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關(guān)鍵詞:地下水;水文地質(zhì)勘察;影響
1水文地質(zhì)勘察的定義
水文地質(zhì)勘察工作的主要任務(wù)就是了解水文地質(zhì)條件和對(duì)地下水資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用,通過(guò)不同的勘探方法進(jìn)行的水文地質(zhì)工作。主要在野外進(jìn)行勘察工作,在工作結(jié)束后需要進(jìn)行附有調(diào)查圖案的水文地質(zhì)勘察報(bào)告。水文地質(zhì)勘察工作,因?yàn)榭辈炷康?、要求和范圍的不同,可以分為綜合性的水文地質(zhì)普查和專門(mén)性的水文地質(zhì)勘探兩類(lèi)。
2水文地質(zhì)勘察的評(píng)價(jià)
2.1 重視地下水的影響
進(jìn)行水文地質(zhì)勘察工作,要全方面的對(duì)勘察范圍的水文地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行分析,做好勘察評(píng)價(jià)工作,重視地下水的影響。地下水對(duì)巖土體和建筑物都有影響,例如地下水位的上升和下降,對(duì)水位變化的不同進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè),分析實(shí)際的水文地質(zhì)數(shù)據(jù),研究地下水對(duì)巖土工程產(chǎn)生的不良影響,制定合理的應(yīng)對(duì)措施,保證工程質(zhì)量。
2.2 參考不同的地質(zhì)資料
在水文地質(zhì)勘察工作中,按照不同的地基基礎(chǔ),分析水文地質(zhì)問(wèn)題,參考適合的地質(zhì)資料。不同的建筑類(lèi)型,擁有不同的水文地質(zhì)環(huán)境,在進(jìn)行勘察的過(guò)程中,以具體問(wèn)題具體分析為主要思路,對(duì)不同的水文地質(zhì)情況,采用不同的地質(zhì)資料。
2.3 預(yù)防地下水問(wèn)題
地下水在水文地質(zhì)勘察中有著重要的影響,跟自然和建筑條件密切相關(guān)。對(duì)地下水存在的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)防,主要是對(duì)工程活動(dòng)后,地下水出現(xiàn)的變化,對(duì)巖土體和建筑物的影響為主要研究目的。根據(jù)水文地質(zhì)勘察工作的思路,進(jìn)行科學(xué)合理的地下水分析,制定有效的應(yīng)對(duì)措施,才能及時(shí)預(yù)防地下水帶來(lái)的危害。
3 水文地質(zhì)勘察中存在的地下水問(wèn)題
水文地質(zhì)勘察工作的進(jìn)行,需要準(zhǔn)確掌握工作進(jìn)行地點(diǎn)的水文地質(zhì)情況,通過(guò)反復(fù)的觀察、勘察和分析收集相關(guān)信息,了解地下水的形成、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和規(guī)律,制定科學(xué)合理的措施,解決地下水造成的危害。
地下水造成的危害的主要原因是地下水位的變化和壓力作用。地下水位,因?yàn)樽匀灰蛩睾腿藶橐蛩匕l(fā)生變化,達(dá)到一定的程度,就會(huì)造成危害。地下水位存在的主要問(wèn)題:
3.1 潛水位上升
在水文地質(zhì)勘察的范圍附近修建水庫(kù),會(huì)造成河流、湖泊和水庫(kù)的潛水位上升。潛水位的上升會(huì)影響水文地質(zhì)勘察工作的進(jìn)行,造成一定的安全危害:
3.1.1 會(huì)對(duì)地基造成軟化,增高粘性土含水率,降低巖土強(qiáng)度,造成建筑物沉降或者變形;
3.1.2 會(huì)導(dǎo)致地基隆起或者向兩側(cè)產(chǎn)生位移,造成建筑基礎(chǔ)上浮,缺乏穩(wěn)定性;
3.1.3 巖土體力學(xué)性能降低,造成斜坡和河岸的臨空面出現(xiàn)滑移和崩塌等現(xiàn)象,導(dǎo)致巖土的正常功能被破壞或不能使用;甚至?xí)斐赏寥赖恼訚苫望}漬化,增強(qiáng)了對(duì)建筑物的腐蝕。
3.2 地下水位下降
地下水位造成的工程危害:
3.2.1 地下水位的變化會(huì)影響到巖土的密度,地下水位的下降會(huì)造成巖土的壓密,增加了土體的承載力度,導(dǎo)致土體密度變大,造成地面沉降和塌陷現(xiàn)象。例如,2005年的時(shí)候,長(zhǎng)三角地區(qū)因?yàn)榈叵滤畣?wèn)題,形成了江蘇省的蘇州、無(wú)錫和常熟以及浙江的杭州、嘉興和蕪湖等地區(qū)的三個(gè)區(qū)域性沉降中心,累計(jì)最大的沉降值分別達(dá)到了2.63、1.08和0.82米。
3.2.2 地下水位的下降,干濕交替,容易造成木樁的腐爛;
3.2.3 因?yàn)槭鄬雍外c鹽層等含鹽地層的溶解,造成建筑物發(fā)生較大的位移;
3.2.4 導(dǎo)致膨脹性巖土的不均勻脹縮和變形,增加了巖土的膨脹收縮概率,增加了巖土的膨脹收縮幅度。容易造成地裂現(xiàn)象,破壞建筑物。
4 解決問(wèn)盟的措施
4.1明確水文地質(zhì)勘察的評(píng)價(jià)內(nèi)容
影響水文地質(zhì)勘察工作的因素有很多,包括地下水的類(lèi)型、地下水位和變動(dòng)幅度,含水層與隔水層的厚度和分布組合關(guān)系,土層或者巖層的滲透性強(qiáng)度和滲透系數(shù)等。提高水文地質(zhì)勘察的質(zhì)量,應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)地下水的研究,明確水文地質(zhì)勘察的評(píng)價(jià)內(nèi)容,對(duì)地下水對(duì)巖土層和建筑呈的作用和影響進(jìn)行評(píng)價(jià);制定相應(yīng)的預(yù)防和處理方案,為水文地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工提供準(zhǔn)確的水文地質(zhì)資料,降低地下水問(wèn)題發(fā)生的概率,減少地下水對(duì)工程建設(shè)的危害。在水文地質(zhì)勘察報(bào)告中,結(jié)合 水文地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工過(guò)程,對(duì)地下水的作用和危害作出評(píng)價(jià)。
4.2 重視對(duì)水理性質(zhì)的測(cè)試和研究 水文地質(zhì)勘察工作中,巖土的水理性質(zhì)會(huì)對(duì)勘察工作造成一定的影響,是巖土和地下水的相互作用下顯示的性質(zhì),包括容水性、持水性和透水性等,與巖士的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)特征緊密相關(guān)。一般的水質(zhì)頻率是每年進(jìn)行兩次采樣,分別在地下水的枯水期和豐水期進(jìn)行。按照具體的情況,可以適當(dāng)?shù)膶?duì)采樣次數(shù)進(jìn)行增加,在了解水質(zhì)變化規(guī)律后,也可以l-2年進(jìn)行一次采樣。
在巖土體中的地下水有很多種類(lèi),可以根據(jù)埋藏條件的不同劃分為:上層滯水、潛水和承壓水;按含水層不同的空隙性質(zhì)劃分孔隙水、裂隙水和巖溶水。地下水形式的不同,對(duì)水理性質(zhì)的影響也不同。對(duì)水理性質(zhì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試分析,可以在水文勘察的工程中,對(duì)地下水水位和水量的變化提供基礎(chǔ)設(shè)計(jì)依據(jù)。根據(jù)調(diào)查研究顯示,水理I生質(zhì)不僅可以巖土的強(qiáng)度發(fā)生改變,甚至?xí)斐蓭r土變形,對(duì)建筑物的穩(wěn)定有直接影響。重視水理性質(zhì)在水文地質(zhì)勘察工作中的作用和影響,可以保證水文地質(zhì)勘察評(píng)價(jià)工作的全面性,促進(jìn)水文地質(zhì)勘察工作的順利進(jìn)行。
4.3 重視地下水對(duì)水文地質(zhì)勘察工作的作用和影響
目前我國(guó)對(duì)水質(zhì)的分析項(xiàng)目主要是CO 3-,SO42-,Cl-,Mg2+ ,Ca2+pH值、總硬度等,在勘察工作需要的時(shí)侯還會(huì)對(duì)NO3-、NO2-、NH4+和Fe2+進(jìn)行測(cè)定。在水文地質(zhì)勘察工作中,一般都比較注重巖土類(lèi)型、工程地質(zhì)和地質(zhì)結(jié)構(gòu)的作用,忽略了水文地質(zhì)參數(shù),不注重地下水對(duì)水文勘察工作的影響,不利于水文地質(zhì)勘察工作的進(jìn)行,容易造成危害。只有透徹了解水文地質(zhì)中的地下水問(wèn)題,才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)在復(fù)雜的地理位置中,地下水存在的問(wèn)題,制定相應(yīng)的措施進(jìn)行解決。對(duì)水文地質(zhì)勘察工程中的地下水問(wèn)題高度重視,增強(qiáng)工程安全意識(shí)。例如,領(lǐng)導(dǎo)首先重視解決地下水存在的問(wèn)題,在進(jìn)行水文地質(zhì)勘察工作的時(shí)候,嚴(yán)格管理,提高工作人員的工程安全意識(shí)。
4.4 建立完善的評(píng)價(jià)機(jī)制
對(duì)地下水位的評(píng)價(jià)機(jī)制不斷進(jìn)行更新和完善,適應(yīng)水文地質(zhì)勘察工作的需要,控制地下水位的變化,降低對(duì)建筑物的影響。所以進(jìn)行水文地質(zhì)勘查的時(shí)候,要根據(jù)不同的情況采取不同的解決措施,分析地下水的影響和作用,對(duì)地下水存在的問(wèn)題做出提前預(yù)測(cè)和預(yù)防。
結(jié)束語(yǔ)
對(duì)水文地質(zhì)勘察工作中地下水存在的問(wèn)題,加強(qiáng)地下水在水文地質(zhì)勘查工作中的重視,提高建筑質(zhì)量,對(duì)造成問(wèn)題的影響因素進(jìn)行信息收集和分析,結(jié)合勘察地區(qū)和建筑工程的實(shí)際情況,制定相應(yīng)的解決措施,保證水文地質(zhì)勘察工作的真實(shí)有效,才能提高建筑工程的質(zhì)量,促進(jìn)工程的進(jìn)行和發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 郭抗美.工程地質(zhì)學(xué).中國(guó)建材工業(yè)出版社;第1版,2006年9月.
【關(guān)鍵詞】水文;地質(zhì)勘察;地下水問(wèn)題
近年來(lái)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,現(xiàn)代化市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制逐漸在我國(guó)確立下來(lái),極大的推動(dòng)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,同時(shí)人們的生活水平也得到了一定程度的提高,在這種情況下人們對(duì)工程建設(shè)各方面的要求也隨之升高?,F(xiàn)代化工程的主要特點(diǎn)在于投入高、規(guī)模大,保證工程質(zhì)量非常重要,一旦在工程建設(shè)過(guò)程中有問(wèn)題出現(xiàn)勢(shì)必會(huì)造成非常嚴(yán)重后果,針對(duì)地下水為建筑帶來(lái)的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1 目前水文地質(zhì)勘察中地下水的相關(guān)問(wèn)題分析
1.1 地下水位環(huán)境變化
人為和自然因素都會(huì)導(dǎo)致地下水文環(huán)境出現(xiàn)變化。一旦地下水位發(fā)生劇烈變化,將會(huì)對(duì)建筑的深基坑工程帶來(lái)非常重大的經(jīng)濟(jì)損失,甚至?xí)?duì)周?chē)ㄖY(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成嚴(yán)重的影響。地下水位一旦變化,出現(xiàn)上升或者下降的變化,地下巖土就會(huì)出現(xiàn)不均勻膨脹,最終導(dǎo)致地下環(huán)境發(fā)生變化。地下巖土環(huán)境變形量會(huì)隨著地下水位變化幅度的變化而出現(xiàn)變化的,同時(shí)一些小型建筑也會(huì)因此出現(xiàn)地裂問(wèn)題。地下水的升降變化主要是因?yàn)槭艿蕉喾N因素而出現(xiàn)的,這主要涉及到地下水滲透在內(nèi)的很多不同因素,地下水滲透會(huì)淋失土壤中的鐵、鋁等成分,這樣一來(lái),很多膠結(jié)物就會(huì)隨之流失,進(jìn)而引起土層的松散,此外,水分含量也會(huì)不斷增加,土壤承受力和壓縮模量也會(huì)發(fā)生變化,從而對(duì)基礎(chǔ)工程施工以及后續(xù)處理帶來(lái)嚴(yán)重的影響。
1.2 地下水位問(wèn)題是水文地質(zhì)勘查中的重點(diǎn)問(wèn)題
上文中提到,地下水位升降變化的發(fā)生將會(huì)導(dǎo)致膨脹性巖土出現(xiàn)不均勻脹縮變形,進(jìn)而出現(xiàn)地裂現(xiàn)象,這對(duì)于建筑物穩(wěn)定性的提升來(lái)說(shuō)是非常不利的。在這一環(huán)節(jié)過(guò)程中,如果地下水文升降變化過(guò)于頻繁,這時(shí)巖土膨脹收縮變形的頻率也會(huì)隨之提高,對(duì)于巖土穩(wěn)定性的保證是非常不利的,同時(shí)對(duì)后續(xù)施工環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行也是非常不利的。如果地下水位在基礎(chǔ)底面以下出現(xiàn)變化(壓縮層范圍內(nèi)),將會(huì)對(duì)整個(gè)建筑的穩(wěn)定性造成直接的影響。如果水位在壓縮層范圍內(nèi)出現(xiàn)上升的現(xiàn)象,這時(shí)地基土?xí)浕瑫r(shí)地基土強(qiáng)度也會(huì)降低,壓縮性不斷增大,這時(shí)建筑極有可能會(huì)出現(xiàn)非常大的沉降變形,如果水位在壓縮層范圍內(nèi)下降的時(shí)候,巖土自身的自重應(yīng)力會(huì)不斷增加,這種情況下很容易會(huì)使地基基礎(chǔ)出現(xiàn)附加沉降問(wèn)題。
1.3 地下水位變動(dòng)對(duì)土體造成的影響
土體的承載力及孔隙比等因素的變化都存在一定的規(guī)律,在工作中我們應(yīng)積極應(yīng)用這些規(guī)律,使工程的實(shí)際需要得到滿足,因?yàn)槭艿搅転V作用的影響,地下水位以上位置的鐵、鋁會(huì)不斷富集在一起,從而推動(dòng)土顆粒之間粘結(jié)力的不斷提升,最終使得硬殼層現(xiàn)象得到發(fā)展。隨著土體承載力的提升,地下水編訂帶土層孔隙比也會(huì)得到提高,進(jìn)而對(duì)后續(xù)環(huán)節(jié)帶來(lái)一定的影響。因?yàn)榈叵滤惶姹容^緩慢,地下水位以下的土層氧化、水解的作用不斷減弱,另外加上上部土層自重力的影響,土質(zhì)會(huì)相對(duì)密實(shí)一些,這時(shí)孔隙比和含水量都會(huì)減小,同時(shí)承載力與壓縮模量會(huì)有所提高。值得注意的是,在實(shí)際工作中應(yīng)對(duì)地下水位對(duì)巖土物理力學(xué)變化的影響給予高度的重視,并將預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)等工作做好。
1.4 地下水動(dòng)壓力給與巖土工程的壓力損害
在自然環(huán)境中,地下水壓力影響并不大,這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)一定程度的巖土工程損害,主要涉及到基坑突涌及流砂等。
2 解決水文地質(zhì)勘查中地下水問(wèn)題的應(yīng)對(duì)措施
2.1 重視地下水文勘察工作中地下水的相關(guān)問(wèn)題
在地質(zhì)勘察工作中不僅要對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行深入研究,同時(shí)還要針對(duì)那些與巖土相關(guān)的水文地質(zhì)問(wèn)題展開(kāi)重點(diǎn)分析,在地質(zhì)勘察工作中,從自然條件的角度上來(lái)看,主要涉及到地形地貌、水文特征等問(wèn)題,其中水文特征主要涉及到工程地區(qū)季風(fēng)問(wèn)題和氣候濕潤(rùn)程度等,地形地貌主要涉及到工程所在區(qū)域的基本特征、地形平坦開(kāi)闊程度、地表堆積情況以及地貌侵蝕情況等;從地質(zhì)環(huán)境角度上來(lái)看,主要包括基底構(gòu)造、地質(zhì)構(gòu)造以及新構(gòu)造運(yùn)行等相關(guān)內(nèi)容;從地下水位情況上分析,主要包括近年來(lái)地下水位變化趨勢(shì)、地下水與地表水之間的補(bǔ)給關(guān)系等內(nèi)容。
2.2 建立科學(xué)的地下水文評(píng)價(jià)機(jī)制
應(yīng)該對(duì)水位評(píng)價(jià)機(jī)制進(jìn)行不斷的完善,進(jìn)而與水文地質(zhì)勘察工作的需要相適應(yīng),對(duì)地下水位變化進(jìn)行控制,不斷降低地下水變化對(duì)建筑帶來(lái)的影響。在水文地質(zhì)勘察工作中,應(yīng)注意與不同情況相結(jié)合采取合適的解決措施,并對(duì)地下水的作用進(jìn)行具體的分析,從而更好的對(duì)地下水相關(guān)問(wèn)題提前做出預(yù)測(cè)和預(yù)防。
2.3 加強(qiáng)對(duì)水理性質(zhì)測(cè)試與研究的重視程度
在水文地質(zhì)勘察工作中,巖土水理性質(zhì)將會(huì)對(duì)勘察工作帶來(lái)一些影響,在地下水和巖土的相互作用下會(huì)將其性質(zhì)充分顯示出來(lái),主要涉及到溶水性、持水性以及透水性等問(wèn)題,這些性質(zhì)與巖土液態(tài)、固態(tài)以及氣態(tài)等特征緊密相關(guān)。一般來(lái)說(shuō),每年會(huì)對(duì)水質(zhì)頻率進(jìn)行兩次采樣,兩次采樣分別在地下水的枯水期和豐水期進(jìn)行。同時(shí)與具體情況相結(jié)合對(duì)適當(dāng)對(duì)采樣次數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的增加,待充分了解水質(zhì)變化規(guī)律以后,還可以每1~2年進(jìn)行1次采樣。實(shí)際上存在很對(duì)種地下水,按照埋藏條件的不同,我們可以將其分成上層滯水、潛水以及承壓水三種;按照含水層空隙性質(zhì)不同,可以將其分成孔隙水、裂隙水以及巖溶水三種。因?yàn)榈叵滤问绞遣煌模虼藢?duì)水理性質(zhì)帶來(lái)的影響也必然存在不同,應(yīng)針對(duì)相關(guān)水理性數(shù)據(jù)展開(kāi)測(cè)試,進(jìn)而為水文勘察地下水位水量變化提供有效的設(shè)計(jì)依據(jù)。
2.4 重視地下水對(duì)水文地質(zhì)勘察工作帶來(lái)的影響
現(xiàn)階段我國(guó)水質(zhì)分析項(xiàng)目主要由CO3-、Mg2+、pH值等,在工程地質(zhì)勘查工作中必要時(shí)還要針對(duì)NO3-、NH4+等展開(kāi)測(cè)定。同時(shí)在水文地質(zhì)勘察工作中,應(yīng)該對(duì)巖土類(lèi)型、地質(zhì)結(jié)構(gòu)作用以及工程地質(zhì)等問(wèn)題進(jìn)行充分的重視,只有對(duì)水文地質(zhì)地下水問(wèn)題進(jìn)行充分了解,才能發(fā)現(xiàn)地下水中存在的一些相關(guān)問(wèn)題,這樣有利于更好的制定解決問(wèn)題的措施。因此,在工作中我們應(yīng)該充分注意水文地質(zhì)勘察中的地下水問(wèn)題。值得注意的是,可以利用幾何法對(duì)地下水流向進(jìn)行測(cè)定,并對(duì)各孔內(nèi)水位進(jìn)行測(cè)量,最終對(duì)地下水的流向進(jìn)行確定。
3 結(jié)語(yǔ)
地下水勘察是工程施工地質(zhì)勘查工作中最重要的環(huán)節(jié)之一,為了對(duì)地下水問(wèn)題進(jìn)行更好的解決,相關(guān)單位一定要充分重視,并采取一些有針對(duì)性的解決措施,對(duì)措施實(shí)施的全面性和有效性進(jìn)行保證。此外,為了保證工程能夠順利看展,應(yīng)該對(duì)水文勘察工作進(jìn)行切實(shí)的展開(kāi),注意勘察工作的有序性,明確勘察的具體內(nèi)容。
參考文獻(xiàn):
[1]杜嬌.水文地質(zhì)勘察在環(huán)境地質(zhì)勘察中的應(yīng)用研究[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2014(6).
[2]畢明麗.水文地質(zhì)勘察中地下水的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施分析[J].中小企業(yè)管理與科技(中旬刊),2014(8).
關(guān)鍵詞:地下水 建筑工程 施工影響 對(duì)策
在建設(shè)工程施工的周期當(dāng)中,不得不提及的施工階段是最為復(fù)雜和重要的階段之一,在施工階段也經(jīng)常出現(xiàn)各種復(fù)雜的問(wèn)題和情形。地下水作為天然形成的地下水質(zhì),在施工過(guò)程中有很大的阻礙作用。無(wú)論是地下工程還是地上工程,在進(jìn)行工程建造時(shí),都要或多或少的深入地表巖層。但是,地下水作為在廣泛的地表巖土之中常見(jiàn)的現(xiàn)象,對(duì)建筑工程的影響卻十分廣泛而普遍。
1 地下水在工程施工中產(chǎn)生的影響分析
1.1 地下水的分布。地下水分布較為復(fù)雜,它不僅受一般規(guī)律影響,還受到巖土性質(zhì)、地理環(huán)境條件與季節(jié)變換、結(jié)構(gòu)發(fā)育程度、人類(lèi)活動(dòng)等不同因素的相互影響,各個(gè)因素可能單獨(dú)影響,也可能多個(gè)因素共同影響。地下水在分布上包涵了地下水類(lèi)別、儲(chǔ)存數(shù)量、水位高低與補(bǔ)給條件等不同特征的分析,而在這些特征之中地下水的類(lèi)別則最為重要。在地理學(xué)的研究中,按照埋藏條件來(lái)分,可以把地下水分為潛水、包氣滯水、承壓水。不同種類(lèi)的地下水對(duì)其影響也自不同,具體有如下兩點(diǎn):首先,各種不同類(lèi)型的地下水的固有特征有所不同,如季節(jié)的變化、是否承壓、補(bǔ)給條件的差異等;其次,我國(guó)現(xiàn)今在工程建設(shè)技術(shù)的先進(jìn)程度和行業(yè)限制有所不同,如大型水利工程、礦山與一般的建筑工程之間的不同。在工程施工過(guò)程中潛水的影響最大,因其在地域上分布較廣、埋藏的深度和范圍較大的特點(diǎn),對(duì)工程施工建設(shè)過(guò)程中影響廣泛而普遍;包氣滯水由于埋藏淺、儲(chǔ)量小,對(duì)工程的影響較??;承壓水在工程施工中則影響較大,但承壓水的影響概率則很低,只對(duì)個(gè)別地帶、個(gè)別行業(yè)帶來(lái)影響。
1.2 巖土的三相結(jié)構(gòu)和巖土的水性質(zhì)。在工程施工中的基礎(chǔ)元素是巖土,巖土的結(jié)構(gòu)、力學(xué)特征以及其他性質(zhì)則直接決定了在工程施工中是否順利。巖土在結(jié)構(gòu)上呈現(xiàn)氣、液、固三態(tài)。固態(tài)的巖土主要是由不同的粒徑級(jí)配固體顆粒所組成,它是巖土的主體部分;液態(tài)的巖土主要是由依附于固態(tài)顆粒上以及游散在固相結(jié)構(gòu)空隙中的液體;氣態(tài)的巖土主要是由擴(kuò)散在液態(tài)與固態(tài)上以及充溢在液態(tài)和固態(tài)空隙中的水蒸氣和空氣。巖土的三相結(jié)構(gòu)之間相互作用,相互影響巖土的穩(wěn)定性與強(qiáng)度。
在地理學(xué)上,我們通常將巖土中液態(tài)結(jié)構(gòu)同地下水視為一種類(lèi)型。其中,巖土的水性質(zhì)則集中體現(xiàn)了地下水的性質(zhì),分別可以敘述為巖土的給水度、含水性與透水性。在滿足工程施工需要的角度來(lái)觀察,各個(gè)類(lèi)型的巖土在理論上可以達(dá)到最佳水質(zhì)的指標(biāo)值,然而,巖土的水性質(zhì)實(shí)際上的指標(biāo)值同理論上的最佳值往往出現(xiàn)不同程度的偏差。
1.3 地下水和巖土之間的交互作用。地下水在工程施工方面,地下水和巖土之間的交互作用是其主要影響根源,地下水和巖土之間的交互作用不但直接決定了巖土三相結(jié)構(gòu)中的性質(zhì),同時(shí)也決定了巖土三相結(jié)構(gòu)在施工擾入后的變化發(fā)展趨勢(shì),從而在工程施工過(guò)程中地下水起到?jīng)Q定性的重要作用。地下水和巖土之間的交互作用相當(dāng)復(fù)雜,下面我們將通過(guò)三個(gè)理論定律展開(kāi)研究。
1.3.1 太沙基有效應(yīng)力理論。這種理論是指把巖土結(jié)構(gòu)中固液兩種狀態(tài)相對(duì)飽和的巖土結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)能得出固液兩種狀態(tài)的相對(duì)關(guān)聯(lián)、相互影響和作用的一種規(guī)律,它是巖土三相結(jié)構(gòu)重要的理論。太沙基有效應(yīng)力理論認(rèn)為液體不承受剪應(yīng)力,但可以承受并傳遞法向應(yīng)力,進(jìn)而把結(jié)構(gòu)總體應(yīng)力區(qū)分為相對(duì)獨(dú)立的兩部分:液相空隙壓力u、固相有效應(yīng)力σ′。該理論可表達(dá)為:σ=σ′+u。由太沙基有效應(yīng)力理論進(jìn)行分析,液體在巖土之中具有流動(dòng)性,施工開(kāi)始后將會(huì)導(dǎo)致液體的不同程度的流動(dòng),因而造成了整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和應(yīng)力強(qiáng)度損失降低。
1.3.2 地下水運(yùn)動(dòng)規(guī)律。這種規(guī)律可以用一個(gè)公式來(lái)表明:V=ki1/m。在公式中,v的含義是水移動(dòng)速度;k的含義是巖土的滲透系數(shù);i的含義是水力的坡度;m的含義是綜合反映流速、地下水的流動(dòng)方式和巖土三相結(jié)構(gòu)特征的參數(shù)。地下水在處于層流狀態(tài)時(shí),m的值應(yīng)當(dāng)為1;而當(dāng)?shù)叵滤谔幱谖闪鳡顟B(tài)時(shí),m的值應(yīng)當(dāng)在1和2之間。然而,在大多數(shù)情況下,地下水在巖土中是以層流方式運(yùn)動(dòng)的,所以m值常取1。
1.3.3 巖土強(qiáng)度理論:t=σtan∮+c。其中t表示巖土抗剪強(qiáng)度;σ表示剪切面方向應(yīng)力;∮表示巖土內(nèi)摩擦角;c表示巖土黏聚力。此式即為聞名遐邇的摩爾―庫(kù)侖強(qiáng)度理論。因?yàn)榧羟衅茐氖菐r土破壞最常見(jiàn)的方式,所以抗剪強(qiáng)度作為基礎(chǔ)的摩爾―庫(kù)侖理論變?yōu)閹r土結(jié)構(gòu)非常重要的理論。
在對(duì)以上敘述的三個(gè)理論在理解和運(yùn)用時(shí),首要且必須要做到的是全面與統(tǒng)一,同時(shí)須具體明確以下幾點(diǎn):
①在工程施工中,地下水的影響不是單獨(dú)的,同時(shí)還受到許多其他因素的影響;
②以上三個(gè)理論是相互統(tǒng)一的,三個(gè)理論共同決定了地下水和巖土之間的交互作用;
③在工程施工過(guò)程中,地下水對(duì)其影響包含了物理、地理、化學(xué)等不同學(xué)科,只有結(jié)合工程和地下水的實(shí)際情況才能避免得出錯(cuò)誤結(jié)論,能更正確有效的分析和解決問(wèn)題。
2 對(duì)策分析
通過(guò)地下水對(duì)工程施工影響的分析,結(jié)合上述三個(gè)理論,在實(shí)踐中遵循三個(gè)原則來(lái)確定對(duì)策:安全第一原則、經(jīng)濟(jì)可行原則、技術(shù)創(chuàng)新原則。以這三個(gè)原則為指導(dǎo),所確定的對(duì)策可分為管理類(lèi)和技術(shù)類(lèi)。
2.1 管理類(lèi)對(duì)策。管理類(lèi)對(duì)策是指充分的運(yùn)用決策理論、管理科學(xué)的成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),這類(lèi)對(duì)策可以通過(guò)科學(xué)、創(chuàng)新、高效的方法進(jìn)行管理,從而減輕乃至消除在工程施工過(guò)程中地下水的影響。具體言之,有以下幾點(diǎn):①合理安排施工活動(dòng),提高管理效率,避免汛情、雨情等氣候因素所帶來(lái)的消極效應(yīng);②提高從業(yè)人員特別是工程技術(shù)人員的業(yè)務(wù)素質(zhì),發(fā)揮其技術(shù)專長(zhǎng)與思維能動(dòng)性;③在施工需求基礎(chǔ)上適度調(diào)整施工質(zhì)量、費(fèi)用與進(jìn)度,從而適應(yīng)在特定環(huán)境下地下水問(wèn)題的解決。
2.2 技術(shù)方面的對(duì)策。技術(shù)方面的對(duì)策在操作上方法和措施有很多種,但它們都能體現(xiàn)出共同的特征。在工程施工中不同中給的措施應(yīng)當(dāng)都有與其相適應(yīng)的范圍、具體做法和技術(shù)指標(biāo)。下面我們對(duì)一些技術(shù)對(duì)策的共同特征具體進(jìn)行論述:①堵和截:這種方法在本質(zhì)上以隔斷地下水補(bǔ)給源為特征,以及在地下水流動(dòng)過(guò)程中設(shè)置障礙、提高阻力。具體方法可以利用設(shè)幕墻、打板樁等方法,這是為了把地下水在流動(dòng)過(guò)程中加以控制,為整個(gè)工程施工時(shí)打下基礎(chǔ)保障,從而有利于整個(gè)工程的施工。②排和降:排是指把地下水以及補(bǔ)給源排放到施工的作業(yè)范圍外;降是指將高水位降至作業(yè)面以下從而使得作業(yè)面處于降水漏斗的范圍內(nèi)。利用排和降的方法可以把作業(yè)范圍內(nèi)中的巖土三相結(jié)構(gòu)中液態(tài)比例降低,并有利于整個(gè)工程的施工。③保留:在工程施工過(guò)程中采取其它技術(shù)方法成本過(guò)高時(shí),我們可以采用保留的方法,保留地下水,并采取開(kāi)發(fā)或更換新施工方法和工藝來(lái)解決,譬如水下開(kāi)挖土方工法以及機(jī)械頂管替代人工頂管等。④更換和固結(jié):更換是指將更換后的土質(zhì)和地下水凝固或降低地下水流動(dòng)速率,從而與地下水結(jié)合而形成新的巖土三相結(jié)構(gòu);固結(jié)是指加入凝固性材料、冷凍等方法使巖土固化,以降低地下水的滲透破壞和流動(dòng)性。⑤防:這種技術(shù)方法是指防止地表的徑流,例如雨水以及其它特殊徑流產(chǎn)生的地下水問(wèn)題。
2.3 技術(shù)對(duì)策的舉例:①管涌防治:這種方法是以堵截地下水補(bǔ)給源、阻礙或弱化地下水流動(dòng)的方法,設(shè)置反濾層、減小地下水的水力坡度、替換土質(zhì)等。②流土防治:采用人工降水、凍結(jié)、打板樁和水下開(kāi)挖等方法。③基坑坍塌:降水、集中排水、護(hù)坡或基坑支爐等。④地面沉降防治:采用周轉(zhuǎn)式回灌、緩慢均勻降低地下水等。
3 結(jié)語(yǔ)
地下水對(duì)工程施工的影響是十分普遍、客觀的存在,隨著社會(huì)的飛速發(fā)展,工程建設(shè)技術(shù)要求也越來(lái)越高,在工程施工過(guò)程中對(duì)地下水進(jìn)行研究顯得十分迫切,對(duì)建筑技術(shù)的提高起到很大的幫助。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:土壤;地下水;有機(jī)污染物;修復(fù)技術(shù)
引言
現(xiàn)階段,土壤和地下水污染的形式愈發(fā)的嚴(yán)峻,不僅會(huì)影響自然生態(tài)系統(tǒng),而且土壤生產(chǎn)出來(lái)農(nóng)作物也會(huì)危害人們的身體健康,此外,土壤和地下水的數(shù)量終究是有限的,不能讓污染范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,因此,相關(guān)單位必須重視對(duì)有機(jī)污染物的修復(fù),加大資金投入的力度,完善修復(fù)技術(shù),盡量消除有機(jī)污染物對(duì)土壤和地下水的影響。
1土壤污染的危害性分析
1.1土壤污染來(lái)源分析
土壤污染可以分為有機(jī)物污染,重金屬污染,放射性元素污染等幾種類(lèi)型,除了重工業(yè)企業(yè)產(chǎn)生的污染物,有害氣體,汽車(chē)尾氣的排放是土壤污染的主要來(lái)源之外,農(nóng)民使用農(nóng)藥,肥料澆灌農(nóng)田,鋪設(shè)塑料薄膜,人們生活所產(chǎn)生的垃圾,生活污水通過(guò)地表滲入到土壤或是農(nóng)田中,或是直接匯入河流,也會(huì)導(dǎo)致土壤污染的出現(xiàn)。這些污染物會(huì)使土壤肥力下降,減少了農(nóng)作物產(chǎn)量,部分有害物質(zhì)還會(huì)直接進(jìn)入農(nóng)產(chǎn)品中,通過(guò)食物鏈被富集在人的身體內(nèi)部,對(duì)人體健康造成危害。
1.2土壤污染物特征分析
人類(lèi)活動(dòng)會(huì)讓大量污染物積累在土壤中,土壤無(wú)法完成自凈,就會(huì)導(dǎo)致土壤環(huán)境惡化,也就是土壤污染。土壤污染因?yàn)榫哂须[蔽性和滯后性,而與其他類(lèi)型的污染存在著差異,大氣污染和水污染可以采取飲食和呼吸方式直接進(jìn)入到人體內(nèi),而土壤受到污染時(shí),不會(huì)直接將污染狀況顯現(xiàn)出來(lái),而是通過(guò)農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況進(jìn)行反應(yīng),人體在食用這些農(nóng)作物時(shí)就會(huì)間接的感受到土壤污染對(duì)人們的傷害,很難輕易的發(fā)現(xiàn)。此外,滯后性導(dǎo)致土壤污染的時(shí)間越長(zhǎng),所造成的危害就越嚴(yán)重,污染物會(huì)在這段時(shí)間內(nèi)大量積累,之后就很難將其修復(fù)[1]。
2地下水調(diào)查分析
地下水調(diào)查的范圍包括地下水周?chē)沫h(huán)境,水質(zhì)狀況等,通常是采用抽樣采集的方法進(jìn)行調(diào)查,會(huì)對(duì)環(huán)境發(fā)展造成一定的影響,而對(duì)污染性企業(yè)進(jìn)行地下水調(diào)查時(shí),則需要在企業(yè)周?chē)貐^(qū)對(duì)土壤污染狀況進(jìn)行相關(guān)調(diào)查。第一,要了解企業(yè)用水狀況,找到污染源和污染排放口的具置,并采集排放廢物,分析過(guò)后再與排放量和滲透量之間進(jìn)行對(duì)比,根據(jù)污水排放的時(shí)間,地點(diǎn),排放量等數(shù)據(jù)詳細(xì)的進(jìn)行研究;第二,充分了解企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放污染物的渠道,污染物排放口通向的區(qū)域和已經(jīng)造成污染的水源;第三,調(diào)查企業(yè)內(nèi)部的污水排放池,這將會(huì)對(duì)企業(yè)的內(nèi)部調(diào)整產(chǎn)生一定的影響。在具體調(diào)查時(shí),要清楚的知道到污水排放池的排水口所處的位置,以及污水排放池和排水口的體積和容積,充分了解企業(yè)排污過(guò)程中的每個(gè)環(huán)節(jié);第四,除了主要污染源之外,還要對(duì)其他污染源進(jìn)行調(diào)查和了解,根據(jù)污染程度完成相關(guān)分析;第五,明確其固體污染物的堆放位置,處理固體污染物時(shí),通常采取的方式是填埋,在填埋之前,要清楚固體污染物堆積的各項(xiàng)數(shù)據(jù),明確其中的各類(lèi)有害物質(zhì)。
3土壤和地下水修復(fù)技術(shù)分析
3.1化學(xué)修復(fù)技術(shù)
在對(duì)土壤污染物進(jìn)行修復(fù)時(shí),先要明確有機(jī)污染物的揮發(fā)性質(zhì)和具體含量,才能采用合適的技術(shù)完成修復(fù)。處理土壤中有機(jī)污染物的過(guò)程中,通常是采用化學(xué)氧化的方式進(jìn)行修復(fù),使用的藥品為硫酸鹽。芬頓試劑本身具有一定的氧化性,能夠?qū)υS多有機(jī)污染物進(jìn)行氧化分解,與其他化學(xué)試劑相比,氧化性更強(qiáng),氧化分解的效果更好,對(duì)周邊壓力和溫度等氧化條件的限制較小,能夠更快的進(jìn)行反應(yīng),可以有效的運(yùn)用在需要較短時(shí)間內(nèi)完成土壤修復(fù)的項(xiàng)目中。當(dāng)硫酸鹽發(fā)生活化時(shí),會(huì)產(chǎn)生硫酸根離子,硫酸根離子本身的氧化能力與硫酸鹽相比更強(qiáng),這兩種氧化方式都具備不同的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),最為合適的適用范圍也存在著不同,因此,可以將二者結(jié)合起來(lái),盡量減少相關(guān)缺陷,實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的修復(fù)效果。此外,芬頓修復(fù)技術(shù)在處理地下水污染時(shí)也能夠顯現(xiàn)出良好的使用效果,減少地下水修復(fù)的成本支出,是處理廢水過(guò)程中的關(guān)鍵性技術(shù),但是很容易被環(huán)境的酸堿度影響,要想完成氧化分解就要讓芬頓試劑處于酸性條件下才能夠進(jìn)行,氧化分解過(guò)后還會(huì)出現(xiàn)元素的殘留,將造成二次污染。硫酸鹽修復(fù)的范圍更加廣泛,但是并不能將土壤中的污染物完全去除,完成修復(fù)需要較長(zhǎng)的時(shí)間,在修復(fù)過(guò)程中也極容易與其他污染物產(chǎn)生反應(yīng),導(dǎo)致新型污染物的出現(xiàn),進(jìn)而影響最終降解效果。在處理?yè)]發(fā)性有機(jī)污染物時(shí),通常是采用常溫?zé)峤馕龅姆绞竭M(jìn)行,利用光催化技術(shù),在常溫狀況下對(duì)污染物進(jìn)行處理,將其分解為水和二氧化碳,與其他修復(fù)方法相比,這種方式所需的環(huán)境條件較為溫和,修復(fù)效率更高,但是修復(fù)時(shí),催化劑極易出現(xiàn)失活現(xiàn)象,這將會(huì)導(dǎo)致部分產(chǎn)物不能夠降解,進(jìn)而對(duì)周邊環(huán)境造成二次污染。在修復(fù)土壤的時(shí)候,要想讓產(chǎn)物完全降解,可以將其轉(zhuǎn)移到液相,這樣可以增強(qiáng)修復(fù)效益,在這個(gè)過(guò)程中,會(huì)極大的增加氯化鈣藥品的消耗成本和技術(shù)成本,還會(huì)對(duì)這種修復(fù)效果造成一定的影響,因此可以將這項(xiàng)技術(shù)與其他技術(shù)相結(jié)合,從而達(dá)到最佳修復(fù)效果??梢栽黾右欢〝?shù)量的活性炭,對(duì)這些很難降解的污染物進(jìn)行吸附,讓部分污染物可以催化,多次利用活性炭完成修復(fù),兩種方法相互協(xié)同可以有效的提高實(shí)際修復(fù)效果,還會(huì)增強(qiáng)相關(guān)單位的經(jīng)濟(jì)效益[2]。
3.2生物修復(fù)技術(shù)
3.2.1修復(fù)土壤污染利用生物修復(fù)技術(shù)修復(fù)土壤污染時(shí),通常是將污染物放置在土壤中,將原本有害的污染物變得無(wú)害。之所以會(huì)出現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變,是因?yàn)楦淖兞送寥赖奈锢?,化學(xué)條件或是降解微生物過(guò)于特別可以完成污染物的轉(zhuǎn)變工作。利用這種生物修復(fù)技術(shù)處理土壤污染物具有很多優(yōu)勢(shì),首先,利用生物修復(fù)技術(shù)修復(fù)土壤污染所需成本更低,不會(huì)給相關(guān)單位造成巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),其次,這種技術(shù)不會(huì)對(duì)土壤造成二次污染,并且與其他技術(shù)相比修復(fù)效率更高,基本上可以將污染物完全氧化,尤其是對(duì)于分子量低的污染來(lái)說(shuō),修復(fù)效果更佳。更加重要的是技術(shù)操作較為簡(jiǎn)便,可以直接在原本的位置完成操作過(guò)程。一般情況下來(lái)說(shuō),利用生物修復(fù)技術(shù)完成土壤的修復(fù)可以采取三種形式進(jìn)行,第一,就地處理法,對(duì)土壤進(jìn)行處理之后,直接將污染物放在土壤或是經(jīng)過(guò)施肥和石灰處理的場(chǎng)地上,當(dāng)土壤的營(yíng)養(yǎng),水分和pH等化學(xué)物質(zhì)能夠保持在相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)時(shí),就可以完成降解,降解使用的微生物是原本土壤中就存在的微生物群系,要想增強(qiáng)土壤的降解能力,也可以在土壤中放入特有的微生物,提高微生物修復(fù)效率;其次,原位處理法,這種方法可以不用對(duì)土壤進(jìn)行攪動(dòng),直接進(jìn)入滲透性較強(qiáng)的不飽和土壤中對(duì)污染物進(jìn)行生物降解,可以加大土壤的供氧力度,提高土壤的營(yíng)養(yǎng)程度,接種細(xì)菌來(lái)增強(qiáng)土壤的降解力,也可以抽取一定量的地下水將其放置在地表,經(jīng)過(guò)生物處理后,在將其放回原本位置,不斷重復(fù)這樣操作,從而完成對(duì)土壤的改良;第三,生物反應(yīng)器法,這種方式較為特別,需要利用生物反應(yīng)器這一專門(mén)用來(lái)處理土壤污染的裝置,可以直接將其放置在污染地上,將污染物處理過(guò)后制成泥漿后放到生物反應(yīng)器里面,它可以在降解的過(guò)程中,讓生物存在于最為合適的降解環(huán)境內(nèi),從而達(dá)到最佳修復(fù)效果[3]。
3.2.2修復(fù)地下水污染當(dāng)土壤表面的環(huán)境受到污染時(shí),也會(huì)對(duì)地下水的水質(zhì)造成嚴(yán)重的影響,部分地區(qū)地下水作為主要的飲水來(lái)源,極易對(duì)人體的生命安全造成威脅,修復(fù)地下水污染時(shí),可以使用多種生物修復(fù)技術(shù),一般情況下,不同的污染物對(duì)地下水的污染狀況是不同的,所以在選擇修復(fù)技術(shù)時(shí),應(yīng)該從實(shí)際污染物的狀況出發(fā),與之相結(jié)合完成技術(shù)的選擇。生物注射法主要是通過(guò)對(duì)空氣加壓,將空氣注射到被污染后的地下水中,讓水中的氣流加速?gòu)亩鴮?shí)現(xiàn)污染物的降解,這種方式可以延長(zhǎng)一定的停留時(shí)間,加強(qiáng)修復(fù)效率,如果將空氣變?yōu)楸砻婊钚詣┪⑴菰賹⑵渥⑸涞奖晃廴竞蟮牡叵滤梢越o地下水中的微生物輸送空氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),加快其代謝效率;有機(jī)粘土法可以有效的控制地下水的自由移動(dòng)狀況,將季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑直接注射到蓄水層當(dāng)中,能夠形成一個(gè)吸附區(qū),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的控制,讓周邊的微生物完成對(duì)吸附區(qū)中污染物的降解。生物反應(yīng)器法需要將地下水抽提到地面上,放置在反應(yīng)裝置中進(jìn)行氧化分解,之后再將其回灌到土壤中,由于生物反應(yīng)器會(huì)定時(shí)補(bǔ)充氧氣和營(yíng)養(yǎng)物,所以回灌時(shí)會(huì)增加地下水中的氧氣和營(yíng)養(yǎng)物含量,這樣就可以加快降解速度。就目前的生物技術(shù)而言,將地下水和回注系統(tǒng)結(jié)合起來(lái),能夠有效的減少修復(fù)成本的投入,還能在較短時(shí)間內(nèi)完成修復(fù),是當(dāng)前效率最佳的一種修復(fù)方式。大多數(shù)生物修復(fù)技術(shù)是在好氧環(huán)境中進(jìn)行,但是在厭氧條件下完成修復(fù)也極具潛力,因此,今后要提高對(duì)厭氧修復(fù)的研究[4]。
關(guān)鍵詞:水資源評(píng)價(jià) 河川基流量 切割基流量 分析計(jì)算
引言
閃電河流域正藍(lán)旗段位于陰山山地東延部分,低山丘陵、河谷洼地鑲嵌分布。地勢(shì)南高北低,相對(duì)高差約400m。最低點(diǎn)在閃電河出口處,高程為1261m。在對(duì)一般山丘區(qū)地下水資源量進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí),由于山丘區(qū)的構(gòu)造,巖性,地貌,水文地質(zhì)條件等都比平原區(qū)復(fù)雜,而且用來(lái)直接計(jì)算山丘區(qū)地下水補(bǔ)給資源量的資料又十分缺乏,常常無(wú)法直接計(jì)算各種補(bǔ)給量,而只好采用計(jì)算地下水排泄量的辦法近似地計(jì)算補(bǔ)給量。通常是先分別計(jì)算區(qū)域的各項(xiàng)排泄量,然后以總排泄量作為地下水資源量。對(duì)于有水文站控制的山丘區(qū),河川基流量是通過(guò)切割逐日平均流量過(guò)程線得到,其余各項(xiàng)排泄量則需由水文地質(zhì)資料和開(kāi)采調(diào)查資料得到。在地下水開(kāi)采水平不太高的地區(qū),河川基流量是山丘區(qū)地下水資源量的主要組成部分,通??烧?0%以上,因此對(duì)基流的分割是否合理,決定了地下水資源量計(jì)算的精確程度。
1. 河川多年基流量在水資源評(píng)價(jià)計(jì)算中的作用
河川基流量(又稱地下徑流量)是指河川徑流量中由地下水滲透補(bǔ)給河水的部分,即河道的地下水排泄量。切割基流量是山丘區(qū)利用排泄量估算地下水資源量的重要方法,其分割方法除直線斜割法、經(jīng)驗(yàn)斜割法、水均衡法外,還有改進(jìn)后的加里寧法等,各種方法都有各自的適用條件。基流量計(jì)算精度的高低直接影響資源量的計(jì)算精度。本次正藍(lán)旗閃電河地下水資源評(píng)價(jià)中的地下水分割就是采用直線斜割法。
2. 河川多年基流量的計(jì)算
閃電河流域的徑流資料主要由該區(qū)控制站白城子水文站提供,考慮到當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件和地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件等特征,利用區(qū)域內(nèi)豐、平、枯年的基流量值,確定出該區(qū)域的基流分割的極值約束條件。選取1963年、1968年、1966年作為豐、平、枯水年的典型年進(jìn)行基流計(jì)算,見(jiàn)圖1、圖2、圖3,然后利用典型年的平均基徑比計(jì)算各年的年基流量見(jiàn)表1。
2.1基徑比的計(jì)算
2.2各年的年基流量的計(jì)算
3. 河川多年基流量的操作方法
在實(shí)際的基流分割中,枯水期因地下徑流量與地表徑流量基本一致,只需要將漲水點(diǎn)以上流量減去即可,對(duì)于無(wú)明顯地表徑流匯入的枯季河川徑流量可全部作為基流處理。
在洪水期,若遇降雨(特別是汛期)形成的隨河川徑流而變化并依地下水消退的水量,即可用直線斜割法求得基流。直線斜割法的關(guān)鍵是確定地表徑流終止點(diǎn)即“拐點(diǎn)”,“拐點(diǎn)”一旦確定后即將洪峰起漲點(diǎn)與退水“拐點(diǎn)”用直線連接,直線以下部分即為相應(yīng)時(shí)段的基流量。
4. 地下水資源量的確定
4.1研究區(qū)側(cè)向流出量的確定
研究區(qū)側(cè)向流出量采用剖面法用達(dá)西公式計(jì)算:
含水層厚度H、滲透系數(shù)K、水力坡度I、斷面長(zhǎng)度L都采用灤河流域內(nèi)蒙古段水資源評(píng)價(jià)中計(jì)算2005年側(cè)向流出量的數(shù)據(jù)。各數(shù)據(jù)分別列于下表:
經(jīng)計(jì)算:
河漫灘側(cè)向流出量: 327.5268萬(wàn)m3
階地側(cè)向流出量 :221.9685萬(wàn)m3
由以上計(jì)算可得出正藍(lán)旗段側(cè)向排泄量為:549.4953萬(wàn)m3
4.2潛水蒸發(fā)量的確定
經(jīng)計(jì)算公式:
計(jì)算得出:
0-2m蒸發(fā)量為: 1464.9337萬(wàn)m3
2-5m蒸發(fā)量為: 714.1552萬(wàn)m3
>5m蒸發(fā)量為: 0萬(wàn)m3
所以蒸發(fā)總量為: 2179.0889 萬(wàn)m3
4.3地下水開(kāi)采凈消耗量的確定
根據(jù)2005年全區(qū)范圍內(nèi)的用水量調(diào)查結(jié)果,計(jì)算出研究區(qū)地下水開(kāi)采凈消耗量為 570.794萬(wàn)m3。
4.3正藍(lán)旗地下水資源量的確定
4.4正藍(lán)旗地下水可開(kāi)采資源量的確定
地下水可開(kāi)采量估算采用可開(kāi)采系數(shù)法。
Q可開(kāi)=PQ地
式中:
Q可開(kāi)―為地下水可開(kāi)采量(m3)
P―可開(kāi)采系數(shù);根據(jù)研究區(qū)實(shí)際開(kāi)采能力,定為0.8。
Q地―地下水資源量(m3)
經(jīng)計(jì)算,地下水可開(kāi)采量為3506.894萬(wàn)m3
5. 結(jié)論
5.1 汛期基流量的分割是很重要的,倘若切割不準(zhǔn),將會(huì)影響資源計(jì)算的準(zhǔn)確性,由于切割方法不同,割出來(lái)的基流量出入也很大。
5.2 直線斜割法的原理簡(jiǎn)單直觀、計(jì)算也簡(jiǎn)便,大小河流基本上都實(shí)用,若操作得當(dāng)能保證一定精度,但分割時(shí)受分割者主觀影響較大,其準(zhǔn)確度隨分割者對(duì)流域特性和測(cè)站資料系列的掌握理解程度而定,特別是枯季地下徑流量占地表徑流量比例較大的情況下,若掌握不好其結(jié)果可能誤差較大。
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