時(shí)間:2024-01-24 14:56:41
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇地下水的現(xiàn)狀,愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維,激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
[關(guān)鍵詞]地下水動態(tài) 監(jiān)測 現(xiàn)狀 應(yīng)對措施
[中圖分類號] TV211.1+2[文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-7-384-1
作為唯一一種獲取地下水水量水質(zhì)動態(tài)的方法,這些年來,地下水動態(tài)監(jiān)測技術(shù)得到了十分廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。地下水動態(tài)監(jiān)測是我國社會及經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展的有力保障,因此,必須針對目前我國地下水動態(tài)監(jiān)測工作的現(xiàn)狀進(jìn)行分析,找出存在的主要問題,并采取有效的應(yīng)對措施予以解決,從而更好地推動我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
1 地下水動態(tài)及監(jiān)測目的分析
對于地下水動態(tài)而言,其主要指的是地下水質(zhì)量及數(shù)量等多項(xiàng)要素隨時(shí)間推移的變化規(guī)律。其中,這些要素主要包括了水流量、水位、溶質(zhì)組成及其含量、開采量、溫度以及其它物理性特征。
監(jiān)測地下水的動態(tài)對于科學(xué)評價(jià)地下水水量及其水質(zhì)、合理進(jìn)行水資源的開發(fā)及利用等方面均具有十分重要的意義。自然情況下,地下水動態(tài)能夠?qū)Φ叵滤穆癫丶捌湫纬蓷l件進(jìn)行全面的反映,因此,可以以地下水動態(tài)的監(jiān)測結(jié)果為依據(jù),對其動態(tài)特征進(jìn)行分析,并對其埋藏及水量、水質(zhì)形成等條件進(jìn)行充分的認(rèn)識。此外,可以通過地下水動態(tài)的相關(guān)資料對其均衡性要素等進(jìn)行計(jì)算。作為一項(xiàng)長期性、系統(tǒng)性的水文地質(zhì)調(diào)查工作,在地下水動態(tài)監(jiān)測工作中,必須注意維持觀測站網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性,確保所監(jiān)測數(shù)據(jù)及結(jié)果的準(zhǔn)確性、全面性、真實(shí)性及其可靠性,以便對地區(qū)水文及地質(zhì)條件進(jìn)行充分的認(rèn)識,對水資源進(jìn)行科學(xué)有效的管理。
2 我國地下水動態(tài)監(jiān)測的現(xiàn)狀
雖然,近些年來我國地下水動態(tài)監(jiān)測工作取得了很大的成就,但仍存在許多問題,以下具體進(jìn)行分析。
2.1 監(jiān)測站網(wǎng)缺乏穩(wěn)定性,布局方面也有欠合理
雖然,對于我國地下水動態(tài)監(jiān)測站網(wǎng)而言,其分布范圍十分廣泛,但是相對較為分散,多數(shù)監(jiān)測站都是雇用觀測員對地下水的動態(tài)進(jìn)行觀測,此項(xiàng)工作自身所具有的性質(zhì)很難維持監(jiān)測站網(wǎng)的長期性及穩(wěn)定性。此外,近些年來,各地地下水動態(tài)監(jiān)測站的數(shù)目存在著一定的下降趨勢。造成監(jiān)測站網(wǎng)缺乏穩(wěn)定性的主要原因如下:
1)我國地下水動態(tài)監(jiān)測站多數(shù)是民用井,因而測站很難獲得專業(yè)化的管理及維護(hù),若觀測站存在損壞情況,將無法繼續(xù)觀測,只可以對監(jiān)測站點(diǎn)進(jìn)行更換,這就使得原本的觀測資料被迫產(chǎn)生了中斷;
2)多數(shù)監(jiān)測站所雇用的觀測人員為當(dāng)?shù)氐貐^(qū)的村民,并通過主管部門進(jìn)行少量觀測費(fèi)用的支付,因而觀測員的隊(duì)伍十分不穩(wěn)定。
3)此外,由于城市地區(qū)及水源地的布井相對較少,因此,很難對地方區(qū)域性的地面沉降、裂縫等次生環(huán)境災(zāi)害及地下水惡化等相關(guān)問題進(jìn)行及時(shí)有效的掌握,再加上可用的研究資料較少,因而為地下水的開發(fā)帶來了極大的影響。
2.2 地下水監(jiān)測項(xiàng)目不統(tǒng)一,缺乏專用的監(jiān)測站
目前,我國地下水動態(tài)監(jiān)測多數(shù)仍是以水位監(jiān)測工作為主,只有很小一部分的監(jiān)測站同時(shí)進(jìn)行了地下水開采量、水質(zhì)、水位、水溫等指標(biāo)的監(jiān)測。其中,水位等的監(jiān)測多數(shù)也只是對淺層水進(jìn)行監(jiān)測,能夠?qū)ι顚拥叵滤膭討B(tài)進(jìn)行監(jiān)測的站點(diǎn)相當(dāng)少。此外,不少監(jiān)測站在檢測水質(zhì)時(shí)僅僅進(jìn)行簡單的分析,檢測的項(xiàng)目很少,無法對水中的微量元素、細(xì)菌及其污染成份進(jìn)行檢驗(yàn)。再加上監(jiān)測儀器較為落后、檢驗(yàn)耗時(shí)長,因此,一旦出現(xiàn)突發(fā)水質(zhì)等情況,很難及時(shí)有效的作出反應(yīng)。如今,我國現(xiàn)有多數(shù)地下水動態(tài)監(jiān)測站仍采用落后的農(nóng)用灌溉井,這些灌溉用井多數(shù)還是封閉性的鋼管井,井上部存在彎頭,因而很難將水位測盅插入,為監(jiān)測過程帶來了諸多不便,同時(shí),由于多數(shù)機(jī)井一遇灌溉季節(jié)需較長時(shí)間進(jìn)行抽水,因此,所觀測到的水位多數(shù)是動水位。
2.3 動態(tài)監(jiān)測技術(shù)有待進(jìn)一步完善
目前,進(jìn)行地下水水位等的監(jiān)測過程中,所使用的工具仍為測繩,這不僅導(dǎo)致測量的精度相當(dāng)之低,且測繩容易受到磨損,需常常進(jìn)行更換。當(dāng)采用測繩進(jìn)行地下水埋深相對較大的監(jiān)測站點(diǎn)進(jìn)行測量時(shí),測盅很容易同抽水泵發(fā)生纏繞,并為監(jiān)測工作帶來不少麻煩,再加上埋深大時(shí)很難對測盅到達(dá)水面與否進(jìn)行有效的判斷,因而所測量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性及真實(shí)性不夠。此外,不少落后地區(qū)的監(jiān)測站同水文站之間的信息傳輸方式仍以電話方式為主,所需傳輸?shù)臅r(shí)間較長,傳輸時(shí)信息容易出錯或丟失,因而也嚴(yán)重影響了地下水動態(tài)監(jiān)測信息的時(shí)效性及其準(zhǔn)確性。
2.4 監(jiān)測經(jīng)費(fèi)不足,資料管理不統(tǒng)一
由于觀測員所得到的觀測費(fèi)用相當(dāng)少,因而導(dǎo)致其無法對監(jiān)測工作給予足夠的重視,有些甚至覺得費(fèi)用太少而放棄了這項(xiàng)工作,為地下水監(jiān)測管理工作造成了諸多麻煩。此外,由于水文、水利、地質(zhì)、環(huán)保等部門各自進(jìn)行地下水動態(tài)的監(jiān)測,其間也缺乏交流及協(xié)作,因而導(dǎo)致監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)及資料管理不統(tǒng)一,重復(fù)進(jìn)行監(jiān)測站點(diǎn)的布設(shè),浪費(fèi)了大量的人員及資源。
3 加強(qiáng)地下水動態(tài)監(jiān)測的應(yīng)對措施分析
1)進(jìn)一步增加經(jīng)費(fèi)的投入。應(yīng)將動態(tài)監(jiān)測費(fèi)用納入到有關(guān)部門的財(cái)政預(yù)算中來,提高觀測員的費(fèi)用,根據(jù)我國各地區(qū)的具體情況逐年進(jìn)行投入比例的增加。
2)提高監(jiān)測人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)。應(yīng)注意加強(qiáng)對監(jiān)測人員的培訓(xùn)力度,例如,崗位及新技術(shù)的培訓(xùn)工作,以便全面提高其業(yè)務(wù)素質(zhì)。
3)采用多種監(jiān)測手段,在有限的資金條件下進(jìn)行多個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè),由專業(yè)人員對低、高、平三個(gè)水位期進(jìn)行監(jiān)測,以便對當(dāng)?shù)氐牡叵滤畡討B(tài)趨勢進(jìn)行了解。
4)確保監(jiān)測點(diǎn)布局及規(guī)劃的科學(xué)性。應(yīng)以監(jiān)測需要及規(guī)范為依據(jù),對布局進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃,并將重點(diǎn)放在超采區(qū)、水源地、生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)及水資源重點(diǎn)保護(hù)及管理區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測點(diǎn)的建設(shè)。
5)建立健全信息監(jiān)測系統(tǒng)。應(yīng)全面引入現(xiàn)代化監(jiān)測技術(shù),推動信息監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè),改變?nèi)斯けO(jiān)測的不準(zhǔn)確性、資料傳輸不及時(shí)等多種問題,實(shí)現(xiàn)監(jiān)測站的全面自動化。
參考文獻(xiàn)
[關(guān)鍵詞]地下水污染;現(xiàn)狀;防治
中圖分類號:X523 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)16-0305-01
一、地下水污染概述
1.1 地下水污染的定義
所謂的地下水污染是指,基于地下水受到人類活動的影響后,超過背景值的基礎(chǔ)上,地下水的可利用范圍與原來的水質(zhì)可利用范圍相比受到了一定的限制。可見,地下水的污染跟人類的活動有很大的關(guān)系,在受到人類活動的影響之后,地下水資源的水質(zhì)比之前有所改變,而且是向著負(fù)面方向的改變。
1.2 地下水污染的特點(diǎn)
區(qū)別于地表水污染,地下水污染有著自身特殊的一面,主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):
(1)隱蔽性。與地表水污染不同,地下水污染有著很好的隱蔽性,很難被人們發(fā)現(xiàn)。通常情況下,地表水被污染之后都可以通過一些水的氣味或者顏色有所發(fā)現(xiàn),或者是通過觀察水生物的狀況來判斷,但是地下水污染就不同,很難發(fā)現(xiàn)其是否受到污染,以及受污染的程度。這種隱蔽性很容易使得人們誤飲到受污染的地下水。
(2)難以逆轉(zhuǎn)性。由于地下水的流速較慢,自凈能力有限,當(dāng)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)被污染時(shí)已是幾十年甚至上百年的事,這就大大增加了治理地下水污染的難度,所以,更加應(yīng)該注意防止地下水的污染,只有減少了污染的情況,才能減少后期的治理工作。這不僅是對水資源的有效保護(hù)策略,也是節(jié)約我國發(fā)展成本的有效渠道,更是堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展觀的重要體現(xiàn)。
1.3 地下水污染的危害
地下水污染較地表水污染影響深遠(yuǎn)且不易治理,地下水污染的危害也遠(yuǎn)比地表水污染程度更嚴(yán)重。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。對我國190多個(gè)城市進(jìn)行地下水監(jiān)測,結(jié)果令人不滿意,近全部城市都受到不同程度的污染,近4成的城市地下水污染趨勢加重,無論是南方城市還是北方城市,北方相對污染范圍要比較廣,南方相對來說比較輕,地下水的過度開采導(dǎo)致污染比較嚴(yán)重,無論是海水倒灌還是地表污染都加劇了地下水的污染。
二、地下水污染源分析
2.1 工業(yè)“三廢”
工業(yè)“三廢物”的一個(gè)主要因素是對地下水的污染。工業(yè)廢水、輕工業(yè)廢水、石油化工有機(jī)廢水處理和排放是從城市下水道,直接進(jìn)入河流和湖泊或排水溝,導(dǎo)致地下水污染。工業(yè)氣體如二氧化硫,硫化氫,一氧化碳,二氧化碳,氮氧化物,燃煤污染,污染物形成的雨,地面徑流進(jìn)入水體循環(huán),對地表水和地下水污染造成。工業(yè)廢渣的有毒有害物質(zhì),如重金屬,揮發(fā)酚,氰化物在水和土壤。其中的一部分降水直接浸潤,部分下游地表徑流遷移和滲透,從而形成平面和線性地下水污染。
2.2 城市生活污染
城市生活污染源主要是生活污水和垃圾。生活污水主要是固體懸浮物,生化需氧量,氨氮,合成洗滌劑,磷,氯,細(xì)菌和其他生活污水,醫(yī)院污水含有氨態(tài)氮,磷污染物,合成洗滌劑,厭氧細(xì)菌,揮發(fā)酚,汞,病毒和放射性物質(zhì),多行的一條河流,溝坑,地表水和地下水污染。垃圾與陽光和雨水徑流沖刷,可溶性物質(zhì)會慢慢進(jìn)入地面,對地下水的污染。
2.3 農(nóng)業(yè)污染
因?yàn)檗r(nóng)業(yè)活動,從而導(dǎo)致地下水污染源,其中主要包括土壤殘留農(nóng)藥、化肥、植物和動物遺體分解以及不合理的污水灌溉等因素。農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染,導(dǎo)致農(nóng)業(yè)區(qū)地下水硝酸鹽含量嚴(yán)重超標(biāo)。農(nóng)區(qū),過量使用氮肥,其中約有12.5%~45%的氮從土壤侵蝕和污染的地下水。當(dāng)然,氮素?fù)p失的不完全是從施氮。這些是造成大面積的淺層地下水水質(zhì)惡化的主要原因,其中最重要的是增加硝態(tài)氮和農(nóng)藥以及化肥污染等因素。
三、地下水污染現(xiàn)狀
目前中國的地下水已普遍受到污染,部分地區(qū)水質(zhì)超標(biāo)嚴(yán)重,且污染還在繼續(xù)加重。尤其是北方城市污染更加嚴(yán)重,污染元素多,且超標(biāo)率高。主要超標(biāo)項(xiàng)目有礦化物、總硬度、三氮等。三氮污染在全國各地均較突出,礦化物和總硬度超標(biāo)主要分布在東北、華北、西北和西南等地區(qū),華北地區(qū)地下水污染最為突出。
地下水污染中還存在有機(jī)污染,國內(nèi)有關(guān)部門曾啟動了東部典型地下水污染調(diào)查評價(jià)試點(diǎn)項(xiàng)目,評估結(jié)果令人震驚:微量有機(jī)物普遍檢出,致癌、致畸、致突變的“三致”物質(zhì)不同程度檢出,而北京、天津、河北等地的地下水已經(jīng)檢測出100多種污染物,其中不少是“三致”物質(zhì)。
中國地下水污染已呈現(xiàn)出由點(diǎn)向面演化、由東部向西部擴(kuò)展、由城市向農(nóng)村蔓延、由局部向區(qū)域擴(kuò)散的趨勢;污染物成分則由無機(jī)物向有機(jī)物發(fā)展,危害程度日趨嚴(yán)重;地下水污染面積不斷擴(kuò)大,污染程度不斷加重。
目前,在中國平原地區(qū),要找出一塊未被污染的地下水區(qū)域,竟成了一件很不容易的事情。而且越是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),其有毒物質(zhì)的種類和數(shù)量往往也越多,地下水污染嚴(yán)重影響著人民群眾的生存環(huán)境。
四、地下水污染的預(yù)防及處理
4.1 合理開發(fā)和利用地下水資源。
從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā), 有計(jì)劃地開發(fā)和利用這些有限的地下水 資源。保護(hù)地下水資源, 制止過量開采地下水, 減少地下水位下降幅度, 防止地面沉降等, 以減少污水的下滲。在開發(fā)利用過程中做到采補(bǔ)平衡, 嚴(yán)格控制地下水開采量的同時(shí), 還應(yīng)采取多種措施加大對地下水的回灌 補(bǔ)給。
4.2 提高公眾環(huán)境意識并加強(qiáng)地下水保護(hù)宣傳力度。
嚴(yán)格貫徹執(zhí)行我國的《水污染防治法》《水法》等法規(guī), 本著“誰污染, 誰治理”的原則, 加強(qiáng)執(zhí)法力度, 使每個(gè)人都能準(zhǔn)確地理解我們的行為給 地下水質(zhì)造成了什么影響。建設(shè)必要的污水處理設(shè)施; 抓好重點(diǎn)污染源 的綜合治理, 對毒性大的污染物, 必須在廠內(nèi)處理, 對于毒性小的污染物 匯入城市污水處理廠進(jìn)行集中處理。統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局。
4.3 完善有關(guān)地下水的法律法規(guī)的規(guī)定。
我國現(xiàn)行的《水法》、《水污染防治法》、《水土保持法》以及《城市地下水開發(fā)利用保護(hù)規(guī)定》、《城市供水條例》等都規(guī)定了很多有關(guān)地下水資源的保護(hù)措施,但是一般都把重點(diǎn)放在地下水水量的保護(hù)上,而對地下水水質(zhì)的保護(hù)則涉及不多,并且規(guī)定得比較原則。因此建議出臺專門保護(hù)地下水水質(zhì)的法規(guī),設(shè)立有關(guān)的禁止性活動,對違反者給予嚴(yán)厲的行政、刑事處罰,尤其重點(diǎn)加強(qiáng)對規(guī)劃和建設(shè)部門及其主要負(fù)責(zé)人的處罰。同時(shí),由于各地區(qū)水文情況的差異,導(dǎo)致不可能按照同一標(biāo)準(zhǔn)同一水平保護(hù)地下水的水質(zhì),所以各地區(qū)應(yīng)當(dāng)根據(jù)本地區(qū)和城市的具體條件,因地制宜地制定當(dāng)?shù)氐叵滤Wo(hù)標(biāo)準(zhǔn),依據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)衡量違法行為的程度。這種標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)取決于:1.地下水儲量及其對污染的脆弱程度;2.可開發(fā)的地下水資源量;3.該地區(qū)當(dāng)前的和今后預(yù)期的對水資源的需求量。當(dāng)然,隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展,標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)不斷變化調(diào)整。
4.4 重點(diǎn)抓好監(jiān)測工作。
監(jiān)測是維護(hù)和管理地下水資源的必要因素,全國和地區(qū)地下水資源的長期規(guī)劃、戰(zhàn)略和政策都是以分析和相應(yīng)監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的。通過監(jiān)測,可以從整體上更準(zhǔn)確地掌握當(dāng)?shù)氐叵滤|(zhì)狀況,有利于更好地評價(jià)地下水開發(fā)利用情況,及時(shí)調(diào)整發(fā)展方向和采取治理保護(hù)措施。但是目前我國地下水監(jiān)測體制不順、設(shè)備陳舊、技術(shù)手段落后、專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)不足及監(jiān)測井網(wǎng)密度不夠,造成了監(jiān)測工作的不力。因此,有必要加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),迅速補(bǔ)充和完善地下監(jiān)測井網(wǎng),設(shè)立地下水觀測專用井,并建立地下水動態(tài)監(jiān)測與分析預(yù)測服務(wù)系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】地下水資源;開發(fā)現(xiàn)狀;保護(hù)措施
地下水作為水資源的一個(gè)重要組成部分,由于具有分布廣泛且穩(wěn)定、便于開發(fā)、相對地表水不易受到污染等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為人們生產(chǎn)生活的重要供水水源。隨著人們的生活用水量的不斷提高以及對水資源的污染,導(dǎo)致地下水的開發(fā)和利用出現(xiàn)了一系列的嚴(yán)重問題。當(dāng)前保護(hù)地下水資源,僅僅控制需求量還是不夠的,尋找新的水源和節(jié)水方法,成為當(dāng)前地下水資源保護(hù)的重點(diǎn)。基于此,以下就地下水資源開發(fā)的現(xiàn)狀及保護(hù)措施進(jìn)行探討。
一.我國地下水資源開發(fā)的現(xiàn)狀問題
1、地下水的開采與補(bǔ)給不相適應(yīng)。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,用水量日益增多,由于干旱少雨,地下水補(bǔ)給不足,給地區(qū)的地質(zhì)條件造成了嚴(yán)重的影響,也給地下水的可持續(xù)利用帶來了不可估量的后果。據(jù)資料顯示,由于過量開采,很多地區(qū)地下水相隔幾年后相對的下降了2~3米。有的區(qū)域在開發(fā)利用地下水時(shí)沒有統(tǒng)一規(guī)劃,不經(jīng)過專業(yè)部門的研究與論證,隨意開采,造成了出水難及地下水補(bǔ)給困難的雙重?fù)p失。
2、存儲量豐富,但南北地區(qū)開發(fā)有差異。我國地下水資源豐富,占我國水資源的30%。其中山區(qū)地下水總量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的高于平原地區(qū)的地下水資源的存儲量。根據(jù)調(diào)查顯示,一半以上的地下水水質(zhì)良好,可以提取出來供人們直接引用的。但是,我國南北地區(qū)地下水資源存在明顯的差異。相對于北方地區(qū),南方地區(qū)的地下水資源豐富,但是北方地區(qū)的地下水開發(fā)量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)的高于南方地區(qū)。據(jù)調(diào)查顯示,北方地區(qū)的地下水開發(fā)量即將占到國家總開發(fā)量的80%。如果還是這樣不合理的開發(fā)下去,那么北方面臨的可能就是連喝的水都不能自己自給自足。
3、地下水資源的集中開發(fā)引發(fā)地質(zhì)問題。由于我國工業(yè)的不斷發(fā)展,很多的工業(yè)發(fā)展需要大量的水資源,所以在很多工業(yè)區(qū)集中的地段,出現(xiàn)了嚴(yán)重的地面塌陷、漏斗區(qū)和沉降。過度的對一個(gè)地區(qū)的地下水進(jìn)行開發(fā),導(dǎo)致地下含水成出現(xiàn)斷層和下降,從而導(dǎo)致地表的下降和塌陷,有些地區(qū)還出現(xiàn)了嚴(yán)重的漏斗區(qū)。我國很多城市的工業(yè)集中區(qū)都出現(xiàn)了這樣的情況。
4、地下水污染嚴(yán)重。地下水的總儲備量是豐富的,如果滿足人們的合理需求也是可以的,但是目前地下水存在著很多的污染情況,這就導(dǎo)致很多的地下水無法被人們使用。造成地下水污染的原因有很多。比如,工業(yè)廢水的排放,就會深入地下和地下水混合,污染地下水,同時(shí),開發(fā)地下水造成的地面塌陷也會造成污水的回流。據(jù)調(diào)查顯示,武漢、天津、沈陽等城市的地下水硬度嚴(yán)重超標(biāo)。南京、上海等城市的地下水中也檢測出了很多有害的化學(xué)成分。
5、大量的資金投入,造成財(cái)政負(fù)擔(dān)。很多地區(qū)對地表水資源的開發(fā)和污染,使得很多地下淺層水資源已經(jīng)出現(xiàn)了匱乏的情況,水井中的水資源迅速減少。有統(tǒng)計(jì)顯示,北京市每年購買和更新抽水機(jī)就會花去上億元。如果能夠合理的利用地下水資源,那么這些投入都是不必要的。
二、地下水資源開發(fā)的保護(hù)措施
1、對地下水資源的開發(fā),必須堅(jiān)持科學(xué)論證與合理開發(fā)為前提。在地下水開發(fā)之前,要經(jīng)過專家的實(shí)地勘察,對地下水所處的地理位置及水位、含水量、水質(zhì)等要素進(jìn)行仔細(xì)研究,根據(jù)地下水勘察與評價(jià)及長短期動態(tài)觀測等基礎(chǔ)數(shù)據(jù),根據(jù)不同的開發(fā)利用階段編制開發(fā)利用規(guī)劃,進(jìn)行允許開發(fā)區(qū)、控制開發(fā)區(qū)和禁止開發(fā)區(qū)的規(guī)劃工作,實(shí)現(xiàn)水資源的合理與科學(xué)地開發(fā),制定出合理的開發(fā)計(jì)劃。
2、健全國家水資源保護(hù)法。利用法律的強(qiáng)制性,貫徹執(zhí)行水資源保護(hù)法和其他相關(guān)的水資源法律法規(guī),對保護(hù)水資源的部門單位或者是個(gè)人給予獎勵。對于不遵循法律,過度開發(fā)和破壞水資源的現(xiàn)象要給與嚴(yán)厲的制裁。通過法律手段,對地下水資源進(jìn)行統(tǒng)一的、有規(guī)劃的開發(fā)和利用,使地下水能夠得到循環(huán)持續(xù)的利用。
3、國家對水資源的開發(fā)進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃。我國南北方的地下水資源的開發(fā)是存在很大的差異的,北方的地下水開發(fā)量占到了總量的80%,說明南北方的水資源開發(fā)嚴(yán)重的不合理。所以,國家應(yīng)該對整個(gè)國家的地下水資源進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃,針對水資源南多北少的情況,將南北方的水資源按一定合理的比例進(jìn)行開發(fā),這樣就不會導(dǎo)致北方水少開發(fā)多的情況,最終才能夠?qū)崿F(xiàn)我國水資源的均衡開發(fā)和可持續(xù)使用。
4、控制工業(yè)用水,實(shí)現(xiàn)水資源的重復(fù)使用。工業(yè)用水占了人們總用水量的一大部分,所以,想要保護(hù)地下水資源首先就要從控制需求做起。世界上很多的國家都在積極的建設(shè)節(jié)水工業(yè),采取各種措施來降低工業(yè)用水。我國的很多城市也意識到了水資源缺乏的問題,采取鋪設(shè)循環(huán)管道等方法進(jìn)行水資源的循環(huán)利用,大連、太遠(yuǎn)都是這方面的代表。但是,我國的平均工業(yè)的循環(huán)用水整體水平還是很低,需要進(jìn)一步努力。
5、加大節(jié)水技術(shù)的投入力度 。很多工業(yè)不能夠積極的進(jìn)行地下水保護(hù)措施,一個(gè)關(guān)鍵的原因就是節(jié)水技術(shù)的限制以及不能夠?qū)ξ鬯M(jìn)行處理再利用。現(xiàn)在世界上很多發(fā)達(dá)的國家,在工業(yè)上采取了冷卻池、風(fēng)冷卻等高科技方法,將使用過的水資源進(jìn)行循環(huán)使用。還有很多的國家都建有自己的污水處理廠和凈化池等,將污水進(jìn)行技術(shù)上的處理之后,將污水凈化為農(nóng)業(yè)或者是工業(yè),也甚至是人們可以直接引用的水。雖然在我國也有這方面技術(shù)的研發(fā),但是還應(yīng)該加大資金投入力度和支持力度,研發(fā)出各種能過節(jié)水的技術(shù)和措施。同時(shí),每個(gè)工廠也應(yīng)該有自己的污水處理技術(shù)和節(jié)水技術(shù)的研發(fā)機(jī)構(gòu),保障工業(yè)用水的循環(huán)使用。
6、用其他的水代替地下水資源。世界上還有很多的水資源,不僅僅只是地下水資源這一種,北冰洋就有大面積的淡水資源。從長遠(yuǎn)來看,國家可以尋找一種新的辦法,就是獲取北冰洋的冰塊來供人類使用,但是這項(xiàng)辦法短期之內(nèi)是不可能實(shí)現(xiàn)的,還需要我們進(jìn)一步的努力。除了北冰洋大面積的淡水資源,世界上還有很多的海水,但是海水是鹽水,并不能夠供我們直接使用,這就要使用淡化技術(shù),目前世界整體的淡化水平都不是很高,只有少數(shù)國家的海水淡化技術(shù)和設(shè)備在世界上是拔尖的,面對著水資源的日益短缺,我們必須要加大對海水淡化技術(shù)的重視,將海水作為我們的后備資源,以備不時(shí)之需。
結(jié)束語:
水資源作為一種重要的生命資源,對我們的社會和生活都產(chǎn)生了巨大的影響。但是,當(dāng)今世界面臨著嚴(yán)重的水資源短缺問題。水資源短缺不僅僅直接給人類的生存帶來嚴(yán)重的威脅,而且給經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步都會產(chǎn)生制約性因素。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,水資源日益短缺的情況日趨嚴(yán)重,針對水資源開發(fā)過程中存在的問題,要積極的采取行動,利用科技手段,保障水資源的循環(huán)可持續(xù)利用。
參考文獻(xiàn):
[1]錢易等.中國城市水資源可持續(xù)開發(fā)利用[M].北京:中國水利水電出版社,2002.
[2]閆忠.蘇尼特右旗水資源開發(fā)利用問題及對策[J]. 內(nèi)蒙古水利. 2009(04)
[3]齊邦鋒.曲阜地下水資源分布狀況及開發(fā)利用探析[J]. 國土與自然資源研究. 2012(03)
【關(guān)鍵詞】 市政道路排水管網(wǎng)現(xiàn)狀施工要點(diǎn)
中圖分類號:TU99文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
市政道路地下排水管網(wǎng)屬于民心工程,更是良心工程,在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天,顧了面子忽略了里子現(xiàn)象在市政道路地下排水管網(wǎng)施工過程中表現(xiàn)尤為突出。市政道路地下排水管網(wǎng)作為城市公用工程的重要組成部分,是一個(gè)城市功能的基本構(gòu)成要素,分為雨水排水管道和污水排水管道,這里重點(diǎn)探討污水排水管道。
一、市政道路地下排水管網(wǎng)的現(xiàn)狀
大雨過后,在電視廣播上經(jīng)常聽到或者看到某某地方發(fā)生城市內(nèi)澇,有的甚至造成重大人員財(cái)產(chǎn)損失。據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部2010年對351個(gè)城市進(jìn)行的專項(xiàng)調(diào)研結(jié)果顯示,2008年-2010年間,全國62%的城市發(fā)生過城市內(nèi)澇,內(nèi)澇災(zāi)害超過3次以上的城市有137個(gè)。其中57個(gè)城市的最大積水時(shí)間超過12小時(shí)。
這體現(xiàn)出我國一些城市排水管網(wǎng)欠賬比較多,管道老化,排水標(biāo)準(zhǔn)比較低。有的地方排水設(shè)施不健全、不完善,排水系統(tǒng)建設(shè)滯后是造成內(nèi)澇的一個(gè)重要原因。另外,城市大量的硬質(zhì)鋪裝,如柏油路、水泥路面,降雨時(shí)水滲透性不好,不容易入滲,也容易形成這段路面的積水。拋開歷史欠賬原因,一些新建或改建過后的市政排水管網(wǎng)依然存在排水不暢造成內(nèi)澇,這是需要我們重點(diǎn)深思的地方。
二、市政道路地下排水管網(wǎng)工程的施工要點(diǎn)
1、測量放線
用全站儀按照設(shè)計(jì)圖紙上井位坐標(biāo),通過加密控制網(wǎng)在實(shí)地上放出檢查井的平面位置,根據(jù)每一井段的開挖深度放出開挖邊坡上口線,用灰線連成帶狀,并對井位引出護(hù)樁。
2、溝槽開挖
對填方區(qū)直接采用機(jī)械開挖,人工檢底成型;對于石質(zhì)挖方區(qū),采用鉆爆施工,機(jī)械開挖人工配合成型。為便于溝槽施工,原則上從下游往上游開挖。施工時(shí)應(yīng)注意觀察溝槽邊緣是否有裂縫,溝壁有無塌落現(xiàn)象發(fā)生,以確保施工安全。溝槽施工時(shí)不宜過長,自溝槽開挖到管道安裝及溝槽回填應(yīng)連續(xù)不斷施工。
為避免地表水沖塌溝槽,在基槽上口外適當(dāng)距離設(shè)截水溝,防止地表水流入溝槽內(nèi),影響溝壁穩(wěn)定。如溝槽地下水位高,滲水嚴(yán)重,在每段溝槽下游挖一較深的積水坑,用抽水機(jī)將水抽至下游排出。溝槽開挖的土石方置于溝邊要保證一定的安全距離,確保溝槽施工順利進(jìn)行。
3、溝槽驗(yàn)收
溝槽驗(yàn)收是在溝槽清理到位、標(biāo)高和中心線復(fù)測無誤后,由監(jiān)理單位、建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、地質(zhì)勘探單位共同參加、監(jiān)督人員到場的情況下進(jìn)行的,是排水管網(wǎng)工程三大驗(yàn)收之一。溝槽驗(yàn)收的基本條件有:施工資料齊全;安全防護(hù)措施到位;槽底寬度、高程、平整度、放坡等符合要求;各參建單位項(xiàng)目負(fù)責(zé)人到場。溝槽驗(yàn)收的基本過程:現(xiàn)場驗(yàn)收時(shí)對槽寬、高程等進(jìn)行復(fù)測;對溝槽底的平整度進(jìn)行檢查;對施工現(xiàn)場安全措施進(jìn)行檢查;查閱地基承載力試驗(yàn)報(bào)告,符合要求后各參加單位簽字確認(rèn)。
4、墊層施工
溝槽成型自檢合格后,經(jīng)動力觸探試驗(yàn)符合地基承載力要求,填寫隱蔽資料報(bào)監(jiān)理工程師同意后,方可施工墊層。
經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)槽合格后,并用經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的材料鋪設(shè)墊層,砂礫混合料在運(yùn)輸中防止離析,若發(fā)生離析要重新拌和。墊層必須平整、密實(shí)。對于鋼筋混凝土管,在墊層上立模澆筑墊層砼,澆筑砼時(shí)必須掛線,保證溝槽軸線和縱坡符合設(shè)計(jì)要求。
5、安管、管枕砼澆筑、接口抹帶
對運(yùn)至現(xiàn)場的水泥管應(yīng)提前用鋼刷或鉆子將管口鑿毛,清掃干凈(采購的水泥管必須出具出廠合格證并經(jīng)抽檢合格),待砼墊層達(dá)到一定強(qiáng)度后,經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn),敷設(shè)排水管。管子在運(yùn)輸、裝卸過程中應(yīng)采取防撞措施,避免管節(jié)損壞或產(chǎn)生裂紋。安管時(shí)必須掛線,從下游往上游敷設(shè),邊敷設(shè)邊檢查管子的平整度和順直度,管內(nèi)不得有泥土砂漿等雜物。每節(jié)管子必須緊貼墊層上,使管子受力均勻。如管徑不一致,在檢查井處必須采取管內(nèi)頂平接。對于鋼筋混凝土管,管道接口時(shí),承口端應(yīng)先座水泥砂漿,在管口對接后再在承口端的環(huán)形空隙內(nèi)塞以砂漿,使接頭部位緊密吻合,管口內(nèi)砂漿必須平整密實(shí),鋼絲網(wǎng)抹帶前必須洗涮干凈,管口表面抹面平整,抹帶后及時(shí)養(yǎng)生。對于雙壁波紋管,主要參考生產(chǎn)廠家提供的使用說明書、技術(shù)要求,還必須符合《埋地用聚乙烯(PE)結(jié)構(gòu)壁管道系統(tǒng) 第1部分:聚乙烯雙壁波紋管材》(GB/T19472.1-2004)等專業(yè)規(guī)程要求。
6、檢查井的安砌
低流水槽采用定打青條石加工,表面光滑,線型流暢,不能有滯水現(xiàn)場。井墻用C30預(yù)制砼塊安裝,在安裝時(shí)嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行搭接,錯縫安裝,檢查井砌筑時(shí)砂漿要飽滿,檢查的幾何尺寸必須符合設(shè)計(jì)要求。
7、閉水試驗(yàn)。閉水試驗(yàn)是排水管網(wǎng)施工中的第二大驗(yàn)收。閉水試驗(yàn)是在施工資料齊全、試驗(yàn)管段注水24小時(shí)合格后方可進(jìn)行。閉水試驗(yàn)的基本條件是:各種進(jìn)場原材料合格證、檢驗(yàn)報(bào)告齊全;需復(fù)試的進(jìn)場原材料試驗(yàn)合格;有混凝土、砂漿配合比;各分項(xiàng)工程驗(yàn)收合格;閉水試驗(yàn)自檢合格;試驗(yàn)管段注水超過24小時(shí)且上游水頭達(dá)到2米;注水容器符合要求。閉水試驗(yàn)程序:在上游第一個(gè)檢查井內(nèi)側(cè)水面處劃紅色基準(zhǔn)線,同時(shí)開始記時(shí),30分種內(nèi)水位隨降隨補(bǔ),到30分鐘累計(jì)出總補(bǔ)水量;觀察各檢查井、管段接頭、管段有無滲水現(xiàn)象,以無明顯滲漏為合格;計(jì)算實(shí)測滲水量,并與規(guī)范要求相比較,小于等于規(guī)范允許滲水量則為合格。
例:DE315雙壁波紋管允許滲水量Q=0.0046d=1.38m3/24h.km。實(shí)測滲水量q=W/(T*L)(W―補(bǔ)水量,T―實(shí)測滲水量觀測時(shí)間,L―試驗(yàn)管段的長度)。若試驗(yàn)管段長150m,觀測時(shí)間30分鐘,補(bǔ)水量3L,則q=3/(150*30)=0.000067L/min.m;換算成允許滲水量:Q=q*60*24*1000/1000=0.96m3/24h.km1.38m3/24h.km,閉水試驗(yàn)合格。
8、回填夯實(shí)
管道安裝完畢,養(yǎng)生達(dá)到規(guī)定要求、自檢合格及閉水試驗(yàn)合格后,經(jīng)監(jiān)理工程師同意,方可進(jìn)行回填。回填時(shí)管子兩側(cè)均勻?qū)ΨQ回填素土,用蛙夯夯實(shí)到管頂上50cm處,密實(shí)度達(dá)到95%。管頂50cm以上分30cm一層用蛙式打夯機(jī)分層夯實(shí)回填至設(shè)計(jì)標(biāo)高,壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。
9、雨水井及支管安砌
收水井支管縱坡必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求,收水井支管安放時(shí)外露在檢查井內(nèi)的端頭只能和井壁齊平,安支管時(shí)只能在井壁上留圓孔,不能留方洞,對收水井兩側(cè)條石要求必須保證能加工成“L”型。
10、精度要求
管道安裝:中線位移
抹帶:寬度+5mm,0,厚度+5mm,0。
檢查井安砌:井身尺寸±20mm,井底高程±10mm。
溝槽回填:密實(shí)度>95-98%。
11、竣工驗(yàn)收。
竣工驗(yàn)收是排水管網(wǎng)施工的第三大驗(yàn)收。排水管網(wǎng)經(jīng)竣工驗(yàn)收合格后,方可投入使用。竣工驗(yàn)收應(yīng)提供以下資料:竣工圖及設(shè)計(jì)變更文件;主要材料和制品的合格證和試驗(yàn)記錄;管道的位置及高程測量記錄;閉水試驗(yàn)記錄;中間驗(yàn)收記錄;回填土壓實(shí)度的檢驗(yàn)記錄。竣工驗(yàn)收的主要內(nèi)容:檢查竣工驗(yàn)收資料;管道位置及高程;管道及附屬構(gòu)筑物的斷面尺寸;外觀檢查。以上內(nèi)容均符合要求,竣工驗(yàn)收為合格。
總之,排水管網(wǎng)工程的施工管理,應(yīng)將質(zhì)量管理貫穿始終,以圖集、圖紙、規(guī)范為依據(jù);熟悉施工工藝、控制各環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量;按程序?qū)M(jìn)場材料特別是管材進(jìn)行檢查驗(yàn)收,控制好材料進(jìn)場關(guān);嚴(yán)格審查施工資料,做到資料與進(jìn)度同步;嚴(yán)把驗(yàn)收關(guān),以驗(yàn)收促質(zhì)量、以驗(yàn)收保質(zhì)量,通過各分項(xiàng)、分部工程的層層控制,從而提高整個(gè)排水管網(wǎng)工程的施工質(zhì)量。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范(GB50268-97)[Z]
埋地硬聚氯乙烯排水管道工程技術(shù)規(guī)程(CECS122:2001)[Z]
關(guān)鍵詞:地下含水層 含水層儲能 關(guān)鍵問題
1 前言
含水層儲能(Aquifer Thermal Energy Storage, ATES)是一種非傳統(tǒng)的節(jié)能的供熱供冷工藝,它是利用地下巖層的孔隙、裂隙、溶洞等儲水構(gòu)造以及地下水在含水層中流速慢和水溫變化小的特點(diǎn),用管井回灌的方法,將大氣環(huán)境中冬季豐富的“冷”或夏季廉價(jià)的“熱”季節(jié)性地儲存在地下含水層中。由于灌入含水層的冷水或熱水有壓力(水頭差),推擠了原來的地下水而儲存在井周圍含水層里。隨著灌入水量的增加,灌入的冷水或熱水不斷地向四周運(yùn)移,從而形成了“地下冷水庫”或“地下熱水庫”。當(dāng)生產(chǎn)需要時(shí)再抽取使用,在冷、熱不是同時(shí)需要的場所實(shí)現(xiàn)供冷、供熱。這種利用地下水含水層儲存冷水或熱水的技術(shù)方法稱為地下含水層儲能。
利用地下含水層的儲能系統(tǒng)目前常見的有地坑式、井式和垂直插管式儲能系統(tǒng)[1][2][3]。
(1)對于地坑式,目前有部分絕熱的和完全絕熱的蓄能系統(tǒng)。工程上通常往地坑里填充礫石、沙/水等混合物作為蓄能媒體,來模擬自然含水層,在礫石和沙為主要成分的地區(qū),這種方式值得考慮。在儲水裝置內(nèi)部填充了砂石和水。由于人工的儲能裝置其容積會很大,造價(jià)高,技術(shù)也復(fù)雜,所以直接使用地下含水層與地下水作為長時(shí)間儲熱(冷)的手段和熱媒的井式儲能系統(tǒng)就有不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。
(2)井式的儲能系統(tǒng),包括單井式(mono-well)和雙井式(double-well)儲能系統(tǒng)。多井系統(tǒng)由于相對的開銷太大,經(jīng)濟(jì)效益不高,所以很少采用。
①單井式系統(tǒng)比較適合于規(guī)模較小的工程,見圖1-1。單井內(nèi)冷、熱流體在同一含水層被隔開,以避免兩者相混合,并可限制自然對流熱損失。
②雙井式儲能系統(tǒng)即冷井與熱井相對應(yīng)的系統(tǒng),見圖1-2。夏季抽取冷井水用于建筑空調(diào),用過的水再利用戶外熱空氣中的熱量、太陽輻射熱等加熱或者結(jié)合熱泵裝置充分利用低品位廢熱來加熱,加熱后的井水依靠泵,經(jīng)過濾器等回灌至熱水井。冬季抽取熱井水提高建筑供暖和生活用熱水所需的熱量,經(jīng)降溫后的水,借泵,經(jīng)過濾器等回灌至冷井。
雖然利用單井也可相對減少管路布置,節(jié)省費(fèi)用。但是由于冷、熱水處于同一井內(nèi),冷熱相混造成的熱量損失是不可避免的。而且,由于在同一口井內(nèi)同時(shí)儲存熱水和冷水,所以冷量和熱量都不可能儲存得很多,也就是說,單井儲能系統(tǒng)只適用于規(guī)模較小的工程,而不太適用于季節(jié)性儲能。隨著國家水資源政策的調(diào)整,以及回灌困難等技術(shù)原因,單井儲能技術(shù)的應(yīng)用日漸衰落。由相關(guān)資料來看,現(xiàn)在國外普遍采用雙井儲能。
(3)垂直插管式,即VHE(vertical heat exchanger)垂直插管子于地下含水層一定深度,管內(nèi)可走鹽水、丙二醇等水溶液,管外含水層以上部分與土壤的空隙則可用沙漿之類的物質(zhì)填上[4]。這種方式比較節(jié)省費(fèi)用,但輸出功率較小。
2 含水層儲能技術(shù)的關(guān)鍵問題
地下含水層儲能技術(shù)能否得到實(shí)施、運(yùn)行、推廣的關(guān)鍵,在于能否成功的解決儲能流體及熱前沿的形狀和位置、儲能位置和含水層的選擇、儲能過程與環(huán)境的作用、儲能系統(tǒng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性等含水層儲能技術(shù)關(guān)鍵問題。
2.1 回灌時(shí)的注水井堵塞問題
造成注水井堵塞,可能是物理、化學(xué)或生物的原因,有時(shí)是它們共同作用的結(jié)果。分析已有的實(shí)際實(shí)驗(yàn),可以把注水井堵塞的原因和主要的處理措施歸納為下面的幾種情況[5][6]。
1)結(jié)垢:采用酸洗井方法解決。
2)氣泡阻塞:解決辦法一是采用真空回灌,二是定期回?fù)P將井周圍地層中的氣體排出。
3)懸浮物堵塞:解決方法一是通過預(yù)處理控制注水井中懸浮物的含量,二是定時(shí)回?fù)P。
4)微生物的生長:解決方法主要通過去除水中的有機(jī)質(zhì)或者進(jìn)行預(yù)消毒殺死微生物的手段來實(shí)現(xiàn)。
5)粘粒膨脹和擴(kuò)散:可以通過注入CaCl2等鹽來解決。
6)含水層細(xì)顆粒重組:解決方法是對注水井進(jìn)行回?fù)P的頻率不宜太高。
2.2 儲能流體及熱前沿的形狀和位置
由于含水層多孔介質(zhì)的不均勻,在熱前沿會發(fā)生分枝現(xiàn)象或額外熱擴(kuò)散[7],這會顯著降低能量回收,因此需要進(jìn)行理論和實(shí)驗(yàn)研究來估計(jì)其影響。用化學(xué)試劑可以跟蹤流體動力的前沿,可以估計(jì)這一前沿在熱前沿之先到達(dá)觀測點(diǎn)。這樣合理的監(jiān)視可以獲得在儲熱泡到達(dá)觀測井之前獲得其相關(guān)情況。熱前沿的跟蹤可以通過觀測井中溫度的量測或表面地球物理學(xué)來完成。由于大部分熱損失是通過冷熱交界面發(fā)生的,所以有關(guān)熱前沿的形狀及位置對實(shí)現(xiàn)ATES是至關(guān)重要的。此外,含水層中水的常年自然流動會將儲能水泡從儲能地點(diǎn)沖刷移走。可以用補(bǔ)償井來抵消這種流動的影響。
2.3 儲能位置和含水層的選擇
尋找儲能位置應(yīng)考慮地質(zhì)構(gòu)造和地下水的自然流動。含水層的選擇是對一定的儲能率的最佳滲透率來進(jìn)行的。這樣的準(zhǔn)則有助于增加能量回收,并使ATES系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)上可行。一般選擇的含水層要具備下列條件:低的地下水自然流速(小于50m年),這樣灌入的冷量(熱量)不至于被沖走;含水層滲透系數(shù)和厚度越大越好,保證地下水的回灌量和開采量;小的隔水層滲透系數(shù),以避免與鄰近含水層短路,造成能量流失。
在選擇儲存地點(diǎn)時(shí),應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件及地質(zhì)狀況。全年雨量較高而平均氣溫又偏低的地區(qū),熱損失較大。選擇的含水層如果流量慢而垂直滲透率高,較輕的熱水的浮升對流將會相當(dāng)顯著,導(dǎo)致熱損失大而能量回收率小。應(yīng)盡量避免周圍已有其它用途的抽水井在工作。在設(shè)計(jì)冷、熱雙井儲能系統(tǒng)時(shí),井距不宜過近。此外,地下水離地表面的距離過近也會影響到熱回收。
2.4 儲能過程與環(huán)境的作用
地垢及生物滋長會造成地面以上熱交換器效率的下降以及地下井的堵塞,應(yīng)采取積極的應(yīng)對措施。另外,應(yīng)對每一儲能回收循環(huán)剩余在含水層中的冷、熱恰當(dāng)?shù)丶右杂涊d。必須檢驗(yàn)散失到周圍去的冷、熱量以保證對周圍環(huán)境的影響最小,避免對環(huán)境造成熱污染。
造成注水井堵塞,可能是物理、化學(xué)或生物某一方面的原因,也可能是它們共同作用的結(jié)果。另外,當(dāng)注水井又兼作抽水井時(shí),反復(fù)的抽、注可能引起井壁周圍的含水層顆粒介質(zhì)的重組,這種堵塞一旦形成,很難處理。所以,注水井用作抽水井的頻率不易太高。
2.5 儲能系統(tǒng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性
ATES系統(tǒng)主要用于商業(yè)、辦公等大樓,在周圍建筑物林立的地區(qū),系統(tǒng)首先要考慮其安全性。在開挖較大的地坑時(shí),要特別注意對周圍建筑地基的影響。另外,由于含水層是世界上重要的飲用水資源,還要考慮運(yùn)行ATES系統(tǒng)可能引起的水質(zhì)改變和對人體健康的影響。
整合了ATES的空調(diào)系統(tǒng)與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)相比,其初投資比較高,卻可以節(jié)省燃料、減少空氣污染、減小相關(guān)設(shè)備(如鍋爐)的容量和投資,這就要求設(shè)計(jì)者合理確定ATES儲能系統(tǒng)及其配置,制定系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)策略,準(zhǔn)確地做出經(jīng)濟(jì)分析。
ATES結(jié)合熱泵、太陽能集熱器等使用,應(yīng)保證ATES系統(tǒng)的使用壽命不低于與其結(jié)合的系統(tǒng)的使用壽命。例如常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)的使用壽命為15至25年,當(dāng)采用ATES系統(tǒng)之后,應(yīng)保證ATES系統(tǒng)至少有15年以上的使用壽命。
3 總結(jié)與展望
地下含水層儲能技術(shù)衍生于對含水層的人工回灌,是一項(xiàng)價(jià)格低廉、污染相對小的可再生能源技術(shù),它具有較大的節(jié)能意義和顯著的環(huán)保意義,因此這項(xiàng)技術(shù)目前在世界上得到了普遍的重視和實(shí)際應(yīng)用。
承壓含水層是地下含水層儲能技術(shù)的主要應(yīng)用地層,承壓含水層水文地質(zhì)條件和回灌水水質(zhì)條件是在選擇儲能場地、應(yīng)用含水層儲能技術(shù)時(shí)首先應(yīng)該考慮的基本條件。含水層儲能實(shí)施、運(yùn)行、推廣的關(guān)鍵在于儲能流體及熱前沿的形狀和位置、儲能位置和含水層的選擇、儲能過程與環(huán)境的作用、儲能系統(tǒng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性等含水層儲能技術(shù)關(guān)鍵問題。
在小規(guī)模試驗(yàn)、示范項(xiàng)目以及大規(guī)模的使用地下含水層儲能技術(shù)的系統(tǒng)中,恰當(dāng)?shù)靥岢觥⒖紤]并解決含水層儲能技術(shù)的關(guān)鍵問題是至關(guān)重要的。只有這樣才能夠?yàn)锳TES系統(tǒng)的普遍商業(yè)化使用,建立可信的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),積累所需的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。
鑒于目前含水層儲能技術(shù)應(yīng)用和研究中存在的問題以及地下水的資源性,筆者認(rèn)為未來對含水層儲能技術(shù)的研究應(yīng)集中在以下幾方面:
①地下水是一種地質(zhì)資源,在含水層儲能技術(shù)中應(yīng)發(fā)展同層雙井或群井儲能,這樣抽取的地下水在利用完能量后能夠返回同一含水層的不同位置。既保護(hù)了地下水資源,又避免了不同地下水水質(zhì)之間的摻混而引起的地下水污染,還能延緩不同溫度地下水之間的熱干擾。
②含水層儲能的技術(shù)瓶頸是回灌問題。回灌是地下水資源可持續(xù)利用的關(guān)鍵,也是含水層儲能技術(shù)試驗(yàn)和應(yīng)用中出現(xiàn)最多的問題。因此,應(yīng)改進(jìn)現(xiàn)有地下水回灌技術(shù),研究新的回灌技術(shù),引進(jìn)成熟的地下水回灌技術(shù),確保地下水的回灌。
③應(yīng)結(jié)合太陽能及熱泵技術(shù)提高低溫含水層儲能的利用效率,拓展其發(fā)展空間。
(中國水利水電科學(xué)研究院 流域水循環(huán)模擬與調(diào)控國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,中國 北京 100038)
【摘 要】南水北調(diào)中線工程通水后,海河平原區(qū)因水源置換與地下水壓采,供水格局發(fā)生轉(zhuǎn)變。基于水資源轉(zhuǎn)化動態(tài)模擬模型MODCYCLE,在對2001~2010年現(xiàn)狀地下水動態(tài)平衡模擬分析的基礎(chǔ)上,設(shè)置不同供水方案情景,量化模擬未來淺層地下水的動態(tài)響應(yīng)。結(jié)果表明:供水格局變化后,隨著降水入滲量和地表灌溉滲漏量增加,地下水總補(bǔ)給量有所增加;隨著人工開采量的減少,地下水總排泄量減少;地下水補(bǔ)排關(guān)系改善但仍呈現(xiàn)負(fù)均衡。研究可為今后建立海河平原區(qū)地下水合理開采模式提供依據(jù),促進(jìn)區(qū)域地下水可持續(xù)管理。
關(guān)鍵詞 海河平原區(qū);MODCYCLE模型;淺層地下水;動態(tài)響應(yīng);供水格局
基金項(xiàng)目:水利部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201001018)。
作者簡介:周琳(1990—),女,河南洛陽人,碩士研究生,研究方向?yàn)樗Y源綜合利用與調(diào)控。
0 引言
海河平原區(qū)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要區(qū)域,地下水一直是主要供水水源,且供水比重也呈穩(wěn)定增長趨勢,近年來更高達(dá)66%。自80年代以來,在需水量迅速增加和降水衰減的共同作用下,海河平原區(qū)已經(jīng)成為南水北調(diào)受水區(qū)地下水超采最為嚴(yán)重的區(qū)域[1]。長期無序過量的開采地下水資源,導(dǎo)致海河平原區(qū)地下水儲量大量消耗,區(qū)域地下水水位持續(xù)下降,并引發(fā)嚴(yán)重的地面沉降、海水倒灌、水質(zhì)污染等環(huán)境地質(zhì)問題[2]。為確保未來海河平原區(qū)地下水的可持續(xù)利用,保障區(qū)域穩(wěn)定健康發(fā)展,多年來學(xué)術(shù)界一直將當(dāng)?shù)氐叵滤u價(jià)與研究作為關(guān)注熱點(diǎn)。
韓瑞光研究建立了海河平原區(qū)淺層地下水概念模型,并提出今后模型建設(shè)建議[3]。費(fèi)宇紅等通過研究海河平原區(qū)地下水儲量消耗過程,指出該區(qū)域地下水可開采利用的潛力已經(jīng)十分有限,從長遠(yuǎn)看南水北調(diào)是解決缺水的理想途徑[4]。何杉采用水量平衡的方法,研究分析了南水北調(diào)實(shí)施后,地下水開采量的減少與入滲補(bǔ)給量的增加,將促使海河平原淺層地下水局部得到恢復(fù)[5]。杜思思等聯(lián)合運(yùn)用MODFLOW與水資源配置模型ROWAS,模擬了有無南水北調(diào)兩種對比情景下海河平原區(qū)地下水的演變[6]。
以上研究通過數(shù)據(jù)分析與模型模擬等方法對海河平原區(qū)的地下水資源作出了評價(jià),但作為模擬情景水文條件的水文系列較短,考慮的情景方案較少。為從更完整的角度驗(yàn)證工程達(dá)效對海河平原區(qū)地下水循環(huán)恢復(fù)所起的作用,本文基于分布式水文模型MODCYCLE,結(jié)合多個(gè)典型的供水格局情景進(jìn)行海河平原區(qū)地下水的詳細(xì)模擬與動態(tài)響應(yīng)分析。
1 海河平原區(qū)MODCYCLE模型的構(gòu)建與驗(yàn)證
MODCYCLE模型是基于“自然——社會”二元特性開發(fā)的分布式水循環(huán)模擬模型[7],充分考慮到對自然水循環(huán)過程與人工水循環(huán)過程的雙重體現(xiàn)[8],可用于人類活動干擾明顯的海河平原區(qū)水循環(huán)系統(tǒng)的模擬量化。為保證水循環(huán)模擬的完整性,本文通過MODCYCLE構(gòu)建海河流域水資源轉(zhuǎn)化動態(tài)模擬模型,研究和辨析現(xiàn)狀2001~2010年海河平原區(qū)淺層地下水動態(tài)平衡;選取5個(gè)代表性水資源配置方案,模擬預(yù)測不同水文系列條件(1956~2000年平水系列、1980~2005年近期枯水系列)和南水北調(diào)工程實(shí)施情況(南水北調(diào)中線工程一期達(dá)效、二期達(dá)效和加大中線一期引水20%)下海河平原區(qū)淺層地下水動態(tài)響應(yīng)。
1.1 模型數(shù)據(jù)輸入
按DEM將海河流域劃分為2028個(gè)子流域,其中平原區(qū)子流域1165個(gè)。地下水?dāng)?shù)值模擬以4km為間距劃分網(wǎng)格單元,有效單元格8383個(gè)。模擬氣象數(shù)據(jù)采用收集的46個(gè)氣象站點(diǎn)實(shí)測數(shù)據(jù)展布。地下水水位根據(jù)550個(gè)淺層地下水位觀測井和210個(gè)深層地下水位觀測井的觀測數(shù)據(jù)插值計(jì)算。水文地質(zhì)參數(shù)根據(jù)海河流域水文地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)展布。
1.2 模型率定與驗(yàn)證
模型以2001~2005年為率定期,2006~2010年為驗(yàn)證期。考慮到海河流域水循環(huán)特性,選取地下水位、地下水蓄變量為驗(yàn)證指標(biāo)。
1.2.1 地下水位檢驗(yàn)
圖1所示為2010年末(驗(yàn)證期末)的實(shí)測與模擬淺層地下水位等值線對比,從整體上看,模擬與實(shí)測地下水位等值線具有可比性,山前及中部地下水開采密集區(qū)的地下水位等值線變化幅度大。
1.2.2 淺層地下水蓄變量檢驗(yàn)
2001~2010年海河流域淺層地下水蓄變過程統(tǒng)計(jì)值(根據(jù)2001~2010年《海河流域水資源公報(bào)》分析整理)與模擬值對比如圖3。從蓄變模擬結(jié)果看,蓄變過程在變化趨勢上一致。經(jīng)計(jì)算得,淺層地下水蓄變量模擬與統(tǒng)計(jì)值之間相關(guān)系數(shù)為0.96,相關(guān)程度較高。
從總體上看,對于海河流域這種大空間尺度和長時(shí)期的水循環(huán)模擬研究,目前的率定驗(yàn)證結(jié)果基本滿足要求。
2 地下水平衡現(xiàn)狀與模擬情景設(shè)置
2.1 2001~2010年現(xiàn)狀淺層地下水動態(tài)平衡
模擬現(xiàn)狀年時(shí)段海河平原區(qū)淺層地下水年均補(bǔ)給總量約193.66億m3。其中降水入滲量占總補(bǔ)給量的67.0%,為最主要的補(bǔ)給來源;灌溉滲漏補(bǔ)給量占8.7%。淺層地下水年均排泄總量223.52億m3,其中農(nóng)業(yè)灌溉開采量占總排泄量的49.7%;其次是工業(yè)、生活、生態(tài)等非農(nóng)業(yè)開采量,占總排泄的27.4%。
2.2 供水格局主要特征
在規(guī)劃水平年“三生”需水量規(guī)模和可供水量上限確定的前提下,未來海河流域供水格局的變化與水資源合理配置方案密切相關(guān)。
本次綜合考慮五維屬性[9]協(xié)調(diào),以《海河流域水資源綜合規(guī)劃》基于1956~2000年系列(長系列)的推薦方案F1為基本方案。但考慮到該系列對流域近期水資源情勢反映不足,故以1980~2005年系列(短系列)作為對比情景,最終確定了長系列方案F1、F2、F3和短系列方案F4、F5共5個(gè)典型水資源配置方案,即供水格局變化方案。方案特征概述如表1:
2.3 供水格局情景模擬
南水北調(diào)中線工程通水后,2020年海河流域?qū)⒁腴L江水量79.2億m3,2030年117.5億m3。工程達(dá)效后5個(gè)推薦方案不同水平年的主要供水量的組成情況見圖3:地下水仍是供水主體,次為外調(diào)水和當(dāng)?shù)氐乇硭N磥碓搮^(qū)外調(diào)水(含引黃水)供水量將增多,地下水用水幅度隨之減小。
淺層地下水和外調(diào)水(含引黃水)的分配情況見圖4:地下水的大用水戶仍然是農(nóng)業(yè)灌溉,外調(diào)水主要滿足工業(yè)生產(chǎn)與城鎮(zhèn)生活用水,滿足經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)需求后,可置換一部分地下水超采量,用于農(nóng)業(yè)灌溉用水和修復(fù)生態(tài)環(huán)境用水,緩解現(xiàn)狀地下水的開采壓力。
3 供水格局變化后地下水動態(tài)響應(yīng)
通過上述已建模型,預(yù)測供水格局改變后海河平原區(qū)各配置方案不同水平年淺層地下水的水平衡統(tǒng)計(jì)結(jié)果,從中提取淺層地下水年均補(bǔ)給、排泄、蓄變量的關(guān)系見表2。補(bǔ)排狀況如下:
降水入滲量仍是淺層地下水的最主要的補(bǔ)給來源,與現(xiàn)狀相近;引江水量主要通過襯砌渠道和管道輸送到用水戶,故河道滲漏補(bǔ)給量長、短系列差異不明顯,且與現(xiàn)狀平均值接近;地表水灌溉量比例增加,與地下水灌溉開采比例減少使得灌溉滲漏補(bǔ)給量均大于現(xiàn)狀平均值;淺層地下水總補(bǔ)給量短系列與現(xiàn)狀平均值接近,約190億m3,長系列比短系列大約12億m3,其中降水入滲補(bǔ)給量和地表灌溉滲漏量的增加為主要影響因素。
平原區(qū)地下水人工開采量仍占據(jù)排泄量較高比例,但均不同程度小于現(xiàn)狀平均開采量,尤其是其他開采量(工業(yè)/城鎮(zhèn)、生活、生態(tài)等)明顯減少;不同方案的潛水蒸發(fā)量波動較大,但均大于現(xiàn)狀平均值;淺層地下水向深層地下水越流排泄量迅速減小,長系列略大于短系列;淺層地下水總排泄量均小于現(xiàn)狀平均值224億m3,人工開采量的減少是關(guān)鍵因素。
5 結(jié)論
本文基于分布式水文模型MODCYCLE,對海河平原區(qū)地下水水循環(huán)過程進(jìn)行分項(xiàng)體現(xiàn)。選取綜合考慮氣候條件變化與南水北調(diào)工程共同作用的5個(gè)典型水資源配置方案為背景,比較了不同水平年與現(xiàn)狀海河平原區(qū)淺層地下水補(bǔ)給與排泄結(jié)構(gòu)的變化,以及海河平原區(qū)淺層地下水蓄變與埋深的發(fā)展變化趨勢,并簡要分析了主要影響因素。主要研究結(jié)果如下:
(1)海河平原區(qū)淺層地下水總補(bǔ)給量與現(xiàn)狀相比有所增加,主要原因在于隨水文系列和供水格局的變化,降水入滲量和地表灌溉滲漏量增加;(2)淺層地下水總排泄量相對現(xiàn)狀年有所減少,原因在于人工開采量得到控制;(3)供水格局改變后,海河平原區(qū)淺層地下水仍將處于負(fù)蓄變狀態(tài),但與現(xiàn)狀年情況相比程度已有較大和緩。
研究表明:南水北調(diào)工程通水能夠改善當(dāng)?shù)氐叵滤h(huán)失調(diào)的現(xiàn)象。未來需繼續(xù)推進(jìn)工程配套建設(shè),充分發(fā)揮工程效益以減緩與遏制地下水環(huán)境惡化的趨勢。研究采用的水資源動態(tài)轉(zhuǎn)化模型可考慮作為今后海河平原區(qū)地下水管理的日常分析工具,提高區(qū)域地下水管理的科學(xué)性、針對性和實(shí)效性。同時(shí),研究結(jié)果可為進(jìn)一步建立海河平原區(qū)地下水合理的開采調(diào)控模式提供參考。
參考文獻(xiàn)
[1]劉昌明.發(fā)揮南水北調(diào)的生態(tài)效益修復(fù)華北平原地下水[J].南水北調(diào)與水利科技,2003,1(1):17-19.
[2]費(fèi)宇紅,李惠娣,申建梅.海河流域地下水資源演變現(xiàn)狀與可持續(xù)利用前景[J].地球?qū)W報(bào),2001,22(4):298-301.
[3]韓瑞光.海河流域平原區(qū)淺層地下水模型初步研究[J].海河水利,2002(6):15-16.
[4]費(fèi)宇紅,張光輝,曹寅白等.海河流域平原淺層地下水消耗與可持續(xù)利用[J].水文,2001,21(6):11-13.
[5]何杉.南水北調(diào)工程實(shí)施條件下海河平原淺層地下水恢復(fù)前景分析[J].海河水利,2003(2):20-25.
[6]杜思思,游進(jìn)軍,陸垂裕,等.基于水資源配置情景的地下水演變模擬研究:以海河平原區(qū)為例[J].南水北調(diào)與水利科技,2011,9(2):64-68.
[7]張俊娥,陸垂裕,秦大庸,等.基于MODCYCLE分布式水文模型的區(qū)域產(chǎn)流規(guī)律[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2011,27(4):65-71.
[8]王潤東,陸垂裕,孫文懷.MODCYCLE二元水循環(huán)模型關(guān)鍵技術(shù)研究[J].華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào),2011,32(2):33-36.
關(guān)鍵詞:麗江市 水資源規(guī)劃 利用與保護(hù)
中圖分類號:TU991文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
一、自然地理及社會經(jīng)濟(jì)概況
1.1 自然地理
麗江市位于云南省西北部、滇西北中部、金沙江中游,地處青藏高原和云貴高原的結(jié)合部,跨橫斷山峽谷和滇西高原兩個(gè)地貌單元,屬低緯度的內(nèi)陸高原山區(qū)。全市地勢由西北向東南傾斜,玉龍縣玉龍雪山最高峰扇子陡為全市最高點(diǎn),海拔5596m,華坪縣新莊河匯入金沙江的河口臘烏渡為全市最低點(diǎn),海拔1015m。
1.2 水資源開發(fā)利用
至2005年底,全市已建成水庫塘壩3937座,其中:中型水庫6座,小(一)型水庫36座,小(二)型水庫90座,塘壩3805座,蓄水總?cè)萘?.20億m3;引水工程6796處,年設(shè)計(jì)供水能力39261萬m3;水利工程設(shè)計(jì)供水能力74645萬m3,實(shí)際供水量65691萬m3,其中向工業(yè)年供水量2167萬m3,城鎮(zhèn)生活年供水量1624萬m3,農(nóng)業(yè)年供水量58709萬m3,生態(tài)環(huán)境供水量100萬m3,水電站年供水量129748萬m3(河道內(nèi)用水)。供水量占水資源總量的1.3%。
二、水文地質(zhì)特征
地層組合、巖性特征決定了地下水賦存條件。按照賦存條件的差異,麗江市地下水類型劃分為松散巖類孔隙水、碳酸鹽巖類裂隙溶洞水和基巖裂隙水。
三、地下水資源開發(fā)利用情況
3.1 地下水開采方式及用途
麗江市地下水開采方式可分為鑿井式、泉水引流式。鑿井式大部份在工業(yè)相對發(fā)達(dá)人類集中的城區(qū)和盆地取水不便、水源較少的鄉(xiāng)村。取水時(shí)間性可分為季節(jié)性、常年性。工業(yè)、城鎮(zhèn)集中供水水源和鄉(xiāng)村生活多為常年性,農(nóng)田灌溉用水的水源為季節(jié)性。
3.2 地下水現(xiàn)狀開發(fā)利用量
2005年麗江市地下水實(shí)際開采利用量為1.319億m3,其中生活用水0.745億m3,占全年開采總量56.2%;工業(yè)用水0.089億m3,占6.7%;農(nóng)灌用水0.496億m3,占37.2%。實(shí)際開采量模數(shù)為0.64萬m3/km2?a,實(shí)際開采量占全市地下水資源量的4.8%,占全市地下水可開采量的10.1%。其中淺層水的實(shí)際開采量為1.041億m3,占全市實(shí)際開采量的78.9%;深層水的實(shí)際開采量為0.278億m3,占21.1%。
四、地下水及其生態(tài)與環(huán)境問題
近年來,隨著我市社會經(jīng)濟(jì)和旅游業(yè)的快速發(fā)展,對地下水資源開發(fā)利用程度越來越高,在開發(fā)利用地下水資源的同時(shí),對地下水及其生態(tài)環(huán)境造成的不良影響加劇。主要表現(xiàn)為:
⑴局部地區(qū)過度開采地下水,造成地下水資源量減少,地下水水位持續(xù)下降;
⑵由于補(bǔ)給區(qū)開發(fā)建設(shè)造成生態(tài)環(huán)境破壞,地表水的涵養(yǎng)功能減弱,引起地下水補(bǔ)給量減少,導(dǎo)致部分地區(qū)泉水涌水衰減或斷流;
⑶由于廢污水排放和面源污染不斷加劇,部分地區(qū)地下水污染問題日趨突出。
五、淺層地下水利用與保護(hù)修復(fù)方案
根據(jù)地下水功能區(qū)的保護(hù)目標(biāo)、基本規(guī)劃單元內(nèi)水資源及其開發(fā)利用狀況以及水資源配置對基本規(guī)劃單元地下水開發(fā)利用和保護(hù)修復(fù)的要求,結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平和水資源條件,因地制宜地合理制定各基本規(guī)劃單元不同水平年的地下水利用與保護(hù)方案。
⑴水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn):①集中式供水水源區(qū):具有生活供水能力的集中式供水水源區(qū),水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不低于國家標(biāo)準(zhǔn) 《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848-93)的Ⅲ類水的標(biāo)準(zhǔn)值,現(xiàn)狀水質(zhì)優(yōu)于Ⅲ類水質(zhì)時(shí),以現(xiàn)狀水質(zhì)為控制目標(biāo);工業(yè)供水功能的集中式供水水源區(qū),以現(xiàn)狀水質(zhì)為控制目標(biāo)。②分散式開發(fā)利用區(qū):具有生活供水能力的區(qū)域,水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不低于國家標(biāo)準(zhǔn) 《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848-93)的Ⅲ類水的標(biāo)準(zhǔn)值,現(xiàn)狀水質(zhì)優(yōu)于Ⅲ類水質(zhì)時(shí),以現(xiàn)狀水質(zhì)為控制目標(biāo);工業(yè)供水功能的區(qū)域,水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不低于國家標(biāo)準(zhǔn)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848-93)的Ⅳ類水的標(biāo)準(zhǔn)值,現(xiàn)狀水質(zhì)優(yōu)于Ⅳ類水時(shí),以現(xiàn)狀水質(zhì)作為保護(hù)目標(biāo);地下水僅作為農(nóng)田灌溉的區(qū)域,現(xiàn)狀水質(zhì)或經(jīng)治理后的水質(zhì)要符合農(nóng)田灌溉有關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)狀水質(zhì)優(yōu)于Ⅴ類水時(shí),以現(xiàn)狀水質(zhì)作為保護(hù)目標(biāo)。
水量標(biāo)準(zhǔn):年均開采量不大于可采量。
⑶水位標(biāo)準(zhǔn):開采地下水期間,不會造成地下水水位持續(xù)下降,不引起地下水系統(tǒng)和地面生態(tài)系統(tǒng)退化,不誘發(fā)環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害。
六、 深層地下水利用與保護(hù)方案
近期規(guī)劃水平年(2010年),控制深層承壓水嚴(yán)重超采區(qū)的年均開采量小于年均允許開采量,提出超采區(qū)的壓采量。
中期規(guī)劃水平年(2020年),深層承壓水嚴(yán)重超采區(qū)禁止開采,控制深層承壓水一般超采區(qū)的年均開采量小于年均允許開采量。
遠(yuǎn)期規(guī)劃水平年(2030年),深層承壓水超采區(qū)禁止開采;尚未開發(fā)利用深層承壓水的地區(qū),原則上作為保留區(qū)在規(guī)劃期不進(jìn)行大規(guī)模的開采。
七、地下水利用與保護(hù)修復(fù)措施
淺層地下水以地下水二級功能區(qū)界線與水資源三級區(qū)套地級行政區(qū)界線相切割,作為地下水規(guī)劃的基本規(guī)劃單元。深層承壓水以縣級行政區(qū)為基本規(guī)劃單元。
7.1 工程措施
2010年在南華建地下水治理工程一件,估算投資200萬元,2020年在縣城建地下水治理工程一件,估算投資300萬元,2030年縣城建管理維護(hù)工程一件,估算投資200萬元,共計(jì)投資800萬元。
永勝縣淺層地下水永北鎮(zhèn)分散式利用開發(fā)區(qū)利用與保護(hù)規(guī)劃工程估算總投資3600萬元。
7.2 非工程措施
7.2.1 地下水監(jiān)測
地下水監(jiān)測站包括水位(頭)監(jiān)測站、水量監(jiān)測站和水質(zhì)監(jiān)測站。根據(jù)集中式地下水供水水源區(qū)的要求,中型和小型集中式地下水供水水源區(qū),要求每1km2至少保證有1個(gè)監(jiān)測站。保護(hù)區(qū)中的各地下水二級功能區(qū),地下水水位(頭)、水量和水質(zhì)監(jiān)測站的布設(shè)密度,要求每100km2不少于1個(gè)。我市3個(gè)集中式地下水供水水源區(qū)均屬泉水型水源地, 這三個(gè)區(qū)在中遠(yuǎn)期共設(shè)監(jiān)測站9個(gè)。生態(tài)脆弱區(qū)設(shè)立地下水監(jiān)測站7個(gè),諸備區(qū)1個(gè),地下水涵養(yǎng)區(qū)設(shè)立58個(gè)。
7.2.2 管理措施
⑴建立健全地下水管理法規(guī)體系。制定地下水功能區(qū)管理辦法,完善《麗江市地下水資源管理辦法》,對事關(guān)城鄉(xiāng)人民飲用水安全的區(qū)域,嚴(yán)禁開采地下水,對劃定為保護(hù)區(qū)和保留區(qū)的地方,嚴(yán)格控制開采量;對出現(xiàn)生態(tài)惡化的區(qū)域,禁止開采,對已開采的予以封填。
⑵完善地下水管理制度。根據(jù)淺層地下水的功能區(qū)劃,確定水功能區(qū)水質(zhì)保護(hù)目標(biāo),核定水域納污能力和總量;完善《麗江市突發(fā)性水污染事件應(yīng)急預(yù)案》,加強(qiáng)對城市飲用水水源地的保護(hù),建立相應(yīng)的保護(hù)管理辦法,做好確界立碑工作。
⑶加強(qiáng)取水許可、水資源論證和水資源有償使用制度。建立地下水取水許可總量控制目標(biāo),全面貫徹實(shí)施《云南省用水定額》,加強(qiáng)水資源費(fèi)的征收力度,深入推進(jìn)水資源論證制度,推廣節(jié)水技術(shù)改造、節(jié)水新技術(shù)、節(jié)水新產(chǎn)品,促進(jìn)廢、污水的處理和回用。
⑷建立合理的水價(jià)形成機(jī)制。一是調(diào)整水價(jià)要與改革水價(jià)計(jì)價(jià)方式相結(jié)合,對居民用水實(shí)行階梯式計(jì)量水價(jià),對非居民用水實(shí)行計(jì)劃用水和定額用水管理及超計(jì)劃、超定額累進(jìn)加價(jià)辦法;二是制定合理的水價(jià)來促進(jìn)景觀用水的可持續(xù)利用。不同水景觀的水價(jià)應(yīng)分類設(shè)定。從黑龍?zhí)墩{(diào)水,可采用較優(yōu)惠的價(jià)格;從清溪水庫和拉市海調(diào)水,水價(jià)必須反映供水成本,應(yīng)執(zhí)行水利工程供水價(jià);三是合理確定回用水價(jià)格與自來水價(jià)格的比價(jià)關(guān)系,建立鼓勵使用回用水替代自然水源和自來水的價(jià)格機(jī)制。同時(shí),要加大污水處理費(fèi)征收力度,逐步提高水資源費(fèi)征收標(biāo)準(zhǔn);四是在城市自來水管網(wǎng)覆蓋區(qū)、城市規(guī)劃區(qū)和自然保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)禁止新開采地下水,已開采的潛水井,實(shí)行地下水資源費(fèi)與城市供水綜合水價(jià)執(zhí)行同一標(biāo)準(zhǔn)。
⑸加快城鄉(xiāng)水務(wù)一體化改革。針對目前我市存在的“多龍管水、多龍治水”的弊端,成立麗江市水務(wù)局,對全市防洪、供水、排水、節(jié)水、水資源保護(hù),地下水、地表水管理,水土保持等涉水事務(wù)實(shí)行統(tǒng)一管理,變多部門的分散管理為水行政主管部門統(tǒng)一管理,變城鄉(xiāng)分割管理為城鄉(xiāng)統(tǒng)一管理。建立新形勢下水利工程建設(shè)投融資新模式,組建麗江市供排水有限公司,負(fù)責(zé)城市供排水設(shè)施、融資建設(shè)及經(jīng)營管理。
⑹加強(qiáng)水政監(jiān)察執(zhí)法隊(duì)伍建設(shè)。注重人才的選拔,加強(qiáng)學(xué)歷教育和繼續(xù)教育,全面提高執(zhí)法人員素質(zhì);保障執(zhí)法經(jīng)費(fèi),完善執(zhí)法裝備。
【關(guān)鍵詞】冶金類建設(shè)項(xiàng)目;地下水環(huán)境;影響評價(jià)方法
1 地下水環(huán)境影響評價(jià)的意義、目的和任務(wù)
近年來,隨著開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目規(guī)模的不斷擴(kuò)大,開發(fā)建設(shè)活動對周邊環(huán)境的負(fù)面影響也隨之加大,不僅會直接造成對地表各種環(huán)境的破壞,甚至?xí)绊懙叵滤h(huán)境系統(tǒng)。在這種情況之下,建設(shè)項(xiàng)目對地下水資源量的無節(jié)制開采利用,成為了導(dǎo)致地下水環(huán)境持續(xù)惡化的重要因素之一。為了有效改善這一現(xiàn)狀,確保地下水資源能夠更好的為人類服務(wù),就必須重視地下水環(huán)境影響評價(jià),為合理開采地下水、保護(hù)地下水環(huán)境提供有力依據(jù),從而有利于促進(jìn)社會健康持續(xù)發(fā)展。
地下水環(huán)境評價(jià)的目的是保護(hù)地下水環(huán)境,通過預(yù)測擬建工程項(xiàng)目給地下水環(huán)境帶來的影響,進(jìn)而依據(jù)預(yù)測結(jié)果對其影響進(jìn)行客觀評價(jià),并科學(xué)論證項(xiàng)目實(shí)施的可行性,針對建設(shè)項(xiàng)目情況制定和落實(shí)地下水環(huán)境保護(hù)措施。
地下水環(huán)境影響評價(jià)是環(huán)境管理工作的重要內(nèi)容,其任務(wù)是以保護(hù)地下水環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展為根本目標(biāo),對開發(fā)建設(shè)活動的地下水環(huán)境進(jìn)行預(yù)測、分析、比較,并對不同開發(fā)建設(shè)方案的地下水環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評價(jià),為規(guī)劃開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目布局,實(shí)施地下水環(huán)境保護(hù)措施奠定基礎(chǔ)。
2 冶金類建設(shè)項(xiàng)目地下水環(huán)境影響評價(jià)方法研究
2.1 冶金建設(shè)項(xiàng)目工程實(shí)例簡介
該項(xiàng)目為冶煉金礦與銅礦的建設(shè)項(xiàng)目,其排放的主要污染物為有毒重金屬,項(xiàng)目所在地是國內(nèi)較為重要的有色金屬采掘冶煉基地之一,該地區(qū)的大中小型企業(yè)一直以來采取的都是粗放式發(fā)展模式,各種廢水、廢氣隨意排放,工業(yè)廢物隨意亂堆,致使該地區(qū)的表層土壤和地下水體大面積存在重金屬污染問題,這也是選擇該地區(qū)冶金項(xiàng)目作為的案例的一個(gè)原因,其具有一定的典型性。
2.2 水環(huán)境影響評價(jià)方法
(1)目標(biāo)含水層的識別及確定方法。由于地下水之間各類物質(zhì)的交換以及物理化學(xué)作用的產(chǎn)生主要取決于地下水賦存與徑流地質(zhì)環(huán)境,所以對建設(shè)項(xiàng)目可能引起的含水層污染進(jìn)行識別是評價(jià)的前提,而對地下水區(qū)域進(jìn)行劃分并明確可能污染的地下水所屬主要水系是識別目標(biāo)含水層的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),但是由于含水層的種類較多.為此,需要借助不同的方法進(jìn)行分析,在這一過程中,可以借鑒參考本地區(qū)的水文歷史資料,這部分資料對于地下水環(huán)境評價(jià)具有非常重要的價(jià)值。通過收集的資料可知,該建設(shè)項(xiàng)目所在區(qū)域的地層構(gòu)造條件相對比較復(fù)雜,地下水的類型以及含水層相對較多,這使得水力之間的聯(lián)系比較多變,按照含水巖組及其構(gòu)造發(fā)育的具體特點(diǎn),再參考不同含水層的水位動態(tài)變化數(shù)據(jù),可將該建設(shè)項(xiàng)目所在地的地下水系劃分為5個(gè)系統(tǒng),本項(xiàng)目場地位于北部白堊系地下水系統(tǒng)之上。在構(gòu)造體系及地層結(jié)構(gòu)上,白堊系有著屬于自己獨(dú)立的邊界條件,它與周圍的地下水系統(tǒng)沒有任何的直接水力聯(lián)系。同時(shí),根據(jù)歷史水位監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果顯示,白堊系地下水的水位標(biāo)高常年保持在65-90m左右,而周邊的地下水系統(tǒng)在靜止時(shí)的水位與之相差500m左右,這表明該水系為獨(dú)立的水文單元。
(2)項(xiàng)目所在地的地下水現(xiàn)狀評價(jià)。通常情況下,對于一些地下水污染較為嚴(yán)重的地區(qū),都是通過該地區(qū)地下水水質(zhì)的現(xiàn)狀與國家現(xiàn)行的地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的指標(biāo)進(jìn)行對比,來具體分析地下水的實(shí)際污染情況,主要包括以下內(nèi)容:污染源分布、污染途徑以及發(fā)展趨勢。然而,若是想要客觀認(rèn)識該建設(shè)項(xiàng)目可能對該地區(qū)地下水環(huán)境造成何種污染,還需要對比地下水的背景值,為此,地下水的背景值獲取成為評價(jià)的關(guān)鍵。所謂的地下水背景值具體指示在天然的條件下,沒有被任何人為活動污染的地下水化學(xué)成分的天然含量。該值的獲得有兩種方法,一種是水樣采集法,另一種是數(shù)據(jù)對比法,為了確保結(jié)果的準(zhǔn)確性,本文采用數(shù)據(jù)對比法來獲取該區(qū)域的地下水背景值,以此來分析地下水污染物的積累和遷移規(guī)律。
2.3 幾點(diǎn)建議
(1)確定預(yù)測評價(jià)區(qū)。預(yù)測評價(jià)區(qū)范圍要以白堊系地下水系統(tǒng)徑流、補(bǔ)給、排泄條件為確定依據(jù),控制面積為15k,在這一范圍內(nèi)開展地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查和監(jiān)測活動(比例尺為1/1萬),其目的在于明確主要污染對象的巖性結(jié)構(gòu)、含水能力、厚度、透水能力,查明含水層的主要污染源和污染方式。在預(yù)測評價(jià)區(qū)開展的工作包括巖樣與水樣采集、供水水源類型調(diào)查、水位長期檢測以及地下水開采近年利用情況匯總等。
(2)明確重點(diǎn)勘查區(qū)。冶金類項(xiàng)目建設(shè)區(qū)及其周邊地下水環(huán)境是受污染最為嚴(yán)重的地帶,應(yīng)將這一地帶作為重點(diǎn)勘查區(qū),面積控制為0.7km2。由于在重點(diǎn)勘查區(qū)沒有設(shè)置勘探控制點(diǎn),致使水文地質(zhì)工作精度尚為達(dá)到地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查的高要求,所以必須開展大比例尺(1/2000)的環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查和勘驗(yàn)工作,主要包括水文地質(zhì)鉆探、彌散試驗(yàn)、抽水試驗(yàn)、滲透實(shí)驗(yàn)、包氣帶飽等,從而通過調(diào)查、勘察和試驗(yàn),以獲取目標(biāo)含水層巖性、富水性、水文地質(zhì)參數(shù)等信息,并且對地下水變化情況進(jìn)行監(jiān)測。
參考文獻(xiàn)
[1]辛宏斌.錦州地區(qū)冶金行業(yè)污染現(xiàn)狀及治理措施[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì),2012(6).