地下水對基坑的不良影響

【專家解說】：1. 引起地下水水質惡化的污染物來源 s+l) Q 存在著引起地下水水質惡化的污染物質來源，從成因來看，可分為天然的和入為的兩大類。天然污染源指自然界中天然存在的海水、地下高礦化水或其他劣質水體。此外含水層或包氣帶中所合的某些礦物(特別是各種易溶鹽類)，也可構成地下水的污染源。人為污染源指因人類活動所形成的污染源。如工業(yè)廢水、生活污水、工業(yè)或生活垃圾、農業(yè)化肥、農藥等所形成的地下水污染源。人為污染源對地下水的污染過程有直接污染和間接污染兩種情況。直接污染指工業(yè)廢水、生活污水及土壤中的化肥、農藥殘液，直接通過包氣帶進入到含水層中，直接污染對地下水的危害最大。間接污染指污染物質首先進入大氣或地表水體而后進入含水層中。如工業(yè)城市附近因含硫量較高煤炭的大量燃燒，而使大氣中二氧化硫含量(或氮氧化物)驟增，雨滴吸收了這些氣體便轉化為硫酸和硝酸，形成“酸雨”。酸雨的入滲一方面直接使地下水酸化，另一方面酸化的水又可增強對巖石中金屬或金屬礦物的溶解能力，使地下水中的金屬元素含量大大增加。工業(yè)廢水和生活污水不經過處理而排入地表水體，造成地下水污染。特別是那些以河水入滲補給作為主要來源的榜河水源地、季節(jié)性河流的河谷、山前沖積扇和地下暗河水源地，因河水污染而導致地下水源污染的問題更為嚴重。 4 @ ) |N' 2. 污染物進入含水層的方式 YLk/ 16 r 存在著污染物質進入含水層的途徑(或通道)，地下水水質惡化，除必須具備有污染源外，還必須具有污染物進入含水層的通道。污染物通常以三種方式進入含水層。一是在含水層開采的降落漏斗范圍內，污染物通過含水層上部的透水巖層，直接滲入含水層。在這種方式下，由于污染物進入含水層的途徑很短，故常常使地下水體迅速而重度的污染。在相同污染源的情況下，地下水體遭受污染的程度，主要決定于地表到含水層之間巖層的滲透特性、巖土顆粒對污染物的吸咐和凈化能力，也決定于含水層的埋藏深度。因此，一般來說、承壓水較之潛水有較好的防污染能力，潛水含水層的包氣帶內如有粘性土層分布也會起到一定的防污作用。根據試驗和調查，土壤或粘土層對許多工業(yè)污染物(如酚、氰、六價格、鉛、鉻、砷等，都有較強的凈化能力。但是包氣帶土壤層對污染物的吸附容量和過濾作用是有限的，不可把地下水的防污措施完全寄托在土壤層的天然凈化上。二是污染物從含水層的其他地段進入開采地段。例如，各種天然的劣質水體(如海水、大陸高礦化水)已污染的地表水體或污水體通過它們與含水層的接觸帶(持別是補給區(qū))，滲入含水層，然后再轉移列開采地段。當其污染源位于水源地的上游時，對水源地的污染威脅最大，有時兩者雖相距甚遠，但地下水體也很難免被污染;當其污染源位于水源地下游時，一般只有當開采水位降落漏斗擴展到劣質水體時，水源地才會遭到污染。三是污染物借助天然或人為的某些集中通道進入含水層。天然造成的集中通道，主要是指與污染源相溝通的各種導水斷層(包括地震或地面沉降產生的地裂縫)和喀斯特通道(包括石灰?guī)r含水層及其部分隔水頂板缺失所形成的天窗)。在天然條件下，這些通道大多數是裂隙水或喀斯特水的排泄途徑，但在開采條件下，當裂隙和石灰?guī)r含水層水頭壓力低于外圍污水體的水頭壓力時，則成為污染物進入含水層的通道。這種通道一般多呈點狀或線狀分布，但是它可使埋深很大的承壓水體也遭受污染。 va[@XGaC 3 人為作用造成的集中污染通道包括以下幾種情況:因開挖地下工程，破壞了含水層頂板巖層的防污作用，地下工程成為劣質水進入含水層的通道;因水井沒計、施工上的缺陷(如施工止水不合要求)，造成上部污水體沿井管與孔壁間隙流入開采含水原;有時則是廢井未加處理或回填不實，成為地表污水下滲通道;某些多年失修的水井，由于井管腐蝕損壞或地震使井管破裂，也可造成上部污水入侵開采含水層。此外，在某些情況下，井管或輸水金屬管道的腐蝕;混凝土水管的溶蝕，也可污染水質，此時管道本身即為污染源。 Q)#+S( TG 3. 地下水水質惡化的水動力和水化學條件 2Ck'A0d 如果說污染源和污染通道的存在是地下水水質可能惡化的必備條件，那么在開采條件下所出現(xiàn)的水動力、水化學作用則常常導致地下水水質惡化的直接起因。 XDRw![ H,~ 水動力作用:凡污水體入侵開采含水層，均要求有一定的水動力條件。其一是開采含水層和污水體之間必須存在某種直接或間接的水力聯(lián)系;其二是在開采地下水時，形成了有利于污水體向開采層運移的水動力條件。所謂有利于污水體向開采層運動的水動力條件，一般是指由于抽水(或污水灌注)在開采含水層中形成相對于污水體的負壓區(qū)，或者開采層中的水位降落漏斗直接擴展到了污水體，從而促使污水直接或間接地滲入，并污染開采含水層。 $# k lgiL 水化學作用:大量的開采地下水，不僅引起含水層水動力條件的變化、同時也會改變含水層的水文地球化學條件，出現(xiàn)某些新的水文地球化學作用，也是導致某些地區(qū)地下水水質惡化的重要原因。 :+ : vBrJm 二、水質惡化的調查 =8#$'1K,v 水質調查是水質評價、水資源保護的基礎工作。調查內容包括污染源、地表水質量狀況、地下水質量狀況和污染事故等。調查程序:(1)收集已有的定位水質監(jiān)測資料，確定重點調查地區(qū)，制定調查計劃;(2)進行現(xiàn)場查勘，了解污染源的分布情況，估算廢污水排放量和有機農藥使用量，對污染嚴重的河段和水井進行取樣分析;(3)將水質調查資料與定位監(jiān)測資料相結合，對水體水質概況進行評價，提出控制污染的建議。 PZ 0 6 _ 地下水水質惡化調查是為防治地下水水質惡化而進行的水文地質調查工作，主要有兩方面內容，即預防地下水水質惡化和治理地下水水質惡化的水文地質工作。 v0v%+F#>@ 防治地下水水質惡化的原則應以預防為主。因為地下水是埋藏在地下、流速慢、稀釋自凈能力比地表水差，一旦被污染，除隔斷污染源使之不再發(fā)展外，若進行污染的消除治理，需要花費大量人力、物力、財力和時間，而且很難達到預期效果。因此必須加強預防性的措施和監(jiān)測。調查目的是查明地下水的污染源、污染途徑和影響污染的各種天然及人為因素，進行水源環(huán)境質量評價，進而提出預防、控制和消除污染約綜合性措施。調查的內容應包括對區(qū)域歷史情況的研究，地下水水質惡化現(xiàn)狀的調查，以及未來趨勢的分析。不僅要調查污染物、污染源，污染途徑及含水層中污染物的分布、遷移規(guī)律，而且還應調查自然地理和水文地質環(huán)境。工作方法以搜集資料、社會調查及地面觀測編錄為主，利用已有的和新設的各種水點取樣分析進行水化學調查，同時還應進行一些必要的勘探試驗工作和水質監(jiān)測工作。 tj7{[3~- [ 調查工作開始以前首先應明確調查的目的任務，調查區(qū)的范圍，工作期限，參加工作的人員，現(xiàn)有的儀器設備，要求提交的成果等。然后進行搜集資料、現(xiàn)場踏勘、擬定工作計劃或編寫設計書，經有關部門審查批準后方能開始工作。 V}_M\ Y^^; 地下水開發(fā)利用狀況調查，應了解主要開采層的層次、開采量、開采強度、開采井的密度、深度、施工結構質量更替情況，開采過程中水質、水量、水位的變化。其中地下水污染源調查應查明地下水中的主要污染物及其分布特征;污染程度和污染范圍，污染原因，污染類型;及其對環(huán)境和生態(tài)的影響，包括: KVQ|l,E, / (1)工業(yè)污染源調查。應查明工業(yè)污染源的位置。由廢水、廢氣、廢渣中排出的主要污染物及其濃度;年排放量;排放方式;排放途徑和去向;處理及綜合利用狀況; fR]% :' 2k (2)生活污染源調查。應了解生活污水和醫(yī)療衛(wèi)生廢水的排放量、排放方式、排放途徑、去向與處理程度;生活垃圾、糞便的排放、儲存、處理利用狀況;露天廁所分布狀況。 w&VMb&< (3)農業(yè)污染源調查。應了解郊區(qū)化肥、農藥和農家肥施用量及其歷年的變化;較大的牲畜場分布、規(guī)模與發(fā)展狀況;污灌區(qū)位置、范圍、污灌量、灌溉方式、污水的主要成分和作物種類。 8y:c3j zP_ 三、水質惡化的防治措施 o$ d isJ 地下水參與自然界的水文循環(huán)，與地表水、大氣降水之間相互聯(lián)系，相互轉化，組成統(tǒng)一的整體。地下水隱伏埋藏于地下巖層中，具有相對獨立的儲存空間和滲流系統(tǒng)，它的形成、分布和運移主要受地質和水文地質條件控制。因此，地下水的開發(fā)利用必須遵循地下水資源本身所具有的客觀規(guī)律，需要在查明含水層系統(tǒng)的地質結構、介質分布，地下水的補給、徑流和排泄條件的基礎上，科學合理地確定地下水的開采地段、開采層位、開采布局和開采量。 vQK*:IRKK 地下水具有分布廣、儲存量大、調蓄能力強、水質水量相對穩(wěn)定、保證程度高，供水投資少、見效快的特點。從供水的角度看，地下水是缺水山區(qū)、水質型缺水地區(qū)、城鎮(zhèn)地區(qū)飲用水的重要水源，更是荒漠地區(qū)生態(tài)用水最可依靠的就地水資源。充分發(fā)揮地下水的優(yōu)勢，把有限的地下水納入合理開發(fā)、經濟利用和科學管理的軌道，是今后的戰(zhàn)略重點。 SI-G7e)3;> 地下水資源減少及水質惡化的防治措施包括以下幾個方面。 LNm{ }V J% (1)采補平衡，持續(xù)利用:根據地下水補給和儲存條件，按照采補平衡的原則，調整優(yōu)化地下水開采布局和用水結構。超采區(qū)壓縮開采量，有資源潛力的地區(qū)擴大開采量，基本做到采補平衡，實現(xiàn)地下水資源的可持續(xù)利用。 C B&$tDi (2)淺層為主、深層適度，咸淡結合:我國大部分地區(qū)以開發(fā)淺層地下水為主。在深層地下水資源豐富、開發(fā)利用后又不產生較大環(huán)境地質問題的地區(qū)，可有計劃地適度開發(fā)深層水資源。在地下咸水分布區(qū)，可應用抽咸補淡、淡咸混合等技術，合理利用咸水資源。 T 8 *< (3)合理調控，以豐補欠:充分利用含水層分布廣、儲存空間大、調控能力強的特點和優(yōu)勢，合理調控地下水位，增加地下儲水空間，提高降水的有效入滲量，減少蒸發(fā)、蒸騰損失，有效利用土壤水。 v bXZZ (4)保護水質，優(yōu)質優(yōu)用:采取有效措施，保護地下水源，嚴格控制和預防地下水水質惡化。按照優(yōu)先滿足人民生活用水需求，兼顧工業(yè)、農業(yè)和生態(tài)環(huán)境用水的序次和原則，合理開發(fā)利用地下水。 q >JW$ 8 (5)聯(lián)合調蓄，統(tǒng)籌兼顧:堅持地表水、地下水，上、下游水資源統(tǒng)籌兼顧的原則。水資源調蓄要實行從以地表調蓄為主向地表、地下聯(lián)合調蓄的戰(zhàn)略轉變，充分發(fā)揮地表水庫和地下水庫各自的優(yōu)勢，取長補短，優(yōu)勢互補，綜合開發(fā)利用水資源。按照不同地區(qū)的水文地質條件，調整優(yōu)化地下水開發(fā)布局和用水結構。 " 'M>%m u (6)綜合規(guī)劃，科學管理:根據地下水資源時空分布特點，結合國民經濟區(qū)域發(fā)展布局和生態(tài)環(huán)境建設需要，綜合規(guī)劃地下水的開發(fā)利用與保護戰(zhàn)略，建立科學的管理制度和技術保障體系。 DH @})TN*O