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地下水特點范文1
指出巖爆并非單一因素導致的事件，在巖爆預測時應根據其發生的條件采用綜合判別準則。筆者有幸參
加了新疆塔里木河近期綜合治理下坂地水利樞紐工程地質勘察、施工地質工作，就下坂地水庫引水發電洞巖爆對地下硐室的影響淺談自己的一點心得。
關鍵詞：下坂地水利樞紐巖爆 應力 預測及預防
中圖分類號： TV 文獻標識碼： A
1前言
下坂地水利樞紐工程位于新疆塔里木河流域葉爾羌河主要支流之一的塔什庫爾干河中游。樞紐工程地處喀什地區塔什庫爾干塔吉克自治縣境內，距喀什315km，距塔什庫爾干塔吉克自治縣45km。該工程為Ⅱ等工程，大（二）型水利樞紐工程，工程是以生態補水和春旱供水為主，結合發電的水利樞紐工程。引水發電洞位于壩軸線左岸上游約240m處，引水建筑物由進水口、引水隧洞、調壓室及壓力管道四部分組成。進口底坂高程2905m，洞徑5. 2m，引水隧洞長4 614.875m，設計最大流量89.69 m3/S，屬3級建筑物。
2工程地質概況
工程區地處帕米爾高原，位于米亞活動斷裂帶和喀喇昆侖活動斷裂帶圍限的構造上相對穩定的帕米爾—西昆侖抬升塊體內。地形地貌處帕米爾高原西昆侖剝蝕山區，具有高海拔、高地震烈度、高應力，及古冰川和新冰川活動頻繁等特點，最大埋深1400m。洞線穿越的山峰海撥高程一般為4000~5OO0m，河谷高程一般為3000~1900m，相對高差一般2000m左右，工程區高寒、低壓、缺氧、地形復雜。
引水發電洞整個隧洞位于元古界第一巖性段的角閃黑云二長片麻巖及華力西期的片麻狀黑云斜長花崗巖中，巖體屬較完整的脆性巖體，圍巖以Ⅱ、Ⅲ類為主，斷層及其影響帶圍巖為Ⅴ類。地下水類型為基巖裂隙水，受高山冰雪融水補給，多以潛流、向河谷排泄，哈溝水流是最重要的補給源。洞內地下水均出露于結構面中，一般為滲滴狀態，經多次觀測，大部分滲點的出水量開挖初期較大，后期逐漸變小，有個別大的涌水點出水量達120L/min，滲水量較穩定，季節性影響不明顯。
3巖爆的形成機理及特征
3.1形成機理
巖爆一般是堅硬巖石在高應力狀態下突然釋放所發生的脆性破壞現象，是指工作面周圍巖體，由于彈性變形能的瞬時釋放而產生突然劇烈破壞的動力現象，常伴有巖體拋出、巨響及氣浪等現象。它具有很大的破壞性，多余的能量導致巖石碎片從巖體中剝離、崩出。強烈的巖爆常常給工程帶來災難性的后果，如人員傷亡、施工設備毀損甚至地下工程報廢等等。由于工程開挖使應力重分布，圍巖應力集中，在洞壁平行于最大初始應力的部位，切向應力梯度顯著增大，洞壁受壓導致垂直洞壁方向產生張應力。這種應力的不斷增強，進而發生剪切破壞，且又有較高的剩余能量時，發生巖塊彈射，完成由彈性勢能到動能的轉換，形成巖爆。
3.2應力特征和應力方向與硐室的關系
引水發電洞進口段的地應力情況據長江科學院地應力測試與分析結果，最大水平主應力量值在5.1～7.7MPa之間，最小水平主應力為3.7MPa～4.1MPa，其應力量值隨深度的增加有所增大，最大水平主應力方位為NE26°左右。出口段最大水平主應力量值在8MPa～10MPa之間，最小水平主應力為5MPa～7MPa，最大水平主應力方位為260°～300°之間，平均為277.6°。
由于地應力測試點受現狀工作條件的限制，一般布置在離河谷岸坡較近的進出口段位置，而在離河谷岸坡較遠的引水發電洞身處無法進行地應力測試，通過回歸計算分析，推測在引水隧洞最大埋深1380m時，圍巖應力可能會以自重應力為主，最大主應力量值預計將大于20MPa，水平應力也有所增大，方向基本穩定在NW10°左右。從地應力角度對引水發電洞最大埋深處進行巖爆分析認為：引水洞最大埋深區(約1400m)具有輕微—中等巖爆現象發生。
3.3硐室巖爆特征
硐室開挖在樁號1+513.8～1+534m，該段巖性為角閃黑云二長片麻巖，位于較淺埋深段，深度不大于300～320米，巖爆發生于右壁中下部，為片麻理成薄片狀鼓起破裂后掉落，厚度0.2～0.5m，巖爆強度為輕微；1+825～1+880m洞室埋深不小于700～720m，巖爆一般開挖后多在一日內即發生，強度弱，聲響大，后漸消退，片狀彈射或塊狀崩落都有，在右壁拱角明顯，左壁輕微不多見，巖坑為長條形，一般深度在0.5～1.8m，坑底圍巖堅硬完整；2+545～2+588m該段處于角閃黑云二長片麻巖與片麻狀花崗巖的巖性變換的接觸帶附近，埋深不小于900～1050m，初塌方發生于左側壁及左拱腳，起因于巖爆，發生于開挖后約半天時，大塌方前，巖爆聲音沉悶，似悶雷發于巖體深部，間斷有聲響發出，于開挖后約24小時導致第一次塌方，后在處理過程中塌方不斷加大，產生超挖最厚處達11m，塌方量約700多方，處理時間長達兩月之久。洞段局部有少量滲滴水，地下水活動中等。外水水位高于洞頂366～384米，折減系數取0.5。本段巖爆的原因應是多方面的，與洞段所處的較高地應力有關，也與巖性變換及其侵入過程中的接觸變質作用有關。巖爆強度為強烈巖爆。
塌方的發生與巖爆有關，同時與片理及面理走向與洞向平行對其有促進作用。巖體中包含一條寬約0.4～1.0m的角閃巖脈，由于巖脈兩側有寬度不大于0.3m的一條蝕變帶，該帶內的巖質有部分變質現象，開挖后產生松馳且易隨巖爆塌落。它也是導致塌方一直沿巖脈向上部發展的主要原因。
在樁號2+876～3+085m段，巖性為片麻狀花崗巖，埋深1100～1254m，巖體完整，主要在右壁出現，成片狀剝落，一般厚度0.3～0.5m，厚度最大達2.5m，部分沿一組平行洞向的裂隙面形成凹坑。一般在開挖后1天內爆發，也有部分段在開挖約10天后10多米長洞段一次同時發生巖爆，對洞室穩定及施工安全影響較大。本段的左壁巖爆很少發生，僅局部段有起鼓松動現象，影響厚度0.3～0.5m，屬中等至強烈巖爆。樁號3+138～3+990m段，巖性為片麻狀花崗巖，埋深700～1360m，巖體完整。其中3+138至3+425段巖爆在左壁、右壁及右拱腳均見，右壁局部可見2m深的凹坑，洞段局部有滲水現象，右半洞一般沿順洞向裂隙形成巖爆崩出塊體，一般厚度0.2～0.5m。左壁主要為局部段起鼓松動現象，影響厚度0.3～0.5m。相比上游的前一段，本段巖爆發生稍嚴重，一般多在開挖后1天內發生，屬中等巖爆強度。其中3+470至3+990段有滲流水現象，巖爆較前一段影響變小，仍為中等巖爆強度，有一處最長時間的巖爆復發為25天后，為片狀崩落，后期很少繼發巖爆。
應該要說明的是，同一巖爆強度并非連續發生，而是有一段嚴重、有一段稍輕，呈間歇性發生的?？偟膩砜矗嫌伍_挖段巖爆的發生，與該段地應力的量值增加及不利的片麻理產狀關系較大，其中有些巖爆發生段也有地下水活動，這也說明了巖爆發生因素的復雜性與預測的難度。下游開挖段巖爆特征與上游略有區別，一般發生在右壁拱腳以上與洞軸線之間，巖爆塌落坑底為人字形、沿洞線方向為長條狀，開挖后巖爆發生時間較快，常在8～12小時之內，后期繼發的情況較少，短期內穩定后大多不再發生。
4施工處理措施：
1、超前徑向鉆孔減壓，在產生巖爆的位置打風鉆孔，人為的造成應力擴散，必要時放小爆震裂，改善應力集中狀態，間距10cm～30cm，深1～3m。
2、噴射高壓水：爆破后采用高壓水槍立即向工作面及附近洞壁噴射高壓水，以降低巖體的強度，增強塑性，減弱巖體的脆性，降低巖爆的劇烈程度。
3、地下隧洞大于200m，巖爆屬于深部沖擊型，距離掌子面較近，可在施工中除進行超前應力釋放孔施工外，還可在掌子面布設柔性防護網，網片規格為10×10mm方格網。網片拼結成掌子面形式，通過開挖臺車固定于掌子面上，防止掌子面巖爆及巖石彈射。
4、襯砌工作要緊跟開挖工序進行，以盡可能減少巖層暴露的時間，減少巖爆的發生和確保人身安全，必要時可采取跳段襯砌。
5結語
巖爆的產生過程是一個突變過程，可以通過尖點突變模型進行解釋；巖爆產生的最主要因素包括巖石性質，圍巖應力狀態，水文與工程地質條件等；地下工程巖爆預測必須綜合考慮各種相關因素。隨著深部礦產資源開采及高地應力地區的隧道、電站廠房建設等大量地下工程建設的發展，巖爆問題成為地質工作者目前研究的焦點問題之一。深入分析巖爆發生機理、條件、提出巖爆的預測和控制方法對于確保工程安全具有非常重要的意義。
參考文獻：
1．長江水利委員會長江科學院《新疆塔里木河近期綜合治理專題研究下坂地水利樞紐工程可研階段地應力、硐室巖爆及有害氣體研究報告》2003年12月
2．李建國、張小輝、成驍勇、張衛鋒《新疆塔里木河近期綜合治理下坂地水利樞紐工程竣工地質報告》2011年11月
3．譚以安. 巖爆特征及巖體結構效應[J]. 中國科學B輯，1991年9月第9期，985－991
地下水特點范文2
【關鍵詞】急傾斜煤礦；第三系松散層；風氧化帶煤柱
新集三礦井田位于淮南煤田中段南部邊緣，屬阜鳳逆沖斷層的上覆系統。阜鳳斷層（F2）為區域性大斷層，落差>1000m，南傾，傾角35°～60°，由于長距離移動、擠壓及拉伸影響，井田內地質構造復雜，斷層、褶曲發育且序次混亂，構造形跡難于觀測。
井田內地層走向近東西，中部呈傾伏倒轉褶曲形態，倒轉軸標高-340m～-470m，上翼地層傾角55°～90°，地質構造較簡單；下翼地層傾角25°～75°，局部變化更大。
井田內可采及局部可采煤層8層。目前，主要開采13-1煤、11-2煤和8-1煤?；鶐r面-90m～-140m，基巖風化帶深度25～35m，平均30m左右。
礦井開采上限-200m，一水平標高-340m，二水平標高-550m，三水平標高-800m，目前，一水平除A組煤外，其它煤層已開采結束，三水平剛開始準備，采場多集中在二水平。
1、新生界水文地質特征
受古地形控制，井田內新生界松散層厚度變化較大，總的趨勢是北厚南薄，東西略有起伏。新生界累計厚度90m～211.3m，平均約149m，其中第四系流砂層厚73.5～98.7m，平均約84.2m，相對較為穩定，自上而下分為兩個含水層（組）和一個隔水層（組）。
1.1第四系松散層
第四系松散層自地表向下垂深約3～5m起，一含底板埋深56.2～74.8m，平均69.1m；砂層總厚40.6～68.4m，平均51.1m。頂部3～5m為暗黃色粘土、砂質粘土；上部以淺灰色、土黃色粉、細砂為主；中、下部以中、粗砂、砂礫、細砂為主，夾薄層粘土、砂質粘土透鏡體。該含水層主體為河床相，次為洪泛相及河漫灘相。含水層單位涌水量q=1.429l/s.m，含水層滲透系數kcp=3.8578m/d。
隔水層底板埋深59.6～76.3m，平均厚約3.2m，但分布不穩，自東向西變薄，局部缺失。以粘土和砂質粘土為主，致密，局部夾砂類透鏡體。
1.2第三系沉積層
第三系沉積層呈半固結結構，分為兩個隔水層和兩個弱含水組，即頂部隔水層、上部含水組、中部隔水層和下部含水組。該沉積層厚度變化大，局部可能缺失，第四系流砂層直接覆蓋于基巖之上。
頂部隔水層厚度0～20.3m，平均7.6m，以粘土、砂質粘土和鈣質粘土為主，局部夾有薄層泥灰巖，結構致密，可塑性強，有一定的隔水性能。
2、覆巖破壞特征與防水煤柱留設
新集三礦可采及局部可采煤層8層，除11-2煤局部塊段外，煤層頂底板多為泥巖或砂質泥巖，軟弱至中硬，易隨開采而垮落，有利于抑制導水裂縫帶發育高度。預測導水裂縫帶高度采用“三下”采煤規程中軟弱至中硬覆巖類型的計算公式，局部采用堅硬頂底板型類計算公式進行修正。
3、提高上限開采與新生界突水機理分析
新集三礦自1999年開始，先后在西二、西四、西五采區進行提高上限開采，并開展西一、西二采區冒落帶內覆采，先后多回收煤炭資源近100萬噸。
3.1提高上限開采與冒落帶內復采
根據不同塊段實有防水煤柱高度，以及裂高的預測與實測值的相互比較，自1999年開始，先后在西二采區西翼的13-1、11-2煤層中進行了提高上限開采；隨后又在西一、西二采區的13-1、8-1和6-1三個煤層中進行了冒落帶內復采；西四采區提高上限工作面有石門東西兩翼的13-1煤、石門東翼的11-2煤三個工作面；西五采區提高上限工作面有石門東西兩翼的13-1煤、11-2煤和石門東翼8-1煤，先后開采提高上限工作面18個，累計多回收煤炭近100萬噸除。
3.2新生界突水特征
181301上、1108102上工作面以及未提高上限的181101工作面分別在正常回采或初采時發生突水，最大瞬間突水量達500m3/h，造成該三個工作面最終無法正常開采。
發生突水的三個工作面均位于西四采區西翼，突水機理基本相同。突水點位置及其附近地質及水文地質條件異常，地層扭曲，基巖標高低，第三系賦水性相對較強。
3.3新生界突水機理分析
根據突水位置、出水特征、水質化驗及井下和地面勘探資料分析，181301上、1108102上和181101工作面突水水源均為第三松散層水，造成突水的直接原因是各種因素綜合作用的結果。
3.3.1防水煤巖柱不夠
經井下鉆孔資料探測，181301上工作面在突水點位置及其附近約200m范圍內，基巖面低，實有防水煤柱最小處不超過10m。風巷回棚放頂時，隨著支柱的回撤和頂板的垮落，破壞了原有的地應力平衡，在老塘口形成切頂斷層，并不斷的向前移動，當切頂斷層導通含水體時，則發生突水。
3.3.2松散層賦水性強
根據現有資料分析，突水點上方基巖面為古山溝，第三系底部松散層在該處以洪積物為主，堆積層厚，賦水性較周圍相對較強。
3.3.3異常構造產生導水通道
新生界突水點均位于西四石門西260m～280m段，該位置與基巖構造扭曲帶基本一致。扭曲帶狹窄，東側地層正常，西側地層倒轉，受其影響，扭曲帶內煤巖體裂隙發育，煤層及其頂底板之間產生離層，受采動影響而形成導水通道。
4、出水點下開采與水害防治措施
西四采區是新集三礦的主力采區，西翼煤層儲量超過整個采區儲量的2/3，累計可采儲量近150萬噸。
為安全開采該塊段煤層，根據各煤層突水形式和突水量不同，分別在突水點下方針對性的留設了防水煤柱，以增加實有防水煤柱高度，隔斷上方突水點及工作面積水，同時要做到如下幾點：
一、認真分析現有地質勘探資料，掌握基巖面的起伏變化情況
由于洪積扇扇頂區巖體滲透系數及單位涌水量相對較大，且隔水層厚度小，并受到第四系補給，賦水性較強，要重點控制。
二、利用井下大仰角鉆孔控制基巖面起伏變化
對基巖面起伏變化大、基巖標高相對較低的地段要進行加密控制，查明最低點的位置及變化范圍；同時，要重點查明扇頂區的巖性及賦水性。
三、工作面回采過程中要加強現場管理
采煤工作面要配備足夠的排水設備；要確保排水路線暢通，并經常觀測工作面的水量變化，發現突水征兆要立即組織人員撤離；工作面要施工必要的高眼，保證煤、水分流，防止水煤傷人事故發生。
5、結束語
受區域地質、古地形及沉積環境和不同亞環境影響，新集三礦第三系沉積層水文地質條件較為復雜，既有具弱隔水性質的陸源永久湖泊相，也有實際賦水性與初始賦水性差異較大的沖積扇相沉積，在評定沉積體的賦水性特征時，既要查明原始沉積相，也要了解后期的改造作用。
參考文獻
[1]陳鐘惠.含煤巖系沉積環境分析.武漢地質學院，1984年9月.
[2]夏喜林.關于建造LPG地下水封巖洞儲庫的幾個問題[J].油氣儲運，1997年07期
地下水特點范文3
關鍵詞 地下水；動態觀測網；研究方法
中圖分類號P641.2 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）56-0096-02
地下水流的動態觀測網是為達到完成某種特定目的而在含水介質的動態系統中裝置的具有時空特點的系統，地下水流動態系統能有效地獲取滿足一定精度的水文地質信息量，該系統是由一系列的觀測孔組成的，是一種能完成某種特定任務而開發的系統。該系統具通過自身時空性的特點，即能有篩選、有組織地采集地下水的水文地質等信息，來科學合理的研究該區域內地下水系統時空分布的特征。此外地下水動態觀測網系統還具備有效性。地下水動態系統觀測網的一些重要測量精度和可靠度是評價一個地下水流動態系統觀測網的主要依據，并且動態觀測量包含地下水定量方面的一些信息，因此只需測量地下水流動態系統的觀察值就可以估計出相關的水文地質量。近而對地下水流動態觀測網的密度來進行不斷觀測、以及設計和優化。克立金法的特點就是當在地下水動態觀測網密度優化的結果調整時，具有十分顯著的效果，但當對人工建立的水流動態觀測網密度以及頻率優化時，這種方法將會受到限制和影響，并且會產生很大的誤差。未解決地下水動態觀測系統的問題，人們研究開發了混合整數規劃技術。這是一種采用地下水的水質監測網測量的數據，能將動態觀測網的優化和投資經費的總預算相結合。
對于地下水動態系統的研究主要有兩種方法，狀態空間法和傳遞函數法。狀態空間法是研究地下水輸入變量、系統狀態和輸出變量三者之間的關系。狀態空間法能科學地解釋動態系統的信息變化和信息提取的內在聯系。而傳遞函數法是將研究的系統作為黑箱，通過其輸入變量與輸出變量的變化來揭示所研究系統的特征。由此可知道傳遞函數方法是描述系統外部的輸入和輸出的一種方法，不涉及系統內部的變化，是一種集中的參數模型分析方法。
當在采用狀態空間法測量時，可以用測量矢量表示，離散形式表達時，則有方程：
當狀態空間法測量存在測量噪聲時，可改寫為：
其實在上式中， 與分別被稱為系統測量矢量和測量噪聲矢量；而為系統的測量矩陣。
習慣上常把式（3）稱為地下水流系統的狀態方程式；把（5）稱為地下水流系統的測量方程式。將地下水流系統的水流輸入與輸出變量帶入上述的測量方程式可以估計地下水流系統的狀態，此過程的研究稱為地下水流系統動態觀測網的狀態空間法。式（3）、（5）即是本文論述的‘地下水流系統的確定――隨機性數值’模型。
地下水流系統的估計誤差的標準差事實上是可以通過求解計算來確定的，我們通過求解‘地下水流系統的確定――隨機性數值’的模型得出，我們可簡單的用模擬遞推法來論證求解。我們先來假設該區域的地下水流系統噪聲的協方差和數學期望分別為：
在上式中，為對稱正定矩陣，而且是非奇異的。
假設地下水流系統的測量噪聲的數學期望和協方差分別為：
上式中，Rk為非奇異的，是對稱正定陣。
其實在上式（6）、式（7）的假設條件之下，由正交投影定理我們可以得出‘地下水流系統的確定――隨機性數值’模型的模擬遞推解為：
在上式中， 為nn階的系統初始估計誤差的協方差矩陣； 為nn階的系統初始估計誤差協方差的估值矩陣； 為nm階的卡爾曼增益矩陣；n稱為節點總數；m稱為觀測值總數；I為nn階的單位矩陣； 為k時刻nn階的系統估計誤差協方差矩陣。
從式（8）中可看出，地下水動態系統的估計誤差的協方差矩陣PK與RK、CK、 AK及有關聯卻與系統的狀態等條件是無關的。AK是地下水流系統的剖分幾何形狀和確定性參數組成的矩陣；為地下水流系統的隨機性狀態參數；AK和為地下水流系統的空間結構特征方程； RK為系統觀測的反映測量精度的參數。求解（8）式之前需要用實測資料來修正，而校正后的模型中AK、、RK變為常數。在這中情況下，估計誤差的協方差矩陣PK僅和系統測量矩陣CK有關，CK與測量的位置和觀測的間隔有關，當觀測網的密度和觀測頻率的變化時，也將會引起估計誤差協方差矩陣PK的改變，也就是提取水文地質精度和信息量將會受到很大的影響。
地下水流動態觀測網的優化設計的步驟、方法。
1 對水文地質條件的分析
根據對水文地質的勘探以及試驗數據等動態資料進行研究，能幫助我們系統而準確的得出地下水流系統輸入、輸出的特點和變化狀況，然后我們通過建立水文地質模型，進一步可以確定‘地下水流系統的確定――隨機性數值’模型。
2 對系統數學模型進行校正
我們對這個系統的數學模型進校正是要確定其參數特性。它包括隨機參數和確定參數的校正。通常采用正演算法和逆演法，由于采用逆演法求解系統參數的計算十分困難，因此我們采用正演法來求解系統的參數。特別是當正演法對多個參數求反解時，較易求解。則采用正演法遞推求解時，其公式:
（9）
式中，為k的時刻m階新息理論方差矢量；為k時刻m階新息矢量；AK、BK與離散數值采用的方法有關，若采用有限元法時，其中公式中G為系統有限元的導水矩陣，而D為系統有限元的貯水矩陣，B1則為輸出有關的幾何矩陣。確定性參數（T、S等）都包含在G、D矩陣中。并且隨機性參數也可以寫成：
從上式看，求模型參數的實質是確定參數（T、S）及隨機性參數在運用式（9）時，運用實際測量數據來進行擬合，其擬合精度我們也可用下列標準來進行判定。
理論上，其實若新息的總體均值等于新息的樣本均值，即：
新息理論方差是等于新息的樣本方差的，即：
實際上，我們由于觀測時段長度L是有限的，求得的。但在給定置信度（95%）后，可按下列方法確定置信區間；
由于統計量
上式中，為t（L-1）為t檢驗，（L-1）為自由度。
也就說，當擬合隨求新息樣本均值落在式（13）區間內，新息理論方差落在式（14）區間內式，那么，所確定的參數的確定與隨機性的可靠性為95%。
在用實際測量動態數據反求參數中，由于采樣為等間距，所以可得AK=A ，BK=B ，CK=C ，RK=R，=Q。
地下水特點范文4
關鍵詞：長輸油氣管道 地下水 環境影響評價 防范措施
一、前言
為了更好地貫徹《中華人民共和國環境保護法》、《中華人民共和國環境影響評價法》等相關法律法規，保護環境，防治污染，規范建設項目環境管理工作。2011年2月11日，國家環境保護部批準了《環境影響評價技術導則—地下水環境》（以下簡稱《導則》）為地下水環境保護標準，并于2011年6月1日起實施。該標準規定了地下水環境影響評價的一般性原則、內容、工作程序、方法和要求。
一直以來，地下水環境影響評價是整個建設項目環境影響評價中較薄弱的一個環節，其主要原因有：（1） 地下水環境影響的隱蔽性：由于地下水環境受到污染之后會隱藏到地下，不易被直接觀察到，即使污染已經相當嚴重，也是很難被發現；（2） 地下水環境影響的滯后性：從地下水環境污染發生到顯現危害需要經歷漫長的歷程，有可能建設項目已經結束，地下水的危害才突顯出來；（3） 地下水環境影響評價任務的艱巨性：查清地下水環境耗資大、專業性強、技術復雜，在項目論證階段實施難度大。此新導則的實施，充分表明國家對地下水環境污染問題非常重視，這對我國地下水資源的保護具有重要的指導意義。也會促使今后的地下水環境影響評價工作更加規范。
二、長輸油氣管道項目的性質
在認識油氣長輸管道之前，我們先要知道兩個概念。壓力管道和長輸管道。壓力管道（pressure pipe）：是指利用一定的壓力，用于輸送氣體或者液體的管狀設備，其范圍規定為最高工作壓力大于或等于0.1MPa（表壓）的氣體、液化氣體、蒸汽介質或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作溫度高于或者等于標準沸點的液體介質，且公稱直徑大于25mm的管道。壓力管道按其用途劃分為工業管道、公用管道和長輸管道。長輸管道（long-distance pipeline）：長輸管道系指產地、儲存庫、使用單位之間用于輸送商品介質的管道，具體講就是跨越地、市輸送或跨越省、自治區、直轄市輸送商品介質的長距離（一般大于50km）管道。
在國際上，管道輸送是與鐵路、公路、水運、航空并列的五大運輸方式之一。在油氣輸運方面，管道運輸和其他運輸方式相比，有著十分得天獨厚的優點，一般是一次投入，多年受益，是一項有益又有效的運輸工程。隨著西氣東輸天然氣管道工程，西油東送、北油南運原油成品油管道工程的建設，國家能源格局戰略調整發展正在逐步形成。
從環境保護的角度來講，長輸油氣管道工程具有以下特點：
1.管道一般長度較長，管徑較大，臨時占地面積大，棄土石方分散且量大，影響面廣；
2.長輸管道經過的地貌復雜多樣，因此存在著不同特點，工程在建設過程中作業線路清理將破壞沿線地貌；
3.作業線路的清理還可能涉及居民搬遷， 穿過林帶的線路區域使用功能發生改變等；
4.長輸管道輸送的介質為天然氣或石油， 具有較大的潛在危險性。
管道工程屬于線性工程，常常穿越不同的地形地貌，不同的地下水類型區。其工程建設大致可以分為3個時期：勘察設計期，施工期和運行期。在勘察設計期，主要進行現場踏勘、土地調查，實地測量及文物保護區調查等活動，以確定合理的路由通道，此階段對周圍環境影響極小。施工期，主要活動包括測量、放線、掃線、布管、組對、焊接、補口補傷、下溝、三樁埋設和表土回填、地貌恢復等活動。期間要進行植被剔除、地表開挖、施工便道的整修、穿跨越河道、隧道的挖掘、管道和設備及輔助材料的運輸和臨時堆放。對周圍環境影響較大。運行期，管道運輸的石油和天然氣，能夠調整地方能源格局，對社會環境影響較大。此時若無重大油氣泄漏事故發生，對周圍環境影響較小。但長輸油氣管道工程的事故風險率比較高，例如洪澇災害、滑坡、泥石流、地面沉降、地震等地質災害以及海水、濕地等對管線的侵蝕，在運行期會造成管線的破裂、閘門破裂、以及管線放空等可能會造成油氣泄漏，引發火災，導致地表水、土壤、植被的破壞，造成大面積的環境污染。
長輸油氣管道工程在進行地下水環境影響評價時，應該首先區分是長輸天然氣管道工程還是長輸油管道工程，因為它們給地下水的潛在威脅是不一樣的，下面我們將分別進行討論。
三、地下水環境影響評價等級的劃分
在進行地下水環境影響評價等級的劃分工作前，首先要確定建設項目的項目類型。根據《環境影響評價技術導則-地下水環境》（HJ 610-2011），考慮建設項目對地下水環境影響的特征，將建設項目分成三類。一類是可能造成地下水水質污染的建設項目；二類是可能引起地下水流場或地下水水位變化，并導致環境水文地質問題的建設項目；三類是指同時具備一類和二類建設項目環境影響特征的建設項目。在長輸油氣管道工程施工期，作業帶寬度一般在18～25m，深度一般3～5m，雖然會造成一定的地表擾動，水質污染，但其影響是暫時的，且不會影響地下水水力聯系及區域地下水流場或水位變化，因此，可依據《導則》，該管道工程確定為Ⅰ類建設項目。
確定完項目類型之后，根據建設項目場地的包氣帶防污性能、含水層易污染特征、地下水環境敏感程度、污水排放量與污水水質復雜程度等指標，確定長輸天然氣管道建設項目的工作等級為三級，確定長輸原油或成品油管道工作等級為二級或者三級。
四、地下水環境影響現狀調查和評價
1.現狀調查
長輸油氣管道工程地下水環境現狀調查的主要內容是區域水文地質條件調查和地下水環境現狀監測。這些具體的內容在《導則》中均有了詳細的規定。特別強調的是在管道沿線穿越的生態敏感點及具有供水作用的水源地需再進行較詳細的調查。
2.現狀評價
長輸油氣管道工程地下水環境現狀評價的主要內容主要包括兩方面：一是采用單項水質因子標準指數法進行地下水水質現狀評價，若存在超標問題，應分析原因；二是若評價范圍內存在區域地下水水位降落漏斗狀況、地面沉降、地裂縫等環境水文地質問題，應結合地下水的排泄、補給、徑流對其進行定量半定量分析。
五、地下水敏感目標的確定
敏感目標是指在建設項目施工和營運過程中，需要重點保護避免受其影響破壞的特定對象。一般建設項目，地下水影響評價中最常見的敏感目標包括飲用水源地、生態濕地、河流、地下水水庫、泉等環境敏感區。分析確定長輸油管道工程沿線敏感點時，應考慮兩個方面：一，長輸油氣管道工程一般跨多地區、多地形地貌，沿線難免會經過地質脆弱點，增加長輸管道的風險事故概率。因此，確定地下水敏感目標時應結合地質災害報告中提到的地質脆弱點，充分考慮地震、地質災害和不良地質現象等。二、在油管道經過的不可避免地段，應充分考慮人類活動對管道的潛在影響，如部分城鎮郊區、人類活動密集區等也應該是長輸油管道工程地下水環境影響評價的敏感目標。
長輸天然氣管道工程地下水敏感目標的確定應考慮管道沿線飲用水水源保護區、具有飲用水功能的水井為主要敏感目標。因為管道在上述地區施工時，產生的生活廢水、生活垃圾、以及可能撒漏的機械油會對地下水產生一定的影響，除此以外，天然氣管道工程對地下水影響較小。
六、地下水環境影響預測
在確定長輸油氣管道地下水環境敏感目標之后，我們結合地下水環境影響預測原則， 對長輸天然氣管道工程在施工期和運行期，對地下水環境敏感目標進行三級評價預測，預測方法主要是回歸分析法、趨勢外推法、類比法和時序分析法。對長輸油管道工程在施工期和運行期，在地下水敏感目標區域應進行正常的和風險事故狀態下兩種預測。主要預測方法是二級評價中水文地質條件復雜時采用數值法，水文地質條件簡單時采用解析法。三級評價多采用回歸分析法、趨勢外推法、類比法和時序分析法。
在重要地下水環境敏感目標區域，預測范圍應該充分考慮到地下水源匯項，覆蓋一個完整的水文地質單元，以及可能與建設項目所在的水文地質單元存在直接補徑排關系的區域。模擬預測結果應包括管道與敏感目標間水文地質圖剖面圖、地下水潛水流場圖以及能夠反映地下水受到溢油事故污染時模擬結果預測圖等。
七、地下水環境影響評價執行的標準
我們知道，依據我國地下水水質現狀、人體健康基準值及地下水質量保護目標，并參照了生活飲用水、工業用水水質要求，《地下水質量標準》（GB/T 14848-93）將地下水質量劃分為五類。
Ⅰ類，主要反映地下水化學組分的天然低背景值含量。適用于各種用途。
Ⅱ類，主要反映地下水化學組分的天然背景含量。適用于各種用途。
Ⅲ類，以人體健康基準值為依據。主要適用于集中式生活飲用水水源及工、農業用水。
Ⅳ類，以農業和工業用水要求為依據。除適用于農業和部分工業用水外，適當處理后可作生活用水。
Ⅴ類，不宜飲用，其他用水可根據使用目的選用。
在長輸油氣管道地下水環境影響評價中，地下水評價執行《地下水質量標準》（GB/T 14848-93）中的Ⅲ類標準，其中，石油類參照《地表水環境質量標準》（GB 3838-2002）Ⅲ類標準值（詳見表1），是能夠滿足國家環保要求的。
表1 地下水環境評價執行標準 （mg/L）
八、風險防范措施
長輸油氣管道工程對地下水的環境影響總結為以下兩點：一、在施工期，施工人員的生活污水、生活垃圾、施工機械油料的意外撒漏等若不加強管理，有可能經雨水流入地下水流場，給水體造成污染。二、在運行期，若有油氣泄漏事故發生，泄漏出的原油隨地下水流場滲入地下水系統，造成水體污染。根據不同地段的不同水文地質特征，工程對地下水的環境影響也不同，只有充分分析了工程沿線的地下水水文地質條件、地下水類型等，合理劃分水文地質單元之后，才能進一步對地下水污染進行模擬預測，并提出相應污染防治措施。
根據長輸油氣管道工程特點，以及管道沿線的地質地貌環境，并結合管道工程建設的經驗和教訓，為最大限度地減少對地下水環境的影響，防止地下水環境污染，應采取以下措施：
1.對管道施工過程中可能產生的環境影響以預防為主，要求建設單位必須制定環境保護管理的具體措施，加強環境管理，預防對地下水環境產生不利影響；
2.在地下水埋深小于2.3m的區域埋設管道時，應在管道上部填充砂礫，以盡量減少地下水流的阻力，增加滲透率，最大限度地減少地下水位上升，從而達到減輕地下水環境影響的目的；
3.在長輸油氣管道沿線地下水環境敏感區域設置地下水防污監控點，建立地區地下水環境監控體系，制定監測計劃，并配備先進的監測儀器和設備，以便在日常巡線工作中及時發現問題，及時采取措施；
4.協助建設單位制定地下水風險事故應急響應預案，明確風險事故狀態下應采取的封閉、截流等措施，提出防止受污染的地下水擴散和對受污染的地下水治理的具體方案。
九、小結
綜上所述，地下水環境影響評價因其具有隱蔽性和滯后性，一直以來是環境影響評價工作的重點。同任何建設項目一樣，長輸油氣管道工程在經濟發展的作用是毋容質疑的，但他們對環境的影響也是顯而易見的。在實際生產當中，采取適當的地下水保護措施和完備的應急響應預案，長輸油氣管道工程對地下水環境的影響是可以得到預防和治理的。本文就結合生產中遇到的一些實際問題，總結了以上幾點地下水環境影評價思路，僅供相互參考討論。希望在廣大環境影響評價工作者的共同努力下，地下水環境影響評價工作能夠實現更大的突破。
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地下水特點范文5
1.工程地質中水文地質勘查的主要內容
在工程的施工建筑之前進行有效的水文地質勘查，能夠減少地下水對于工程建筑的侵蝕，防止建筑物發生裂縫的現象，因此在工程地質的勘查中，需要重視水文地質勘查，并且需要形成相關的書面報告對工程的建筑提供準確的參考資料。在進行水文地質勘查時，主要進行以下幾點內容的勘查：（1）觀察地下水對于工程建筑物的影響，分析其可能對建筑物產生的危害，提前制定出預防的措施。（2）在進行地基的設計時，需要將地下水的分析包含在內，需要依照準確的地下水位分析從而確定工程地質的建筑。（3）勘查地下水的自然狀態，分析人工的建筑對于地下水狀態的影響，從而分析地下對工程建筑的影響。
不同的地下水對于工程建筑的影響是不同的，因此在進行水文地質勘查的時候需要結合工程的要求進行。如果工程建筑的重點建筑部分是地下，那么就需要將水文地質的勘點放在地下水對于鋼筋的影響上，如果需要進行基坑操作，則要對土體的滲透性和含水性進行檢驗，從而判斷土體的穩定情況。
2.巖土的水理性質
巖土體的水理性質指的是巖土和地下水發生作用時產生的性質，當地下水作用在巖土上時，巖土的狀態和強度會發生變化，使得建筑物的穩定性發生變化。因此可以對巖土的水利性質進行測試，從而分析地下水的變化。
2.1透水性
利用重力的原理，讓水穿過巖土，分析其性能的方法就是透水性檢測。巖土的結構越松散，其透水性就越大，在進行水文地質的勘查中，通常采用的是滲透系數來表示巖土的透水性，巖土的滲透系數越高，其對工程的影響就越大。
2.2崩解性
當巖土的土體結構瓦解的時候，通常是在靜水的條件下，當粘性土進入到巖土中，巖土的強度和結構就會發生變化，從而導致巖土的土體崩解。粘土結構、礦物成分、顆粒等都會導致土體的崩解，并且土體崩解的方式也是不停的，比如石英石是裂開的方式崩解、殘積土是散開的方式崩解的。巖土的崩解性和對工程的影響也是呈現正比的關系，巖土的崩解性越大，對工程的影響就越大。
2.3給水性
在地下水的作用下，一些飽和的巖土體的縫隙中會有水流出，這種能力通常用水度來形容。水度也是水文地質勘測中很重要的參數，對于工程的現象施工有著重要的影響，其與工程的影響也是正比的關系。
2.4軟化性
巖土長時間處于地下水的浸泡中，其強度會減弱，呈現軟化的狀態，通常用軟化性來表示。軟化性對于判斷巖土的強度和承受能力有著重要的影響，其與對工程的影響是反比的關系，通常是軟化性越低，工程的穩定性越高。
3.工程地質中水文地質的勘查條件
在工程的實際勘察中，需要根據工程的需要來進行水文地質的勘查。在進行水文地質勘查中需要注意以下勘查條件。
3.1地理勘查條件
在進行水文勘查的時候，首先需要對當地的自然地理環境進行勘查的分析，主要有建筑的地形特點、當地的氣候環境等。觀察建筑所屬地的氣候特點，土質情況等。以云南為例，其炎熱的氣候是必須要考慮進去的。
3.2地質勘查環境
地質環境和水文勘查是相互依存的關系，因此在進行工程地質勘查的過程中需要對當地的地質環境進行勘查，其內容主要包括建筑所在地的地質結構、地層的巖土特點、地殼運動變化等，從而使得水文勘查更加的準確。云南境內特殊的石灰巖地質需要作為重點因素考慮進去。
3.3地下水水位情況
作為水文地質勘查中最重要的部分，地下水位的勘查決定了工程水文勘查的精確度。在對地下水位進行勘查的時候，主要包括近幾年地下水水位的變化，出現的最高水位和最低水位、地下水和地表水的補給關系和地下水的循環條件等。對于地下水的變化進行實時的檢測對于工程的施工和使用都具有重要的作用，因此要加強地下水位的勘查。地下水主要由以下幾部分組成，土壤水帶、中間帶、毛細水帶和地下水面，觀察含水層的分布狀態、厚度、地下水層對于建筑材料的腐蝕等。
4.地下水對水文地質勘查的影響
隨著季節的變化和降雨的影響，地下水是不斷的變化的，在地下水壓力和土體壓力共同的作用下，地下水對于工程建筑會有很多的影響。首先是地下水水位的變化，其變化主要有兩種，分別是水位的上升和下降。造成水位上升的原因可能有多種，比如人為因素、氣象因素等。通常是在這些原因綜合影響下產生的，造成水位下降的原因主要是人為因素，地下水位的下降會造成工程的坍塌、地面沉降等。自然條件下地下水位的變化對于工程建筑的影響并不大，但是人為因素造成的水位變化對于工程建筑的影響是非常大的，比如管涌、流砂等。
5.工程地質中水文地質勘查要注意的問題
5.1將水文地質勘查工作放在工程檢測中的重點
水文地質勘查能夠減少建筑工程受地下水的影響，保證工程建筑的安全，因此要首先明確勘查的重要性，提升對其的重視程度。要對當地的地質條件進行精確的考察和分析，根據地下水的變化情況分析其動態趨勢，對于其對工程可能造成的影響進行預測和有效的預防。
5.2確?？辈閿祿臏蚀_性
在進行水文地質勘查中，需要對地下水的水位進行有效的測定，因為為了保證勘查的準確性，首先要確定勘查的水層是靜水層還是含水層，根據監測水層的不同要有針對性的選擇勘查方法，在進行靜水層的勘查時，要選擇穩定的時間勘查，含水層的勘查中需要對勘查進行有效的隔離，從而保證數據的精準性。壓水實驗是另一個重要的勘查參數，需要進行鉆探操作，將巖土的滲透性和抗壓能力進行有效的分析，繪出其變化的曲線。
地下水特點范文6
關鍵詞 地下水資源；MODFLOW；白城市
中圖分類號：P641 文獻標識碼：A 文章編號：1671―7597（2013）032-079-01
1 研究區概況
白城市位于吉林省西北部，坐標：東經121°47′-124°24′，北緯45°28′-46°18′。年平均降水量411.4 mm，年水面蒸發量1846.1 mm，干旱指數4.49屬于半干旱地區。白城市無地表水體，工農業生產與城市供水全部依靠地下水開采。因此，為科學開發和利用白城市地下水資源已成為當務之急。
2 數學模型的建立
2.1 概念模型
從地下水動力學系統理論出發，地下水滲流場模擬范圍取到流動系統的自然邊界，包括洮兒河沖積扇區。將含水介質劃分為上層潛水含水層，下層為弱透水層。
2.2 數學模型
根據上述水文地質概念模型，采用定解條件及初始條件來描述研究區內地下水的運動，建立相應的數學模型如下：
公式中：，為地下水滲流量（m/s）；為地下水流的源匯項（m3/s）；為地下水水位（m）；為飽和含水量（近似等于孔隙度）；為邊界上水頭；、和分別為給定水頭邊界、零通量邊界和給定流量邊界；為邊界上的水流通量（m/s）；為初始水頭。
2.3 模型的率定與識別
經過20多年的推廣應用，MODFLOW逐漸成為國際上最流行的地下水模擬工具。選擇2011年1月1日～2011年6月1日作為模型的識別時段，采用逐月地下水位、降雨量、人工補給量、人工開采量等資料作為初步率定含水層的參數，對模型和水文地質參數進行識別；選擇2011年7月1日～2011年12月1日作為模型的驗證時段，采用逐月的地下水觀測資料對模擬地下水流場和實際流場進行校核模型。擬合結果見圖1。從地下水動態擬合圖可以看出，擬合效果較好，雖然存在一些誤差，但整體趨勢反映模擬結果符合實際情況。
3 模型的應用
3.1 地下水水位預報
應用校核好的地下水數值模擬模型，采用時間序列法對降水入滲量、潛水蒸發量和灌溉回滲量進行預報，根據地下水變化規律進而預測地下水水位。地下水水位動態變化情況結果見圖2。開采量預測結果見表1所示。
3.2 結果分析
白城市地下水潛水位和承壓水位都有一定程度的下降，這是由于當地經濟的快速發展，導致生活和生產用水量逐年增大，使得地下水開采量加大，弱透水層的透水能力增強，承壓含水層的承壓性質減弱并向潛水含水層轉化。
4 結論
本次研究應用MODFLOW對地下水資源進行了合理評價，計算出不同參數條件下，地下水水位分布的隨機特征，發現白城市多年的地下水超采嚴重問題，根據輸入的數據自動完成模擬計算，操作方便，預報準確可靠，客觀合理，具有廣闊的應用前景。
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