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地下水环境影响评价中水文地质勘察工作的内容和方法

2023-01-07李笑泉

建材与装饰 2022年6期
关键词:勘测水文地质区域

李笑泉,梁 浩

(山东省国土空间生态修复中心,山东济南 250014)

0 引言

当前,人们对于地下水资源的开采和应用更加重视,尤其是随着社会的发展以及城市化的建设,对于地下水资源的需求量也在日益增加,在这样的发展情况下,必须要在经济发展的过程中注意地下水环境的安全性,确保经济发展与我国自然资源之间的平衡性,因此,切实地做好地下水环境的影响评价工作是至关重要的。而水文地质勘察工作的方法以及工作质量对于地下水环境影响评价工作产生着十分重要的影响,水文地质勘察工作中需要对勘察区域等数据进行收集和深度挖掘,由此才能够为评价当地区域的地下水环境提供相应的数据资料,而采用更加先进和科学的技术进行水文地质勘察工作,又能够确保数据采集的真实性和完整性,能够使我国的地下水环境影响评价工作更加科学客观,从而为地下水资源保护工作奠定基础。

1 地下水对于周边地质环境带来的影响

1.1 地下水位上升带来的影响

在水文地质勘察工作过程中,如果勘察区域附近修建了水利工程或水库,那么,该勘察区域的地下水位很可能会超出基准线。而地下水位的上升必然会影响到周边区域的地质条件,甚至还会造成较为严重的工程建设事故,从而危及周边建筑物以及居住人员的生命财产安全。若地下水位持续上升,一旦超出某一基准线,就会对周边的地质环境造成以下3个不利影响:①地下水位持续上升,可能会使得周边的围岩结构中含水率不断提高,一旦土层岩石中的含水率持续提高,就会在一定程度上削弱围岩结构的强度,使得周边区域的地基持续软化。而地基结构的稳定性,决定了上层建筑的结构质量,如果地基结构不断软化,就可能会导致上层建筑结构出现不均匀,沉降甚至变形,坍塌等严重问题。②地下水位持续上升,还会导致周边地区的地基土层中,由于含水量较大体积也不断增加,严重时甚至还会出现地基拱起的现象,这也会影响到上层建筑物的结构稳定性,导致上层建筑物发生位移或地基不稳的问题。③地下水位的持续上升,还会破坏到周边围岩结构的正常功能,很多地区的地下水中含有较多碱性物质,而言是土层中由于长期受到地下水位的侵蚀,就可能会出现土壤盐渍化的问题,从而加剧了当地建筑基层结构的腐蚀。

1.2 地下水位下降带来的影响

如果地下水位持续性下降,一旦超过地下水位下降标准,也会带来不利影响。①地下水位与土壤盐层之间的距离,会对土壤盐层的密度带来较大的影响,如果地下水位持续下降,一旦超过基准线,地下水系统对于上层延时结构的支撑力将会逐渐缩减,长此以往,就会导致上层延时结构的自重不断增加。当岩层结构的自重增加到一定程度时,就有可能由于地基承载能力不足而造成地表坍塌或地表开裂的问题。②由于人为大规模开采地下水或将雨量较低导致的地下水位下降,还可能会出现该地区土壤结构干湿交替的问题,而土壤结构在短时间内有湿润状态变为干燥状态,也会导致建筑物的桩基结构受到腐蚀,从而影响到上层建筑的结构稳定性。③地下水位的持续性下降也可能会导致含盐量较高的土壤地层出现溶解问题,从而使得上层建筑物出现不均匀,沉降和位移的现象。最后,地下水位的持续下降,还可能是一些具有膨胀性的盐层结构发生变化,导致这些膨胀性的盐层结构出现大规模收缩,而土层结构在短时间内的收缩和膨胀,还会引发地面裂缝问题。

1.3 地下水位变化对于建筑工程稳定性的影响

当前,我国绝大多数地区地下水位出现异常变化,都是由于人为水资源开采而引起的。尤其是在一些修建水利工程或堤坝的建设区域,由于大规模的水资源调动,还可能会经常引发地下水位的变动问题,而地下水位的反复变动,就可能会导致地面出现塌陷或裂缝的问题,从而影响到上层建筑结构的稳定性,同时也严重地威胁到了人们的日常生产生活。因此,在水文地质勘察工作中,必须要重视对于地下水位变动的分析工作,能够采取更加先进的设备以及勘察技术,确保勘察结果的准确性和完善性,这样才能够为我国在发展建设过程中解决地下水问题提供更加准确的数据支持,确保施工建设的顺利开展。

2 水文地质勘察工作的主要内容

2.1 环境水文地质的调查工作

在调查规划区域内部的环境水文地质资料之前,调查人员首先需要收集该地区关于环境水文地质状况的历史信息资料,在充分的了解规划区域水文地质历史信息的前提条件下,再结合当地现有的环境水文地质状况,建立起具有连续性和一体性的报告体系。在收集到历史水文地质资料之后,调查人员还应该着重分析资料中涉及的相关参数内容,并且对于资料中变动性较大的数据进行挖掘,深入地思考引起变动的原因及问题的影响因素,并且全面地了解水文地质勘察区域内部的自然状况、生物生态环境、水文环境等信息,在对历史信息数据进行分析的基础上明确需要调查的数据和范围。

2.2 水文地质实地调查

在水文地质实地调查工作中,调查人员必须要更加深入地分析水文地质勘察区域,地下水资源的变化状况以及该地区可能存在的水污染问题。当前,我国的经济建设以及工业发展响应国家绿色可持续的发展目标,已经开始不断重视起对于地下水资源污染问题的治理工作。但是几十年的粗放型经济发展还是为我国多数区域的地下水资源带来了严重的污染问题,而地下水资源的污染问题最为主要的来源就是工业污染、农业生产污染以及生活用水污染这3个方面。其中,工业污染主要是指工厂在生产,加工过程中排放的废水在未经过处理或已经过处理但未达标的情况下排放到周边的河流或土壤中,从而导致这些污水渗透到地下水体系中,产生了地下水资源的污染问题。农业污染主要是在农业生产和发展的过程中,种植人员由于受到了技术水平以及绿色发展意识的限制,在生产过程中,为了单纯的追求产量而大规模的应用了一些含有毒害物质的农药和化肥,而这些农药和化肥随着雨水渗透或灌溉渗透,就会进入到地下水资源体系中,从而造成了地下水的污染问题。生活污染主要是指人们在日常生活中随意排放未经处理的垃圾或污水,导致污染物质进入到地下水体系中。因此,调查人员在水文地质勘测区域还需要调查该地区地下水资源的污染问题,全方位地了解该地区地下水资源的开发、应用以及污染状况,收集该地区的地下水存储状况、地下水开采量、地下水资源的相关用途等信息,从而地下水环境影响评价工作中合理的判断地下水资源的开发以及利用水平提供有效的参考[1]。

2.3 地下水资源的开发以及应用调查

在调查工作中,需要做好以下3个方面的调查:①了解调查区域的地下水资源分布状况,了解含水层的深度、开采井的数量以及结构,同时,需要关注该地区地下水资源的开采量以及开采强度,明确该地区地下水资源的质量、储存量以及水质的变化情况。②了解水温地质勘查区域的地下水资源开采用途,了解该地区地下水资源主要是利用在生活用水方面、工业用水方面还是灌溉用水方面,并且还应该深入的调查该地下水资源利用后所产生的经济效益,方便对地下水资源的追踪溯源。③当前,我国许多地区的地下水资源已经受到了污染和破坏,因此,在调查工作中,必须要针对调查区域的地下水资源实际状况进行分析,并且还应该提前预测,如果该地区的地下水源产生污染后所带来的后果,在勘察过程中,需要考虑该地区地下水资源的开发量是否会影响到该地区的地质结构,调查该地区地下水资源开发后是否会引起诸如地面沉降、地面塌陷、地面裂缝或海水侵入等地质环境问题。

2.4 研究调查工作

在分析地下水资源的开采状况以及应用状况的过程中,需要根据水文地质勘测区域的地下水环境开展多种调查。调查人员需要将调查的信息和结果进行整合以及深度挖掘,根据勘测区域地下水水质的变化状况、地下水资源的分布情况、周边土层结构是否存在呈现或裂缝等问题进行分类报告说明,并且还应该提出相应的处理措施。地下水资源调查工作的顺利开展,有利于我国环境治理部门更加准确地判断勘测区域的地下水环境,从而为后续实现对地下水环境的保护工作奠定基础。

3 地下水环境影响评价工作中水文地质勘察工作的主要方法

3.1 环境水文地质信息的调查方法

①在调查规划区域环境水文地质信息的过程中,对于数据的精确程度具有特殊的要求。通常情况下,需要采用1:50000的精确度来提供参考数据,对于一些特殊或者较为敏感的水文地质勘察区域,工作人员可以适当地对这一比例进行调整。②在环境水文地质信息调查过程中,必须要选择较为合理的调查路线,可以根据当地的地形地貌变化趋势来完成对于勘测点的布置。通常情况下需要将勘测点不设在沟谷地区、河谷地区或地下水资源的源头地段。③应该合理地布置观测点,在不设观测点的过程中,调查人员不仅需要在地下水资源的采样地点对地下水资源的实际状况进行观测,同时,还必须要考虑到调查区域周边是否存在大型施工建设项目,并且明确地下水流的流向和施工项目的布局状况,在满足《环境影响评价技术导则地下水环境》中规范要求的基础条件下,合理地安排观测地点。④他应该合理地挑选水文监测地点。在水文监测工作中,不仅要挑选一些具有较强典型性特征的水文监测地点,同时,对于一些具有特殊要求的水温监测地区,还应该控制监测点的数量,通常情况下,监测点数量不得少于15个。

3.2 水文地质勘察实验方法

3.2.1 设置勘察钻孔

设置勘察钻孔的主要目的就是要对水文地质勘测区域的地下含水层深度进行调查,并且深入地了解该地区的地下岩层组织以及岩层中的含水状况,能够在勘测工作中获取到相关的水文地质参数信息。在确定勘察工作钻孔的深度时,需要注意不能够直接揭穿目标含水层,如果在勘测过程中不慎揭穿了目标含水层,勘测人员还应该立即采用水泥或质地相仿的黏土,将揭穿区域封堵起来,这样就能够有效地阻断目标含水层与下伏含水层之间的互通。而对于一些较为松散的岩层区域,还需要注意勘测孔的钻孔深度以及钻孔直径,通常来说,对于一些较为松散的岩层来说钻孔的直径不能够低于394mm,而对于基础岩层地区的钻孔直径不能够低于127mm[2]。

3.2.2 抽水实验

在对地下水勘测过程中,必须要了解地下水资源的运作状态,对于地下水资源的流向以及支流等状况都要进行合理的判断,这也是影响地下水环境影响评价工作质量的重要参数。在进行野外实验的过程中,需要通过抽取适量的地下水来判断含水层中的水文地质数据。在具体实验操作中,首先需要根据该抽水实验的最终目标,选择抽水实验的方法和类型,在提取样品后,还应该对样品进行进一步的分析,通过对样品数据进行计算和深度挖掘,判断出该勘测区域地下水资源的涌水量、水位变动情况以及水位的降深量等信息,从而得到该地区水文地质状况的相关参数,判断出勘测区域含水层中等水渗透系数以及土壤岩层的富水量[3]。

3.2.3 渗水实验

在开展渗水实验之前,必须要设置好土壤勘测区域中渗水实验的勘测位置,设置勘测位置时,要根据该地区的建设项目平面布局图以及地下水资源的流向等数据来设置。在通常情况下,勘测工作可以将一些可能会污染到当地地下水资源的车间、工厂厂房等作为勘测地点,并且将这些地区用于地下水资源渗水实验的主要阵地。例如,在盛水实验中,可以选择该地区的发电厂废水处理车间、油罐处理车间或者是煤炭生产厂房的绞车房车间等,都可以作为渗水实验的主要阵地[4]。

3.2.4 地下水环境的监测方法

在对地下水环境进行监测的过程中,为了能够更加准确地掌握地下水位的变动状况,需要对地下水位的变化情况进行长期且动态的监测,从而判断出该地区地下水的流动以及水位变动情况。同时,还应该通过采样分析,判断该地区地下水资源内部的化学成分以及地下水资源的分布情况,从而为水环境评价工作提供准确的数据支持。例如,对于一些特殊区域,规定地下水环境影响评价工作的等级为一级或二级时,就需要在整个勘测区域内部对于地下水的丰水位、平水位、枯水位以及该地区地下水资源的质量进行监测,如果地下水环境影响评价工作的等级为三级,那么就只需要在枯水期对水位的变动状态以及水质进行监测[5]。在对水质进行监测时,需要重点分析其中所存在的污染物质,从而更加准确地判断当地地下水资源的实际状况。

4 完善地下水资源环境评价的有效策略

4.1 提升评估能力

当前,我国地下水资源的环境评价工作机构在勘测工作中还存在诸多问题,许多评估机构甚至还出现了违规接纳业务的现象。为此,我国环境保护部门应该注重对于地下水资源环境评估机构的监督和管理工作,避免环境评估机构谋求经济利益而地下水资源环境数据隐瞒或漏报,同时,相关部门也应该确保地下水资源评价制度的严格执行,提升评估工作人员的业务水平,确保地下水环境评估工作的质量和效率[6]。

4.2 建立完善的地下水资源环境评估体系

为了确保地下水资源环境评估工作的顺利开展,国家环保部门必须要健全相应的法律规范制度,在法律规范制度的科学指导下进行水资源环境评估管理工作。与此同时,还应该注重监督管理部门对于环境评估检测结果的审核和检测,如果发现审核结果与当地的地下水资源状况不符,应该采取必要的手段进行处罚。除此之外,还应该注重地下水资源环境评价工作的透明性,将区域性地下水资源的检测结果进行公示,发挥群众的监督作用,督促评估机构完善不足之处,建立更加完善且健全的环境评估体系。

4.3 建立关于水资源环境评估体系的法律规章制度

为了确保我国地下水资源环境评价工作的规范性开展,国家环保部门相继发布了《地下水质量标准》《环境影响评价技术导则—地下水环境》等与地下水资源评价工作相关等法律规范文件,这些法律准则和相关文件都为地下水资源环境评价工作人员进行水文地质勘查工作提供了科学的指导,能够指引工作人员及时发现环境评价工作中出现的问题,保障地下水环境评价工作的规范性发展[7]。

5 结语

综上所述,水文地质勘察工作能够为我国地下水环境影响评价工作中评价体系的建设提供更加准确的数据支持。因此,在水文地质勘察工作中必须要明确勘察的内容,采用更加先进科学的勘察技术,确保勘察结果的准确性。其主要内容包括环境水文地质调查、环境水文地质调查与试验、地下水环境监测等。常用的调查方法有设置监测点、监测地下水状况、获取地下水水文参数等,相关人员也要做好抽水和渗水试验,为地下水环境影响评价提供保障。只有保证地下水环境影响评价的准确性,才能确保为人们提供更安全的地下水资源。

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