水文地质勘察在污染场地环境调查中的重要性探讨

张雷 刘利军 郭晨辉

摘要：水文地质勘察是污染场地调查中的关键环节，具有重要作用。本文以某大型化工厂污染场地调查项目为例说明水文地质勘察的重要性，可以查明场地内土层结构，判断含水层和隔水层的位置、厚度等，并为建立场地水文地质模型、设计土壤取样范围和深度、确定地下水监测井设置深度和滤网位置提供科学依据，从而有效节约调查经费，提高调查结果的准确性。

关键词：水文地质勘察;污染场地;重要性

中图分类号：X508 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）02-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.02.033

Abstract：Hydrogeological survey is the key link in the investigation of contaminated sites， which plays an important role.In this paper， the importance of hydrogeological survey is illustrated by the investigation project of a large-scale chemical plant， which can help to confirm different soil layers structure and estimate the position and thickness characteristics of the pervious bed and confining bed.These information can provide important scientific bases for the establishment of hydrogeological model of contaminated site，design of sampling range and depth of soil， determination of depth of groundwater monitoring wells and position of filters.So as to effectively save survey funds and improve the accuracy of survey results.

Key words：Hydrogeology survey;Contaminated site;Significance

近年来，随着我国工业化和城市化进程的加快，大量工业企业实行了政策性关闭或搬遷，由于原企业生产过程中早期环境管理制度欠缺、操作不当以及搬迁过程中危险废物的泄漏等原因，大量有毒有害物质进入了土壤和地下水[1]，造成不同程度的土壤和地下水污染，且这种污染往往具有隐蔽性、复杂性和难以修复性，对人居环境的安全带来了一定的隐患。为了保证这些污染场地土地资源的安全再利用，在开展修复治理之前，首先要做好污染场地的环境调查工作，通常采用的调查布点方案有：分区布点法、系统布点法、随机布点法，这些方法主要以场地原有的各类构建筑物对土壤的影响为主要依据，直接进行样品采集，而缺乏对场地水文地质条件及土壤理化性质系统深入的研究分析。这样的调查方案可能出现较多的无用样品，形成的调查结果针对性弱、准确性低，且调查成本高、周期长;容易出现就数据而论数据的情况，很难分析出污染物在场地内富集、扩散迁移的原因和规律，也无法为后续的修复治理技术选择提供更多的客观依据;调查范围多数局限在甲方规定的“红线”范围内，调查核心在场地内，该类调查也可能未考虑未来周边环境的土地功能的变化，实施了对地下水有扰动的工程，将造成污染范围迁移或扩大的影响，地下水污染源中心有可能随着流场的迁移方向移动[2]，容易遗漏因污染扩散造成的周边土壤、地下水及下游区域的污染。

因此，在场地污染调查前，开展场地水文地质勘察十分必要且重要，可以通过该过程摸清场地土层结构，查明场地内地下水赋存特征和流向，必要时也可进行专项调查，通过抽水试验、注水试验、弥散试验[3]，研究不同深度土层的渗透性，分析污染物在土、水中的移动转化和衰减变化规律等，建立起场地水文地质模型，为针对性和科学性地确定土壤点位位置和深度以及地下水监测井布点位置、深度、滤水孔位置设置提供依据，减少无目的的采样和分析费用，缩短周期，保证污染调查结果的科学性和准确性。

1 场地水文地质勘察的主要作用

通过前期的资料收集、现场踏勘，明确调查的具体内容和要求，合理组织外业施工，编制科学、客观的场地水文地质勘察报告，场地水文地质勘察的作用体现在以下方面：

1.1 摸清场地土层结构

采用钻探的方式对场地内不同区域进行取样，仔细观察和详细记录，辅以触探试验和岩土试验，通过与区域土层的对比分析，准确划分场地内的土层时代、分层位置及性质，分析场地土层变化规律及其所属沉积环境的变化，绘制出整个场地地质横纵向剖面图、单孔柱状图。

1.2 查明场地地下水条件

通过勘察可查清主要赋水层分布、埋深及含水层性质，厚度，隔水底板位置;选择有代表性的区域设置地下水监测井并开展水文地质试验，包括抽水、注水试验，测定含水层的水文地质参数，如渗透系数K、影响半径r、单井出水量Q等;观测水位变化，获取地下水流向资料，绘制出场地地下水流向图，查明地下水补给、径流和排泄条件，利用软件进行模拟，建立场地的水文地质模型。

1.3 获取相关理化性质和参数

采集适量的土工样品开展室内土工试验，了解不同土层的含水率、密度、渗透系数、颗粒组成等物理力学指标。结合外业测定的水文地质参数，进一步确定含水层实际参数。室内开展弥散试验，模拟污染物在土层中横纵向扩散过程，通过计算分析得到弥散系数，为污染场地调查提供污染物分布依据[4]。

2 相关工程案例

以某大型化工厂污染场地调查项目为例，通过先期开展的场地水文地质勘察，查明场地地质条件，为土壤、地下水取样方案提供依据。

2.1 污染场地土层分布

通过水文地质钻探及室内土工试验，查明了场地内的土层结构，在勘察深度范围内，自上而下分为3层：第①层（Q42ml）人工堆积填土，呈黄褐色-杂色，由含炉渣、碎砖、水泥块、陶瓷片、砂土、粉土等构成，夹薄层素填粉土，结构松散、组成杂乱;第②层（Q41al+pl+l）粉土，局部夹粗砾砂，褐黄-黄褐色，稍湿-湿、稍密、中压缩性，摇振反应强烈，无光泽，干强度低，韧性低;第③层粉质粘土，红褐色-褐黄色，中密、可塑、中压缩性，无摇振反应，有光泽，干强度高，韧性高。利用理正勘察软件绘制工程地质剖面图、单孔柱状图，见图1。

2.2 污染场地地下水特征

经勘察，場地揭露出的地下水类型为第一层潜水，主要含水层为第②层，岩性以粉土为主并夹有粗砾砂，以第③层粉质粘土层为隔水层。实测稳定水位埋深7.20～7.30m，标高785.00～786.64m，地下水位标高较平坦。含水层厚度5.80～8.95m。地下水主要受大气降水及侧向补给，用ARCGIS插值法将测得的稳定水位绘制成地下水等水位线图（图2），水位由高到低的方向为水流方向，总体为由西至东。

2.3 室内相关理化性质和参数测定

通过室内土工试验，确定了各层岩土的物理力学指标和渗透系数，见表1。

3 结语

通过先期开展的场地水文地质勘察，可以查明场地的土层分布及物理性质，提供各主要土层的含水率、密度、渗透系数等理化性质，查清地下水位置、分布、水位、流向、地下水补径排等水文地质条件。根据水文地质勘察结果，建立起的场地水文地质模型，可为污染土壤取样设计和地下水监测井设置提供详实的依据，不仅能使布设的土壤点位和采集的土壤样品深度更具科学性和代表性，设计的地下水监测井深度和筛管位置更符合场地地下水流场特征，而且获取的土壤和地下水污染深度及范围更加准确，既能够起到节约调查经费、提高调查结果准确性的作用，同时也可起到降低后续污染场地修复期间因调查结果误差而变更工作量和延长修复时间概率的作用，因此在污染场地调查前期开展水文地质勘察至关重要。

参考文献

[1]张亦弛.工业搬迁遗留场地环境风险管理体系研究[D].西安：长安大学，2012.

[2]张敏，蔡五田.污染场地土壤与地下水调查的关键思路和方法介绍-以示范项目调查为例[J].环境科学与管理，2011，36（6）：31-35.

[3]韩晔，张涛，张卓.多孔非稳定流承压含水层抽水试验研究[J].山东水利，2010（3）：24-26，55.

[4]李正武，张小洪.水文地质调查在污染场地调查中的作用论述[J].军民两用技术与产品，2017（16）：140.

收稿日期：2019-10-15

作者简介：张雷（1987-），男，汉族，硕士研究生学历，工程师，研究方向为水文地质、场地环境调查与修复。