)行設(shè)計(jì),主要是根據(jù)總使用人數(shù)來確定其容積的大小。在設(shè)計(jì)化糞池位置時(shí)要特別注意,不能夠距離生活飲用水的水池太近,一般距離不小于10米。如果建筑物是抽取地下水,則化糞池要在地下水源地30米以外。由于化糞池內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生沼氣等可燃性氣體,要在設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留通氣孔。

無論是隔油池還是化糞池,出水管的中心線應(yīng)該在設(shè)計(jì)水位以下60毫米處。

3.室外雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需注意的問題

建筑物室外場地以及小區(qū)中應(yīng)該設(shè)置專門雨水排水管網(wǎng)系統(tǒng),特別是在地勢(shì)較低的區(qū)域有很大的必要。一些小區(qū)室外的花園、廣場、草坪以及其他處于低洼的地區(qū),這些區(qū)域就應(yīng)該設(shè)置雨水口。而雨水口是的設(shè)計(jì)是根據(jù)匯水點(diǎn)與匯水面積來設(shè)計(jì)的。匯水點(diǎn)的確定可以使用人工注水的方式來進(jìn)行,也可以在降雨的時(shí)候去觀察積水區(qū)域的最低點(diǎn),該點(diǎn)就是匯水點(diǎn)。而匯水區(qū)域的面積計(jì)算,要確定該地區(qū)的年平均降水量以及歷年的最大暴雨量,再去以測(cè)量好的匯水點(diǎn)為注水點(diǎn),注入最大降雨量時(shí)發(fā)生的水量,測(cè)量過水面積,就可以得到粗略的匯水面積。室外雨水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中要注意一下幾點(diǎn):

首先,要做好測(cè)量工作,確定該區(qū)域的匯水點(diǎn),在匯水點(diǎn)處設(shè)立雨水口,也可以在一個(gè)區(qū)域的較為低洼的地方設(shè)置雨水口,雨水口嚴(yán)禁設(shè)計(jì)在其他的管道上,不要在樓道的正前方設(shè)計(jì),這樣不方便居民的出行;

其次,由于雨水可能會(huì)夾雜一些泥沙進(jìn)入雨水口,對(duì)于雨水口的管件直徑要求比普通的水管設(shè)計(jì)要略大,一般要求不小于200毫米。雨水口的深度也不宜過深,以1米為宜。

最后,雨水口數(shù)量的設(shè)計(jì)要根據(jù)雨水口所在區(qū)域的徑流系數(shù)來決定,系數(shù)越大的,需要設(shè)計(jì)的雨水口越多。在小區(qū)綠地,徑流系數(shù)一般為0.15,不需要設(shè)計(jì)太多的雨水口,在石塊路面或是柏油路面,徑流系數(shù)為0.6,需要設(shè)計(jì)較多的雨水口。

參考文獻(xiàn)

[1]張明選,武向陽,盛春杰淺論排水管道工程的施工質(zhì)量管理[J].科技信息,2012(12)

[2]鄭琴,周文獻(xiàn).對(duì)下穿式立交橋捧水問題的探討[J].給水捧水,2010(11)

[3]阮儀三,王景慧,王林,給排水設(shè)計(jì)[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,2010(4)

[4]張季平,周劍波.單層地下室上浮事故原因及處理[J].住宅科技,2005,8:40~42.

第2篇:地下水定義范文

關(guān)鍵詞:華北平原;地下水資源承載力;地下水開采程度;社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度

中圖分類號(hào)::TV213 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-1683(2017)04-0013-06

Abstract:Groundwater is over-exploited in North China Plain,and this brings a series of eco-environmental problems.The sustainability of groundwater carrying capacity in NCP is faced with an unprecedented challenge.The definition of groundwater carrying capacity was put forward in this study and a new evaluation method for groundwater carrying capacity was proposed.The cities were grouped into three regions,i.e.the non-over-exploited and non-overloaded region (NN),the over-exploited but non-overloaded region (ON),and the over-exploited and overloaded region (OO).The results showed that the GDP supported by groundwater was 1560.8 billion RMB in 2003,and it quickly increased to 3758.5 billion RMB in 2011.33.3% of the cities belong to the NN region.NCP as a whole and 57.2% of the cities belong to the ON region,where groundwater has been over-exploited,but the water use efficiency is relatively low,so there is still room for social and economic development if the water use efficiency is enhanced.9.5% of the cities belong to the OO region.In the end,we discussed the approaches to enhancing the groundwater carrying capacity,including increasing the available groundwater quantity and enhancing the water use efficiency.

Key words:[JP2]North China Plain;groundwater carrying capacity;groundwater exploitation degree;social and economic development level

S著近幾十年中國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人口的劇增,社會(huì)各方面對(duì)水的需求迅速增長,水資源供需矛盾日益突出[1]。華北平原地處半干旱半濕潤地區(qū),水資源有限且氣候呈暖干化趨勢(shì)[2-3],作為地下水支撐農(nóng)業(yè)高產(chǎn)的重要糧食產(chǎn)區(qū)之一,該區(qū)地下水長期過量開采,區(qū)域地下水位持續(xù)下降,形成了世界上最大的地下水降落漏斗,并引起地面沉降、地面塌陷、地裂縫等一系列資源環(huán)境問題[4],引起了國際范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注,嚴(yán)重制約了區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。“華北平原地下水資源對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的承載力上限到底有多大?”、“是否還有可調(diào)控的空間?”等問題成為我國政府、公眾、甚至國際社會(huì)共同關(guān)注的問題,也成為資源環(huán)境領(lǐng)域必須要回答的問題。開展華北平原地區(qū)地下水資源承載能力評(píng)價(jià)是回答上述問題的關(guān)鍵,這不僅是華北地區(qū)水循環(huán)和地下水資源可持續(xù)發(fā)展研究的重要課題,也對(duì)保障水資源-生態(tài)環(huán)境-社會(huì)經(jīng)濟(jì)-糧食安全的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展具有緊迫的現(xiàn)實(shí)意義。

目前,國際上對(duì)水資源承載力的單項(xiàng)研究成果較少,大多將其納入可持續(xù)發(fā)展的理論范疇[5-9]。在我國,關(guān)于水資源承載力的研究相對(duì)較多,尤其是20世紀(jì)90年代以來相關(guān)研究如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)[10-15],提出的概念和研究方法也層出不窮。定義主要可以歸納為水資源開發(fā)規(guī)模論和水資源承載最大規(guī)模論兩種,代表性研究分別為高彥春[16]和阮本清[17]等,持第二種觀點(diǎn)的學(xué)者較多[18-19]。水資源承載力的研究方法目前采用較多有常規(guī)趨勢(shì)法、背景分析法、層次分析法、動(dòng)態(tài)模擬遞推算法、狀態(tài)空間法、模糊評(píng)價(jià)方法、主成分分析法、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法等,主要可歸為經(jīng)驗(yàn)估算法、指標(biāo)體系評(píng)價(jià)法和復(fù)雜系統(tǒng)分析法等三類[11],其中經(jīng)驗(yàn)估算法一般精度較低,指標(biāo)體系法評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取有一定的局限性,復(fù)雜系統(tǒng)法參數(shù)較多、不易把握和推廣。關(guān)于地下水資源承載力的研究相對(duì)較少,尚處于探索階段。直到2000年以后相關(guān)才不斷增多[20-24],各種方法和指標(biāo)也頗為豐富,并成為水資源承載力研究領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。地下水資源承載力的概念和方法也多直接沿用水資源承載力的方法,目前也尚無統(tǒng)一、明確的定義和成熟的方法。

基于以上背景,本研究擬從地下水資源最大可利用量以及地下水資源對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的承載能力兩個(gè)角度出發(fā),定義地下水資源承載力的概念和內(nèi)涵;并結(jié)合用水效率提出區(qū)域地下水資源承載力評(píng)價(jià)的新方法;并對(duì)現(xiàn)狀條件下華北平原地區(qū)各城市地下水資源承載力進(jìn)行評(píng)價(jià),力求能明確、清晰表示地下水資源對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐能力,最后探討地下水資源承載力的調(diào)控途徑及提高對(duì)策。

1 地下水資源承載力的方法與理論

1.1 地下水資源承載力的概念與內(nèi)涵

地下水資源既有自然屬性也有社會(huì)屬性。其自然屬性表現(xiàn)在兩個(gè)方面:其一是地下水資源量的大小取決于地下水系統(tǒng)獲得補(bǔ)給的能力,必然受到氣象水文、地形地貌、水文地質(zhì)條件等因素的控制和影響,在這些自然條件的影響和控制下,從多年平均的意義上講地下水系統(tǒng)從外界獲得補(bǔ)給的能力是相對(duì)穩(wěn)定的,即為地下水天然資源量;其二是作為自然環(huán)境的構(gòu)成要素,地下水在形成、運(yùn)移過程中與周圍自然環(huán)境發(fā)生諸多的相互作用,對(duì)自然環(huán)境的維持與演變具有重要的甚至是不可替代的作用,因此,人類取用地下水要充分考慮到這部分用于維持自然環(huán)境的水量,以不引起嚴(yán)重環(huán)境問題為前提,即為地下水可利用量。然而,僅從自然屬性角度考察地下水資源的承載力還不夠,地下水在人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域都有舉足輕重的作用,具有廣泛的社會(huì)屬性,不同的利用途徑會(huì)產(chǎn)生不同的用水效率,且各行各業(yè)的用水效率均有上限,因而其對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐能力必然存在上限,即為地下水資源的承載力。顯然地下水資源承載力一方面取決于自然環(huán)境約束下地下水系統(tǒng)的最大供水能力,另一方面又受社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段和地下水利用結(jié)構(gòu)影響。

基于以上討論,針對(duì)本研究目的給出地下水資源承載力的定義:地下水資源承載力是指在一定發(fā)展階段下,以可預(yù)見的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水平為依據(jù),以可持續(xù)發(fā)展為原則,以地下水最大可利用量為前提,地下水資源對(duì)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大支撐能力。以可支撐的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模(人口、GDP)表示。

1.2 地下水資源承載力評(píng)價(jià)方法

2 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

華北平原位于中國東部,東臨渤海、西抵太行山,北到燕山、南抵黃河,總面積13.9 萬km2。2011年末總?cè)丝诩s1.2 億人,包括21個(gè)大中型城市。華北平原是中國的政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心,也是重要的糧食生產(chǎn)基地。然而,華北平原是我國水資源最為緊缺的地區(qū)之一。年平均降水量為558.6 mm[4],多年平均水資源量為372 億m3[25],其中地下水資源量占60%左右[26]。據(jù)統(tǒng)計(jì),2011年,華北平原所涉及的各縣區(qū)總用水量為353.86 億m3/a,占全國總用水量的7.14%,其中,地下水開采量為212.9億m3/a,從行政分區(qū)看,地下水是河北平原的主要供水水源,地下水供水量占總供水量的80.21%。本研究所涉及到的地下水資源開采量數(shù)據(jù)來自河北省各市地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)報(bào)告,地下水資源可利用量數(shù)據(jù)來自華北平原地下水可持續(xù)利用調(diào)查評(píng)價(jià)結(jié)果[4],供用水?dāng)?shù)據(jù)和經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)均來自河北、山東、河南各省2011年水利統(tǒng)計(jì)年鑒和各省市統(tǒng)計(jì)年鑒和經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒。

3 結(jié)果與討論

3.1 華北平原各地市地下水供水能力

根據(jù)最新地下水資源評(píng)價(jià)結(jié)果[4],地下水資源的最大供水能力由大到小依次為:保定、北京、新鄉(xiāng)、石家莊、邯鄲、唐山、聊城、德州、邢臺(tái)、濮陽、廊坊、天津、安陽、衡水、滄州、焦作、秦皇島、濱州、濟(jì)南、鶴壁和東營(圖2),保定市最大,為25.8億m3,鶴壁和東營最小,分別為1.6和0.1億m3。

3.2 地下水資源實(shí)際承載的經(jīng)濟(jì)規(guī)模

地下水資源對(duì)經(jīng)濟(jì)的支撐能力以地下水資源最大供給量為前提,但更取決于各用水行業(yè)和部門的用水效率。華北平原用水效率略高于中國平均用水效率,同樣遠(yuǎn)低于國際先進(jìn)水平。本研究統(tǒng)計(jì)了2003年和2011年華北平原各地市不同行業(yè)的平均用水效率,并折算成綜合用水效率,即每方水平均可產(chǎn)生的GDP價(jià)值。華北平原平均用水效率在近10年g顯著提高,從2003年的51.3元/m3到179.5元/m3(圖3),提高了3倍多。2011年各城市用水效率從高到低見圖4,其中天津和北京遙遙領(lǐng)先,分別為489.5元/m3和451.4元/m3,最低為衡水,僅為54.5元/m3。

用水效率提高的同時(shí),華北平原各城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)也迅速發(fā)展,地下水支撐的總GDP從2003年的15 608.18億元迅速提高到2011年的37 584.9 億元,近10年間增長了2倍之多。其中,北京遙遙領(lǐng)先,地下水實(shí)際承載的GDP達(dá)到9 435.1 億元,東營和濱州最小,僅為252億元。地下水實(shí)際支撐的GDP從大到小依次為北京、唐山、石家莊、天津、滄州、保定、邯鄲、濟(jì)南、聊城、廊坊、邢臺(tái)、安陽、焦作、衡水、新鄉(xiāng)、秦皇島、德州、濮陽、鶴壁、東營、濱州。然而,大多數(shù)地區(qū)地下水實(shí)際承載的GDP已超過了地下水的安全承載能力,其中有14個(gè)城市都已超載(圖4),總體而言,華北平原地下水資源實(shí)際承載的GDP也超過了當(dāng)前用水效率下可安全承載的GDP(31 325.9億元),超載率為20%。

3.3 華北平原各地市地下水承載力比較

基于第二部分介紹的相對(duì)評(píng)價(jià)方法,取區(qū)內(nèi)最大用水效率值489.5元/m3(天津市)為參考用水效率計(jì)算各地市地下水理論可支撐GDP規(guī)模,并將各地市地下水開采程度和地下水支撐的經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度投影到RG-GQ關(guān)系圖上(圖5)。

如圖5所示,華北平原作為一個(gè)整體的投影點(diǎn)落在II區(qū),意味著華北平原雖然已發(fā)生地下水超采,但用水效率遠(yuǎn)低于區(qū)內(nèi)最高用水效率,現(xiàn)狀經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到水資源制約,但通過提高用水效率,仍有較大的發(fā)展空間。新鄉(xiāng)、德州、濮陽、濱州、聊城、北京等7市位于I區(qū)(占33.3%),說明這6個(gè)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)地下水資源依賴程度低,且用水效率有待提高,其中新鄉(xiāng)、德州地下水資源開采程度較低,北京、聊城雖尚未超采,但已接近100%,除北京外,其它五個(gè)城市用水效率較低,節(jié)水空間很大;這與劉敏等[20]得出的新鄉(xiāng)、濮陽、濱州和聊城位于尚具一定開發(fā)潛力的第一組的結(jié)論較為一致。保定、邯鄲、廊坊、安陽、唐山、石家莊、鶴壁、邢臺(tái)、秦皇島、衡水、焦作、滄州等12個(gè)地區(qū)位于Ⅱ區(qū),占57.2%,表明這12個(gè)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)地下水資源依賴程度高,且已發(fā)生地下水超采,但用水效率低,經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)際并未超載,現(xiàn)狀經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到水資源制約,但節(jié)水空間很大,通過提高用水效率、減少地下水開采量,地下水資源仍可回歸采補(bǔ)平衡狀態(tài),未來社會(huì)經(jīng)濟(jì)規(guī)模仍有發(fā)展空間;濟(jì)南市位于Ⅲ區(qū),表明在目前用水水平下的用水效率下,該區(qū)已發(fā)生地下水超采和經(jīng)濟(jì)超載,若沒有地下水可利用量增加的情況下,地下水將構(gòu)成未來發(fā)展的重要制約因素??偟膩碚f,華北平原地區(qū)大多數(shù)地市地下水已嚴(yán)重超采,地下水資源承載力的可持續(xù)性面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn),整體用水效率較低,現(xiàn)狀經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到水資源制約,這與劉敏等[20]得出的“多數(shù)城市地下水資源開發(fā)利用潛力已接近其極限,部分出現(xiàn)嚴(yán)重超采”和錢永等[27]得出的“華北平原淺層地下水已基本無開發(fā)潛力”的結(jié)論較為相似,但也有不同,本研究認(rèn)為,通過提高用水效率、節(jié)水和壓采,華北平原地下水資源仍可回歸采補(bǔ)平衡狀態(tài),地下水對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的承載力仍由提升空間。這與汪彥博等[28]開源節(jié)流、不擴(kuò)大開采但提高供水率、利用率(用水效率)、提倡節(jié)水以緩解水資源缺乏方案的理念一致;與華北平原地下水主要用于農(nóng)業(yè)灌溉[29],而農(nóng)業(yè)用水效率很低、亟待提高[30-31]的結(jié)論也較為一致。

3.4 地下水Y源承載力的提高對(duì)策和調(diào)控途徑

地下水承載力既具有自然屬性又具有社會(huì)屬性。影響區(qū)域地下水承載力的主要因素包括四個(gè)方面:自然因素(包括氣候、水文條件和地質(zhì)、水文地質(zhì)條件)、環(huán)境因素(地質(zhì)環(huán)境、生態(tài)環(huán)境)、社會(huì)因素(人口、科技進(jìn)步、管理政策、宣傳教育等)、經(jīng)濟(jì)因素(工業(yè)、農(nóng)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè))。它們之間相互影響、相互制約,構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。由地下水資源承載力的定義可知,地下水承載力是地下水可利用量和用水效率的函數(shù),因此,地下水承載力的調(diào)控途徑可從兩個(gè)方面考慮。

(1)增加地下水可利用量的途徑。由地下水資源承載力的內(nèi)涵可知,地下水可利用量又是水文地質(zhì)條件、經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件、環(huán)境條件等的函數(shù)。因而,結(jié)合不同地區(qū)的自身?xiàng)l件,可采用以下途徑增加其地下水可利用量:①利用山前沖洪積扇的調(diào)蓄能力,通過人工雨洪調(diào)蓄,增加地下水的可循環(huán)利用量,如實(shí)施山前梯級(jí)水壩的地下水庫“回灌”工程[26];②在中東部平原,發(fā)展淺層弱滲透含水層淡水開采技術(shù),增加地下水可利用量;③在中東部平原,發(fā)展微咸水改造利用技術(shù),增加地下水可利用量。

(2)提高的用水效率的途徑。用水效率與經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、管理政策、公眾認(rèn)識(shí)水平等息息相關(guān)。因而對(duì)不同用水部門和行業(yè)可采用以下途徑提高用水效率:①發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù),提高農(nóng)業(yè)用水效率;②提高工業(yè)用水重復(fù)利用率,提高工業(yè)用水效率;③調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),改變經(jīng)濟(jì)增長模式,提高總體用水效率;④依托科技進(jìn)步,制定管理政策,加強(qiáng)宣傳教育,提高公眾節(jié)水意識(shí),提高全社會(huì)用水效率。

4 結(jié)論

本研究主要結(jié)論包括幾下四點(diǎn)。①地下水資源承載力是指在一定發(fā)展階段下,以可預(yù)見的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水平為依據(jù),以可持續(xù)發(fā)展為原則,以地下水最大可利用量為前提,地下水資源對(duì)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大支撐能力。②對(duì)區(qū)域地下水資源承載力評(píng)價(jià)建立地下水資源開采程度和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度關(guān)系圖,將地下水資源承載力分為未超采未超載、超采未超載、超采超載三個(gè)區(qū)。③華北平原地區(qū)地下水支撐的總GDP從2003年的15 608.18億元迅速提高到2011年的37 584.9 億元,近10年間增長了2倍之多。RG-RQ關(guān)系圖結(jié)果顯示,僅有33.3%的地市位于未超采未超載區(qū);華北平原整體及57.2%的地市均位于超采未超載區(qū);9.5%的地市位于超采超載區(qū)。④可以通過增加地下水資源可利用量和提高用水效率兩方面來改善目前的超采超載狀態(tài),其中,提高用水效率效果更顯著。然而,地下水系統(tǒng)是個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜、受各種天然因素和人為因素影響和制約的系統(tǒng),本研究還未能把淺層水和深層水分開考慮且由于數(shù)據(jù)所限未考慮城市間的借調(diào)水問題,尚需進(jìn)一步完善。

參考文獻(xiàn)(References):

[1] 左其亭,張修宇.氣候變化下水資源動(dòng)態(tài)承載力研究[J].水利學(xué)報(bào),2015,46(4):387-395.(ZUO Qi-ting,ZHANG Xiu-yu.Dynamic carrying capacity of water resources under climate change[J].Journal of Hydraulic Engineering,2015,46(4):387-395.(in Chinese))

[2] Liu M,Shen Y,Zeng Y,et al.Trend in pan evaporation and its attribution over the past 50 years in China[J].Journal of Geographical Sciences,2010,20(4):557-568.

[3] 劉敏,沈彥俊.海河流域近50年水文要素變化分析[J].水文,2010,30(6):74-77.(LIU Min,SHEN Yan-jun.Change trend of hydrological elements in Haihe River Basin over the last 50 years[J].Journal of China Hydrology,2010,30(6):74-77.(in Chinese))

[4] 張兆吉,費(fèi)宇紅,陳宗宇,等.華北平原地下水可持續(xù)利用調(diào)查評(píng)價(jià)[M].北京:地質(zhì)出版社,2009.(ZHANG Zhao-ji,F(xiàn)EI Yu-hong,CHEN Zong-yu,et al.Investigation and assessment of sustainable utilization of groundwater resources in the North China Plain[M].Beijing:Geological publishing House,2009.(in Chinese))

[5] Villarroya F,Aldwell C R.Sustainable management of groundwater resources[J].Environmental Geology,1998,34(2/3):111-115.

[6] Filho W L.Climate Change and the Sustainable Use of Water Resources[M].Germany:Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co.KG,2012.

[7] Varis O,Vakkilainen P.China′s 8 challenges to water resources management in the first quarter of the 21st Century[J].Geomorphology,2001(4):115-129.

[8] Tiwari P C,Joshi B.Environmental Changes and Sustainable Development of Water Resources in the Himalayan Headwaters of India[J].Water Resources Manage,2012(26):883-907.

[9] Thomas B F,F(xiàn)amiglietti J S.Sustainable groundwater management in the Arid Southwestern US:Coachella Valley,California[J].Water Resources Management,2015.DOI:10.1007/s11269-015-1067-y[ZK)]

[10] [ZK(#]朱一中,夏軍,談戈.關(guān)于水資源承載力理論與方法的研究[J].地理科學(xué)進(jìn)展,2002,21(2):180-188.(ZHU Yi-zhong,XIA Jun,TAN Ge.A primary study on the theories and process of water resources carrying capacity[J].Progress in Geography,2002,21(2):180-188.(in Chinese))

[11] 袁鷹,甘泓,王忠靜,等.淺談水資源承載能力研究進(jìn)展與發(fā)展方向[J].中國水利水電科學(xué)研究院學(xué)報(bào),2006,4(1):62-67.(YUAN Ying,GAN Hong,WANG Zhong-jing,et al.Discussion on progress and development trend of the research on water resources carrying capacity[J].Journal of China Institute Water Resource and Hydropower Research,2006,4(1):62-67.(in Chinese))

[12] 陳守煜,胡吉敏.可變模糊評(píng)價(jià)法及在水資源承載能力評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].水利學(xué)報(bào),2006,37(3):264-277.(CHEN Shou-yu,HU Ji-min.Variable fuzzy assessment method and its application in assessing water resources carrying capacity[J].Journal of Hydraulic Engineering,2006,37(3):264-277.(in Chinese))

[13] 張寶成,孫林巖.國內(nèi)外水資源承載力的研究綜述[J].當(dāng)代經(jīng)濟(jì)科學(xué),2006,28(6):97-101,126.(ZHANG Bao-cheng,SUN Lin-yan.Literature review on water carrying capacity[J].Modern Economic Science,2006,28(6):97-101,126.(in Chinese))

[14] 袁偉,樓章華,田娟.富陽市水資源承載能力綜合評(píng)價(jià)[J].水利學(xué)報(bào),2008,39(1):103-108.(YUAN Wei,LOU Zhang-hua,TIAN prehensive evaluation of Water resources carrying capacity in Fuyang city[J].Journal of Hydraulic Engineering,2008,39(1):103-108.(in Chinese))

[15] 宰松梅,溫季,仵峰,等.河南省新鄉(xiāng)市水資源承載力評(píng)價(jià)研究[J].水利學(xué)報(bào),2011,42(7):783-788.(ZAI Song-mei,WEN Ji,WU Feng,et al.Evalution of water resources carrying capacity in Xinxiang City[J].Journal of Hydraulic Engineering,2011,42(7):783-788.(in Chinese))

[16] 高彥春,劉昌明.區(qū)域水資源開發(fā)利用的閾限分析[J].水利學(xué)報(bào),1997(8):73-79.(GAO Yan-chun,LIU Chang-ming.Limit analysis on the development and utilization of regional water resources[J].Journal of Hydraulic Engineering,1997(8):73-79.(in Chinese))

[17] 阮本青,沈晉.區(qū)域水資源適度承載能力計(jì)算模型研究[J].土壤侵蝕與水土保持學(xué)報(bào),1998,4(3):57-61.(RUAN Ben-qing,SHEN Jin.Calculating model for moderaterly bearing capacity of regional water resources[J].Journal of water and soil conservation,1998,4(3):57-61.(in Chinese))

[18] 惠泱河,Y曉輝,黃強(qiáng),等.水資源承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[J].水土保持通報(bào),2000,21(1):30-34.(HUI Yang-he,JIANG Xiao-hui,HUANG Qiang,et al.Research on evaluation index system of water resources bearing capacity[J].Bulletin of Soil and Water Conservation,2000,21(1):30-34.(in Chinese))

[19] 龍騰銳,姜文超,何強(qiáng).水資源承載力內(nèi)涵的新認(rèn)識(shí)[J].水利學(xué)報(bào),2004(1):38-45.(LONG Teng-rui,JIANG Wen-chao,HE Qiang.Water resources carrying capacity:new perspectives based on eco-economic analysis and sustainable development[J].Journal of Hydraulic Engineering,2004(1):38-45.(in Chinese))

[20] 劉敏,聶振龍,王金哲,等.華北平原地下水資源承載力模糊綜合評(píng)價(jià)[J].水土保持通報(bào),2014,34(6):311-315.(LIU Min,NIE Zheng-long,WANG Jin-zhe,et al.Fuzzy comprehensive evaluation of groundwater resources carrying capacity in North China Plain[J].Bulletin of Soil and Water Conservation,2014,34(6):311-315.(in Chinese))

[21] 王榮晶,張運(yùn)鳳,張永華,等.大型灌區(qū)地下水資源承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及評(píng)價(jià)方法研究[J].華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào),2009,30(3):4-8.(WANG Rong-jing,ZHANG Yun-Feng,ZHANG Yong-hua,et al.Study on the theory and evaluation method of Large-scale irrigation district groundwater resources carrying capacity[J].Journal of North China University of Water Resources and Electric Power,2009,30(3):4-8.(in Chinese))

[22] 韓曉軍,肖琳,邱林.基于突變理論的灌區(qū)地下水資源承載力評(píng)價(jià)方法[J].灌溉排水學(xué)報(bào),2011,30(1):113-116.(HAN Xiao-jun,XIAO Lin,QIU Lin.The evaluation method of irrigation district groundwater resources carrying capacity based on catastrophe theory[J].Journal of Irrigation and Drainage,2011,30(1):113-116.(in Chinese))

[23] 王海寧,薛惠鋒.基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的地下水資源承載力仿真研究[J].計(jì)算機(jī)仿真,2012,29(10):240-244.(WANG Hai-ning,XUE Hui-feng.Simulation of groundwater resources reserve capacity based on system dynamics[J].Computer Simulation,2012,29(10):240-244.(in Chinese))

[24] 邢旭光,史文娟,張譯丹,等.基于主成分分析法的西安市地下水資源承載力評(píng)價(jià)[J].水文,2013,33(2):35-38.(XING Xu-guang,SHI Wen-juan,ZHANG Yi-dan,et al.Assessment of groundwater resources carrying capacity in Xi′an city based on principal component analysis[J].Journal of China Hydrology,2013,33(2):35-38(in Chinese))

[25] 張光輝,連英立,劉春華,等.華北平原水資源緊缺情勢(shì)與因源[J].地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào),2011,33(2):172-176.(ZHANG Guang-hui,LIAN Ying-li,LIU Chun-hua,et al.Situation and origin of water resources in short supply in North China Plain[J].Journal of Earth Sciences & Environment,2011,33(2):172-176.(in Chinese))

[26] ⑸儆瘢劉鵬飛,周曉妮,等.華北平原水資源合理開發(fā)利用的思路與舉措[J].地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào),2012,34(3):57-61.(LIU Shao-yu,LIU Peng-fei,ZHOU Xiao-ni,et al.Idea and action for the rational development and utilization of water resource in North China Plain[J].Journal of Earth Sciences & Environment,2012,34(3):57-61.(in Chinese))

[27] 錢永,張兆吉,費(fèi)宇紅,等.華北平原淺層地下水可持續(xù)利用潛力分析[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2014,22(8):890-897.(QIAN Yong,ZHANG Zhao-ji,F(xiàn)EI Yu-hong,et al.Sustainable exploitable potential of shallow groundwater in the North China Plain[J].Chinese Journal of Eco-Agriculture,2014,22(8):890-897.(in Chinese))

[28] 汪彥博,王嵩峰,周培疆.石家莊市水環(huán)境承載力的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2006,29(3):26-28.(WANG Yan-bo,WANG Song-feng,ZHOU Pei-jiang.Estimating water environmental carrying capacity in Shijiazhuang City using system dynamics[J].Environmental Science & Technology,2006,29(3):26-28(in Chinese))

[29] Weng S,Huang G,Li Y.An integrated scenario-based multi-criteria decision support system for water resources management and planning-A case study in the Haihe River Basin[J].Expert Systems with Applications,2010,37:8242-8254.DOI:10.1016/j.eswa.2010.05.061

第3篇:地下水定義范文

關(guān)鍵詞:地質(zhì)勘察、水文地質(zhì)、巖土

前言:

在一些水文地質(zhì)條件較復(fù)雜的地區(qū),由于工程勘察中對(duì)水文地質(zhì)問題研究不深入,設(shè)計(jì)

中又忽視了水文地質(zhì)問題,經(jīng)常發(fā)生由地下水引發(fā)的各種巖土工程危害問題,令勘察和設(shè)計(jì)

處于難堪的境地,為提高工程勘察質(zhì)量,在勘察中加強(qiáng)水文地質(zhì)問題的研究是十分必要的,在工程勘察中不僅要求查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題,評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體和建筑物的作用及其影響,更要提出預(yù)防及治理措施的建議,為設(shè)計(jì)和施工提供必要的水文地質(zhì)資料,以消除或減少地下水對(duì)巖土工程的危害。下面就某地區(qū)工程地質(zhì)勘察和水文地質(zhì)工作現(xiàn)狀,對(duì)在勘察中需要注意的水文地質(zhì)問題進(jìn)行簡單的介紹。

1.巖土工程中水文地質(zhì)的勘察要求

在巖土工程勘察中,應(yīng)根據(jù)工程的具體要求,通過搜集資料和水文地質(zhì)勘察工作,查明工程所屬區(qū)域的水文地質(zhì)條件。

1.1自然地理?xiàng)l件:這里面包括氣象水文特征和地形地貌等內(nèi)容,氣象水文特征是指工程所屬地域,是屬于亞熱帶還是熱帶、季風(fēng)氣候,濕潤程度與熱量等。地形地貌是指工程區(qū)域周圍的水系、平原或高原特征、地形開闊平坦與否、地貌侵蝕和堆積情況如何等。

1.2地質(zhì)環(huán)境。包括工程所在區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造特征、基底構(gòu)造及其對(duì)第四系厚度的控制、地層巖性、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等方面的內(nèi)容。

1.3地下水位情況。包括近2~5年最高地下水位、水位變化趨勢(shì);地下水補(bǔ)給排泄條件、地表水與地下水的補(bǔ)排關(guān)系及對(duì)地下水位的影響等。地下水位的變化對(duì)巖土工程的影響巨大,是工程勘察的重點(diǎn)內(nèi)容。

1.4各含水層和隔水層的埋藏條件、地下水類型、流向、水位及其變化幅度;主要含水層的分布、厚度及埋深;通過現(xiàn)場試驗(yàn)測(cè)定地層滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)等;場地地質(zhì)條件下對(duì)地下水賦存和滲流狀態(tài)的影響、判定地下水水質(zhì)對(duì)建筑材料的腐蝕性等。

2.水文地質(zhì)類型區(qū)的劃分

賦存于復(fù)雜地貌地質(zhì)體中的地下水,它具有水資源的一般特征,又具有系統(tǒng)性、整體性、流動(dòng)性、可調(diào)節(jié)性和循環(huán)再生性。通過對(duì)賦存環(huán)境的分析研究,可劃分出不同的單元系統(tǒng),這些單元系統(tǒng)相互聯(lián)系,相互影響。因此開發(fā)利用地下水資源時(shí),必須從含水系統(tǒng)整體上考慮取水方案,尋求整體開發(fā)利用地下水資源的最優(yōu)方案,水文地質(zhì)類型區(qū)的劃分就是將賦存環(huán)境類似的地下水地貌地質(zhì)體進(jìn)行分類,從而進(jìn)行系統(tǒng)性和整體性的管理。

2.1定義

水文地質(zhì)類型區(qū)是指按照地下水含水層巖石的結(jié)構(gòu)條件及地貌形態(tài)和成因相似性劃分的獨(dú)立或相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域。

2.2特征

水文地質(zhì)類型區(qū)的特征是地下水按一定的地下水流域分布、運(yùn)移,在一定的地質(zhì)、水文地質(zhì)條件制約下,在一定的空間范圍內(nèi)存儲(chǔ)、運(yùn)動(dòng),完成補(bǔ)給、徑流、排泄過程。

2.2.1具有一定的邊界類型和構(gòu)造組合。

2.2.2具有一定的容積和內(nèi)部組合。

2.2.3在空間范圍內(nèi)有勢(shì)能的轉(zhuǎn)換機(jī)能。

2.2.4具有相對(duì)獨(dú)立的補(bǔ)給、徑流、排泄系統(tǒng)即同一地下水類型區(qū)中,一定的排泄量等于一定的補(bǔ)給量(或包含部分儲(chǔ)存量的變化量。

2.2.5與相鄰的水文地質(zhì)類型區(qū)存在一定的聯(lián)系。

2.2.6具有一定的水質(zhì)類型和組合關(guān)系。

2.2.7具有自身的發(fā)展變化歷史。

2.3劃分原理。

2.3.1劃分原則。

a.水文地質(zhì)類型區(qū)勘查和地下水資源評(píng)價(jià)相結(jié)合。

b.水文地質(zhì)類型與地質(zhì)成因相結(jié)合。

c.主要含水層的介質(zhì)類型與地形地貌、埋藏條件、巖性、透水性能和地下水化學(xué)類型相結(jié)合。

d.舍小就大原則。

e.水文地質(zhì)類型區(qū)的劃分要達(dá)到分類命名簡單、便于操作和水政管理為目的。

2.3.2劃分標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)上述分類原則,水文地質(zhì)類型區(qū)劃分采用自然條件、地貌條件、地質(zhì)條件、埋藏條件、邊界條件和含水層的儲(chǔ)存條件來綜合考慮,側(cè)重考慮水文地質(zhì)類型區(qū)勘查方法和評(píng)價(jià)方法。劃分標(biāo)準(zhǔn)選用地貌類型和不同的含水介質(zhì)相結(jié)合作為劃分標(biāo)準(zhǔn)。

3.工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題的評(píng)價(jià)內(nèi)容

對(duì)工程有影響的水文地質(zhì)因素有:地下水的類型,地下水位及變動(dòng)幅度,含水層和隔水層的厚度和分布及組合關(guān)系,土層或巖層滲透性的強(qiáng)弱及滲透系數(shù),承壓含水層的特征及水頭等。為提高工程地質(zhì)勘察質(zhì)量,應(yīng)在工程地質(zhì)勘察中加強(qiáng)對(duì)水文地質(zhì)問題的研究,不僅要求查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題,評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體和建筑工程可能產(chǎn)生的作用及其影響;更要提出預(yù)防及治理措施的建議,為設(shè)計(jì)和施工提供必要的水文地質(zhì)資料,以消除或減少地下水對(duì)工程建設(shè)的危害。但在工程地質(zhì)勘察報(bào)告中,通常缺少結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工的需要評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土工程的作用和危害。今后在工程地質(zhì)勘察中應(yīng)從以下幾個(gè)方面對(duì)水文地質(zhì)問題進(jìn)行評(píng)價(jià)。

3.1應(yīng)重點(diǎn)評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體和建筑的作用和影響,預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的巖土工程危害,提出防治措施。

3.2工程地質(zhì)勘察中還應(yīng)密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類型,查明與該地基基礎(chǔ)類型有關(guān)的水文地質(zhì)問題,提供選型所需的水文地質(zhì)資料。

3.3不僅要查明地下水的天然賦存狀態(tài)和天然條件下的變化規(guī)律,更重要的是分析和預(yù)測(cè)今后在人為工程活動(dòng)影響下地下水的變化情況,及其對(duì)巖土體和建筑物的不良作用。

3.4地下水位的高低對(duì)各種建筑物都很重要,在分析工程地質(zhì)問題時(shí),地下水位以上和以下要分別對(duì)待。

4.地下水位升降變化引起的巖土工程危害

地下水位升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形,嚴(yán)重者形成地裂,引起建筑物特別是低層或輕型建筑物的破壞。當(dāng)?shù)叵滤蛔兓l繁或變化幅度大時(shí),不僅巖土的膨脹收縮變形往復(fù),而且脹縮幅度也大。因此,在膨脹性巖土地區(qū)進(jìn)行工程勘察時(shí),應(yīng)特別注意對(duì)場地水文地質(zhì)條件的研究,特別是地下水位的升降變化幅度和變化規(guī)律。這對(duì)地基基礎(chǔ)深度的選擇(宜選在地下水位以上或地下水位以下,不宜選在地下水位變動(dòng)帶內(nèi))有重要的參考價(jià)值。若水位在壓縮層范圍內(nèi)上升時(shí),軟化地基土,使其強(qiáng)度降低、壓縮性增大,建筑物可能產(chǎn)生較大的沉降變形;若水位在壓縮層范圍下降時(shí),巖土的自重應(yīng)力增加,可能引起地基基礎(chǔ)的附加沉降,如果土質(zhì)不均勻或地下水位的突然下降也可能使建筑物發(fā)生變形破壞。

5.巖土工程勘察中地下水問題分析及對(duì)策

5.1傳統(tǒng)地下水測(cè)量方法的一些問題

巖土工程勘察中,地下水的測(cè)量與計(jì)算沿用的傳統(tǒng)方法為:(1)鉆孔;(2)提取巖芯后0.5h,測(cè)量孔內(nèi)水位;(3)有條件時(shí),測(cè)量終孔后24h水位,作為穩(wěn)定地下水位。對(duì)于只有含水層貫通的地層,這種方法是合理的,但對(duì)于含水層不貫通的地層和局部(或大部)不透層水的地,這種方法會(huì)帶來一些問題。

5.2巖土工程勘察中地下水問題解決方法探討

為測(cè)取巖體中的真實(shí)地下水位,進(jìn)而找出透水帶,可采取如下方法在鉆孔中進(jìn)行水位測(cè)量。為操作方便,可以采取分段鉆進(jìn)方法,設(shè)計(jì)好每天的鉆進(jìn)工作量,開鉆后可以先以一天的鉆進(jìn)量為一段。每天鉆進(jìn)結(jié)束后,將孔中水抽干,第二天開鉆前測(cè)量水位,即可查明該段是否含水。若上部地層均不含水,則可一直這樣進(jìn)行下去。若上部已有含水層(如第四系含水層),則需將測(cè)量段密封起來,抽干其中的水,第二天測(cè)量該段是否有水及水壓大小以確定其含水性及水位情況。巖體完整段一般不含水,節(jié)理、裂隙密集段可能有水,也可能無水,總體來說,由于巖體中滲透的裂隙性,鉆孔中肯定只有小部分區(qū)段有水(一般在斷層、密集節(jié)理帶產(chǎn)出部位)。這樣,通過測(cè)量可以把地層分為含水段與不含水段,再結(jié)合地球物理勘探測(cè)量,確定出地層的含水部位(裂隙帶)與不含水部位(與水文地質(zhì)中的找水勘探類似)。以此資料作為巖體穩(wěn)定性分析的依據(jù),要準(zhǔn)確可靠得多。含水帶確定之后,可以根據(jù)含水帶的分布特點(diǎn),用裂隙滲透的原理,來確定地下水對(duì)巖體穩(wěn)定性的影響。以最簡單的邊坡平面破壞模型為例,其計(jì)算如下:邊坡滑面裂隙帶寬d,長為L,全滑面上的水頭差為H,則地下水作用力為:

J=(H/L)γwdL=Hγwd

此即為裂隙帶上的總滲透力,平行于滑面,方向向下,作為下滑力參與計(jì)算,而滑面上計(jì)算應(yīng)力時(shí)不再計(jì)及地下水浮力。邊坡的上安全系數(shù)為:

Fs=

式中W-滑體的總重量;α、Φ、c-分別為滑面的傾角、內(nèi)摩擦角和粘聚力。這樣算出的地下水對(duì)巖體穩(wěn)定性的影響,比之用浸潤線計(jì)算的影響要小得多。

6.結(jié)束語

第4篇:地下水定義范文

在一些比較復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境下,如果存在地下水,則其和普通的水資源具有很大的相似性,主要表現(xiàn)在整體性和系統(tǒng)性等方面,通常也會(huì)表現(xiàn)出再生性和可調(diào)節(jié)性??梢酝ㄟ^對(duì)賦存環(huán)境進(jìn)行系統(tǒng)勘查,劃出不同的單元系統(tǒng),水文地質(zhì)類型在劃分區(qū)域的時(shí)候,通常都是將賦存環(huán)境相類似的地下水地貌地質(zhì)歸為一類,這樣做可以更好地進(jìn)行系統(tǒng)性的管理。

1.1水文地質(zhì)類型區(qū)的定義

所謂水文地質(zhì)類型區(qū),就是根據(jù)巖層下面地下水的分布形態(tài)、地貌特點(diǎn)以及含水層的成因相似性即其附近的巖石結(jié)構(gòu)條件等內(nèi)容對(duì)地下水進(jìn)行不同區(qū)域的劃分,使其按照各自的特點(diǎn)形成獨(dú)立或相對(duì)獨(dú)立的地下水分布區(qū)域。

1.2水文地質(zhì)類型區(qū)的特征

在將地下水劃分為不同水文地質(zhì)類型區(qū)時(shí),要使其形成一定的特色,即能夠與其他水文地質(zhì)類型區(qū)有著明顯的不同特征。一般來講,每個(gè)水文地質(zhì)類型區(qū)獨(dú)特的特征應(yīng)該從地下水的流域面積及水流流動(dòng)特點(diǎn)開始分析,并對(duì)其周邊的地質(zhì)與水文地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)查,指出其在自身空間范圍內(nèi)的地下水存儲(chǔ)與運(yùn)動(dòng),以及其自我補(bǔ)給、徑流和排泄的方式和過程。

1.3水文地質(zhì)類型區(qū)的劃分原則

從上述對(duì)水文地質(zhì)類型區(qū)的定義域特征分析可以看出,其區(qū)域的劃分并不是隨意進(jìn)行的,而是通過一定的原則、規(guī)律和標(biāo)準(zhǔn)而進(jìn)行區(qū)分的。一般來講應(yīng)該遵循以下原則:¹水文地質(zhì)類型區(qū)的勘查要能夠與地下水的評(píng)價(jià)進(jìn)行密切的配合,只有這樣,才能夠提高類型區(qū)勘查的實(shí)際作用。水文地質(zhì)的成因主要是由于地下水與巖層共同作用而形成的,因此,在水文地質(zhì)的勘查中也要能夠密切注意地質(zhì)成因的研究工作。»要能夠?qū)⒌叵潞畬拥母鞣N介質(zhì)類型與地質(zhì)的巖性、埋藏條件以及地下水化學(xué)類型等進(jìn)行密切的結(jié)合,只有這樣,才能夠擴(kuò)大水文地質(zhì)勘查的范圍。水文地質(zhì)勘查區(qū)的劃分要能夠達(dá)到分類命名簡單、便于水政管理等目的。

2工程勘查中水文地質(zhì)的勘查要求

在實(shí)際的建筑工程設(shè)計(jì)中,對(duì)于水文地質(zhì)的勘查各自有著不同的側(cè)重點(diǎn),因此,應(yīng)該在明確了巖土工程對(duì)于水文地質(zhì)勘查的要求以后再進(jìn)行實(shí)地的地質(zhì)勘查。繼而通過勘查所得的資料,對(duì)當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件進(jìn)行分析。一般來講,需要注意以下幾點(diǎn)要求:

2.1自然地理?xiàng)l件

在水文地質(zhì)勘查中,首先需要對(duì)自然地理?xiàng)l件情況進(jìn)行勘查和研究。自然地理?xiàng)l件主要包括地貌地形以及氣象水文特征等內(nèi)容。其中,氣象水文特征主要指的是建筑工程所在地的氣候條件,主要包括氣候帶的分布情況,熱量以及濕潤情況等。

2.2地質(zhì)環(huán)境

在水文地質(zhì)的勘查過程中,水文條件與地質(zhì)是分不開的,因此,需要對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行熟悉和了解。地質(zhì)環(huán)境涉及的內(nèi)容主要包括工程所在區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造特征、基底構(gòu)造及其對(duì)第四系厚度的控制、地層巖性、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等方面的內(nèi)容。

2.3地下水位情況

地下水位勘查是水文地質(zhì)勘查的重點(diǎn)項(xiàng)目,其勘查的內(nèi)容主要包括近年來地下水位的最高水位以及最低水位以及水位的變化趨勢(shì),地表水與地下水的補(bǔ)給關(guān)系以及地下水的補(bǔ)給排泄條件等,地下水位的變化情況對(duì)于巖土工程的建設(shè)和后期使用都具有重要的影響,因此要加強(qiáng)對(duì)地下水位的勘查工作。各含水層和隔水層的埋藏條件、地下水類型、流向、水位及其變化幅度。主要研究的內(nèi)容包括,含水層的分布、厚度及埋深;通過現(xiàn)場試驗(yàn)測(cè)定地層滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)等;場地地質(zhì)條件下對(duì)地下水賦存和滲流狀態(tài)的影響、判定地下水水質(zhì)對(duì)建筑材料的腐蝕性等。

3工程地質(zhì)勘查中水文地質(zhì)問題評(píng)價(jià)內(nèi)容分析

在工程建設(shè)過程中,對(duì)于工程質(zhì)量影響較大的水文地質(zhì)因素有很多,主要包括地下水位及變動(dòng)幅度、地下水的類型、土層或巖層滲透性的強(qiáng)弱及滲透系數(shù)以及含水層和隔水層的厚度和分布及組合關(guān)系等。為了綜合提高地質(zhì)勘查水平,需要對(duì)地質(zhì)勘查中涉及到的水文地質(zhì)問題進(jìn)行重點(diǎn)研究。通過對(duì)水文地質(zhì)條件的分析,不僅能夠?qū)λ牡刭|(zhì)問題有明確的認(rèn)識(shí),而且能夠?qū)Φ叵滤畬?duì)工程地質(zhì)的影響做出明確的評(píng)價(jià),進(jìn)而能夠針對(duì)可能出現(xiàn)的情況采取一定的措施。這能夠在很大程度上消除建筑工程建設(shè)的盲目性,提高建筑工程的整體建設(shè)水平。很少有針對(duì)實(shí)際的工程需要來分析地下水可能會(huì)產(chǎn)生的危害的報(bào)告,這是當(dāng)前的地質(zhì)勘查工作中的缺陷與問題,必須要進(jìn)行改進(jìn)與完善。為此,筆者提出,在未來的工程進(jìn)行地質(zhì)勘查時(shí),至少需要從下述幾點(diǎn)內(nèi)容對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià):

3.1注重地下水對(duì)巖土體和建筑的影響

在工程建設(shè)過程中,地下水是影響建筑質(zhì)量的重要因素,因此,在工程地質(zhì)勘查中,應(yīng)重點(diǎn)評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體和建筑的作用和影響,預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的巖土工程危害,做出相應(yīng)的防治措施的準(zhǔn)備工作。

3.2水文地質(zhì)對(duì)地基的影響

對(duì)于一項(xiàng)建筑工程來講,地基是最重要的部位,其施工質(zhì)量的好壞,直接關(guān)系到整個(gè)建筑工程的質(zhì)量。因此,在工程地質(zhì)勘查的過程中,要能夠加強(qiáng)研究與地基有關(guān)的水文地質(zhì)問題。工程地質(zhì)勘查中要密切結(jié)合建筑物地基基拙類型,查明與該地基基拙類型有關(guān)的水文地質(zhì)問題,提供選型所需的水文地質(zhì)資料。

3.3加強(qiáng)對(duì)地下水賦存狀態(tài)和變化規(guī)律的研究

在工程地質(zhì)的勘查過程中,要能夠?qū)λ牡刭|(zhì)自身的狀態(tài)進(jìn)行分析和研究。在地下水勘查過程中,應(yīng)該對(duì)地下水的天然存在形態(tài)和今后可能的變化情況進(jìn)行科學(xué)的研究,此外,更為重要的是,要能夠?qū)Φ叵滤拇嬖趯?duì)于建筑工程的建設(shè)以及使用情況產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析,從而能夠避免地下水對(duì)建筑工程造成的負(fù)面影響。此外,值得注意的是,地下水位的存在和變化情況對(duì)于每一種建筑物都具有很大的影響。因此,在進(jìn)行工程地質(zhì)分析的時(shí)候,要能夠?qū)Φ叵滤恢虾偷叵滤恢碌那闆r進(jìn)行區(qū)別對(duì)待。

4地下水位變化對(duì)巖土工程的影響

膨脹性巖土如果產(chǎn)生不均勻的脹縮變形,大多數(shù)情況下都是因?yàn)榈叵滤坏纳?jí)所引起的,如果升降變化比較大就會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的地裂災(zāi)害的發(fā)生,進(jìn)而對(duì)建筑物產(chǎn)生較大的破壞,甚至?xí)斐商?。所以在發(fā)現(xiàn)地下水位出現(xiàn)頻繁升降變化的時(shí)候,要給予足夠的重視,在進(jìn)行膨脹性巖土地區(qū)的勘查工作過程中,應(yīng)著重對(duì)該地區(qū)的水文進(jìn)行詳盡的研究和數(shù)據(jù)分析,進(jìn)而掌握地下水位的升降變化規(guī)律。只有通過對(duì)地基基拙深度的選擇依據(jù)水文的地下水位變化這個(gè)原則的有效執(zhí)行,就可以盡可能避免出現(xiàn)變形和受損。如果當(dāng)水位壓縮層的范圍內(nèi)變化,就可能會(huì)讓地基發(fā)生軟化現(xiàn)象,導(dǎo)致地基強(qiáng)度降低,就可能讓建筑物發(fā)生沉降和變形,所以在實(shí)際施工中一定要對(duì)地下水位的升降變化給予高度重視,以避免對(duì)巖土工程產(chǎn)生破壞和影響。

5結(jié)束語

第5篇:地下水定義范文

2.數(shù)值:表示潛水位的海拔高度。

潛水位與地勢(shì)起伏相一致:地勢(shì)高處潛水位高,地勢(shì)低處潛水位低。

潛水的埋藏深度=地面海拔―潛水位海拔

3.疏密:等潛水位線間距大的地方流速慢,間距小的地方流速快。

4.走向和彎曲:潛水流向:垂直于等潛水位線,由高處指向低處。

5.潛水的埋藏深度= H-h(huán)

M的海拔高度:H

M處潛水位的海拔高度:h

題型一:

讀數(shù)值,求潛水的埋藏深度

圖中實(shí)線為地形等高線,虛線為潛水面等高線(單位:米),讀圖回答。

1、鉆井甲的潛水埋藏深度約為:(B)

A、10米 B、5米 C、2.5米 D、0米

潛水的埋藏深度=地面海拔高度-潛水位的海拔高度

2、潛水位與地勢(shì)有何關(guān)系?

潛水位與地勢(shì)起伏相一致:地勢(shì)高――潛水位高

地勢(shì)低――潛水位低

題型二:

讀數(shù)值,判斷地勢(shì)起伏和河流流向

.

1.上圖為某地兩河流兩側(cè)的潛水位等值線示意圖,圖中數(shù)字表示潛水位(單位:米),可正確反映河流流向的是:(A)

A、a圖河流和b圖河流均自北向南流

B、a圖河流和b圖河流均自南向北流

C、a圖河流自北向南流,b圖河流自南向北流

D、a圖河流自南向北流,b圖河流自北向南流

河水的流向:由潛水位高的地方流向潛水位低的地方

題型三:

讀疏密,判斷流速

1.圖中地下水流速最大處是:(D)

A.甲 B.乙 C.丙 D.丁

等潛水位線間距大的地方流速慢,間距小的地方流速快

題型四:地下水與河流水的相互補(bǔ)給

【經(jīng)典練習(xí)】

1.上圖為某地兩河流兩側(cè)的潛水位等值線示意圖,圖中數(shù)字表示潛水位(單位:米),正確反映河流流向及與潛水的補(bǔ)給關(guān)系的是:(A C)

A、a圖河流和b圖河流均自北向南流

B、a圖河流自北向南流,b圖河流自南向北流

C、a圖潛水補(bǔ)給河流,b圖河流補(bǔ)給潛水

D、a圖河流補(bǔ)給潛水,b圖潛水補(bǔ)給河流

題型五:

看走向和彎曲,判斷潛水流向及補(bǔ)給關(guān)系

上圖為某地區(qū)1月份等潛水位線圖,讀圖回答1―2題

1.圖中河流與地下水的補(bǔ)給關(guān)系是:C

A.河流水補(bǔ)給地下水

B.地下水補(bǔ)給河流水

C.河流左岸地下水補(bǔ)給河流水,右岸河流水補(bǔ)給地下水

D.河流右岸地下水補(bǔ)給河流水,左岸河流水補(bǔ)給地下水

潛水流向:垂直于等潛水位線,從高處指向低處

2.在正常年份,圖中地區(qū)6月中下旬潛水位會(huì)如何變化? 7月下旬呢?

(潛水位上升或潛水位下降)

潛水位受降水的影響:雨季――潛水位;旱季――潛水位下降

題型六

潛水井的位置選擇

A.地下水匯集處 (潛水位線類似于山谷處)

B.埋藏深度最小處

圖中實(shí)線是地形等高線,虛線是潛水面等高線, 等高距為5米,甲處有一 水井。讀圖回答1―3題

2、甲處水井的水面離地面的距離可能為:(C)

A.1.5米 B.2.5米 C.7.5米 D.8.5米

3、從圖中可知,甲處出現(xiàn)的主要環(huán)境問題是:(A)

A.地下水開采過度 B.地下水污染嚴(yán)重

C.有鹽堿化傾向 D.大氣污染嚴(yán)重

第6篇:地下水定義范文

臺(tái)灣的冷泉不少,只是出水量不大,一般人或許知道溫泉,但是泡過冷泉或知道冷泉的民眾可能就更少了。一般定義冷泉為“地下自然涌出、含大量溶解礦物質(zhì)或氣體的低溫泉水”。日本對(duì)于冷泉的定義則是:溫度在25℃以下,總?cè)芙夤腆w量在1000mg/L以上、游離二氧化碳在250mg/L以上,方為冷礦泉。我們定議的冷泉是溫度在30℃以下、游離二氧化碳在500mg/L以上。

1 臺(tái)灣冷泉的分布

冷泉的形成,必須先擁有豐富的地下水源,接著地底的高溫使地層中的厚石灰?guī)r產(chǎn)生大量二氧化碳,二氧化碳再順著地層裂縫往上升,遇到地下水后,彼此溶成碳酸水。地下一公里的碳酸水,溫度仍在50℃左右。在上升的過程中,二氧化碳與溫度較低的地下水混合,逐漸吸走水中的熱,降低水溫。因此涌出地面時(shí),泉水的溫度已降至室溫下,水中的二氧化碳也大量溢出,形成氣泡。

陽明山的冷水坑是出自菁山吊橋前,一個(gè)碗口狀的火山口中。此處地底的火山巖漿氣體(如二氧化硫、硫化氫)沿著地表裂隙噴出于爆裂口,在湖中和雨水或地下水混合含有硫磺微粒的地表水,硫磺微粒長期在湖底堆積,形成沉淀硫磺礦床,因磺土呈白黃或淡灰色,看起來很像牛奶,因此這個(gè)火山爆裂口所涌出的冷泉被稱為“牛奶池”。由于這里的泉水溫度在40℃左右,相較于其他達(dá)90℃的溫泉,溫度較低,所以稱為冷水坑,但不符合我們對(duì)冷泉定義的“30℃以下”,因此不算是冷泉。

宜蘭龜山島上有一處冷泉。臺(tái)北三芝冷泉包括含硫磺的氣泡冷泉、碳酸氣泡冷泉兩種。新竹縣的北埔冷泉位于北埔鄉(xiāng)外坪村,距北埔村市街7公里,從北埔至冷泉,在溪水源的大坪溪中,這里的泉質(zhì)屬碳酸泉,略帶咸味,夏天的泉水溫度約15℃,冬天約10℃。北埔冷泉有淡水冷泉以及咸水冷泉兩處源頭,極為特殊。

南投縣的新街村也有天然冷泉,村民利用冷泉所種植的空心菜,一直是南投縣特產(chǎn)之一,現(xiàn)在也出產(chǎn)冷泉種植的水蕹菜。另外,“清水溪生態(tài)保育協(xié)會(huì)”在921大地震前也發(fā)現(xiàn)了竹山冷泉,竹山鎮(zhèn)公所委托專業(yè)公司化驗(yàn)水質(zhì),發(fā)現(xiàn)水中的“碳酸氫離子(HCO―3 )”每公升高達(dá)1000毫克,為蘇澳冷泉的三倍,水溫則約為18℃。碳酸氫離子與鈣離子(Ca2+)結(jié)合,形成白色碳酸鈣(CaCO3)沉淀物,這也是洞穴中“鐘乳石”與“石筍”的主要成分。

高雄縣大崗山北麓,二仁溪的南方也有冷泉,為大岡山冷泉。法界耆宿高文淵曾作詩“游崗山頭即景“,描述冷泉區(qū)域:“兩三茅舍認(rèn)田寮,路入岡山一望遙、半架花開秋日麗,二層溪繞嶺云飄。窗前蝶對(duì)嵐光舞,屋外風(fēng)除樹影搖。浴罷冷泉貪景色,盡多塵慮酒中銷。”

2000年,在屏東墾丁發(fā)現(xiàn)天鵝湖飯店園區(qū)內(nèi)的冷泉,取自地底1800公尺深處,為碳酸氫鹽冷泉,泉溫為22℃。但因其不符合“游離二氧化碳在500mg/L以上”的冷泉定義(為酸堿度約7的中性泉),是否可稱為冷泉就有些爭議?

2 可浴可飲的蘇澳冷泉

臺(tái)灣最盛名的冷泉當(dāng)屬1928年日本人發(fā)現(xiàn)的蘇澳冷泉,這里的溫度常年維持在21℃,無色無臭,水質(zhì)清澈透明,是可浴可飲的碳酸泉。冷泉成因主要是蘇澳地區(qū)多雨,雨水滲入地底深處(約2000公尺)的板巖節(jié)理裂縫中,再經(jīng)過板塊運(yùn)動(dòng)的擠壓,使得碳酸巖層釋放二氧化碳,因此這些地下水變成溶有大量氣泡的碳酸水,較普通地下水更容易上升到地面。

冷泉區(qū)位于蘇澳鎮(zhèn)北方,蘇北里冷泉路七星山嶺西側(cè)(海拔228公尺)山腳地帶。冷泉也可制成食品及飲料。日據(jù)時(shí)期,日本人在冷泉旁經(jīng)營汽水工廠,日本名為“納姆內(nèi)”,行銷世界盛極一時(shí),這就是臺(tái)灣彈珠汽水的起源。蘇澳有名的“羊羹”也是以冷泉調(diào)制而成。

2.1 冷泉水質(zhì)

“經(jīng)濟(jì)部中央地質(zhì)調(diào)查所”曾分別就地面水、地表面冷泉水及地下抽取的冷泉井水,采樣分析比較,得知蘇澳冷泉屬于低濃度弱酸性的碳酸氫鹽泉,酸堿度在6.0~6.8之間,愈下層其酸堿度高。冷泉水中的鈉、鎂、鐵的含量,也遠(yuǎn)大于地面水中的含量,愈往下層含量越高,這些礦物多源自于地下冷泉水中碳酸與礦物的作用。冷泉中沒有砷,就少了生理健康的顧慮。

地下冷泉水中含多量二氧化碳?xì)怏w及少量的氧氣,消費(fèi)者在享受泡湯同時(shí),須保持浴室通風(fēng)良好,以防二氧化碳的累積,造成窒息事故;而氡氣則因其含量的變化,可作為地震預(yù)測(cè)研究參考,因此可考慮在此設(shè)立測(cè)氡氣站,兼具展示及教育的功能。另外,水中含有二價(jià)鐵離子,本為無色,接觸空氣后容易氧化成褐色的氫氧化鐵沉淀,因此在飲用和管線裝置材料選用上須多加注意。

2.2 冷泉水量

蘇澳冷泉水的水位約在地表面下1.5―2.0公尺之間,早年“工業(yè)技術(shù)研究院礦業(yè)研究”鉆探,及“經(jīng)濟(jì)部中央地質(zhì)調(diào)查所”調(diào)查,測(cè)知本區(qū)中段一號(hào)井,可生產(chǎn)冷泉每小時(shí)約9公噸,而二號(hào)井則可生產(chǎn)13~14公噸,產(chǎn)量均可觀。

一號(hào)井可達(dá)成自噴現(xiàn)象(涌泉),但二號(hào)井則須使用沈水泵抽取,“中央地質(zhì)調(diào)查”所建議,使用該區(qū)冷泉,使用上以抽取五成的水量為度,以免日后導(dǎo)致地下水位顯著下降,破壞自然環(huán)境平衡,如此也才能確保冷泉水源遠(yuǎn)流長。

紐西蘭的冷泉在以火山秈地?zé)崧劽牧_托魯(Rotorua)附近的Hamurana Gardens,位在自然生態(tài)保護(hù)區(qū)內(nèi),這里的冷泉可以看,可以,但是不能用來洗滌,水溫約5~7℃,泉質(zhì)干凈。

3 冷泉的健康效益

溫泉業(yè)者往往宣稱,溫泉水中的化學(xué)成分,如鐵、鋰,鈣、鎂、硫化氫、二氧化碳,甚至放射元素鐳,氡等氣體,具備各種療效;又如,硫化氫系的溫泉具有興奮作用,但對(duì)神經(jīng)官能癥病人較不適合;而碳酸氫鈉泉及硫酸鈉泉主要可幫助治療消化系統(tǒng)疾病,食鹽泉?jiǎng)t是針對(duì)治療婦科病及循環(huán)系統(tǒng)疾病有輔助效果等等,氧元素能增進(jìn)造血功能、降低血脂、刺激卵巢發(fā)育成熟;鉀、鈣能增強(qiáng)心臟血管功能,調(diào)節(jié)神經(jīng)細(xì)胞和內(nèi)分泌腺的活動(dòng)等。另外,某些冷泉業(yè)者也會(huì)宣稱,冷泉具有治療胃病、胃酸過多、腎結(jié)石、痛風(fēng)和糖尿病等功效。這些說法多數(shù)未有科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持,還有待進(jìn)一步的證實(shí)。

根據(jù)醫(yī)界資訊,因?yàn)樗疁丶笆覝夭町愡^大,容易刺激心臟收縮,血壓忽變等,有心臟血管、自律神經(jīng)失調(diào)、糖尿病、腦中風(fēng)、腦部缺氧等相關(guān)病癥的民眾,不適合泡湯。另外,在泡湯時(shí)應(yīng)多注意泉水的清潔衛(wèi)生,避免感染皮膚病等。

第7篇:地下水定義范文

【關(guān)鍵詞】:水源熱泵的概念;種類及特點(diǎn)。

中圖分類號(hào):S273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

序 言

“水源熱泵”作為一個(gè)新興的名詞,越來越廣泛的被人們談及。 這一技術(shù)自從上世紀(jì)90年代開始已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國內(nèi)的空調(diào)工程領(lǐng)域,目前已經(jīng)成為華北和中原地區(qū)空調(diào)系統(tǒng)的一大熱點(diǎn),而且其應(yīng)用地區(qū),已經(jīng)從北京、天津、山東、河南、河北,迅速擴(kuò)大到湖北、湖南、內(nèi)蒙和東北等地。 最近幾年國內(nèi)空調(diào)設(shè)備生產(chǎn)廠家紛紛推出了各式各樣的水源熱泵產(chǎn)品,冠之以諸如“地能中央空調(diào)系統(tǒng)”、“水源中央空調(diào)系統(tǒng)”、“地溫中央空調(diào)系?”、“中央液態(tài)冷熱源”等等的名稱,這不但沒有令人明白“水源熱泵”的內(nèi)涵,反而在一定程度上起到了混淆視聽的作用。因此,非常有必要從學(xué)術(shù)界的定義出發(fā),闡述“水源熱泵”這一名詞的學(xué)術(shù)淵源并給出科學(xué)的定義和分類。按照這一思路,本文進(jìn)行了全面細(xì)致的闡述。

1.水源熱泵概念原理和歸類

1.1水源熱泵是一種利用地球表面或淺層水源(如地下水、河流和湖泊),或者是人工再生水源(工業(yè)廢水、地?zé)嵛菜龋┑募瓤晒嵊挚芍评涞母咝Ч?jié)能空調(diào)系統(tǒng)。水源熱泵技術(shù)利用熱泵機(jī)組實(shí)現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移,將水體和地層蓄能分別在冬、夏季作為供暖的熱源和空調(diào)的冷源,即在冬季,把水體和地層中的熱量“取”出來,提高溫度后,供給室內(nèi)采暖;夏季,把室內(nèi)的熱量取出來,釋放到水體和地層中去。從學(xué)術(shù)角度來說,當(dāng)利用的對(duì)象都是水體和地層(含水地層)蓄能,而且都是以水作為熱泵機(jī)組的冷熱源供給載體時(shí),都可以將之歸類為水源熱泵系統(tǒng)。 根據(jù) ASHRAE Handbook: HVAC Applications.(1995)的分類,將地?zé)崮苜Y源按溫度范圍不同分為三類,

1.2通常,根據(jù)所使用的熱源,應(yīng)用上通常分為三種,分別是:

1.2.1封閉環(huán)路式:水源采用循環(huán)流動(dòng)于公共管路中的水或鹽水(或類似功能的液體,如乙二醇等),通常稱為水環(huán)熱泵;

1.2.2地下水式:從水井、湖泊、海洋或河流中抽取的水或在地下盤管中循環(huán)流動(dòng)的鹽水為冷熱源,制取冷(熱)風(fēng)或冷(熱)源的設(shè)備,又稱為水源熱泵

1.2.3地下環(huán)路式:從地下盤管中流動(dòng)的鹽水(或類似功能的液體)為冷(熱)源,制取冷(熱)風(fēng)或冷(熱)源的設(shè)備,又稱為地源熱泵。

水源熱泵可以歸屬為地源熱泵的兩個(gè)分支:地下水源熱泵以及地表水源熱泵;也可以歸屬為地下季節(jié)性蓄能應(yīng)用與熱泵技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用。但是需要強(qiáng)調(diào)的是,不同應(yīng)用方式的分類,是為了讓人們更為便捷的去了解或推廣應(yīng)用某種技術(shù),而實(shí)際上各種不同的分類之間可能存在一定的交集。

2.水源熱泵的特點(diǎn)

2.1屬可再生能源利用技術(shù)

水源熱泵是利用了地球表面或淺層水源作為冷熱源,進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。地球表面水源和土壤是一個(gè)巨大的太陽能集熱器,收集了47%的太陽能量,比人類每年利用能量的500倍還多。水源熱泵技術(shù)利用儲(chǔ)存于地表淺層近乎無限的可再生能源,為人們提供供暖空調(diào),當(dāng)之無愧的成為可再生能源一種形式。

而水源熱泵技術(shù)利用地下水以及地表水源的過程當(dāng)中,不會(huì)引起區(qū)域性的地下以及地表水污染。實(shí)際上,水源水經(jīng)過熱泵機(jī)組后,只是交換了熱量,水質(zhì)幾乎沒有發(fā)生變化,經(jīng)回灌至地層或重新排入地表水體后,不會(huì)造成對(duì)于原有水源的污染。可以說水源熱泵是一種清潔能源方式。

2.2 屬經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)能技術(shù)

地球表面或淺層水源的溫度一年四季相對(duì)穩(wěn)定,一般為10~25℃,冬季比環(huán)境空氣溫度高,夏季比環(huán)境空氣溫度低,是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源。這種溫度特性使得水源熱泵的制冷、制熱系數(shù)可達(dá)3.5~5.5。與鍋爐(電、燃料)供熱系統(tǒng)相比,鍋爐供熱只能將90%以上的電能或70~90%的燃料內(nèi)能為熱量,供用戶使用。

與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比,空氣源熱泵的制冷、制熱系數(shù)通常為2.2~3.0,水源熱泵方式的能量利用效率要比空氣源熱泵高出40%以上。

另外,地球表面或淺層水源溫度較恒定的特性,使得熱泵機(jī)組運(yùn)行更可靠、穩(wěn)定,也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性。

2.3 環(huán)境效益顯著

水源熱泵的污染物排放,與空氣源熱泵相比,相當(dāng)于減少40%以上,與電供暖相比,相當(dāng)于減少70%以上,如果結(jié)合其它節(jié)能措施節(jié)能減排會(huì)更明顯。雖然也采用制冷劑,但比常規(guī)空調(diào)裝置減少25%的充灌量;屬自含式系統(tǒng),即該裝置能在工廠車間內(nèi)事先整裝密封好,因此,制冷劑泄漏機(jī)率大為減少。

2.4 回灌方式

國內(nèi)的地下水回灌基本采用原先的人工回灌方式,主要分為壓力回灌和真空回灌兩種。壓力回灌適用于高水位和低滲透率的含水層,當(dāng)然,壓力回灌也適用于低水位和滲透性好的地下含水層,而真空回灌僅適用于低水位和滲透性好的地下含水層,現(xiàn)在國內(nèi)大多數(shù)系統(tǒng)都采用這種方式的地下水回灌。雖然從理論上講,地下水灌抽比可以達(dá)到100%,但是,目前大多數(shù)國家的地下水回灌技術(shù)尚未成熟,特別在含水層砂粒較細(xì)的情況,井極容易被堵?;毓嗟乃俣却蟠蟮陀诔樗乃俣?。對(duì)于沙粒較粗的含水,由于空隙較大,回灌比較容易,造成抽灌比降低的原因是回灌井的堵塞。故必須進(jìn)行回?fù)P及洗井。在國內(nèi),通常采用回?fù)P清洗的方法來維持地下水的回灌。回?fù)P次數(shù)和回?fù)P的時(shí)間視含水層的透水性大小而定,其次要考慮井的特征,水質(zhì)、回灌量和回灌技術(shù)方法。

5.國內(nèi)水源熱泵發(fā)展動(dòng)態(tài)

國內(nèi)應(yīng)用部分

中國早在50年代,就曾在上海、天津等地嘗試夏取冬灌的方式抽取地下水制冷,天津大學(xué)熱能研究所呂燦仁教授就開展了我國熱泵的最早研究,1965年研制成功國內(nèi)第一臺(tái)水冷式熱泵空調(diào)機(jī)。目前,國內(nèi)的清華大學(xué)、天津大學(xué)、重慶大學(xué)、天津商學(xué)院、山東建工學(xué)院、中國科學(xué)院廣州能源研究所等多家大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)都在對(duì)水源熱泵進(jìn)行研究。其中清華大學(xué)經(jīng)過多年在多工況水源熱泵的研究已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)化的成果,已建成多個(gè)示范工程。

美國能源部和中國科技部于1997年11月簽署了中美能源效率及可再生能源合作議定書,其中主要內(nèi)容之一是“地源熱泵”,該項(xiàng)目擬在中國的北京、杭州和廣州3個(gè)城市各建一座采用地源熱泵供暖空調(diào)的商住建筑或工業(yè)建筑,以推廣運(yùn)用這種“綠色技術(shù)”,緩解中國對(duì)煤炭和石油的依賴程度,從而達(dá)到能源資源多元化的目的。

6、結(jié)語

我國的未來能源發(fā)展戰(zhàn)略將是節(jié)能和提高能源的有效利用率,水源熱泵由于具有高效、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)而成為極具發(fā)展?jié)摿Φ木G色環(huán)保技術(shù),要是水源熱泵技術(shù)在我國得到較快的發(fā)展和推廣,政府部門、科研機(jī)構(gòu)和工程技術(shù)人員需共同努力,完善水源熱泵技術(shù),解決在實(shí)踐中的存在的問題,

參考文獻(xiàn)

第8篇:地下水定義范文

[關(guān)鍵字]巖土工程 地下水問題 蝕性

[中圖分類號(hào)] P641 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2013)-4-138-2

1 地下水水位測(cè)定

衡量地下水狀況的兩個(gè)主要數(shù)值是:地下水水位和變化幅度,在地下以自由水形式存在的水體的表面至地面的距離叫地下水水位。利用水井做地下水動(dòng)態(tài)水位監(jiān)測(cè)時(shí)常用兩種較簡單的辦法:①電測(cè)法;②聽鐘法;在繩尺的零刻度處設(shè)電極或鐘,下線,看表動(dòng)或聽鐘響時(shí)記繩尺數(shù)值即可。

地下水變化幅度。地下水同地表水一樣,也有不同的水期??辈烊藛T必須清楚地區(qū)分豐水期和枯水期的差別。豐水期能夠勘察出地下水的最高漲幅,從而探測(cè)出地下水對(duì)于巖土工程的最大影響。

2 巖土層滲透系數(shù)的測(cè)定

滲透系數(shù)在各向同性介質(zhì)中,它定義為單位水力梯度下的單位流量,表示流體通過孔隙骨架的難易程度。滲透系數(shù)的測(cè)定方法主要分“實(shí)驗(yàn)室測(cè)定”和“野外現(xiàn)場測(cè)定”兩大類。滲透系數(shù)越大,巖土層透水性越強(qiáng),它的數(shù)值會(huì)大大影響降水工程的設(shè)計(jì)以及影響設(shè)計(jì)選擇的降水方法,還會(huì)影響降水效果。實(shí)驗(yàn)室測(cè)定和野外測(cè)定方法各有利弊,實(shí)驗(yàn)室測(cè)定具有片面性,數(shù)值往往不夠準(zhǔn)確,而野外現(xiàn)場測(cè)定結(jié)果雖然準(zhǔn)確,卻造價(jià)大耗費(fèi)時(shí)間長,因此最好結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)結(jié)果和野外現(xiàn)場的經(jīng)驗(yàn)。

3 地下水的危害

3.1 地下水位升降

地下水對(duì)巖土工程的危害有以下幾點(diǎn):地下水位升降變化引起的危害和潛水位上升引起的危害。地下水位的變化和地表水一樣是季節(jié)性的,往往人為因素會(huì)比自然因素造成更大的影響,為了正確判斷地下水對(duì)巖土工程的影響,工程勘察中首先要準(zhǔn)確地測(cè)定靜水位,靜水位是指天然狀態(tài)下地下水穩(wěn)定水位。

3.1.1 地下水位上升

地下水位上升,地裂縫活動(dòng)減弱,地質(zhì)安全得到了保障,同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生新的次生災(zāi)害。地下水位上升后,地基將發(fā)生濕陷變形、建筑物基礎(chǔ)下面形成飽和軟土,容易引發(fā)建筑地基下陷和樓體開裂、防空洞坍塌、管道開裂等。

3.1.2 地下水位下降

地下水位下降主要由地下水的水源補(bǔ)給跟不上消耗的速度。比如降雨明顯減少、河流的改道、人類的過分開采利用等,或地質(zhì)變化引起,如地震造成地勢(shì)的抬高、地下河道的下沉等。地下水水位下降會(huì)對(duì)巖土工程產(chǎn)生不利影響,引起地面下沉、軟土地基沉降、海水滲透和土地堿化等問題。這些問題會(huì)對(duì)建筑物產(chǎn)生很多的不利影響。其中要引起注意的是:地下水位不論過度上升還是下降都會(huì)帶來土地鹽堿化,但原理是不一樣的,地下水位上升會(huì)使鹽分殘留在土地內(nèi),而地下水位下降則是引起了海水倒灌,從而造成土地鹽堿化。相比較而言,地下水位下降帶來的危害要更為嚴(yán)重。

3.2 潛水位上升

潛水位是指潛水面上任一點(diǎn)的海拔高程。潛水位是進(jìn)行水文地質(zhì)計(jì)算時(shí)的重要數(shù)據(jù)之一。潛水位的原因很多,主要有:含水層顆粒細(xì)小,滲透性弱;當(dāng)包氣帶薄時(shí),毛細(xì)帶接近地表,土飽和差??;地下水水流梯度小或者過于平緩。它會(huì)造成土地鹽堿化,大大改變土質(zhì),影響巖土工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

3.3 潛蝕

地下水對(duì)混凝土的侵蝕破壞能力。水中的二氧化碳和二氧化硫過多時(shí),或H+濃度較高時(shí),水就具有侵蝕性。含侵蝕性二氧化碳的水能溶解混凝土中的鈣質(zhì)而使混凝土崩解。二氧化硫與混凝土作用時(shí)能生成硫鋁酸鈣,這種化合物形成時(shí)體積要膨脹而使混凝土脹裂。有時(shí)地下水因污染原因會(huì)帶有某些礦物質(zhì),也會(huì)具有腐蝕性。巖土工程的地基長時(shí)間受地下水腐蝕,將會(huì)大大影響建筑物的使用和壽命。

3.4 流砂

它發(fā)生的原因是由于土體中的水存在壓力差,水對(duì)土體產(chǎn)生滲流力。如果單位顆粒土體受到的孔隙水壓力大于或等于其自身重力,則土體發(fā)生懸浮、移動(dòng)。在施工過程中,如果沒有解決好流砂問題,地基就會(huì)跟著砂層一起流動(dòng),發(fā)生位移,地基的持力層就會(huì)發(fā)生變化,對(duì)巖土工程十分有害。因此巖土工程前期勘探時(shí)一定要仔細(xì)分析地下水是否存在衍生危害。

3.5 管涌

壩身或壩基內(nèi)的土壤顆粒被地下水滲流帶走的現(xiàn)象稱為管涌。管涌發(fā)生時(shí),水面出現(xiàn)翻花,隨著上游水位升高,持續(xù)時(shí)間延長,險(xiǎn)情不斷惡化,大量涌水翻沙,使堤防、水閘地基土壤骨架破壞,孔道擴(kuò)大,基土被淘空,引起建筑物塌陷,造成決堤、垮壩、倒閘等事故。

3.6 基坑突涌

基坑突涌是指當(dāng)基坑下有地下水存在,開挖基坑減小了地下水上方不透水層的厚度,在厚度減小到一定程度時(shí),地下水的水頭壓力能頂裂或沖毀基坑底板,造成基坑突涌現(xiàn)象?;油挥繉?huì)破壞地基強(qiáng)度,并給施工帶來很大困難。

4 防治措施

流砂、管涌、基坑突涌等問題一旦發(fā)生極難處理,因此必須在前期勘察時(shí)做好充足的準(zhǔn)備。

4.1 流砂

防治流砂可以用水下挖土法或鋼板法:① 采用不排水施工,是坑內(nèi)水壓與坑外地下水壓平衡,抵消動(dòng)水壓力;② 通過板樁或鋼筋混泥土墻進(jìn)入坑底以下一定深度,增加地下水從坑外流入坑內(nèi)的滲流長度,以減小水力坡度從而減小動(dòng)水壓力。

4.2 管涌

防治管涌,可以在翻沙鼓水處,搶筑反濾圍井,制止涌水帶沙,防止險(xiǎn)情擴(kuò)大。一般使用于背水坡腳附近地面或洼地坑塘數(shù)目不多和面積不大,或數(shù)目雖多,但未連成大面積,可分片處理嚴(yán)重翻沙鼓水險(xiǎn)情。

4.3 地下水腐蝕

地下水位的上升幅度和汛期是無法受人為因素影響的,腐蝕性地下水會(huì)影響巖土工程的耐久性、可靠性。保護(hù)環(huán)境,減少污染能夠降低地下水的化工品含量,從而降低腐蝕性,同時(shí)增加混凝土的強(qiáng)度和性能和粗、細(xì)集料的耐蝕性和表面性能?;炷烈坏┰獾礁g,地基的強(qiáng)度就會(huì)不堪一擊,水泥所含的礦物質(zhì)不同,抗腐蝕性能也會(huì)有差異,混凝土中所采用粗細(xì)集料,性質(zhì)應(yīng)該致密,控制混凝土的吸水率以及其它雜質(zhì)的含量,確保地基狀況。在水泥攪拌過程中加入外加劑,能夠有效增加混凝土的密實(shí)程度和鋼筋的防銹性劑。

4.4 降水工程

降水工程的示意圖如圖1,地下水在滲流過程中受到土粒的阻力,水對(duì)土粒產(chǎn)生反力,該反力叫做動(dòng)水壓力,降水工程用于減小動(dòng)水壓力對(duì)巖土工程的作用。

降水工程和滲透系數(shù)的關(guān)系。在地下水位較高的地區(qū)開挖深基坑,由于含水層被切斷,在壓差作用下,地下水必然會(huì)不斷地滲流入基坑,如不進(jìn)行基坑降排水工作,將會(huì)造成基坑浸水,使現(xiàn)場施工條件變差,地基承載力下降,因此需要在巖土工程現(xiàn)場建設(shè)降水工程。

降水工程的設(shè)計(jì)與滲透系數(shù)有直接關(guān)聯(lián),比如滲透系數(shù)小于0.5m/d,降水深度小于2.0m,而基坑地下水位超過基礎(chǔ)底板標(biāo)高不大于2.0m時(shí),可以用明排法降水。明排法示意圖如圖1。明排法需要注意如表1一些參數(shù)。

而含水層厚度大于5m,基巖裂隙和溶洞含水層,厚度小于5m,滲透系數(shù)大于1.0m/d時(shí)則用管井法降水。

5 結(jié)束語

地下水對(duì)場地的土質(zhì)和地基有巨大影響,在巖土工程勘探中十分重要。地下水的性質(zhì)是多種多樣的,在勘探過程中,需要對(duì)地下水進(jìn)行全面分析,才能夠根據(jù)各方面參數(shù)制定出最合理的防治措施,保證巖土工程的安全和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

第9篇:地下水定義范文

[關(guān)鍵詞]地下水環(huán)境 演化機(jī)制 地下水環(huán)境健康研究

[中圖分類號(hào)] X532 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2014)-8-256-2

1引言

地下水在生態(tài)和地質(zhì)環(huán)境中具有不可替代的作用,地下水具有資源、生態(tài)、環(huán)境等多重屬,它在維持生態(tài)環(huán)境的平衡方面起著十分重要的作用。針對(duì)人類活動(dòng)對(duì)地下水環(huán)境的影響,以及如何解決地下水資源為人類發(fā)展提供持續(xù)的服務(wù)功能等問題,在地下水科學(xué)與工程研究領(lǐng)域已經(jīng)開展了大量的深入研究,主要集中在環(huán)境水文地質(zhì)問題、地下水環(huán)境演化、地下水的脆弱性評(píng)價(jià)、地下水可持續(xù)利用與管理方面。

2地下水環(huán)境概述

2.1地下水環(huán)境演化

干旱半干旱氣候區(qū)地下水的形成、演化及各種影響因子,包括與人類活動(dòng)的關(guān)系研究,是科學(xué)地開發(fā)利用地下水資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展不可缺少的基礎(chǔ)性工作,也是國際上水科學(xué)界研究的熱點(diǎn)問題。早期的環(huán)境水文地質(zhì)工作把重點(diǎn)集中在地下水污染的研究。20世紀(jì)70年代以后,隨著工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,導(dǎo)致地下水系統(tǒng)水量衰減、水質(zhì)惡化,人們主要集中于地下水循環(huán)特征,以及影響水的分布、可利用性和水質(zhì)等因素的研究;至80年代,地下污染治理成為主要研究方向,并開始利用計(jì)算機(jī)技術(shù)開展污染物在地下水系統(tǒng)中遷移轉(zhuǎn)化的數(shù)值模擬研究。20世紀(jì)80年代中期以來,隨著人們對(duì)環(huán)境問題的日益重視,在可持續(xù)發(fā)展理念的指導(dǎo)下,人類在地下水的開發(fā)利用過程中越來越多的考慮資源、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境等制約因素,地下水資源的科學(xué)管理更多體現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的原則。90年代以來,地下水不合理開發(fā)引起了地面沉降、巖溶塌陷等生態(tài)環(huán)境問題,于是對(duì)地下水環(huán)境演化的問題,開始由傳統(tǒng)的地下水流場、水化學(xué)場的理論研究轉(zhuǎn)向重視人類工程活動(dòng)的影響及其變異的研究,主要集中在人類活動(dòng)對(duì)地下水環(huán)境演化進(jìn)程、路徑和方向的影響及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)方面。研究地下水環(huán)境演化規(guī)律及其與地質(zhì)環(huán)境、生態(tài)環(huán)境的相互制約作用,科學(xué)地總結(jié)地下水環(huán)境演化模式,可為生態(tài)環(huán)境的預(yù)測(cè)和充分合理地利用自然資源提供科學(xué)依據(jù)。

2.2地下水環(huán)境脆弱性

地下水環(huán)境脆弱性是指地下水環(huán)境由于自然條件變化和人類活動(dòng)影響遭受破壞帶來一系列問題的敏感程度,它反映了地下水環(huán)境的自我防護(hù)能力,也是衡量地下水環(huán)境健康的重要因素。地下水環(huán)境的脆弱程度是衡量地下水環(huán)境對(duì)外界脅迫的恢復(fù)能力的重要指標(biāo)?!暗叵滤嗳跣浴笔欠▏腁lbinet等于1968年首次提出的[1],他們認(rèn)為地下水脆弱性是在自然條件下污染源從地表滲透與擴(kuò)散到地下水面的可能性。目前,國際上公認(rèn)的地下水脆弱性的定義是美國國家科學(xué)研究委員會(huì)于1993年提出的,地下水脆弱性是指污染物到達(dá)最上層含水層之上某特定位置的傾向性與可能性,據(jù)此可將地下水脆弱性分為本質(zhì)脆弱性和特殊脆弱性。國外許多學(xué)者較早地開展了地下水脆弱性的研究,并取得了頗為豐碩的研究成果;國內(nèi)20世紀(jì)90年代中期才開始地下水脆弱性研究,大多集中于地下水的本質(zhì)脆弱性方面,對(duì)于影響地下水特殊脆弱性的敏感因子考慮較少。由于地下水系統(tǒng)的復(fù)雜性和人們認(rèn)識(shí)的差異性,目前對(duì)地下水環(huán)境脆弱性的研究還存在許多問題,有待進(jìn)一步完善。

2.3地下水的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)

地下水作為水資源的重要組成部分,其開發(fā)利用必然會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生重大影響:地下水位過高會(huì)引發(fā)土壤鹽漬化和沼澤化;地下水位過低會(huì)引起土壤干化、沙化和天然植被退化,下墊面變化,減少地表徑流,包氣帶變厚,減少地下水的補(bǔ)給量。俄羅斯學(xué)者V.N.Ostrovski提出了“生態(tài)水文地質(zhì)學(xué)”的概念,將水文地質(zhì)的概念引入到生態(tài)系統(tǒng)中,他認(rèn)為:生態(tài)水文地質(zhì)學(xué)研究目的是控制地下水圈的體制以防止發(fā)生一些不可逆轉(zhuǎn)的對(duì)生態(tài)環(huán)境不利的影響,一方面要預(yù)防人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的不利影響,另一方面要科學(xué)地預(yù)測(cè)人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境所產(chǎn)生的影響[2]。近年來,國內(nèi)外學(xué)者加強(qiáng)了地下水的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的研究,有學(xué)者提出了合理生態(tài)水位概念,研究了地下水位與植被生長狀況的關(guān)系,研究了作物產(chǎn)量與地下水位埋深的關(guān)系。以協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo),建立地下水引起的表生生態(tài)效應(yīng)遞階層次評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,豐富水資源生態(tài)價(jià)值理論。這些研究表明,無論是對(duì)于整個(gè)區(qū)域的地表景觀格局變化,還是對(duì)于局部典型的生態(tài)系統(tǒng)的演化,維持適宜的地下水系統(tǒng)狀態(tài)都是很重要的。研究表明,無論是對(duì)于整個(gè)區(qū)域的地表景觀格局變化,還是對(duì)于局部典型的生態(tài)系統(tǒng)的演化,維持適宜的地下水系統(tǒng)狀態(tài)都是很重要的。地下水的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的研究主要是土壤水鹽運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、潛水水鹽動(dòng)態(tài)、潛水位埋深等與植物生長關(guān)系。地下水位生態(tài)環(huán)境指標(biāo)是指與生態(tài)環(huán)境狀況密切聯(lián)系的地下水和與地下水有關(guān)的各種臨界指標(biāo)的總稱,主要包括土壤含水量、土壤允許含鹽量、地下水位適宜礦化度、地下水位臨界深度、潛水蒸發(fā)極限深度、潛水零補(bǔ)排差深度和地面控制沉降臨界水位等[3],這些指標(biāo)是地下水資源管理和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要依據(jù)。地下水的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的研究,可為地下水環(huán)境生態(tài)功能紊亂的辨識(shí)、確定合理的健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系提供重要的理論依據(jù)。

2.4地下水資源可持續(xù)利用與管理

水資源的可持續(xù)利用與管理是經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展極為重要的保障,水環(huán)境健康是水資源可持續(xù)利用的目標(biāo)與方向。近年來,國內(nèi)外學(xué)者對(duì)水資源可持續(xù)性的研究方興未艾。有學(xué)者運(yùn)用總量控制來研究地下水的可持續(xù)性,從生態(tài)環(huán)境角度評(píng)價(jià)了地下水資源的可持續(xù)性。有學(xué)者運(yùn)用水、生態(tài)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)理論研究地下水的承載力,從地下水資源承載力角度研究地下水資源的可持續(xù)性。地下水資源的可持續(xù)利用是指在確保地下水開發(fā)利用不對(duì)生態(tài)環(huán)境造成危害的前提下,地下水在數(shù)量上和質(zhì)量上最大限度滿足當(dāng)前及長遠(yuǎn)的需求。維持地下水環(huán)境狀態(tài)的健康是地下水資源可持續(xù)利用與管理的戰(zhàn)略方向,因此,地下水可持續(xù)利用與管理的研究為地下水環(huán)境健康的研究奠定了理論基礎(chǔ)。目前對(duì)于地下水資源的可持續(xù)性研究仍處于探索之中,現(xiàn)在還沒有一套公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)方法。地下水可持續(xù)利用涉及到社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)系統(tǒng)的方方面面,因而主要任務(wù)是在掌握廣泛資料的基礎(chǔ)上,找出適應(yīng)評(píng)價(jià)區(qū)域的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、指標(biāo)體系。綜上所述,目前水文地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域開展的地下水環(huán)境演化、地下水環(huán)境脆弱性、地下水的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)和地下水資源可持續(xù)利用與管理等方面的研究已經(jīng)為地下水環(huán)境健康的研究奠定了良好的理論基礎(chǔ)。但目前所進(jìn)行的水資源可持續(xù)利用的研究局限在對(duì)這種理念的理解、研究內(nèi)容的拓展,同時(shí),地下水環(huán)境演化、地下水脆弱性、地下水生態(tài)環(huán)境效應(yīng)等方面的研究也局限在地下水環(huán)境問題的某一方面,至今仍未進(jìn)行綜合性的研究與探討。由于地下水環(huán)境健康問題的復(fù)雜性,以及影響因素的整體性與持續(xù)性,決定了我們必須從整體上來把握地下水環(huán)境健康的研究。

3地下水環(huán)境健康研究現(xiàn)狀

地下水環(huán)境健康作為水環(huán)境健康的組成部分,對(duì)于促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的良性發(fā)展具有舉足輕重的作用,然而,地下水環(huán)境健康理論的研究及其應(yīng)用仍未展開,其基本理論、評(píng)價(jià)體系與方法是需要進(jìn)一步探討的重要問題。通過對(duì)生態(tài)系統(tǒng)健康、水環(huán)境健康理論與研究方法的分析,人類在對(duì)地下水的大規(guī)模的開發(fā)利用以后,必須重新審視地下水的生態(tài)環(huán)境功能與資源價(jià)值,探求人與自然的和諧發(fā)展道路,維護(hù)地下水環(huán)境健康必將成為地下水資源可持續(xù)利用與生態(tài)環(huán)境管理的重要戰(zhàn)略方向。對(duì)地下水環(huán)境健康理論體系的研究,有以下幾方面的發(fā)展趨勢(shì):(1)研究地下水環(huán)境的演化機(jī)制。在自然環(huán)境和人類活動(dòng)的持續(xù)脅迫下,地下水環(huán)境始終處于發(fā)展和演化狀態(tài)。人類活動(dòng)的強(qiáng)度決定了地下水環(huán)境演化的性質(zhì)與速度,是影響地下水環(huán)境健康的主導(dǎo)因素。開展人類活動(dòng)影響下地下水環(huán)境的演化機(jī)制可以深刻揭示地下水環(huán)境的劣變?cè)颍榈叵滤h(huán)境健康狀態(tài)的演變趨勢(shì)分析奠定理論基礎(chǔ)。(2)地下水環(huán)境健康的概念及評(píng)價(jià)體系的研究。地下水環(huán)境健康是生態(tài)系統(tǒng)健康的基礎(chǔ),是水環(huán)境健康的重要組成部分,維持地下水環(huán)境狀態(tài)的健康可促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的良性發(fā)展。地下水環(huán)境健康的內(nèi)涵是對(duì)地下水環(huán)境系統(tǒng)狀態(tài)和功能的總結(jié)與概括,是地下水環(huán)境健康評(píng)價(jià)的理論基礎(chǔ)。地下水環(huán)境健康評(píng)價(jià)體系是實(shí)現(xiàn)地下水環(huán)境健康評(píng)價(jià)的先決條件,包括地下水環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)價(jià)方法、評(píng)價(jià)模型等。(3)地下水環(huán)境健康評(píng)價(jià)指標(biāo)研究。在地下水環(huán)境健康內(nèi)涵的基礎(chǔ)上,結(jié)合地下水環(huán)境演化機(jī)制分析,概括地下水環(huán)境健康的驅(qū)動(dòng)因子和狀態(tài)響應(yīng),并利用主導(dǎo)性、獨(dú)立性的評(píng)價(jià)指標(biāo)表征地下水環(huán)境系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)因子和狀態(tài)響應(yīng),并構(gòu)建各評(píng)價(jià)指標(biāo)的健康等級(jí)標(biāo)準(zhǔn),這一環(huán)節(jié)是聯(lián)系地下水環(huán)境健康理論與實(shí)踐的重要紐帶。(4)現(xiàn)論與先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用。地下水環(huán)境健康的研究是在已經(jīng)發(fā)展成熟的地下水科學(xué)理論與技術(shù)方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合、系統(tǒng)的研究,因此,在開展地下水環(huán)境健康研究中,應(yīng)該綜合運(yùn)用現(xiàn)代系統(tǒng)理論和空間數(shù)據(jù)綜合采集技術(shù)、系統(tǒng)模擬預(yù)測(cè)技術(shù)和綜合評(píng)價(jià)技術(shù),以提高研究的實(shí)用性、科學(xué)性,也有利于推動(dòng)地下水綜合評(píng)價(jià)理論與方法的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]Doerfliger N,Jeannin P Y,Zwahlen F.Water vulnerability assessment in karst environments a new method of defining protection areas using a multi-attribute approach and GIs tools [J].Environment Geology,1999,39(2):165-l76.

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