導(dǎo)語：如何才能寫好一篇地下水調(diào)查方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞:水位站；水位觀測(cè)；平均海平面；理論最低潮位面；測(cè)深；GPS-RTK無驗(yàn)潮

Abstract: 1:10000 underwater topographic surveying and the deep-water shoreline surveying pre-production project in the Ningbo City are introduced. Some viable experience in pre-production process and key technologies are summarized and discussed.

Keywords: hydrometric gage；hydrometric observation；mean sea level；theoretically lowest tide level ；bathymetric survey；GPS-RTK without tidal observation

中圖分類號(hào)：P332.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)：2095-2104（2012）

1 引言

為加快推進(jìn)省委省政府關(guān)于“發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)，建設(shè)海上浙江”重大戰(zhàn)略部署，省政府專門就海洋測(cè)繪下發(fā)了《關(guān)于切實(shí)做好全省海洋測(cè)繪工作的通知》，明確全省海洋測(cè)繪工作是省重點(diǎn)專項(xiàng)工作，明確全省海洋測(cè)繪工作由省測(cè)繪與地理信息局統(tǒng)一組織實(shí)施，統(tǒng)籌安排全省海洋測(cè)繪的項(xiàng)目實(shí)施，負(fù)責(zé)編制全省海洋測(cè)繪工作方案并對(duì)全省海洋測(cè)繪工作進(jìn)行了全面部署。寧波市域海洋測(cè)繪工作是全省海洋測(cè)繪工作的重要組成部分，也是建設(shè)海洋經(jīng)濟(jì)強(qiáng)市的重要保障性工作。項(xiàng)目年度計(jì)劃經(jīng)省測(cè)繪與地理信息局批準(zhǔn)后實(shí)施。為了更好的完成寧波市域海洋測(cè)繪與調(diào)查工作，采取有效的工作方法和手段，提供可靠數(shù)據(jù)，寧波市于2011年8月

開始啟動(dòng)了試生產(chǎn)，我公司本次的試生產(chǎn)項(xiàng)目為1:1萬比例尺水下地形測(cè)量和深水岸線調(diào)查。

2 數(shù)量與時(shí)間參考

本次完成1:1萬的水下地形測(cè)繪面積310.6km2，測(cè)線701條，檢查測(cè)線21條，總長(zhǎng)度2376.1km；深水岸線調(diào)查24.8km。本次作業(yè)時(shí)間為年9月3日至12月18日， 實(shí)際作業(yè)時(shí)

間約105天，其中外業(yè)45天，內(nèi)業(yè)60天。外業(yè)數(shù)據(jù)采集可達(dá)到8 km2/日，其中水下地形測(cè)量10km2/日，潮間帶測(cè)量2.6 km2/日；內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)編輯約5 km2/日（不含入庫(kù)）；海上岸線調(diào)查15天，岸線調(diào)查測(cè)2 km/日。

3 臨時(shí)水位站的布設(shè)與觀測(cè)

本次水域控制面積300多km2，含有內(nèi)港、航道、外海，潮流復(fù)雜，海面受潮汐、氣象等影響起伏較大，根據(jù)潮位站布設(shè)的密度能控制全測(cè)區(qū)的潮汐變化，相鄰潮位站之間的距離滿足最大潮高差小于1m，最大潮時(shí)差小于2h，潮汐性質(zhì)基本相同的原則，共布設(shè)了12個(gè)臨時(shí)水位站，平均相鄰站之間距離約15km。臨時(shí)水位站的水位觀測(cè)采用自記水位儀或水尺、或同時(shí)使用兩種方法進(jìn)行觀測(cè)，同時(shí)使用兩種方法進(jìn)行觀測(cè)的，以自記水位儀的觀測(cè)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，以人工驗(yàn)潮作為檢核修正。

本次測(cè)量區(qū)域包括金塘水道、大榭島水域、螞蟻島水域和佛渡島水道，臨時(shí)水位站布設(shè)位置見圖3.1。表3.1是對(duì)相近幾個(gè)臨時(shí)水位站的觀測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，關(guān)系中有的臨時(shí)水位站在采用水位三角分帶改正中并不具有一定的關(guān)聯(lián)性，只是作為測(cè)繪整體區(qū)域臨時(shí)水位站布設(shè)的分析。

圖3.1 臨時(shí)水位站位置布設(shè)圖

表3.1 臨時(shí)水位站數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

由表3.1可以看出，統(tǒng)計(jì)中最遠(yuǎn)的臨時(shí)水位站之間距離約為80km（金塘大橋～三山大閘），最大潮高差相差最大的為0.72（白峰～三山大閘），最大潮時(shí)差相差最大的2h（金塘大橋～螞蟻島）。從對(duì)所布設(shè)的臨時(shí)水位站的水位觀測(cè)數(shù)據(jù)分析來看，本次用于三角分帶水位改正的臨時(shí)水位站布設(shè)均符合要求，從整個(gè)數(shù)據(jù)也可以看出，外海（水道）與內(nèi)港、處于南北位置的潮時(shí)差變化比較大。

4 臨時(shí)水位站基準(zhǔn)面選擇與理論最低潮面的確定

根據(jù)長(zhǎng)期或短期水位站推算臨時(shí)水位站的平均海平面，確定深度基準(zhǔn)面（采用理論最低潮位面），是非常重要的一個(gè)工作。為統(tǒng)一各水位站的水位資料，本項(xiàng)目實(shí)施過程中將各水位站的水位資料（即水位觀測(cè)起算基準(zhǔn)）統(tǒng)一歸算至1985國(guó)家高程基準(zhǔn)。

本次收集了定海、鎮(zhèn)海、湖頭渡3個(gè)長(zhǎng)期驗(yàn)潮站資料，并全部采用2年以上連續(xù)水位觀測(cè)數(shù)據(jù)，采用同步觀測(cè)水位平均值，計(jì)算與臨時(shí)水位站同步觀測(cè)時(shí)間內(nèi)的平均海平面與其多年平均海面的差值，然后將此期間的短期平均海面加上改正數(shù)求得本期間的平均海平面，再根據(jù)臨時(shí)驗(yàn)潮站與長(zhǎng)期站同步觀測(cè)的數(shù)據(jù)（本次各臨時(shí)水位站同步觀測(cè)時(shí)間不少于10天），采用同步傳遞法確定其平均海面。

根據(jù)定海站已知的理論最低潮位面，采用弗拉基爾法計(jì)算長(zhǎng)期驗(yàn)潮鎮(zhèn)海、湖頭渡的理論最低潮位面，計(jì)算公式如下：

式中：表示求極小值運(yùn)算符；

，為分潮相角；

負(fù)號(hào)“－”使求得的相對(duì)平均海面的深度基準(zhǔn)垂直偏差表達(dá)為正值；

為分潮交點(diǎn)因子與分潮振幅的乘積；

和為、、、、、、、、、、、、等13個(gè)分潮的調(diào)和常數(shù)和節(jié)點(diǎn)因數(shù)；為分潮的相角，它的變化從0至360。

根據(jù)已知的3個(gè)長(zhǎng)期水位站的理論最低潮位面，采用兩點(diǎn)內(nèi)插法確定臨時(shí)水位站的理論最低潮位面，計(jì)算公式如下：

L=(DBLA+DALB)/(DA+DB)

式中：L-臨時(shí)水位站深度基準(zhǔn)面至其平均海平面的高度；

LA、LB-已知A、B兩個(gè)水位站的深度基準(zhǔn)面至其平均海平面的高度；

DA、DB-在同一比例尺圖上分別量取的臨時(shí)水位站到已知A、B站的垂足間距離。

5 水下地形測(cè)量

5.1定位與測(cè)深設(shè)備的選擇

本項(xiàng)目定位利用NBCORS采用雙頻GPS接收機(jī)，測(cè)深全部采用單頻數(shù)字測(cè)深儀，區(qū)域內(nèi)最大深度達(dá)130多米，為驗(yàn)證單頻數(shù)字測(cè)深儀對(duì)深度達(dá)到100米的測(cè)深精度，后用雙頻數(shù)字測(cè)深儀進(jìn)行檢查，其檢測(cè)結(jié)果對(duì)比如下表：

由此可看，對(duì)比誤差均小于0.02H，采用單頻測(cè)深儀還是可行的。

雙頻GPS接收機(jī)在使用前進(jìn)行了定位對(duì)比檢查，單頻數(shù)字測(cè)深儀進(jìn)行了一致性檢驗(yàn)和穩(wěn)定性測(cè)試。測(cè)量時(shí)根據(jù)不同深度通過檢查板對(duì)測(cè)深進(jìn)行了檢驗(yàn)。

5.2測(cè)量船只、船速的選擇

為保證測(cè)量精度，增強(qiáng)船體平臺(tái)穩(wěn)定性，減少因海浪對(duì)船體產(chǎn)生縱、橫搖，本次選擇了30噸級(jí)的船舶作為測(cè)量船。

在一般的作業(yè)區(qū)船速選擇在5節(jié)，在漲潮和退潮的潮流方向、深度大于30米地區(qū)，船速控制2～4節(jié)。

5.3數(shù)據(jù)處理

對(duì)采集數(shù)據(jù)的后處理是保證數(shù)據(jù)精度的一個(gè)最重要過程之一，本次項(xiàng)目主要進(jìn)行了潮位改正、聲速改正、動(dòng)吃水改正、靜吃水改正。初始聲速改正在測(cè)量時(shí)進(jìn)行了相應(yīng)的改正，根據(jù)測(cè)量海水的不同深度，取其一中間值，設(shè)置為1517m/s。由于不同的海域，海水的溫度、鹽度、介質(zhì)也不相同，所以應(yīng)該在測(cè)量時(shí)根據(jù)不同的深度采用不同的聲速進(jìn)行改正，但此方法在實(shí)際作業(yè)過程中很難實(shí)現(xiàn)，因此本項(xiàng)目根據(jù)外業(yè)以不同深度，采集同聲速進(jìn)行測(cè)定改正數(shù)，按聲速公式進(jìn)行計(jì)算，在數(shù)據(jù)處理軟件中進(jìn)行水深批量改正。

依據(jù)檢查線統(tǒng)計(jì)，本次測(cè)量在20米內(nèi)的測(cè)深誤差在0.2米內(nèi)的占81.7%，粗差只占0.2%，在大于20米深度，深誤差在0.4米內(nèi)的占81.7%，84.1%，粗差占0.6%。

6 GPS-RTK無驗(yàn)潮水下地形測(cè)量

本項(xiàng)目在確定采用驗(yàn)潮方式進(jìn)行測(cè)量時(shí)，也在采用無驗(yàn)潮方式進(jìn)行檢驗(yàn)，本次采用NBCORS直接記錄測(cè)深點(diǎn)的三維坐標(biāo)，高程轉(zhuǎn)換采用NBCORS中心的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換軟件進(jìn)行。

選擇金塘水域、大榭水域及螞蟻島水域部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行無驗(yàn)潮數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)處理時(shí)沒有進(jìn)行消浪處理，對(duì)測(cè)深數(shù)據(jù)進(jìn)行了聲速改正。高程對(duì)比精度統(tǒng)計(jì)如下表:

從15214個(gè)數(shù)據(jù)來看，剔除個(gè)別粗差，單從0.4米誤差（水深大于20米時(shí)，對(duì)比誤差與深度關(guān)系式ΔH ≤0.02H ）來看，98.6%數(shù)據(jù)滿足規(guī)范要求，所以采用NBCORS以無驗(yàn)潮方式進(jìn)行水下地形測(cè)量可以滿足精度要求。

7 結(jié)束語

（1）本次試驗(yàn)區(qū)的水位站布設(shè)合理，在采用三角分帶水位控制進(jìn)行水位改正的情況下，根據(jù)一些相關(guān)的驗(yàn)潮站比較，所布設(shè)的臨時(shí)水位站還可以適當(dāng)再減少，但在外海與內(nèi)港或航道等銜接處、地形變化區(qū)域（山嘴等）地方，應(yīng)布設(shè)臨時(shí)水文站。

（2）在水下地形測(cè)量時(shí)，應(yīng)該選擇合適的船只，過大在轉(zhuǎn)彎、航道狹窄，礁石多等情況下行駛不方便，過小又由于風(fēng)浪原因會(huì)造成不穩(wěn)定。

（3）在水下地形數(shù)據(jù)采集時(shí)，根據(jù)風(fēng)速、漲、退潮等情況，制定合理的行駛速度，以保證水深數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。

（4）在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，進(jìn)行正確的聲速改正、潮位改正、動(dòng)吃水、靜吃水的改正。

（5）在CORS快速發(fā)展的今天，擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域，更好的發(fā)揮利用此項(xiàng)資源。本次采用的無驗(yàn)潮與有驗(yàn)潮測(cè)深數(shù)據(jù)的比較來看，均可以達(dá)到精度要求，從數(shù)據(jù)的比較來看，兩者的差值屬于偶然誤差（隨機(jī)誤差）并不具有一定的系統(tǒng)誤差變化趨勢(shì)。根據(jù)NBCORS的大地水準(zhǔn)面精化的情況來分析，應(yīng)該隨著距離陸地遠(yuǎn)近的變化而造成高程精度也隨同樣的趨勢(shì)而變化，但在本次實(shí)驗(yàn)過程中，高程誤差的變化并不十分明顯，并沒有隨著遠(yuǎn)離陸地而有明顯的降低，這個(gè)原因也可能是由于測(cè)區(qū)邊緣距離陸地（大約15km）還不夠遠(yuǎn)，所以影響不大。

采用NBCORS進(jìn)行無驗(yàn)潮水下地形測(cè)量，精度較高，可有效降低成本，提高工作效率。

測(cè)量時(shí)部分地區(qū)數(shù)據(jù)鏈信號(hào)不好，時(shí)斷時(shí)續(xù)，針對(duì)對(duì)信號(hào)不好的區(qū)域采用不同時(shí)間段重新測(cè)繪的方法進(jìn)行解決。

參考文獻(xiàn)：

[1]水運(yùn)工程測(cè)量規(guī)范；

篇2

關(guān)鍵詞：GRACE衛(wèi)星；地下水；儲(chǔ)量；GRACE Followon；降尺度；數(shù)值模擬；監(jiān)測(cè)；超采

中圖分類號(hào)：P641.8文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Review on the Application of GRACE Satellite in Regional Groundwater Management

HU Litang1，2， SUN Kangning1，2， YIN Wenjie1，2

（1. School of Water Science， Beijing Normal University， Beijing 100875， China； 2. Engineering Research

Centre of Groundwater Pollution Control and Remediation of Ministry of Education，

Beijing Normal University， Beijing 100875， China）

Abstract： GRACE satellite can be used to derive monthly regional groundwater storage changes， and the data can be freely downloaded， which provides a new method for regional groundwater management. The processes in the management of regional groundwater， the application of GRACEderived groundwater storage and the current status of GRACE satellite used in regional groundwater management were summarized. GRACEderived data can be successfully used to the assessment of regional groundwater storage by case studies from the researchers all over the world. GRACEderived data can be used in model calibration for regional groundwater flow model. GRACE satellite shows great potential in regional groundwater management. However， there are two problems in the application of GRACEderived data. One is that the date can not be directly used to evaluate regional groundwater resource. The another one is low spatial resolution of GRACE data. Studying on the method for effectively evaluating regional groundwater resources from GRACE satellite and improving the spatial resolution of GRACEderived data are the problems to be addressed in the future.

Key words： GRACE satellite； groundwater； storage； GRACE Followon； downscaling； numerical simulation； monitoring； overdraft

0引言

近50年來，由于地下水的不合理開采，全球范圍內(nèi)出現(xiàn)不同程度的地下水位下降、地面沉降、海水入侵、河道萎縮、地下水質(zhì)惡化、鹽漬化、沙漠化等環(huán)境地質(zhì)問題[1]。地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)是有效管理地下水的必要手段，因此，區(qū)域地下水管理依賴于地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。就中國(guó)來說，國(guó)土資源部、水利部已著手聯(lián)合建設(shè)國(guó)家地下水監(jiān)測(cè)工程[2]，在全國(guó)范圍內(nèi)將耗資數(shù)十億元形成國(guó)家級(jí)地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)。然而，地下水監(jiān)測(cè)信息一般代表局部區(qū)域地下水動(dòng)態(tài)，而且對(duì)于比較大的區(qū)域來說，系統(tǒng)的地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)投資和維護(hù)成本大。如何結(jié)合有限的地下水監(jiān)測(cè)信息和已開展的水文地質(zhì)條件勘查成果進(jìn)行有效的區(qū)域地下水管理，已成為水資源管理相關(guān)部門的現(xiàn)實(shí)問題需求。

21世紀(jì)是人類利用衛(wèi)星跟蹤衛(wèi)星和衛(wèi)星重力梯度技術(shù)提升對(duì)“數(shù)字地球”認(rèn)知能力的新紀(jì)元[34]。地球重力場(chǎng)反演與氣候試驗(yàn)（Gravity Recovery and Climate Experiment， GRACE）是美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）和德國(guó)航空中心（DLR）的合作計(jì)劃項(xiàng)目，旨在觀測(cè)地球重力場(chǎng)變化。自2002年發(fā)射以來，GRACE衛(wèi)星在大地測(cè)量學(xué)、地球物理學(xué)、海洋學(xué)、水文學(xué)和冰川學(xué)等方面展示了巨大的應(yīng)用潛力[5]。就水文學(xué)方面來說，首次使空間探測(cè)區(qū)域尺度的陸地水儲(chǔ)量（Terrestrial Water Storage，TWS）變化成為可能[6]。TWS包括地下水、地表水、土壤水和雪水。結(jié)合GRACE衛(wèi)星反演的TWS變異數(shù)據(jù)，通過區(qū)域陸面水文模型可反演出地下水儲(chǔ)量變化[7]。GRACE衛(wèi)星數(shù)據(jù)的地下水儲(chǔ)量估計(jì)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于多個(gè)區(qū)域，如美國(guó)密西西比河流域[6]、印度[89]、美國(guó)伊利諾伊州[1011]、也門[12]。在荒漠和偏遠(yuǎn)山區(qū)，GRACE衛(wèi)星數(shù)據(jù)已經(jīng)成為區(qū)域地下水儲(chǔ)量評(píng)價(jià)的唯一希望[6，13]。GRACE衛(wèi)星數(shù)據(jù)是月尺度的，而且可以免費(fèi)下載，可以彌補(bǔ)地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)的不足，已有應(yīng)用案例證實(shí)了反演的地下水儲(chǔ)量數(shù)據(jù)已經(jīng)在跟蹤地下水儲(chǔ)量變化方面顯示出了巨大的潛力。

GRACE衛(wèi)星可提供較高精度的區(qū)域地下水儲(chǔ)量變化信息，是區(qū)域地下水資源評(píng)價(jià)的重要佐證信息，這些信息可進(jìn)一步識(shí)別地下水補(bǔ)給和排泄條件，從而為區(qū)域地下水模型和管理服務(wù)。本文討論國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀和GRACE衛(wèi)星應(yīng)用潛力，為GRACE衛(wèi)星在區(qū)域地下水管理中的應(yīng)用提供參考。

1國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀

1.1區(qū)域地下水管理和模型

Hubbert早在1940年就提出區(qū)域地下水系統(tǒng)概念。文獻(xiàn)[14]陸續(xù)對(duì)局部、中間和區(qū)域地下水流動(dòng)系統(tǒng)的地形、地質(zhì)和氣候控制因素進(jìn)行了詳細(xì)討論，提出“重力穿層流動(dòng)”的概念。而將區(qū)域地下水流模型應(yīng)用到大尺度含水層開始于1978年美國(guó)的RASA（Regional Aquifer System Analysis）項(xiàng)目[15]。在此項(xiàng)目的18年間，集中研究了25個(gè)區(qū)域含水層系統(tǒng)，其中包括著名的高盆地（High Plain）含水層系統(tǒng)、加利福尼亞州中央峽谷含水層系統(tǒng)及弗羅里達(dá)州和Great Basin含水層系統(tǒng)。整個(gè)項(xiàng)目完成了4項(xiàng)工作：①創(chuàng)建了區(qū)域水文地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)；②建設(shè)了水文地質(zhì)框架（概念模型）；③弄清了自然和人類干擾情景對(duì)區(qū)域地下水含水層系統(tǒng)的影響；④匯編了國(guó)家地下水圖集。Bakker等通過數(shù)值模擬的方式來研究尤卡山區(qū)域地下水流[16]。Rossman等評(píng)價(jià)了來自美國(guó)西部灌溉量很大的7個(gè)州88個(gè)區(qū)域地下水模型[17]，以便于水文地質(zhì)工作者、建模者、水資源管理者和決策者更好地了解以往的模型成果。美國(guó)、英國(guó)、澳大利亞等已將區(qū)域地下水管理和地下水模型緊密結(jié)合在一起，應(yīng)用地下水模型來指導(dǎo)區(qū)域地下水合理開發(fā)利用和保護(hù)。提高模型仿真性也一直是地下水模型的現(xiàn)實(shí)要求和核心任務(wù)[18]。

至今，一些區(qū)域地下水?dāng)?shù)值模型已經(jīng)研發(fā)出來[17，1927]，而范圍較小的地下水模型不勝枚舉。表1列出了部分區(qū)域地下水模型的位置、面積、目標(biāo)和參考文獻(xiàn)，包括美國(guó)、加拿大、中國(guó)和歐洲的模型。值得注意的是，澳大利亞大自流盆地（Great Artesian Basin）的模型由5 km×5 km單元組成，共超過 6×104個(gè)活動(dòng)單元，面積約154×106 km2，其目的是為減緩盆地地下水用水的壓力[24]。在所有模型中，最大的地下水模型是加拿大景觀（Canadian Landscape）的地下水模型，其目的是討論Wisconsinian冰川的前進(jìn)和后退引起的地下水動(dòng)態(tài)及對(duì)生態(tài)的影響，模型由404 960個(gè)單元組成（每個(gè)單元約62 km2）和10層（厚度從地面到海平面以下10 km）[21]。就中國(guó)而言，地下水?dāng)?shù)值模擬開始于20世紀(jì)70年代，經(jīng)過40多年來數(shù)學(xué)工作者和水文地質(zhì)工作者以及科研院所的共同努力，地下水模擬技術(shù)發(fā)展迅速。中國(guó)區(qū)域地下水流數(shù)值模型是伴隨國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃和中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)大調(diào)查項(xiàng)目進(jìn)行的。中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)大調(diào)查項(xiàng)目在柴達(dá)木盆地[28]、河西走廊[29]、山西六大盆地[30]、塔里木盆地[31]、準(zhǔn)噶爾盆地[32]、華北平原[33]、三江平原[34]、松嫩平原[35]、西遼河平原[36]和銀川平原[37]建立了三維地下水流數(shù)值模型。在中國(guó)最大的是華北平原地下水模型[26，33，3839]，面積達(dá)14×104 km2。這些模型定量分析了地下水開發(fā)利用和地下水動(dòng)態(tài)的關(guān)系，為區(qū)域地下水資源管理提供了依據(jù)。

1.2GRACE衛(wèi)星在區(qū)域地下水儲(chǔ)量變化中的應(yīng)用

地球引力場(chǎng)監(jiān)測(cè)衛(wèi)星的基本原理是萬有引力定律，主要思路是通過監(jiān)測(cè)地球引力場(chǎng)的變化得到地球物質(zhì)量的變化，進(jìn)而分析地球大氣層、地表物質(zhì)量及地球內(nèi)部固體物質(zhì)的變化情況[40]。GRACE衛(wèi)星監(jiān)測(cè)到時(shí)變的地球重力場(chǎng)，等價(jià)轉(zhuǎn)換為地球表面的質(zhì)量變化，從而反演得到陸地水儲(chǔ)量的變化，通常以等效水柱高表示。為從陸地水儲(chǔ)量中分離出地下水儲(chǔ)量信息，經(jīng)常借助全球陸地同化系統(tǒng)（GLDAS）。GLDAS是高時(shí)間分辨率模型，其目的是獲取陸地表面變化的近實(shí)時(shí)信息。GLDAS可以模擬大量的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)限制模型的輸出，從而能夠準(zhǔn)確估計(jì)許多水文過程，系統(tǒng)中包括CLM、MOS、VIC和NOAH模型。GRACE衛(wèi)星數(shù)據(jù)已應(yīng)用于大地測(cè)量學(xué)、冰川學(xué)、水文學(xué)、海洋學(xué)和固體地球科學(xué)等領(lǐng)域[41]。據(jù)統(tǒng)計(jì)（http：//grace.jpl.nasa.gov/publications/），自2000年以來，GRACE相關(guān)的科技論文數(shù)量呈顯著增加趨勢(shì)。從2011年起，每年GRACE相關(guān)的科技論文超過150篇，其中部分文獻(xiàn)被《Nature》和《Science》等著名期刊收錄。

從國(guó)外來說，Rodell等的理論研究表明，在美國(guó)中部的高平原含水層上用GRACE衛(wèi)星來觀測(cè)地下水的變化是可行的，他們發(fā)現(xiàn)陸地水儲(chǔ)量變化與地下水儲(chǔ)量變化和土壤水儲(chǔ)量變化之和具有較高的相關(guān)性，GRACE衛(wèi)星反演與實(shí)測(cè)的地下水儲(chǔ)量變化之間相關(guān)系數(shù)為058[42]。Yeh等發(fā)現(xiàn)在美國(guó)伊利諾伊州利用GRACE衛(wèi)星估計(jì)的地下水與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)吻合相當(dāng)好，地下水季節(jié)變化的估計(jì)值與實(shí)測(cè)值吻合較好，認(rèn)為GRACE是反映流域尺度在2.0×105 km2以上范圍內(nèi)估計(jì)地下水儲(chǔ)量季節(jié)變化的一套新方法[10]。Rodell等利用全球陸面同化系統(tǒng)數(shù)據(jù)從GRACE衛(wèi)星數(shù)據(jù)中提取了密西西比河流域及其4個(gè)子流域的地下水儲(chǔ)量變化量，發(fā)現(xiàn)從GRACE衛(wèi)星反演的陸地水儲(chǔ)量中除去雪水儲(chǔ)量和土壤水儲(chǔ)量則是地下水儲(chǔ)量，而且當(dāng)研究流域的面積大于90×105 km2時(shí)的結(jié)果比面積約50×105 km2時(shí)更準(zhǔn)確[6]。Strassberg等利用GRACE衛(wèi)星數(shù)據(jù)對(duì)美國(guó)中心地帶的半干旱高地平原地下水儲(chǔ)量變化趨勢(shì)進(jìn)行了評(píng)估[43]。Voss等運(yùn)用GRACE衛(wèi)星數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)了中東地區(qū)地下水淡水儲(chǔ)量的變化趨勢(shì)[44]。Awange等在澳大利亞墨累―達(dá)令盆地進(jìn)行了多年干旱研究，證實(shí)實(shí)際觀測(cè)的地下水儲(chǔ)量變化與GRACE衛(wèi)星估計(jì)的陸地水儲(chǔ)量之間有較高的相關(guān)性[4546]。Rodell等利用印度某區(qū)域的GRACE衛(wèi)星和全球陸地同化系統(tǒng)對(duì)地下水消耗量進(jìn)行了量化[9]。Sun等形成了一套利用遙感觀測(cè)和模擬進(jìn)行參數(shù)估計(jì)的方法，發(fā)現(xiàn)GRACE衛(wèi)星數(shù)據(jù)可以推導(dǎo)出地下水模型中具有空間分布的參數(shù)[47]。

就中國(guó)而言，GRACE衛(wèi)星主要應(yīng)用范圍包括黑河流域、海河流域、長(zhǎng)江流域等地下水儲(chǔ)量變化情況，主要研究大尺度區(qū)域陸地水儲(chǔ)量的時(shí)空變化特征[4853]。曹艷萍等利用CSR數(shù)據(jù)中心公布的GRACE衛(wèi)星重力測(cè)量數(shù)據(jù)，反演得到黑河流域2002～2008年水儲(chǔ)量變化趨勢(shì)，并對(duì)其進(jìn)行時(shí)序特征和空間分布特征分析[54]。蘇曉莉等使用GRACE衛(wèi)星8年（2002年8月至2010年8月）的時(shí)變重力位資料，分析了華北地區(qū)陸地水量的月變化，發(fā)現(xiàn)這段時(shí)間內(nèi)該地區(qū)的陸地水儲(chǔ)量以每年-11 cm的趨勢(shì)減少，并且利用CPC水文模型、全球陸地同化系統(tǒng)數(shù)據(jù)分別估計(jì)了華北地區(qū)地表水的變化，兩者得到的地表水變化與GRACE衛(wèi)星結(jié)果均吻合較好，從而驗(yàn)證了GRACE衛(wèi)星數(shù)據(jù)的可靠性[55]。胡小工等利用長(zhǎng)時(shí)間序列的GRACE衛(wèi)星時(shí)變重力數(shù)據(jù)反演得到長(zhǎng)江流域陸地水儲(chǔ)量變化，并對(duì)3個(gè)典型區(qū)域的水儲(chǔ)量變化做了分析，發(fā)現(xiàn)GRACE衛(wèi)星數(shù)據(jù)能有效揭示長(zhǎng)江流域水儲(chǔ)量季節(jié)性變化及其長(zhǎng)期變化趨勢(shì)[5657]。冉全等結(jié)合GRACE衛(wèi)星數(shù)據(jù)和全球陸地同化系統(tǒng)反演了2004～2009年連續(xù)72個(gè)月的海河流域地下水儲(chǔ)量變化[58]。任永強(qiáng)等利用GRACE衛(wèi)星CSR05數(shù)據(jù)反演推算了海河流域2005～2009年地下水儲(chǔ)量的時(shí)序變化[59]。

綜上所述，國(guó)內(nèi)外應(yīng)用實(shí)例已證實(shí)GRACE衛(wèi)星反演區(qū)域地下水儲(chǔ)量變化具有較高的準(zhǔn)確性。GRACE衛(wèi)星能反演2002年至2015年月變化的地下水儲(chǔ)量。GRACE衛(wèi)星時(shí)變數(shù)據(jù)在區(qū)域地下水應(yīng)用中已顯示出巨大潛力，其區(qū)域研究范圍一般要求在幾十萬平方千米以上。

1.3GRACE衛(wèi)星用于區(qū)域地下水管理

Sutanudjaja等試圖利用全球數(shù)據(jù)集建立地下水模型，并結(jié)合地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)評(píng)判模型的性能[23]。區(qū)域地下水?dāng)?shù)值模型是區(qū)域地下水管理的有效手段，它具有不確定性，而且傳統(tǒng)獲取實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的方法耗時(shí)耗力。GRACE衛(wèi)星反演的陸地水儲(chǔ)量變化數(shù)據(jù)為區(qū)域地下水?dāng)?shù)值模型的參數(shù)率定和校準(zhǔn)提供了一種新的機(jī)遇和方法。目前，GRACE衛(wèi)星多集中于驗(yàn)證地下水儲(chǔ)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，將GRACE衛(wèi)星數(shù)據(jù)應(yīng)用于區(qū)域地下水管理或者區(qū)域地下水模型的研究較少。Sun等首次嘗試?yán)肎RACE衛(wèi)星數(shù)據(jù)和遺傳優(yōu)化算法再次標(biāo)定西德克薩斯地下水模型，發(fā)現(xiàn)GRACE衛(wèi)星數(shù)據(jù)可以進(jìn)一步約束參數(shù)，同化地下水補(bǔ)給項(xiàng)，從而提高區(qū)域地下水模型的有效性[60]。但該模型將研究區(qū)地下水儲(chǔ)量變化量作為模型識(shí)別項(xiàng)，沒有詳細(xì)討論GRACE衛(wèi)星多個(gè)基礎(chǔ)網(wǎng)格單元內(nèi)的模型識(shí)別。Hu等利用GRACE衛(wèi)星反演的地下水儲(chǔ)量變化數(shù)據(jù)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)較少的柴達(dá)木盆地地下水流數(shù)值模型進(jìn)行參數(shù)率定工作，取得了較好的效果[61]。

2GRACE衛(wèi)星在區(qū)域地下水管理中的應(yīng)用展望

2.1區(qū)域地下水資源評(píng)價(jià)和管理方法

GRACE衛(wèi)星可較好反映區(qū)域地下水儲(chǔ)量變化，但如何應(yīng)用于區(qū)域地下水管理是一個(gè)問題。Famiglietti研究團(tuán)隊(duì)最近提出了總地下水壓力指數(shù)和可更新的地下水壓力指數(shù)來衡量區(qū)域地下水狀況，認(rèn)為GRACE衛(wèi)星能較好地用于區(qū)域地下水資源評(píng)價(jià)[6263]。他們定義總地下水壓力指數(shù)為地下水總儲(chǔ)量和地下水消耗速率之比，可利用地下水壓力指數(shù)為地下水利用量和可利用量之比；他們分析了世界37個(gè)大型盆地地下水利用量和可利用量之間的關(guān)系，其中地下水利用量借助GRACE衛(wèi)星反演的地下水儲(chǔ)量變化數(shù)據(jù)，將區(qū)域含水層的狀態(tài)分為過量開采、可變可采、人類可支配的可采和無壓力開采狀態(tài)，壓力狀態(tài)與人類活動(dòng)（經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和土地利用）有很大關(guān)系；他們認(rèn)為基于GRACE衛(wèi)星的地下水?dāng)?shù)據(jù)有助于定量分析地下水使用對(duì)地下水壓力的影響。

當(dāng)前，中國(guó)在國(guó)家地下水監(jiān)測(cè)工程基礎(chǔ)上，啟動(dòng)了地下水超采治理項(xiàng)目[64]，將禁止或限制地下水開采量，逐步恢復(fù)地下水位，使區(qū)域地下水補(bǔ)給量和排泄量達(dá)到平衡。河北省已作為試點(diǎn)之一[65]，治理重點(diǎn)是以衡水為主的黑龍港運(yùn)東地區(qū)，涉及衡水、滄州、邯鄲、邢臺(tái)等區(qū)域。在全國(guó)地下水管理中，區(qū)域地下水位變化和地下水開采量難以準(zhǔn)確衡量和確定。鑒于目前地下水管理相關(guān)研究較少，在區(qū)域地下水管理中可結(jié)合GRACE衛(wèi)星反演數(shù)據(jù)。GRACE衛(wèi)星反演的地下水儲(chǔ)量一方面反映區(qū)域地下水位的變化，另一方面可間接判定區(qū)域調(diào)查的地下水開采量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為區(qū)域地下水管理提供可行的輔助工具，因此，GRACE衛(wèi)星將在區(qū)域地下水管理中起著重要的輔助作用。

2.2GRACE衛(wèi)星低空間分辨率問題

GRACE衛(wèi)星數(shù)據(jù)的空間分辨率約為350 km，該范圍內(nèi)反演的等效水柱高誤差小于1 cm，但大多數(shù)地下水研究區(qū)小于該尺度，如何提高GRACE衛(wèi)星反演數(shù)據(jù)的空間分辨率是亟待解決的問題。當(dāng)前限制GRACE時(shí)變地球重力場(chǎng)模型精度的主要因素在于南北向條帶誤差和混頻效應(yīng)。由于GRACE雙星被設(shè)計(jì)為“串行式”編隊(duì)系統(tǒng)，所以僅能感測(cè)軌向衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)，而無法同時(shí)獲得垂向和徑向地球重力場(chǎng)信號(hào)。由于獲得的衛(wèi)星觀測(cè)信號(hào)和誤差非各向同性，而且GRACE衛(wèi)星串行式軌道設(shè)計(jì)對(duì)經(jīng)向重力場(chǎng)變化異常敏感，所以導(dǎo)致了削弱地球時(shí)變重力場(chǎng)精度的南北向條帶誤差效應(yīng)。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在條帶去噪的處理上做了大量工作，并提出了多種去條帶方法。Sweason等首先發(fā)現(xiàn)，對(duì)于固定次、奇（偶）數(shù)階之間存在著明顯的相關(guān)性，根據(jù)平滑窗口對(duì)球諧系數(shù)進(jìn)行多項(xiàng)式擬合得到擬合值，然后從原始數(shù)值中扣除擬合值，從而得到去相關(guān)之后的球諧系數(shù)值[66]。Chambers在計(jì)算海水質(zhì)量變化時(shí)，則沒有采取滑動(dòng)窗口的方法，而是對(duì)同一次的所有偶（奇）數(shù)階進(jìn)行一次多項(xiàng)式擬合[67]。Chen等在計(jì)算蘇門答臘島地震引起的重力變化時(shí)，采用了P3M6方法，即采用三階多項(xiàng)式去除六階及以上階數(shù)的相關(guān)性；在研究極地冰川變化、陸地冰川變化和陸地變化時(shí)，采用了P4M6方法，即采用四階多項(xiàng)式去除六階及以上階數(shù)的相關(guān)性[68]。GRACE衛(wèi)星的雙星被設(shè)計(jì)為非重復(fù)軌道，約30 d的衛(wèi)星軌道在地面的投影軌跡可完全覆蓋地球，因此，基于GRACE衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)最大程度僅能獲得時(shí)間分辨率為30 d的時(shí)變重力場(chǎng)模型。因?yàn)闀r(shí)間變化周期小于30 d的海潮和大氣潮等高頻誤差無法從地球時(shí)變重力場(chǎng)月模型中精確扣除，所以導(dǎo)致了限制地球時(shí)變重力場(chǎng)精度的混頻效應(yīng)。

GRACE衛(wèi)星由于自身固有的局限性已無法滿足在地球物理學(xué)和水文學(xué)等研究的要求，如無法實(shí)質(zhì)性降低軌道高度、無法減弱高頻信號(hào)混淆效應(yīng)等。基于以上原因，國(guó)際眾多科研機(jī)構(gòu)正積極尋求下一代更好時(shí)空分辨率的衛(wèi)星重力計(jì)劃，例如GRACE Followon（雙星）、鐘擺式（雙星）、車輪式（雙星和四星）、鐘擺和車輪復(fù)合式（三星）、三星串行式、不同軌道傾角式（四星）等。其中，GRACE Followon衛(wèi)星將于2017年發(fā)射，其反演數(shù)據(jù)的空間分辨率將增大[6971]。Loomis等討論了插值公式、相關(guān)系數(shù)和采樣間隔對(duì)GRACE Followon衛(wèi)星的雙星間加速度精度的影響[7273]。鄭偉等利用重力梯度法研究表明，GRACE Followon衛(wèi)星比GRACE衛(wèi)星反演的地球重力場(chǎng)數(shù)據(jù)精度高61倍[4]。根據(jù)已有文獻(xiàn)，2017年計(jì)劃發(fā)射的GRACE Followon衛(wèi)星將產(chǎn)生至少比GRACE衛(wèi)星高10倍的地球重力場(chǎng)精度[4，70，7274]。因此，GRACE Followon衛(wèi)星反演的地下水儲(chǔ)量數(shù)據(jù)時(shí)空分辨率將完全滿足幾千至幾萬平方千米區(qū)域尺度的地下水管理需求，將會(huì)比GRACE衛(wèi)星的應(yīng)用潛力更大更廣泛。解決GRACE衛(wèi)星反演數(shù)據(jù)空間分辨率低的另一種方法是在區(qū)域地下水研究的基礎(chǔ)上，基于GRACE衛(wèi)星反演數(shù)據(jù)研究細(xì)化GRACE衛(wèi)星空間數(shù)據(jù)（降尺度）的研究方法，即在GRACE衛(wèi)星反演的區(qū)域地下水儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，結(jié)合區(qū)域水文地質(zhì)參數(shù)的分布來研究降尺度的方法。例如，Gao等嘗試?yán)脺囟戎埠抵笖?shù)法[75]來降尺度GLDAS模型反演的土壤水分含量數(shù)據(jù)。

3結(jié)語

地下水監(jiān)測(cè)是區(qū)域地下水管理中最重要的基礎(chǔ)，然而監(jiān)測(cè)點(diǎn)有限，難以反映區(qū)域地下水動(dòng)態(tài)信息。GRACE衛(wèi)星能反演區(qū)域地下水儲(chǔ)量月變化動(dòng)態(tài)，而且數(shù)據(jù)免費(fèi)。GRACE衛(wèi)星反演的地下水儲(chǔ)量變異數(shù)據(jù)具有應(yīng)用于區(qū)域地下水評(píng)價(jià)和管理的巨大潛力。本文評(píng)述了區(qū)域地下水管理的研究進(jìn)展以及GRACE衛(wèi)星在地下水儲(chǔ)量方面的應(yīng)用現(xiàn)狀，通過多個(gè)案例分析展示了GRACE衛(wèi)星成功應(yīng)用于區(qū)域地下水儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)。區(qū)域地下水模型作為區(qū)域地下水管理的輔助手段，GRACE衛(wèi)星反演的地下水動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)可用于約束水文地質(zhì)參數(shù)，部分文獻(xiàn)已證實(shí)該方法的有效性。

將GRACE衛(wèi)星反演的地下水?dāng)?shù)據(jù)應(yīng)用于區(qū)域地下水管理存在2個(gè)問題，即無法直接用于區(qū)域地下水資源評(píng)價(jià)和GRACE衛(wèi)星數(shù)據(jù)空間分辨率低。區(qū)域地下水資源評(píng)價(jià)涉及地下水可利用量和補(bǔ)給資源量。GRACE衛(wèi)星反演數(shù)據(jù)雖然不能直接用于計(jì)算地下水資源量，但可作為計(jì)算地下水資源量和管理地下水的重要佐證信息，如何有效利用該信息評(píng)價(jià)區(qū)域地下水資源利用狀況仍有待進(jìn)一步的研究，將GRACE衛(wèi)星反演數(shù)據(jù)用于建立區(qū)域地下水模型可能是一個(gè)很好的選擇。GRACE衛(wèi)星反演的地下水儲(chǔ)量變化數(shù)據(jù)空間分辨率低，這是GRACE衛(wèi)星在地下水資源管理應(yīng)用中的最大障礙，一方面希望GRACE Followon衛(wèi)星的發(fā)射，適當(dāng)提高數(shù)據(jù)的精度和改善空間分辨率，另一方面可借助區(qū)域地下水調(diào)查的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，研究GRACE衛(wèi)星反演數(shù)據(jù)的網(wǎng)格細(xì)化（降尺度）方法，從而提高其空間分辨率。

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篇3

1.1水文地質(zhì)學(xué)科涵義與研究對(duì)象

地下水即是賦存于地面以下巖石空隙中的水。地下水的功能主要包括：資源、生態(tài)環(huán)境因子、災(zāi)害因子、地質(zhì)營(yíng)力與信息載體。地下水及賦存地下水的介質(zhì)還具有一些另外的功能。水文地質(zhì)學(xué)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用是與地下水及其賦存介質(zhì)的功能相聯(lián)系的。

1.2水文地質(zhì)學(xué)的定義

地下水這一名詞有廣義與狹義之分。廣義的地下水是指賦存于地面以下巖土空隙中的水；包氣帶及飽水帶中所有含于巖石空隙中的水均屬之。狹義的地下水僅指賦存于飽水帶巖土空隙中的水。

水文地質(zhì)學(xué)（hydrogeology）是研究地下水的數(shù)量和質(zhì)量隨空間和時(shí)間變化的規(guī)律，以及合理利用地下水或防治其危害的學(xué)科。它研究在與巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈以及人類活動(dòng)相互作用下地下水水量和水質(zhì)的時(shí)空變化規(guī)律以及如何運(yùn)用這些規(guī)律興利除害。

1.3水文地質(zhì)學(xué)研究的范疇及任務(wù)

水文地質(zhì)學(xué)是研究地下水的科學(xué)，主要研究地下水的分布、運(yùn)動(dòng)和形成規(guī)律，地下水的物理性質(zhì)和化學(xué)成分，地下水資源評(píng)價(jià)、開發(fā)及其合理利用，地下水對(duì)工程建設(shè)和礦山開采的不利影響及其防治等。在不同環(huán)境中，地下水的埋藏、分布、運(yùn)動(dòng)和組成成分均不相同。查明上述各方面狀況，可為科學(xué)地利用或防治地下水提供根據(jù)。水文地質(zhì)學(xué)對(duì)地下水的研究，著重自然歷史和地質(zhì)環(huán)境的影響，同主要用水文循環(huán)和水量平衡原理研究地下水的地下水水文學(xué)關(guān)系密切，只是研究的側(cè)重點(diǎn)稍有不同。

1.4水文地質(zhì)學(xué)及分支

隨著科學(xué)的發(fā)展和生產(chǎn)建設(shè)的需要，水文地質(zhì)學(xué)又分為區(qū)域水文地質(zhì)學(xué)、地下水動(dòng)力學(xué)、水文地球化學(xué)、供水水文地質(zhì)學(xué)、礦床水文地質(zhì)學(xué)、土壤改良水文地質(zhì)學(xué)等分支學(xué)科。近年來，水文地質(zhì)學(xué)與地?zé)帷⒌卣稹h(huán)境地質(zhì)等方面的研究相互滲透，又形成了若干新領(lǐng)域，如環(huán)境水文地質(zhì)學(xué)、地下水資源管理、同位素水文地質(zhì)學(xué)等。隨著生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，人類對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響到了舉足輕重的地步，與環(huán)境生態(tài)有關(guān)的水文地質(zhì)問題迅速增長(zhǎng)。

水文地質(zhì)學(xué)是從尋找和利用地下水源開始發(fā)展的，圍繞實(shí)際應(yīng)用，逐漸開展了理論研究，目前已形成了一系列分支。

1.4.1地下水動(dòng)力學(xué)

地下水動(dòng)力學(xué)是研究地下水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，探討地下水量、水質(zhì)和溫度傳輸?shù)挠?jì)算方法，進(jìn)行水文地質(zhì)定量模擬。這是水文地質(zhì)學(xué)的重要基礎(chǔ)。

1.4.2水文地球化學(xué)

水文地球化學(xué)是水文地質(zhì)學(xué)的另一個(gè)重要基礎(chǔ)。研究各種元素在地下水中的遷移和富集規(guī)律，利用這些規(guī)律探討地下水的形成和起源、地下水污染形成的機(jī)制和污染物在地下水中的遷移和變化、地下水與礦產(chǎn)形成和分布的關(guān)系，尋找金屬礦床、放射性礦床、石油和天然氣，研究礦水的形成和分布等。

1.4.3供水水文地質(zhì)學(xué)

供水水文地質(zhì)學(xué)是為了確定供水水源而尋找地下水，通過勘察，查明含水層的分布規(guī)律、埋藏條件，進(jìn)行水質(zhì)與水量評(píng)價(jià)。合理開發(fā)利用并保護(hù)地下水資源，按含水系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)管理。

1.4.4礦床水文地質(zhì)學(xué)

礦床水文地質(zhì)學(xué)是研究采礦時(shí)地下水涌入礦坑的條件，預(yù)測(cè)礦坑涌水量以及其它與采礦有關(guān)的水文地質(zhì)問題。

1.4.5農(nóng)業(yè)水文地質(zhì)學(xué)

農(nóng)業(yè)水文地質(zhì)學(xué)的內(nèi)容主要包括兩方面，一是為農(nóng)田提供灌溉水源進(jìn)行水文地質(zhì)研究；二是為沼澤地和鹽堿地的土壤改良，防治次生土壤鹽堿化等問題進(jìn)行水文地質(zhì)論證。

1.4.6水文地?zé)釋W(xué)

地?zé)崾且环N新的能源，如何利用由地下熱水或熱蒸汽攜至地表的地?zé)崮?，用來取暖、溫室栽培或地?zé)岚l(fā)電等，以及地下熱水的形成、分布規(guī)律，以及勘察與開發(fā)方法等，是水文地?zé)釋W(xué)的研究?jī)?nèi)容。

1.4.7區(qū)域水文地質(zhì)學(xué)

區(qū)域水文地質(zhì)學(xué)是研究地下水區(qū)域性分布和形成規(guī)律，以指導(dǎo)進(jìn)一步水文地質(zhì)勘察研究，為各種目的的經(jīng)濟(jì)區(qū)劃提供水文地質(zhì)依據(jù)。

1.4.8古水文地質(zhì)學(xué)

古水文地質(zhì)學(xué)是研究地質(zhì)歷史時(shí)期地下水的形成、埋藏分布、循環(huán)和化學(xué)成分的變化等。據(jù)此，可以分析古代地下水的起源與形成機(jī)制，闡明與地下水有關(guān)的各種礦產(chǎn)的形成、保存與破壞條件。

地下水的形成和分布與地質(zhì)環(huán)境有密切聯(lián)系。水文地質(zhì)學(xué)以地質(zhì)學(xué)為基礎(chǔ)，同時(shí)又與巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地史學(xué)、地貌學(xué)、第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)等學(xué)科關(guān)系密切。工程地質(zhì)學(xué)是與水文地質(zhì)學(xué)是同時(shí)相應(yīng)發(fā)展起來的，因此兩者有不少內(nèi)容相互交叉。

地下水積極參與水文循環(huán)，一個(gè)地區(qū)水循環(huán)的強(qiáng)度與頻率，往往決定著地下水的補(bǔ)給狀況。因此，水文地質(zhì)學(xué)與水文學(xué)、氣象學(xué)、氣候?qū)W有密切關(guān)系，水文學(xué)的許多方法也可應(yīng)用于水文地質(zhì)學(xué)。地下水運(yùn)動(dòng)的研究，是以水力學(xué)、流體力學(xué)理論為基礎(chǔ)的，并應(yīng)用各種數(shù)學(xué)方法和計(jì)算技術(shù)。

2 水文地質(zhì)學(xué)演化歷史與發(fā)展現(xiàn)狀

2.1水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史

人們?cè)缭谶h(yuǎn)古時(shí)代就已打井取水。中國(guó)已知最古老的水井是距今約5700年的浙江余姚河姆渡古文化遺址水井。古波斯時(shí)期在德黑蘭附近修建了坎兒井，最長(zhǎng)達(dá)26公里，最深達(dá)150米。約公元前250年，在中國(guó)四川，為采地下鹵水開鑿了深達(dá)百米以上的自流井。中國(guó)漢代鑿龍首渠，是一種井、渠結(jié)合的取水建筑物。在利用井泉的過程中，人們也探索了地下水的來源。法國(guó)帕利西、中國(guó)徐光啟和法國(guó)馬略特，先后指出了井泉水來源于大氣降水或河水入滲。馬略特還提出了含水層與隔水層的概念。

1855年，法國(guó)水力工程師達(dá)西，進(jìn)行了水通過砂的滲透試驗(yàn)，得出線性滲透定律，即著名的達(dá)西定律，奠定了水文地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)。1863年，法國(guó)裘布依以達(dá)西定律為基礎(chǔ)，提出計(jì)算潛水流的假設(shè)和地下水流向井的穩(wěn)定流公式。1885年。英國(guó)的張伯倫確定了自流井出現(xiàn)的地質(zhì)條件。奧地利福希海默在1885年制出了流網(wǎng)圖并開始應(yīng)用映射法。

19世紀(jì)末20世紀(jì)初，對(duì)地下水起源又提出了一些新的學(xué)說。奧地利修斯于1902年提出了初生說。美國(guó)萊恩、戈登和俄國(guó)安德魯索夫在1908年分別提出在自然界中存在與沉積巖同時(shí)生成的沉積水。1912年，德國(guó)凱爾哈克提出地下水和泉的分類，總結(jié)了地下水的埋藏特征和排泄條件。美國(guó)邁因策爾于1928年提出了承壓含水層的壓縮性和彈性。他們?yōu)樗牡刭|(zhì)學(xué)的形成作出了重要貢獻(xiàn)。

泰斯于1935年利用地下水非穩(wěn)定流與熱傳導(dǎo)的相似性，得出了地下水流向水井的非穩(wěn)定流公式即泰斯公式，把地下水定量計(jì)算推進(jìn)到了一個(gè)新階段。20世紀(jì)中葉，蘇聯(lián)奧弗琴尼科夫和美國(guó)的懷特在水文地球化學(xué)方面作出了許多貢獻(xiàn)。到第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束時(shí)，在地下水的賦存、運(yùn)動(dòng)、補(bǔ)給、排泄、起源以至化學(xué)成分變化、水量評(píng)價(jià)等方面，均有了較為系統(tǒng)的理論和研究方法。水文地質(zhì)學(xué)已經(jīng)發(fā)展成為一門成熟的學(xué)科。

20世紀(jì)中葉以來，合理開發(fā)、科學(xué)管理與保護(hù)地下水資源的迫切性和有關(guān)的環(huán)境問題，越來越引起人們的重視。同時(shí)，人們對(duì)某些地下水運(yùn)動(dòng)過程有了新的認(rèn)識(shí)。1946年起，雅可布和漢圖什等論述了孔隙承壓含水層的越流現(xiàn)象。英國(guó)博爾頓和美國(guó)的紐曼分別導(dǎo)出了潛水完整井非穩(wěn)定流方程。

由于預(yù)測(cè)地下水運(yùn)動(dòng)過程的需要，促進(jìn)了水文地質(zhì)模擬技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)30年代開展了實(shí)驗(yàn)室物理模擬，40年代末發(fā)展起來的電網(wǎng)絡(luò)模擬，到50—60年代在解決水文地質(zhì)問題中得到應(yīng)用。

由于電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，70～80年代，地下水?dāng)?shù)學(xué)模擬成為處理復(fù)雜水文地質(zhì)問題的主要手段。同時(shí)，同位素方法在確定地下水平均貯留時(shí)間，追蹤地下水流動(dòng)等研究中得到應(yīng)用。遙感技術(shù)及數(shù)學(xué)地質(zhì)方法也被引進(jìn)，用以解決水文地質(zhì)問題。對(duì)于地下水中污染物的運(yùn)移和開采地下水引起的環(huán)境變化，引起廣泛的重視。20世紀(jì)60年代以來，加拿大的托特提出了地下水流動(dòng)系統(tǒng)理論，為水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展開拓了新的發(fā)展前景。

2.2國(guó)外水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀

水文地質(zhì)學(xué)是一門年輕的學(xué)科，它是基于地下水在地質(zhì)單元內(nèi)運(yùn)移時(shí)所發(fā)生的物理和化學(xué)變化而發(fā)展起來的，水文地質(zhì)學(xué)是研究地下水的數(shù)量和質(zhì)量隨空間和時(shí)間變化的規(guī)律，以及合理利用地下水或防治其危害的學(xué)科。水文地質(zhì)學(xué)誕生于19世紀(jì)中期，在20世紀(jì)初，依據(jù)法國(guó)水文地質(zhì)學(xué)理論原則（A.Hazen，C.Slichter，F(xiàn).King，O.Mainzer等），美國(guó)水文地質(zhì)科學(xué)家發(fā)展了實(shí)用水文地質(zhì)學(xué)的應(yīng)用。與此同時(shí)，德國(guó)和奧地利的水文地質(zhì)學(xué)家（F.Forchheimer，A.Thiem，O.Smreker，J.Kozeny等）詳細(xì)解釋了水文地質(zhì)，尤其是關(guān)于地下水流域和水力工程方面調(diào)查的方法。俄國(guó)人對(duì)水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展有著重大的貢獻(xiàn)（W.Dokutchaev，A.F.Lebedev等）。水文地質(zhì)學(xué)成為地質(zhì)科學(xué)中一門比較完整、系統(tǒng)的獨(dú)立學(xué)科，是在20世紀(jì)30—40年代。水文地質(zhì)學(xué)已被公認(rèn)為是地球科學(xué)的一個(gè)分支，是跨越于地質(zhì)科學(xué)和水文學(xué)之問的一門獨(dú)立科學(xué)。水文地質(zhì)學(xué)在二戰(zhàn)以后有了深入的發(fā)展，特別是在地下水動(dòng)力學(xué)、水文地質(zhì)編圖、水文地質(zhì)采礦、模型和同位素方法、水文地球化學(xué)和地下水監(jiān)控這些領(lǐng)域。人類活動(dòng)對(duì)包括地下水在內(nèi)的自然環(huán)境的改造異常強(qiáng)烈，產(chǎn)生了一系列生態(tài)環(huán)境問題，當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)進(jìn)入了生態(tài)環(huán)境水文地質(zhì)學(xué)的新階段。

在過去的幾十年中，國(guó)際水文地質(zhì)學(xué)發(fā)生了翻天覆地的變化，從專業(yè)期刊的發(fā)展中就可以看出。1963年，《地下水》（Ground Water）和《水文學(xué)雜志》（Journal of Hydrology）創(chuàng)刊；1965年，開始出版《水資源研究》。此后，陸續(xù)創(chuàng)刊的歐美主流學(xué)術(shù)期刊有：1976年，《水資源進(jìn)展》（Advances in Water Resources）和《污染水文學(xué)雜志》（Joumalof Contaminant Hydrology）；1986年，《水文過程》（Hydrologic Processes）；1993年，《水文地質(zhì)學(xué)雜志》；1995年，《水文工程學(xué)雜志》（Joumalof Hydrologic Engineering）。期刊的數(shù)目大幅增加的同時(shí)，每種期刊上論文的數(shù)量和內(nèi)容也顯著增加。

國(guó)際水文地質(zhì)大會(huì)是公認(rèn)的比較權(quán)威的世界級(jí)水文地質(zhì)會(huì)議，至今已經(jīng)召開了39屆（2011年在泰國(guó)舉行）。其中2006年10月9日在我國(guó)北京舉行的第34屆國(guó)際水文地質(zhì)大會(huì)是繼1988年在廣西桂林舉辦的第21屆國(guó)際水文地質(zhì)大會(huì)之后，再次在中國(guó)舉辦。此次大會(huì)又恰逢國(guó)際水文地質(zhì)學(xué)家協(xié)會(huì)成立50周年慶典，是國(guó)際水文地質(zhì)發(fā)展史上的重要里程碑。此次會(huì)議以“地下水的現(xiàn)狀與未來”為主題，圍繞全球地下水問題與需求、中國(guó)地下水的現(xiàn)狀與未來等開展交流與研討，展示全球、亞洲和中國(guó)水文地質(zhì)成果及新一輪國(guó)土資源大調(diào)查的水文地質(zhì)工作進(jìn)展。

在國(guó)際上，美國(guó)水文地質(zhì)調(diào)查研究經(jīng)歷了100多年的發(fā)展，在該領(lǐng)域長(zhǎng)期居于國(guó)際領(lǐng)先地位，影響和引導(dǎo)了國(guó)際水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展方向。從20世紀(jì)80年代開始，美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局啟動(dòng)了多個(gè)項(xiàng)目，開始對(duì)有害物質(zhì)水文過程和地質(zhì)隔離技術(shù)進(jìn)行深入研究。其水文地質(zhì)資料有90%向普通大眾公布，實(shí)現(xiàn)了水文地質(zhì)調(diào)查成果全國(guó)共享；在法國(guó)，各種公共管理部門、盆地基金機(jī)構(gòu)和地質(zhì)調(diào)查部門，通過各種媒介向公眾宣傳有關(guān)水資源的重要情況，回答提出的特殊技術(shù)問題。目的是讓大家了解各種生產(chǎn)活動(dòng)給自然資源帶來的嚴(yán)重影響，提高對(duì)地下水和當(dāng)前共同利益的認(rèn)識(shí)，解釋那些按公眾意愿制定的政策和收費(fèi)規(guī)定。在總體研究結(jié)果基礎(chǔ)上對(duì)地下水變化情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和計(jì)算，以有利于管理機(jī)構(gòu)的決策。日本的東京灣將地下溫度場(chǎng)應(yīng)用于研究地下水循環(huán)，而這是我國(guó)學(xué)者地下水循環(huán)研究中一直忽視的一個(gè)主要因素。在歐洲，生態(tài)水文學(xué)的研究已經(jīng)形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，各國(guó)之間的聯(lián)系及對(duì)比研究較多。冰島是世界上地?zé)豳Y源開發(fā)利用率較高的國(guó)家之一，地?zé)岚l(fā)電站裝機(jī)容量總計(jì)200 MWe，排名世界第8位，87%的家庭使用地?zé)崛∨?。由于?jīng)濟(jì)發(fā)展所處的階段不同，國(guó)外目前研究礦山水文地質(zhì)工作的比較少。

總之，目前水文地質(zhì)在各個(gè)不同的領(lǐng)域都有發(fā)展，例如地下水文學(xué)、土壤力學(xué)、經(jīng)濟(jì)地質(zhì)、石油采鉆工程、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)、地球物理學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué)和生態(tài)學(xué)。這個(gè)領(lǐng)域由于以上所有領(lǐng)域研究人員的杰出貢獻(xiàn)而豐富起來。目前，水文地質(zhì)處于轉(zhuǎn)折時(shí)期，由發(fā)現(xiàn)并最大程度的開發(fā)利用新資源轉(zhuǎn)變?yōu)楹侠淼毓芾硭鼈?，這對(duì)于人類和其它生物來說是至關(guān)重要的。

2.3國(guó)內(nèi)水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)人民早在4000年前的龍山文化時(shí)期就已經(jīng)鑿井開發(fā)利用地下水了，但直到建國(guó)前，從事水文地質(zhì)工作的人員極少，幾乎沒有設(shè)備，只零星地進(jìn)行一些地下水調(diào)查工作。直到建國(guó)后，水文地質(zhì)事業(yè)才得到了較大發(fā)展。

我國(guó)水文地質(zhì)事業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了坎坷曲折的道路。20世紀(jì)50年代，是我國(guó)水文地質(zhì)事業(yè)創(chuàng)建、發(fā)展的重要年代，而后的“”，曾使正處在興旺發(fā)達(dá)的水文地質(zhì)工程地質(zhì)事業(yè)受到挫折。60年代前期，經(jīng)過重新調(diào)整，水文地質(zhì)工程地質(zhì)戰(zhàn)線再次出現(xiàn)大好形勢(shì)?？?966年開始的10年動(dòng)亂再次使水文地質(zhì)工作受到了損害，到70年代前期，水文地質(zhì)工程地質(zhì)工作逐步有了好轉(zhuǎn)，并組建了基建工程兵水文地質(zhì)部隊(duì)，加強(qiáng)了水文地質(zhì)普查工作。直到1978年12月黨的以后，水文地質(zhì)工程地質(zhì)事業(yè)才走向了健康發(fā)展的道路，進(jìn)入了振興開拓的新時(shí)期。

解放前，在水文地質(zhì)方面，地質(zhì)人員最先介入的是城市供水水文地質(zhì)勘查。上海、北京、天津等大城市由于需要開鑿深井取用地下水。地質(zhì)學(xué)家謝家榮，曾在《地理雜志》第二卷第一期上發(fā)表過《鐘山地質(zhì)與南京井水供給的關(guān)系》一文，這是我國(guó)早期的重要水文地質(zhì)文獻(xiàn)之一。同時(shí)。西安、蘭州等城市也相繼完成了部分水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告。濟(jì)南、福建等地完成了泉水水文地質(zhì)調(diào)查等工作。

解放后，中華人民共和國(guó)的成立，為水文地質(zhì)工程地質(zhì)事業(yè)開辟了廣闊的前景。1956年3月，地質(zhì)部召開了第一屆全國(guó)水文地質(zhì)工程地質(zhì)協(xié)作會(huì)議。50年代的中后期，地質(zhì)部已在各地區(qū)建立了23個(gè)水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)，職工已達(dá)11000人，包括地質(zhì)、鉆探、化驗(yàn)等各個(gè)兵種，并開始應(yīng)用物探手段。在此期間基本完成了我國(guó)主要平原地區(qū)1：20萬水文地質(zhì)普查近100×104km2；編制了一些全國(guó)性水文地質(zhì)圖件；進(jìn)行了30多個(gè)城市和工業(yè)基地的供水水文地質(zhì)勘探；建立了40多個(gè)地下長(zhǎng)期觀測(cè)站；在近1000個(gè)礦區(qū)開展了水文地質(zhì)工作，并在北京、山東、河北、福建等省市進(jìn)行了礦泉水勘察。20世紀(jì)60年代前期，由于自然災(zāi)害和“”所造成的后果，使我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)陷入嚴(yán)重困難境地，整個(gè)地質(zhì)工作的發(fā)展，也同樣受到嚴(yán)重影響。地質(zhì)部門專業(yè)隊(duì)伍經(jīng)過調(diào)整，重新組建了個(gè)直屬大隊(duì)，分別承擔(dān)北京市城市建設(shè)、上海地面沉降、長(zhǎng)江三峽、湖北丹江口、黃河治理、西南鐵路及巖溶研究等方面的任務(wù)。但1966年編制出版了黃淮海平原和松遼平原的水文地質(zhì)圖系，是我國(guó)第一批正式出版的跨省圖系，在編圖技術(shù)和編圖方法等方面，都有所創(chuàng)新。20世紀(jì)70年代，我國(guó)水文地質(zhì)在地?zé)帷⑥r(nóng)業(yè)水文地質(zhì)等方面都取得了較大進(jìn)展。70年代后期，在一些重要城市開展了環(huán)境水文地質(zhì)工作。各省廣泛開展區(qū)域地下水資源的評(píng)價(jià)，比較普遍地應(yīng)用了電子計(jì)算機(jī)，并推廣數(shù)值法建立數(shù)學(xué)模型。工程地質(zhì)向定量評(píng)價(jià)方向發(fā)展，逐步采用先進(jìn)的測(cè)試技術(shù)，在巖、土體特性，區(qū)域穩(wěn)定性的巖體力學(xué)研究等方面，初步形成了自己的理論體系和技術(shù)系統(tǒng)。物探、遙感及同位素技術(shù)在水文地質(zhì)工程地質(zhì)工作中得到了初步應(yīng)用，取得了較好的效果。同期舉辦了若干次全國(guó)性的水文地質(zhì)工作會(huì)議，且國(guó)際交流日益增多。

1978年，黨的勝利召開，從此我國(guó)的水文地質(zhì)事業(yè)發(fā)展邁入了一個(gè)嶄新的時(shí)期。至1996年，我國(guó)以1/20萬為主的區(qū)域水文地質(zhì)普查工作全面完成。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，從1978年以來，中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)、中國(guó)建筑學(xué)會(huì)、中國(guó)水利學(xué)會(huì)、中國(guó)地理學(xué)會(huì)等部門，先后組織召開了“地下水資源概念和評(píng)價(jià)方法”、“全國(guó)地下水資源評(píng)價(jià)學(xué)術(shù)會(huì)議”、“西北干旱地區(qū)地下水資源學(xué)術(shù)討論會(huì)”、“全國(guó)水文專業(yè)會(huì)議”等會(huì)議。重點(diǎn)討論了地下水資源的概念、分類、評(píng)價(jià)方法、開發(fā)利用及其它水文地質(zhì)問題，并出版了相應(yīng)的學(xué)術(shù)會(huì)議論文集?；鶐r山區(qū)裂隙水與巖溶水的開發(fā)利用，也日益受到重視。在全國(guó)性的巖溶水和裂隙水學(xué)術(shù)會(huì)議上，著重討論了巖溶地區(qū)巖溶發(fā)育規(guī)律，巖溶水和裂隙水的運(yùn)移機(jī)制及其評(píng)價(jià)方法。在環(huán)境地質(zhì)方面，召開了全國(guó)性的環(huán)境水文地質(zhì)經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)、水文地球化學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)、地質(zhì)災(zāi)害研究與防治學(xué)術(shù)討論會(huì)等。探討了我國(guó)不同地區(qū)地下水污染現(xiàn)狀、評(píng)價(jià)方法，地質(zhì)災(zāi)害的成因、特征及防治措施，出版了相應(yīng)的學(xué)術(shù)會(huì)議論文集。此外，還召開了地下水人工補(bǔ)給、地面沉降學(xué)術(shù)研討會(huì)。所有這些不僅反映了我國(guó)水文地質(zhì)研究的新方向，同時(shí)也可看出水文地質(zhì)研究已進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段。

2.4福建省水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀

福建省的水文地質(zhì)基礎(chǔ)調(diào)查資料雖然較全面，但局限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)方法和條件，調(diào)查深度及廣度有限，而且隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展及人類經(jīng)濟(jì)工程活動(dòng)的不斷加強(qiáng)，水文地質(zhì)條件已發(fā)生了較大的變化，新的情況未能及時(shí)查清。

環(huán)境地質(zhì)調(diào)查資料相當(dāng)欠缺。環(huán)境地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)工作，滯后于國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的需要。如在生態(tài)環(huán)境保護(hù)、城市規(guī)劃、土地綜合利用、土壤改良、地質(zhì)環(huán)境的合理開發(fā)利用、地質(zhì)災(zāi)害防治等方面，有的已開展工作、但還很不全面，有的則剛剛起步。

水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查的技術(shù)與思路，基本上仍依托傳統(tǒng)思路和技術(shù)為主，在跨學(xué)科聚集、綜合和開發(fā)研究，在應(yīng)用高新技術(shù)于調(diào)查上，同先進(jìn)省區(qū)相比，存在一些差距。如以往水文地質(zhì)工作重點(diǎn)放在地下水資源較豐富的地區(qū)，以找到多少地下水資源儲(chǔ)量為榮，而忽視了貧水地區(qū)水文地質(zhì)調(diào)查工作的重要性。

水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查成果的信息化、網(wǎng)絡(luò)化、社會(huì)化程度低，不能滿足政府和社會(huì)性公益成果的實(shí)用性、時(shí)效性需求，改變成果表達(dá)形式，改革服務(wù)方式并提供社會(huì)化服務(wù)已是一個(gè)重要問題。

3 福建省水文地質(zhì)學(xué)為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)的內(nèi)容及主要成果

3.1背景材料

3.1.1上世紀(jì)60年代及以前完成的全省性水文地質(zhì)方面的工作主要成果

（1）提交1/20萬區(qū)域性地質(zhì)—水文地質(zhì)綜合測(cè)量中間報(bào)告及普查報(bào)告和農(nóng)田供水水文地質(zhì)勘察中間報(bào)告；

（2）各地市城鎮(zhèn)供水、水文地質(zhì)地質(zhì)勘查報(bào)告（上世紀(jì)60年代及以前具體項(xiàng)目的工作）：1960年1月，福建省地質(zhì)局水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)童永福、程登科《福建省永安寧洋舊城幅綜合水文地質(zhì)測(cè)量普查報(bào)告書》等10余份城市水文地質(zhì)測(cè)量普查報(bào)告。

3.1.2上世紀(jì)70年代

（1）1970年～1979年提交《福建省沿海地區(qū)1/20萬水文地質(zhì)工程地質(zhì)調(diào)查報(bào)告》等；

（2）提交完成了1/20萬福州、福安、三沙、浮鷹島、福清幅、泉州幅、南日島、廈門、漳州、東山等區(qū)域水文地質(zhì)普查報(bào)告；

（3）各地市城鎮(zhèn)供水、水文地質(zhì)地質(zhì)勘查報(bào)告（上世紀(jì)70年代具體項(xiàng)目的工作）：1974年1月，福建省地質(zhì)局水文工程地質(zhì)隊(duì)《漳州幅、東山幅1/20萬區(qū)域地質(zhì)報(bào)告：地貌、第四系地質(zhì)、水文地質(zhì)部分》等10余份城市1/20萬區(qū)域地質(zhì)報(bào)告（包括水文地質(zhì)調(diào)查部分）。

3.1.3上世紀(jì)80年代

（1）1980年一1989年，完成1/50萬福建省水文地質(zhì)圖、福建省1/50萬農(nóng)業(yè)水文地質(zhì)區(qū)劃圖說明書島嶼水文地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目；

（2）分別完成了福建省多幅1/20萬和1/5萬區(qū)域水文地質(zhì)工程地質(zhì)調(diào)查報(bào)告；

（3）各地市城鎮(zhèn)供水、水文地質(zhì)地質(zhì)勘查報(bào)告：1980年10月，福建省水文工程地質(zhì)隊(duì)童永?！陡＝ㄊ∷牡刭|(zhì)圖1/50萬》；1980年8月，江西省地質(zhì)局水文地質(zhì)大隊(duì)萬益民、鄧健如、趙維良等《廣昌幅G-50-9 1/20萬區(qū)域水文地質(zhì)普查報(bào)告》；福建省水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)完成《連城盆地水文地質(zhì)勘探報(bào)告》；福建省第一水文隊(duì)完成《漳州盆地水文地質(zhì)勘探報(bào)告》；1985年9月，福建省第二水文工程地質(zhì)隊(duì)福州綜合地質(zhì)組李文曲、黃宏灃、趙欽銘等完成《福建省福州市福州盆地水文地質(zhì)勘探報(bào)告》等20余份1/20萬區(qū)域水文地質(zhì)普查報(bào)告，尚有單點(diǎn)供水簡(jiǎn)報(bào)672份。

3.1.4上世紀(jì)90年代

（1）1990年一1999年，提交了閩東、閩南沿海缺水地區(qū)供水水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告；

（2）提交1/2.5萬同安縣新店埔園—?jiǎng)⑽宓暌?guī)劃區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)調(diào)查報(bào)告；

（3）各地市城鎮(zhèn)供水、水文地質(zhì)地質(zhì)勘查報(bào)告：1990年8月，福建省廈門水文地質(zhì)工程地質(zhì)公司林恢亮、陳強(qiáng)、鄭英才等《福建省同安縣新店埔園—?jiǎng)⑽宓暌?guī)劃區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)調(diào)查報(bào)告1/2.5萬》等近30份水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告，尚有單點(diǎn)供水簡(jiǎn)報(bào)495份。

3.1.5 2000年以來地市城鎮(zhèn)供水、水文地質(zhì)地質(zhì)勘查

三明地區(qū)：2000年3月，閩西地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)公司林昌威、林昭麗、吳開化等《福建省大田縣區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告》；

龍巖地區(qū)：2000年8月，福建省水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察研究院李文祥、鄭藝貞、白振炎《福建省長(zhǎng)汀縣區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告》等各地區(qū)均有展開；

廈門地質(zhì)工程勘察院進(jìn)行廈門地下熱水調(diào)查。

3.2已進(jìn)行和正在進(jìn)行為社會(huì)服務(wù)方面的專門水文地質(zhì)工作

福建省主要對(duì)地?zé)帷⒌V泉水等資源進(jìn)行了專項(xiàng)保護(hù)和為社會(huì)服務(wù)工作，并專門發(fā)文。如：閩地發(fā)[1999]85號(hào)《關(guān)于委托地（市）、縣地礦主管部門對(duì)部分地?zé)帷⒌V泉水采礦權(quán)進(jìn)行審批、發(fā)證的通知》等。

3.2.1福建省礦泉水水源保護(hù)

至2004年統(tǒng)計(jì)，福建省經(jīng)省或原地礦部全國(guó)儲(chǔ)委評(píng)審鑒定和儲(chǔ)量審批的飲用天然礦泉水水源地勘探報(bào)告235處，批準(zhǔn)允許開采資源量（B級(jí)或C級(jí)）28990m3/d。礦泉水類型主要為偏硅酸型233處，其中偏硅酸鍶復(fù)合型45處，碳酸偏硅酸型4處，到目前為止尚未發(fā)現(xiàn)鋰、硒、溴、碘、鋅等類型礦泉水。礦泉水點(diǎn)勘探報(bào)告211項(xiàng)，其中，單礦泉水點(diǎn)專項(xiàng)的勘探報(bào)告209項(xiàng)。

至2008年，我省現(xiàn)同時(shí)具有采礦許可證和注冊(cè)登記證的礦泉水水源有40處，包括福州市6處、莆田市1處、泉州市7處、廈門市7處、漳州市7處、龍巖市3處、三明市4處、南平市2處、寧德市3處；僅有注冊(cè)登記證的礦泉水水源7處；僅有采礦許可證的礦泉水水源6處。尚有10余處有開采未申報(bào)或正在申報(bào)等工作。

3.2.2福建省地?zé)崴Y源保護(hù)

地?zé)崾且环N寶貴的能源礦產(chǎn)，開發(fā)利用地?zé)豳Y源首先是從開發(fā)溫泉起始的，根據(jù)志書記載，福建溫泉利用已有1000多年歷史，進(jìn)入20世紀(jì)70年代以后，福建省開始進(jìn)入有計(jì)劃的勘查開發(fā)。在此之前僅對(duì)溫泉點(diǎn)進(jìn)行零星記載和研究。1971年，福建省水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)開展了南靖湯坑的地?zé)峥碧焦ぷ鳌?982年，童永福等編制1：50萬福建省地?zé)釁^(qū)劃圖時(shí)，統(tǒng)計(jì)各類溫泉點(diǎn)190余處（其中包括部分20℃的）。至2000年為止，福建省已查明的地下熱水分布共196處。

由于趨利原因，近些年地?zé)峁ぷ髡{(diào)查和水源地的勘查有了長(zhǎng)足的開展，但進(jìn)行系統(tǒng)研究的極少。

已在多個(gè)領(lǐng)域運(yùn)用地?zé)豳Y源，如城鎮(zhèn)地下熱水集中供熱、水產(chǎn)養(yǎng)殖與研究、農(nóng)業(yè)利用與研究、溫泉醫(yī)療保健、地震觀測(cè)等。

3.3福建省礦區(qū)水文地質(zhì)調(diào)查工作

礦區(qū)水文地質(zhì)工作始于上世紀(jì)50年代，主要是為礦山開采設(shè)計(jì)提供水文工程地質(zhì)依據(jù)。如：1960年4月，福建省地質(zhì)局第一地質(zhì)大隊(duì)郭樹春完成《福建邵武楓林硫鐵礦區(qū)水文地質(zhì)初步普查報(bào)告》；1959年3月。1962年3月，福建省地質(zhì)局第五地質(zhì)大隊(duì)五〇七分隊(duì)提交了《福建省龍巖馬坑鐵礦地質(zhì)勘探中間報(bào)告》；1971年1月～1976年3月，福建省地質(zhì)一團(tuán)三中隊(duì)提交了《福建省龍巖馬坑鐵礦詳細(xì)勘探報(bào)告》；1979年12月，冶金工業(yè)部冶金地質(zhì)會(huì)戰(zhàn)指揮部第五地質(zhì)勘探桂世芳完成《福建省德化縣陽山鐵礦西礦段礦床水文地質(zhì)勘探報(bào)告》等，礦山多數(shù)已經(jīng)或正在進(jìn)行水文地質(zhì)調(diào)查工作。

3.4福建省地下水水源地工作

全省已探明C級(jí)地下水可開采資源量1萬m3/d以上的水源地有：龍巖盆地巖溶水水源地、連城城郊盆地巖溶水水源地、永安市大湖—蝦蛤水源地、長(zhǎng)汀盆地巖溶水水源地、東山島松散巖類孔隙水水源地、平潭島松散巖類孔隙水水源地。

4 水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展趨勢(shì)及預(yù)測(cè)

對(duì)于地下水的區(qū)域研究，可以擴(kuò)展到整個(gè)流域或完整水文地質(zhì)單元來研究。進(jìn)一步研究典型生態(tài)環(huán)境區(qū)域的地下水動(dòng)力學(xué)特征，如荒漠、巖溶和黃土高原區(qū)域地下水運(yùn)動(dòng)規(guī)律，特別是淺層地下水變化的地表生態(tài)效應(yīng)及深層地下水賦存規(guī)律，可為地下水合理利用提供新的途徑。并且在已積累大量實(shí)際資料基礎(chǔ)上，做好對(duì)資料的二次開發(fā)，編制相應(yīng)成果，以供生產(chǎn)部門應(yīng)用。在我國(guó)，由于地域面積較大，生態(tài)水文學(xué)研究也必需實(shí)行區(qū)際間的配合與協(xié)作，同時(shí)也必須與國(guó)際研究相同步，謀求更大范圍內(nèi)的合作。我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)地下水的監(jiān)測(cè)，掌握地下水的動(dòng)態(tài)，在已有監(jiān)測(cè)站網(wǎng)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，逐步完善地下水監(jiān)測(cè)技術(shù)、方法和新的監(jiān)測(cè)網(wǎng)站的建設(shè)，提高全國(guó)地下水動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)水平和預(yù)測(cè)能力。

地下水資源評(píng)價(jià)方面，在地表水、地下水綜合考慮的原則下，按照地下水系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

地下水動(dòng)力學(xué)與計(jì)算技術(shù)方面，要加強(qiáng)基本理論的研究，研究建立在各種復(fù)雜條件下的水文地質(zhì)模型及其相對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，研究建立水文地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)及相應(yīng)的儲(chǔ)存系統(tǒng)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行地下水評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)等。

對(duì)裂隙介質(zhì)、巖溶介質(zhì)中地下水系統(tǒng)數(shù)值模擬的關(guān)鍵技術(shù)尚未解決，地下水水質(zhì)模擬的可靠性問題有待深入分析，地下水系統(tǒng)不同模擬方法的結(jié)合應(yīng)用具有更大的價(jià)值。

對(duì)環(huán)境水文地質(zhì)問題的研究、人工補(bǔ)給的理論和方法的研究、遙感技術(shù)、同位素技術(shù)的應(yīng)用、裂隙水和巖溶水的研究以及目前所存在的城市供水不足、地面沉降、海水入浸、水質(zhì)污染等各種復(fù)雜的水文地質(zhì)問題都是水文地質(zhì)工作者當(dāng)前或?qū)硭媾R的重要研究課題。

我國(guó)礦山研究得較多，油田的水文地質(zhì)問題僅是泛泛而談，未深入討論，還涉及一些關(guān)于隧道、高速公路等的工程地質(zhì)問題；且國(guó)內(nèi)對(duì)工程中的水文地質(zhì)問題和水巖相互作用造成的地質(zhì)災(zāi)害問題研究較少。今后要加強(qiáng)礦山環(huán)境問題的研究工作，水文地質(zhì)專業(yè)學(xué)者要與采礦人員合作。進(jìn)行多學(xué)科多方法研究；水資源與礦產(chǎn)資源要綜合開發(fā)利用，例如把水資源作為伴生的礦產(chǎn)資源，建立煤水雙資源礦井。在涵養(yǎng)、保護(hù)地下水資源方面，需要加強(qiáng)與生態(tài)建設(shè)相協(xié)調(diào)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，挖掘潛力，節(jié)約用水、探索深層承壓地下水如何科學(xué)利用，有關(guān)地下水形成、運(yùn)動(dòng)等基礎(chǔ)性問題的科學(xué)研究也應(yīng)成為重要的戰(zhàn)略措施。

人類活動(dòng)對(duì)地下水資源的影響亦需要進(jìn)一步深入探索。土壤水研究理論及檢測(cè)技術(shù)尚需發(fā)展，尤其在溶質(zhì)運(yùn)移方面的研究欠缺很多。地?zé)岬难芯炕旧隙紝儆趨^(qū)域現(xiàn)狀的評(píng)價(jià)，目前基本無實(shí)際創(chuàng)新性成果，如地?zé)釛壦毓嗉夹g(shù)、沉積盆地地?zé)豳Y源勘探技術(shù)、地?zé)豳Y源綜合利用技術(shù)、熱儲(chǔ)工程等的研究。其它特殊類型水，如礦泉水、凝結(jié)水、微咸水、咸水、鹵水等亦需進(jìn)一步研究。

縱觀水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展，初期實(shí)質(zhì)上是找水水文地質(zhì)學(xué)，到本世紀(jì)70年代，資源成為水文地質(zhì)學(xué)的主要課題，現(xiàn)在與環(huán)境生態(tài)有關(guān)的水文地質(zhì)問題迅速增多。從某種意義上講，環(huán)境水文地質(zhì)已成為水文地質(zhì)學(xué)研究的核心課題。

5 福建省水文地質(zhì)學(xué)科發(fā)展中存在的問題及研究對(duì)策

5.1福建省水文地質(zhì)學(xué)科發(fā)展中存在的一些問題

歷史的原因，福建省在上世紀(jì)90年代后，水文地質(zhì)學(xué)科的發(fā)展基本開始處于停滯狀態(tài)，一方面，供水多依賴于地表水，僅局部地區(qū)是地下水為主（如福建龍巖地區(qū)），另一方面，國(guó)家投入減少，使得水文地質(zhì)學(xué)科的發(fā)展研究也沒有大的進(jìn)展。2010年后，國(guó)家已經(jīng)開始重視水文地質(zhì)學(xué)科的發(fā)展。

工程引發(fā)的地下水問題。如：（1）礦山開采過程因?yàn)榈叵滤斐傻V山涌水、突水；（2）隧道掘進(jìn)過程造成問題。龍廈鐵路象山隧道；（3）地下水超采引起的地面沉降等。

巖溶塌陷：三明、龍巖等覆蓋型巖溶區(qū)。

采空塌陷：主要發(fā)生于礦山地下開采范圍大、持續(xù)歷史長(zhǎng)的區(qū)域。

地面沉降：東部沿海港灣河口平原區(qū)（福州溫泉開采區(qū)）。

突發(fā)性、季節(jié)性特大雨造成地質(zhì)災(zāi)害，地表水和地下水互相溝通、連成一體，水源地成為一項(xiàng)迫切要去解決的問題。

這些問題的出現(xiàn)都會(huì)造成人民生命、財(cái)產(chǎn)的重大損失，國(guó)家也開始進(jìn)行水文地質(zhì)學(xué)科與相關(guān)學(xué)科結(jié)合的發(fā)展。

5.2水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)

由主要研究天然狀態(tài)下的地下水，轉(zhuǎn)向更重視研究人類活動(dòng)影響下的地下水；由局限于飽水帶的含水層，擴(kuò)展到包氣帶及“隔水層”；由只研究地殼表層地下水，擴(kuò)展到地球深層的水。

預(yù)計(jì)今后的水文地質(zhì)研究，在下列方面將有突破：裂隙水與巖溶水運(yùn)動(dòng)機(jī)制和計(jì)算方法；地下水中污染物和溫度運(yùn)移機(jī)制和計(jì)算方法；粘性土的滲透機(jī)制；包氣帶水鹽運(yùn)移機(jī)制；水文地球化學(xué)和同位素水文地質(zhì)學(xué)，地下水?dāng)?shù)學(xué)模型；地球深層水文地質(zhì)。

5.3福建省水文地質(zhì)學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)

近年來，水文地質(zhì)學(xué)科迎來了發(fā)展契機(jī)。2011年6月1日，中華人民共和國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則地下水環(huán)境》（HJ610-2011）在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)施。導(dǎo)則的實(shí)施對(duì)地下水工作者是一個(gè)新的開端，特別是對(duì)于一級(jí)項(xiàng)目的地下水評(píng)價(jià)工作有了更高的要求，也使得社會(huì)發(fā)展環(huán)境中開始重視地下水的工作，地下水成為社會(huì)發(fā)展中環(huán)境的一個(gè)不可或缺的重要因素。福建省在這個(gè)大環(huán)境下也從2011年開始進(jìn)行了多流域、地區(qū)項(xiàng)目的地下水評(píng)價(jià)工作。

隨著人民生活水平的提高，社會(huì)開始關(guān)注和參與地?zé)衢_發(fā)租研究工作。一方面，民間投資者的熱情，使得原有地?zé)豳Y源開發(fā)利用不斷提升；另一方面，當(dāng)前我國(guó)正在努力實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的工作目標(biāo)，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)。福建省在地?zé)崂谩㈤_發(fā)已有逾百年的歷史，開發(fā)利用地?zé)崽貏e是淺層地?zé)豳Y源不僅對(duì)于緩解我省能源緊張的形勢(shì)，對(duì)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的工作目標(biāo)將起到積極的推進(jìn)作用，依靠科技進(jìn)步，提高地?zé)豳Y源勘查開發(fā)利用水平；加強(qiáng)地?zé)豳Y源特別是淺層地?zé)豳Y源的規(guī)劃工作，同時(shí)也能提供福建獨(dú)特的旅游資源和民生資源。

5.4福建省水文地質(zhì)學(xué)科發(fā)展的對(duì)策建設(shè)

地下水是水資源的組成部分，是生態(tài)與環(huán)境的重要要素，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要水源之一。在我省大部特別是沿海平原和海島地區(qū)，地下水在生活飲水、農(nóng)田灌溉、工業(yè)生產(chǎn)、城市發(fā)展和維系良好生態(tài)與環(huán)境方面發(fā)揮了重要作用。近年來，一些地區(qū)由于過量開采地下水，導(dǎo)致地下水水位持續(xù)下降，地下含水層被疏干，引發(fā)了地面沉降、海水入侵、土地沙化；一些地區(qū)由于廢污水過量排放和面源污染的不斷加劇，造成地下水水質(zhì)惡化，地下水資源開發(fā)利用中存在的諸多問題已嚴(yán)重危及水資源的可持續(xù)利用，對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)安全構(gòu)成威脅，加強(qiáng)對(duì)地下水資源的管理和保護(hù)刻不容緩。

水資源屬國(guó)家所有，加強(qiáng)水資源的合理分配、管理和保護(hù)事關(guān)國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全與公共安全。根據(jù)地下水的資源與環(huán)境屬性，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展以及生態(tài)與環(huán)境保護(hù)對(duì)地下水的要求，統(tǒng)籌考慮水資源的合理配置和公共資源的使用和保護(hù)準(zhǔn)則，合理劃分地下水功能區(qū)，協(xié)調(diào)地下水不同使用功能之間的關(guān)系，是政府加強(qiáng)公共管理和社會(huì)服務(wù)的重要體現(xiàn)，是履行《水法》賦予水行政主管部門依法管理地下水資源職責(zé)的客觀要求。

地下水賦存于地質(zhì)介質(zhì)中，具有運(yùn)動(dòng)緩慢、補(bǔ)給周期長(zhǎng)、循環(huán)更新慢、自我修復(fù)能力差、地下水系統(tǒng)遭到破壞后難以治理和修復(fù)等特點(diǎn)，必須采取嚴(yán)格的措施加以有效保護(hù)。以水文地質(zhì)單元為基礎(chǔ)、結(jié)合區(qū)域地下水主導(dǎo)功能劃分地下水功能區(qū)，制訂開發(fā)利用和保護(hù)目標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)，為地下水合理開發(fā)、保護(hù)、治理與管理提供科學(xué)依據(jù)，以保障供水安全、生態(tài)與環(huán)境安全和地下水資源的可持續(xù)利用。

針對(duì)福建省的上述特點(diǎn)和福建省現(xiàn)狀：最好按區(qū)域性（1：50萬、1：20萬、1：5萬）、城鎮(zhèn)供水（如龍巖市、永安市……）、農(nóng)業(yè)供水（如連城）、工礦供水（洪寬工業(yè)區(qū)、永安造紙廠……）、專題性研究（如福建省地下水污染調(diào)查……）、地下水治理（如航站樓工程降水、鐵礦采空區(qū)降水）、地方病、地下熱水等。將有地下水可作為供水水源地區(qū)，以及沿海半島、島嶼缺水地區(qū)，進(jìn)行多手段、全方位地下水找水的工作；同時(shí)應(yīng)對(duì)地下水水源地進(jìn)行劃分，利于不同層級(jí)的保護(hù)；將地下水作為福建省水源地的應(yīng)急水源和儲(chǔ)備資源。

1999年，福建省地表水資源總量1215.39×108m3，多年平均值為1201×108m3。全省水資源總量1216.11×108m3，約占全國(guó)水資源總量的4.2%；人均水資源3665m3，高于全國(guó)平均水平，但其空間分配不均。缺水地區(qū)主要為沿海島嶼、半島岬角區(qū)及紅土臺(tái)地區(qū)。沿海四地市人口和工業(yè)產(chǎn)值占全省總量的70%，而水資源只占全省水資源的36%。特別是近年開發(fā)港灣島嶼為開發(fā)區(qū)、投資區(qū)，水資源供需矛盾突出。缺水者主要為農(nóng)灌用水和重點(diǎn)投資開發(fā)區(qū)用水。這就需要福建省應(yīng)對(duì)沿海半島、島嶼缺水地區(qū)進(jìn)行多手段、全方位地下水找水的工作。

福建省地貌最大特點(diǎn)是平原分散，分水嶺分割面積小，地下水的匯水面積普遍較小。地貌形態(tài)受構(gòu)造控制，分水嶺及主干河谷常以北東、北西及北北東方向?yàn)橹?，海岸線總體方向和主要干河呈交叉狀分布。這就要求按流域進(jìn)行系統(tǒng)性水文地質(zhì)、環(huán)境污染等綜合調(diào)查與研究。同時(shí)城市周邊1/5萬區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查較欠缺，應(yīng)盡快完善該部分的工作。

加強(qiáng)地?zé)豳Y源勘查評(píng)價(jià)，同時(shí)勘查新的地?zé)崴磪^(qū)、評(píng)價(jià)不同地區(qū)地?zé)豳Y源開發(fā)利用的適宜性、科學(xué)統(tǒng)一管理全省地下熱水資源、研究開發(fā)新的地?zé)豳Y源形式等，提供一個(gè)成熟的技術(shù)流程、堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)和可靠的工作示范。

5.5今后工作建議

（1）開展縣市范圍內(nèi)的主要地下水供水地域調(diào)查，以應(yīng)對(duì)極端氣象條件下的工程取水目標(biāo)。

（2）開展地下水分散供水的水文地質(zhì)條件研究，解決廣大分散居住生活工作人員的地下水水源地。

篇4

關(guān)鍵詞：地質(zhì)勘查；水文問題

中圖分類號(hào)：P64文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、水文地質(zhì)勘察存在的問題

1各種類型的地下水

1．1地下水類型

根據(jù)特有性質(zhì)，及賦存介質(zhì)將地下水分為松散巖類孔隙水，碎屑巖裂隙孔隙水，碳酸鹽巖裂隙喀斯特水，火山巖裂隙孔隙水、基巖裂隙水；按其埋藏條件和水力特性是棲息，潛水和承壓水。

1．2含水層水平，分布，巖性，厚度，埋藏深度含水層：(卵石礫石土，礫石，礫石，砂礫巖)，性別(礫砂，砂礫，沙，沙細(xì)，淤泥，淤泥質(zhì)土)破碎基巖風(fēng)化帶，構(gòu)造破碎帶，巖層孔隙與裂縫，石灰?guī)r的溶蝕、孔洞、漏斗、山洞等，玄武巖的裂隙帶。隔水層：粉質(zhì)粘土和致密完整巖石。

2靜水位和變化幅度

天然地基承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算砂土地震液化，膨脹土，脹縮深度確定，基礎(chǔ)深度的確定，邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。基坑側(cè)土壓力計(jì)算基坑降水和地下工程，涌水量計(jì)算，計(jì)算深基坑，地下室底板抗浮計(jì)算，判別巖石滲透變形(流土，管道，腐蝕)等一系列問題，需要靜水位地下水資料。要準(zhǔn)確的測(cè)定，一般在洞后24h后統(tǒng)一測(cè)定。充分利用抽水孔觀察孔觀察，必要時(shí)下測(cè)水管觀測(cè)。地下水位的地形，氣象，水文和人的因素和變化，收集區(qū)域水文地質(zhì)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的鄰近地區(qū)或通過長(zhǎng)期觀察和調(diào)查，查明地下水水位變化特征。一般隨季節(jié)變化而變化，隨潮汐海岸，河流和湖泊岸邊洪水影響，人工排水區(qū)抽水影響地下室底板的抗浮計(jì)算時(shí)，應(yīng)提供最高水位數(shù)據(jù)。如果不是最高水位，平原區(qū)地下水設(shè)防水準(zhǔn)的建筑室外地坪標(biāo)高。

3地下水的徑流、補(bǔ)給、排泄

根據(jù)地形，氣象，水文，地質(zhì)結(jié)構(gòu)，含水層分布狀況及其與水接觸，分析地下水流動(dòng)和動(dòng)態(tài)特性。地下的水流量，根據(jù)水位(壓力)線圖確定。水力坡度根據(jù)水位(壓力)圖計(jì)算。

4地下水化學(xué)成分及其對(duì)建筑材料腐蝕評(píng)價(jià)，需要飲用水，適宜性評(píng)價(jià)

只為腐蝕性評(píng)價(jià)淺析，需要飲用水適宜性評(píng)價(jià)分析。評(píng)價(jià)腐蝕的二級(jí)或三環(huán)境評(píng)價(jià)，根據(jù)地層滲透性評(píng)價(jià)，弱透水層是指粉土和粘性土，強(qiáng)透水層是指沙質(zhì)土壤(粉砂，細(xì)砂，砂，砂，礫石，碎石土和裂縫，沙)孔和搖滾的發(fā)展。

5測(cè)定水文地質(zhì)參數(shù)

根據(jù)工程要求，通過抽水試驗(yàn)，滲透試驗(yàn)，注水試驗(yàn)，水壓試驗(yàn)測(cè)定地下水流速，孔隙水壓力，測(cè)定長(zhǎng)期觀測(cè)和室內(nèi)試驗(yàn)，滲透系數(shù)，影響半徑，提供導(dǎo)水系數(shù)，水供應(yīng)，釋水因子，吸收率，地下水實(shí)際流速流量，孔隙水壓力等參數(shù)。一般工程測(cè)量中，經(jīng)常只做簡(jiǎn)單的抽水試驗(yàn)，提供粗略的滲透系數(shù)。重要的項(xiàng)目要做2次以上的降水抽水試驗(yàn)，至少要有1個(gè)觀察孔的安排，最大下降方法的工程設(shè)計(jì)需要縮編水平或達(dá)到降水設(shè)計(jì)降深的一半。常用的方法計(jì)算地下水井

6地下水預(yù)測(cè)不良地質(zhì)作用

沼澤和鹽堿化；巖石軟化，解體和濕陷性；膨脹土脹縮變形；地面塌陷；邊坡失穩(wěn)；井下突水；基礎(chǔ)上浮，坑底突涌；海水入侵。

二、對(duì)水文地質(zhì)工作的建議

1地下水水質(zhì)污染情況的調(diào)查是保障供水安全的基本措施

針對(duì)我國(guó)的水質(zhì)受到嚴(yán)重污染的情況，因此急需發(fā)展的全面調(diào)查地下水水質(zhì)，并作為一個(gè)主要的工程來抓。在工作部署上可以是大流域或經(jīng)濟(jì)發(fā)展重點(diǎn)區(qū)域，城市群區(qū)域，農(nóng)牧業(yè)重點(diǎn)開發(fā)區(qū)逐步蔓延。建議這項(xiàng)工作已進(jìn)行了地下水與環(huán)境地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目中分離出來，作為一個(gè)單獨(dú)的項(xiàng)目。在我國(guó)現(xiàn)在已經(jīng)很難找到地下水反映本地背景值的區(qū)域作為對(duì)比，提供l?20萬區(qū)域水文地質(zhì)普查數(shù)據(jù)作為原始背景。

2加強(qiáng)地下水均衡試驗(yàn)基地建設(shè)

論加強(qiáng)水文地質(zhì)參數(shù)，為不同地區(qū)(代表不同的水文地質(zhì)類型)地下水科學(xué)實(shí)驗(yàn)基地，發(fā)展和地下水科學(xué)實(shí)驗(yàn)。除了測(cè)試地下水蒸發(fā)蒸騰的研究，還應(yīng)結(jié)合不同的地貌類型。

3全面實(shí)施地下水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目規(guī)劃

根據(jù)示范多個(gè)地區(qū)，全面建設(shè)地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和自動(dòng)傳輸系統(tǒng)，一批有代表性的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。自從我國(guó)開始實(shí)施監(jiān)測(cè)以來，不能反映真實(shí)的數(shù)據(jù)，急需一批新的監(jiān)測(cè)孔，這是實(shí)施國(guó)土資源部對(duì)地下水監(jiān)測(cè)，防止地下水的過度開采污染和重大舉措。

4積極實(shí)施新理論、新技術(shù)和新方法的研究和推廣

應(yīng)用遙感技術(shù)，同位素技術(shù)，數(shù)值模擬技術(shù)，信息技術(shù)是提高水文地質(zhì)特征和機(jī)制的重要技術(shù)方法。目前研究的服務(wù)繼續(xù)擴(kuò)大，以準(zhǔn)確的水文地質(zhì)參數(shù)，降低身體的工作量，為決策分析提供技術(shù)支持與管理。地下水系統(tǒng)理論，系統(tǒng)理論在水文地質(zhì)中的應(yīng)用，地下水運(yùn)動(dòng)和分析的水資源評(píng)價(jià)的基本理論，要結(jié)合中國(guó)的實(shí)踐，進(jìn)一步完善和提高。

5加強(qiáng)區(qū)域綜合研究和專題研究

我國(guó)地域遼闊，自然地理和地質(zhì)條件復(fù)雜，地質(zhì)條件極其復(fù)雜，我國(guó)地下水的分布和演化具有深刻影響。地下水的形成理論，平均價(jià)值的地下水運(yùn)動(dòng)，水文學(xué)與地球化學(xué)作用，人為干擾的影響下條件的變化，需要進(jìn)行深入的研究。中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局已明確區(qū)域研究院，是一家專業(yè)研究機(jī)構(gòu)，也是區(qū)域管理中心，中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)研究所與各大專院校，更應(yīng)成為跨學(xué)科研究中心，培訓(xùn)水文地質(zhì)專家的理論和實(shí)際應(yīng)用的專家，并不斷的提高我們的水文地質(zhì)研究。

6加強(qiáng)地下水合理利用與保護(hù)

繼續(xù)實(shí)施的帶有全局性，長(zhǎng)期性，定向問題研究。國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃中，規(guī)劃的水文地質(zhì)工作的發(fā)展帶來了巨大的機(jī)遇。國(guó)家需要的是水文地質(zhì)工作的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，結(jié)合經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需要，服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，水文工作才有生命力。根據(jù)政府的職能部門，應(yīng)不斷加強(qiáng)地下水開發(fā)利用和保護(hù)的相關(guān)政策的戰(zhàn)略研究，使地下水這一寶貴資源的自然屬性和社會(huì)屬性是緊密結(jié)合經(jīng)濟(jì)，走出一條適合我國(guó)國(guó)情和自然環(huán)境的綜合與協(xié)調(diào)的辦法可持續(xù)發(fā)展。

結(jié)束語

地下水是巖土體的組成部分，它直接影響建筑場(chǎng)地地基巖土體的工程特性，對(duì)建筑物地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和耐久性都產(chǎn)生影響，但在工程勘察設(shè)計(jì)和施工過程中水文地質(zhì)問題卻常常被忽視。本文結(jié)合筆者多年工作經(jīng)驗(yàn)，就水文地質(zhì)的分類以及存在的問題進(jìn)行了初步的分析，并對(duì)水文地質(zhì)勘查工作提出了相關(guān)的建議，供相關(guān)人員參考。

參考文獻(xiàn)

[1]吳波．工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)測(cè)試與研究[J]．中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2009第2l期．

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關(guān)鍵詞：長(zhǎng)輸油氣管道 地下水 環(huán)境影響評(píng)價(jià) 防范措施

一、前言

為了更好地貫徹《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》、《中華人民共和國(guó)環(huán)境影響評(píng)價(jià)法》等相關(guān)法律法規(guī)，保護(hù)環(huán)境，防治污染，規(guī)范建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境管理工作。2011年2月11日，國(guó)家環(huán)境保護(hù)部批準(zhǔn)了《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則—地下水環(huán)境》（以下簡(jiǎn)稱《導(dǎo)則》）為地下水環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，并于2011年6月1日起實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)的一般性原則、內(nèi)容、工作程序、方法和要求。

一直以來，地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)是整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)中較薄弱的一個(gè)環(huán)節(jié)，其主要原因有：（1） 地下水環(huán)境影響的隱蔽性：由于地下水環(huán)境受到污染之后會(huì)隱藏到地下，不易被直接觀察到，即使污染已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重，也是很難被發(fā)現(xiàn)；（2） 地下水環(huán)境影響的滯后性：從地下水環(huán)境污染發(fā)生到顯現(xiàn)危害需要經(jīng)歷漫長(zhǎng)的歷程，有可能建設(shè)項(xiàng)目已經(jīng)結(jié)束，地下水的危害才突顯出來；（3） 地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)任務(wù)的艱巨性：查清地下水環(huán)境耗資大、專業(yè)性強(qiáng)、技術(shù)復(fù)雜，在項(xiàng)目論證階段實(shí)施難度大。此新導(dǎo)則的實(shí)施，充分表明國(guó)家對(duì)地下水環(huán)境污染問題非常重視，這對(duì)我國(guó)地下水資源的保護(hù)具有重要的指導(dǎo)意義。也會(huì)促使今后的地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作更加規(guī)范。

二、長(zhǎng)輸油氣管道項(xiàng)目的性質(zhì)

在認(rèn)識(shí)油氣長(zhǎng)輸管道之前，我們先要知道兩個(gè)概念。壓力管道和長(zhǎng)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(shè)備，其范圍規(guī)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(zhì)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(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體介質(zhì)，且公稱直徑大于25mm的管道。壓力管道按其用途劃分為工業(yè)管道、公用管道和長(zhǎng)輸管道。長(zhǎng)輸管道（long-distance pipeline）：長(zhǎng)輸管道系指產(chǎn)地、儲(chǔ)存庫(kù)、使用單位之間用于輸送商品介質(zhì)的管道，具體講就是跨越地、市輸送或跨越省、自治區(qū)、直轄市輸送商品介質(zhì)的長(zhǎng)距離（一般大于50km）管道。

在國(guó)際上，管道輸送是與鐵路、公路、水運(yùn)、航空并列的五大運(yùn)輸方式之一。在油氣輸運(yùn)方面，管道運(yùn)輸和其他運(yùn)輸方式相比，有著十分得天獨(dú)厚的優(yōu)點(diǎn)，一般是一次投入，多年受益，是一項(xiàng)有益又有效的運(yùn)輸工程。隨著西氣東輸天然氣管道工程，西油東送、北油南運(yùn)原油成品油管道工程的建設(shè)，國(guó)家能源格局戰(zhàn)略調(diào)整發(fā)展正在逐步形成。

從環(huán)境保護(hù)的角度來講，長(zhǎng)輸油氣管道工程具有以下特點(diǎn)：

1.管道一般長(zhǎng)度較長(zhǎng)，管徑較大，臨時(shí)占地面積大，棄土石方分散且量大，影響面廣；

2.長(zhǎng)輸管道經(jīng)過的地貌復(fù)雜多樣，因此存在著不同特點(diǎn)，工程在建設(shè)過程中作業(yè)線路清理將破壞沿線地貌；

3.作業(yè)線路的清理還可能涉及居民搬遷， 穿過林帶的線路區(qū)域使用功能發(fā)生改變等；

4.長(zhǎng)輸管道輸送的介質(zhì)為天然氣或石油， 具有較大的潛在危險(xiǎn)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(qū)。其工程建設(shè)大致可以分為3個(gè)時(shí)期：勘察設(shè)計(jì)期，施工期和運(yùn)行期。在勘察設(shè)計(jì)期，主要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘、土地調(diào)查，實(shí)地測(cè)量及文物保護(hù)區(qū)調(diào)查等活動(dòng)，以確定合理的路由通道，此階段對(duì)周圍環(huán)境影響極小。施工期，主要活動(dòng)包括測(cè)量、放線、掃線、布管、組對(duì)、焊接、補(bǔ)口補(bǔ)傷、下溝、三樁埋設(shè)和表土回填、地貌恢復(fù)等活動(dòng)。期間要進(jìn)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(shè)備及輔助材料的運(yùn)輸和臨時(shí)堆放。對(duì)周圍環(huán)境影響較大。運(yùn)行期，管道運(yùn)輸?shù)氖秃吞烊粴?，能夠調(diào)整地方能源格局，對(duì)社會(huì)環(huán)境影響較大。此時(shí)若無重大油氣泄漏事故發(fā)生，對(duì)周圍環(huán)境影響較小。但長(zhǎng)輸油氣管道工程的事故風(fēng)險(xiǎn)率比較高，例如洪澇災(zāi)害、滑坡、泥石流、地面沉降、地震等地質(zhì)災(zāi)害以及海水、濕地等對(duì)管線的侵蝕，在運(yùn)行期會(huì)造成管線的破裂、閘門破裂、以及管線放空等可能會(huì)造成油氣泄漏，引發(fā)火災(zāi)，導(dǎo)致地表水、土壤、植被的破壞，造成大面積的環(huán)境污染。

長(zhǎng)輸油氣管道工程在進(jìn)行地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)該首先區(qū)分是長(zhǎng)輸天然氣管道工程還是長(zhǎng)輸油管道工程，因?yàn)樗鼈兘o地下水的潛在威脅是不一樣的，下面我們將分別進(jìn)行討論。

三、地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)等級(jí)的劃分

在進(jìn)行地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)等級(jí)的劃分工作前，首先要確定建設(shè)項(xiàng)目的項(xiàng)目類型。根據(jù)《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則-地下水環(huán)境》（HJ 610-2011），考慮建設(shè)項(xiàng)目對(duì)地下水環(huán)境影響的特征，將建設(shè)項(xiàng)目分成三類。一類是可能造成地下水水質(zhì)污染的建設(shè)項(xiàng)目；二類是可能引起地下水流場(chǎng)或地下水水位變化，并導(dǎo)致環(huán)境水文地質(zhì)問題的建設(shè)項(xiàng)目；三類是指同時(shí)具備一類和二類建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響特征的建設(shè)項(xiàng)目。在長(zhǎng)輸油氣管道工程施工期，作業(yè)帶寬度一般在18～25m，深度一般3～5m，雖然會(huì)造成一定的地表擾動(dòng)，水質(zhì)污染，但其影響是暫時(shí)的，且不會(huì)影響地下水水力聯(lián)系及區(qū)域地下水流場(chǎng)或水位變化，因此，可依據(jù)《導(dǎo)則》，該管道工程確定為Ⅰ類建設(shè)項(xiàng)目。

確定完項(xiàng)目類型之后，根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目場(chǎng)地的包氣帶防污性能、含水層易污染特征、地下水環(huán)境敏感程度、污水排放量與污水水質(zhì)復(fù)雜程度等指標(biāo)，確定長(zhǎng)輸天然氣管道建設(shè)項(xiàng)目的工作等級(jí)為三級(jí)，確定長(zhǎng)輸原油或成品油管道工作等級(jí)為二級(jí)或者三級(jí)。

四、地下水環(huán)境影響現(xiàn)狀調(diào)查和評(píng)價(jià)

1.現(xiàn)狀調(diào)查

長(zhǎng)輸油氣管道工程地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查的主要內(nèi)容是區(qū)域水文地質(zhì)條件調(diào)查和地下水環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)。這些具體的內(nèi)容在《導(dǎo)則》中均有了詳細(xì)的規(guī)定。特別強(qiáng)調(diào)的是在管道沿線穿越的生態(tài)敏感點(diǎn)及具有供水作用的水源地需再進(jìn)行較詳細(xì)的調(diào)查。

2.現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

長(zhǎng)輸油氣管道工程地下水環(huán)境現(xiàn)狀評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容主要包括兩方面：一是采用單項(xiàng)水質(zhì)因子標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)法進(jìn)行地下水水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)，若存在超標(biāo)問題，應(yīng)分析原因；二是若評(píng)價(jià)范圍內(nèi)存在區(qū)域地下水水位降落漏斗狀況、地面沉降、地裂縫等環(huán)境水文地質(zhì)問題，應(yīng)結(jié)合地下水的排泄、補(bǔ)給、徑流對(duì)其進(jìn)行定量半定量分析。

五、地下水敏感目標(biāo)的確定

敏感目標(biāo)是指在建設(shè)項(xiàng)目施工和營(yíng)運(yùn)過程中，需要重點(diǎn)保護(hù)避免受其影響破壞的特定對(duì)象。一般建設(shè)項(xiàng)目，地下水影響評(píng)價(jià)中最常見的敏感目標(biāo)包括飲用水源地、生態(tài)濕地、河流、地下水水庫(kù)、泉等環(huán)境敏感區(qū)。分析確定長(zhǎng)輸油管道工程沿線敏感點(diǎn)時(shí)，應(yīng)考慮兩個(gè)方面：一，長(zhǎng)輸油氣管道工程一般跨多地區(qū)、多地形地貌，沿線難免會(huì)經(jīng)過地質(zhì)脆弱點(diǎn)，增加長(zhǎng)輸管道的風(fēng)險(xiǎn)事故概率。因此，確定地下水敏感目標(biāo)時(shí)應(yīng)結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害報(bào)告中提到的地質(zhì)脆弱點(diǎn)，充分考慮地震、地質(zhì)災(zāi)害和不良地質(zhì)現(xiàn)象等。二、在油管道經(jīng)過的不可避免地段，應(yīng)充分考慮人類活動(dòng)對(duì)管道的潛在影響，如部分城鎮(zhèn)郊區(qū)、人類活動(dòng)密集區(qū)等也應(yīng)該是長(zhǎng)輸油管道工程地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)的敏感目標(biāo)。

長(zhǎng)輸天然氣管道工程地下水敏感目標(biāo)的確定應(yīng)考慮管道沿線飲用水水源保護(hù)區(qū)、具有飲用水功能的水井為主要敏感目標(biāo)。因?yàn)楣艿涝谏鲜龅貐^(qū)施工時(shí)，產(chǎn)生的生活廢水、生活垃圾、以及可能撒漏的機(jī)械油會(huì)對(duì)地下水產(chǎn)生一定的影響，除此以外，天然氣管道工程對(duì)地下水影響較小。

六、地下水環(huán)境影響預(yù)測(cè)

在確定長(zhǎng)輸油氣管道地下水環(huán)境敏感目標(biāo)之后，我們結(jié)合地下水環(huán)境影響預(yù)測(cè)原則， 對(duì)長(zhǎng)輸天然氣管道工程在施工期和運(yùn)行期，對(duì)地下水環(huán)境敏感目標(biāo)進(jìn)行三級(jí)評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)方法主要是回歸分析法、趨勢(shì)外推法、類比法和時(shí)序分析法。對(duì)長(zhǎng)輸油管道工程在施工期和運(yùn)行期，在地下水敏感目標(biāo)區(qū)域應(yīng)進(jìn)行正常的和風(fēng)險(xiǎn)事故狀態(tài)下兩種預(yù)測(cè)。主要預(yù)測(cè)方法是二級(jí)評(píng)價(jià)中水文地質(zhì)條件復(fù)雜時(shí)采用數(shù)值法，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單時(shí)采用解析法。三級(jí)評(píng)價(jià)多采用回歸分析法、趨勢(shì)外推法、類比法和時(shí)序分析法。

在重要地下水環(huán)境敏感目標(biāo)區(qū)域，預(yù)測(cè)范圍應(yīng)該充分考慮到地下水源匯項(xiàng)，覆蓋一個(gè)完整的水文地質(zhì)單元，以及可能與建設(shè)項(xiàng)目所在的水文地質(zhì)單元存在直接補(bǔ)徑排關(guān)系的區(qū)域。模擬預(yù)測(cè)結(jié)果應(yīng)包括管道與敏感目標(biāo)間水文地質(zhì)圖剖面圖、地下水潛水流場(chǎng)圖以及能夠反映地下水受到溢油事故污染時(shí)模擬結(jié)果預(yù)測(cè)圖等。

七、地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)

我們知道，依據(jù)我國(guó)地下水水質(zhì)現(xiàn)狀、人體健康基準(zhǔn)值及地下水質(zhì)量保護(hù)目標(biāo)，并參照了生活飲用水、工業(yè)用水水質(zhì)要求，《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 14848-93）將地下水質(zhì)量劃分為五類。

Ⅰ類，主要反映地下水化學(xué)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(xué)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(zhǔn)值為依據(jù)。主要適用于集中式生活飲用水水源及工、農(nóng)業(yè)用水。

Ⅳ類，以農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水要求為依據(jù)。除適用于農(nóng)業(yè)和部分工業(yè)用水外，適當(dāng)處理后可作生活用水。

Ⅴ類，不宜飲用，其他用水可根據(jù)使用目的選用。

在長(zhǎng)輸油氣管道地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)中，地下水評(píng)價(jià)執(zhí)行《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 14848-93）中的Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，其中，石油類參照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)值（詳見表1），是能夠滿足國(guó)家環(huán)保要求的。

表1 地下水環(huán)境評(píng)價(jià)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) （mg/L）

八、風(fēng)險(xiǎn)防范措施

長(zhǎng)輸油氣管道工程對(duì)地下水的環(huán)境影響總結(jié)為以下兩點(diǎn)：一、在施工期，施工人員的生活污水、生活垃圾、施工機(jī)械油料的意外撒漏等若不加強(qiáng)管理，有可能經(jīng)雨水流入地下水流場(chǎng)，給水體造成污染。二、在運(yùn)行期，若有油氣泄漏事故發(fā)生，泄漏出的原油隨地下水流場(chǎng)滲入地下水系統(tǒng)，造成水體污染。根據(jù)不同地段的不同水文地質(zhì)特征，工程對(duì)地下水的環(huán)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(zhì)條件、地下水類型等，合理劃分水文地質(zhì)單元之后，才能進(jìn)一步對(duì)地下水污染進(jìn)行模擬預(yù)測(cè)，并提出相應(yīng)污染防治措施。

根據(jù)長(zhǎng)輸油氣管道工程特點(diǎn)，以及管道沿線的地質(zhì)地貌環(huán)境，并結(jié)合管道工程建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，為最大限度地減少對(duì)地下水環(huán)境的影響，防止地下水環(huán)境污染，應(yīng)采取以下措施：

1.對(duì)管道施工過程中可能產(chǎn)生的環(huán)境影響以預(yù)防為主，要求建設(shè)單位必須制定環(huán)境保護(hù)管理的具體措施，加強(qiáng)環(huán)境管理，預(yù)防對(duì)地下水環(huán)境產(chǎn)生不利影響；

2.在地下水埋深小于2.3m的區(qū)域埋設(shè)管道時(shí)，應(yīng)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(dá)到減輕地下水環(huán)境影響的目的；

3.在長(zhǎng)輸油氣管道沿線地下水環(huán)境敏感區(qū)域設(shè)置地下水防污監(jiān)控點(diǎn)，建立地區(qū)地下水環(huán)境監(jiān)控體系，制定監(jiān)測(cè)計(jì)劃，并配備先進(jìn)的監(jiān)測(cè)儀器和設(shè)備，以便在日常巡線工作中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)采取措施；

4.協(xié)助建設(shè)單位制定地下水風(fēng)險(xiǎn)事故應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案，明確風(fēng)險(xiǎn)事故狀態(tài)下應(yīng)采取的封閉、截流等措施，提出防止受污染的地下水?dāng)U散和對(duì)受污染的地下水治理的具體方案。

九、小結(jié)

綜上所述，地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)因其具有隱蔽性和滯后性，一直以來是環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作的重點(diǎn)。同任何建設(shè)項(xiàng)目一樣，長(zhǎng)輸油氣管道工程在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用是毋容質(zhì)疑的，但他們對(duì)環(huán)境的影響也是顯而易見的。在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，采取適當(dāng)?shù)牡叵滤Ｗo(hù)措施和完備的應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案，長(zhǎng)輸油氣管道工程對(duì)地下水環(huán)境的影響是可以得到預(yù)防和治理的。本文就結(jié)合生產(chǎn)中遇到的一些實(shí)際問題，總結(jié)了以上幾點(diǎn)地下水環(huán)境影評(píng)價(jià)思路，僅供相互參考討論。希望在廣大環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作者的共同努力下，地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作能夠?qū)崿F(xiàn)更大的突破。

參考文獻(xiàn)

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篇6

關(guān)鍵詞：水質(zhì)評(píng)價(jià)；超標(biāo)評(píng)價(jià)；洗車河流域；猛洞河流域；地下水

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，地下水開發(fā)利用規(guī)模日益增大，與地下水有關(guān)的環(huán)境問題日益突出。地下水環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到城市的經(jīng)濟(jì)建設(shè)、人民的生產(chǎn)生活和環(huán)境保護(hù)等一系列問題[1]。以往對(duì)地表水的研究較多，而對(duì)地下水質(zhì)量關(guān)注相對(duì)較少。因此，開展湘西地區(qū)地下水質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)， 對(duì)促進(jìn)湘西地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境持續(xù)健康發(fā)展，具有重要意義。

湘西地下水污染調(diào)查評(píng)價(jià)是屬于中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局布置的國(guó)土資源大項(xiàng)目―《西南地區(qū)巖溶地下水污染調(diào)查評(píng)價(jià)》的一小部分，受中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所委托，由湖南省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站承擔(dān)湘西片區(qū)工作，2011年主要開展了酉水河下游猛洞河流域地下水污染調(diào)查評(píng)價(jià)，2012年主要開展了酉水河上游洗車河流域地下水污染調(diào)查評(píng)價(jià)工作。

1 研究區(qū)水文地質(zhì)條件

1.1 區(qū)域地質(zhì)

區(qū)內(nèi)出露的地層主要包括寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、二疊系、三疊系、白堊系等。其中巖溶地層主要為寒武系、奧陶系、二疊系、三疊系等。

1.2 區(qū)域構(gòu)造

區(qū)內(nèi)主要褶皺有龍山向斜、洗洛背斜、洛塔向斜、八面山向斜等9個(gè)。主要斷裂有龍山性質(zhì)不明斷裂、張家坡壓性斷裂、唐家灣壓性斷裂等19條。

1.3 地下水類型

區(qū)內(nèi)依據(jù)地層巖性組合特征、含水空隙介質(zhì)組合特征及地下水的水理性等，地下水類型大致可劃分為四大類：松散巖類孔隙水、紅層碎屑巖裂隙孔隙水、基巖裂隙水、碳酸鹽巖巖溶水。

松散巖類孔隙水主要分布于酉水河左岸龍山縣城第四系沖積相砂礫層中。

紅層碎屑巖裂隙孔隙水分布于龍山縣（城）白堊系東湖群紫紅色砂巖、鈣質(zhì)粉砂巖等裂隙、孔隙中。

基巖裂隙水主要賦存于砂巖、頁巖等碎屑巖類風(fēng)化裂隙和構(gòu)造裂隙中。

碳酸鹽巖巖溶水含水豐富的主要分布于洗洛、洛塔、八面山和馬蹄寨～靛芳等向斜近翼部及南部邊陲；洗洛背斜、紅巖溪～洗車河背斜等5個(gè)褶皺的核部及近核部也有分布。含水中等的主要分布在洗洛、洛塔和馬蹄寨～靛芳等向斜近核部。含水貧乏的主要分布在龍山（縣城）向斜核部或近核部。

2 評(píng)價(jià)指標(biāo)，方法及標(biāo)準(zhǔn)

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)

本次地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)選定評(píng)價(jià)指標(biāo)50項(xiàng)。從單指標(biāo)及分類指標(biāo)類別對(duì)這50項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行歸類說明。可分為一般化學(xué)指標(biāo)、無機(jī)毒理指標(biāo)、毒性重金屬指標(biāo)、揮發(fā)性有機(jī)指標(biāo)、半揮發(fā)性有機(jī)物五類。

2.2 評(píng)價(jià)方法

采用《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T14848-2007）（報(bào)批稿）評(píng)價(jià)方法。按單指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果的最高類別確定，并指出最高類別的指標(biāo)。

2.3 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)，以《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T14848-2007）（報(bào)批稿）為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)地下水各指標(biāo)含量待征，將地下水質(zhì)量分為五類：

Ⅰ類地下水化學(xué)組分含量低，可適用于各種用途。

Ⅱ類地下水化學(xué)組分含量較低，可適用于各種用途。

Ⅲ類以人體健康基準(zhǔn)值為依據(jù)，適用于生活飲用水、農(nóng)業(yè)用水和大多數(shù)工業(yè)用水。

Ⅳ類以農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水質(zhì)量要求以及一定水平的人體健康風(fēng)險(xiǎn)為依據(jù)，適用于農(nóng)業(yè)和部分工業(yè)用水，適當(dāng)處理后可作生活飲用水。

Ⅴ類不宜作生活飲用水，其他用水可根據(jù)使用目的選用。

3 地下水質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

3.1 洗車河流域地下水質(zhì)量

2012年的地下水樣品（樣品數(shù)為44組）分析結(jié)果表明，湘西酉水河上游洗車河流域（龍山縣）巖溶地下水質(zhì)量現(xiàn)狀整體良好。Ⅰ類、Ⅱ類樣品分別占總樣品數(shù)的68.2%、29.5%，為適用于各種用途的水；Ⅲ類樣品占總樣品數(shù)的2.3%，為適用于集中式生活飲用水源及工農(nóng)業(yè)用水。Ⅰ類～Ⅲ類樣品比例數(shù)達(dá)100 %，廣泛分布于工作區(qū)各個(gè)地下水系統(tǒng)。

Ⅰ類水質(zhì)分區(qū)面積703.26Km2，占整個(gè)工作區(qū)面積的27.54%，主要分布在三元、石牌、烏鴉、白羊、茅坪、召市、老興、八面山、賈壩、洛塔、水田壩等鄉(xiāng)鎮(zhèn)；Ⅱ類水質(zhì)分區(qū)面積1792.45Km2，占整個(gè)工作區(qū)面積的70.2%，主要分布在龍山縣城、石羔、桶車、大安、水田壩、灣塘、桂塘、咱果、賈市、隆頭、里耶、洗車河、苗兒灘、紅巖溪等鄉(xiāng)鎮(zhèn)；Ⅲ類水質(zhì)分區(qū)面積57.71 Km2，占整個(gè)工作區(qū)面積的2.26%，主要集中在興隆街鄉(xiāng)鎮(zhèn)一帶，呈小塊面狀分布。見圖1

3.2 猛洞河流域地下水質(zhì)量

根據(jù)2011年取樣測(cè)試數(shù)據(jù)（樣品數(shù)為44組）結(jié)果得出，猛洞河流域地下水質(zhì)量整體較好，不經(jīng)任何處理可以直接飲用的地下水（Ⅰ～Ⅲ類水）2166.65Km2，占評(píng)價(jià)區(qū)總面積的85%，經(jīng)適當(dāng)處理可以飲用的地下水（Ⅳ類水）382.35Km2，占評(píng)價(jià)區(qū)總面積的15%，因調(diào)查點(diǎn)都屬于淺層水，故不考慮深層與淺層區(qū)別。但由于各地區(qū)水文地質(zhì)條件與經(jīng)濟(jì)發(fā)展有所不同，永順地下水質(zhì)量總體優(yōu)良，主要為可直接飲用水；保靖僅城區(qū)附近地下水質(zhì)量一般，為Ⅳ類水，其余區(qū)域都為可直接飲用水；古丈調(diào)查區(qū)內(nèi)地下水質(zhì)量總體質(zhì)量一般，主要為Ⅳ類水，通過調(diào)查得出主要是由于周圍工礦企業(yè)的污染。

Ⅰ～Ⅲ類水（可直接飲用）在全區(qū)大面積分布，主要為永順縣。Ⅳ類水主要分布在保靖縣遷陵鎮(zhèn)、陽朝鄉(xiāng)，古丈縣斷龍山鄉(xiāng)，永順縣芙蓉鎮(zhèn)、石堤鎮(zhèn)、松柏鎮(zhèn)西北部，呈小塊面狀分布。

從地下水影響因子來看，Ⅳ類水的影響因子主要是NO2-、Mn、NH4+等，NO2-是影響地下水質(zhì)量的最主要因子。見圖2

4 超標(biāo)評(píng)價(jià)

超標(biāo)率可以反映地下水污染的程度，參照《1∶250000區(qū)域地下水污染調(diào)查評(píng)價(jià)技術(shù)要求》提出的超標(biāo)限進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)指標(biāo)為本次測(cè)試的所有無機(jī)和有機(jī)指標(biāo)。

4.1 洗車河流域超標(biāo)評(píng)價(jià)

經(jīng)過測(cè)試結(jié)果得出，所有無機(jī)指標(biāo)中無超標(biāo)項(xiàng)目，有機(jī)指標(biāo)中只有一項(xiàng)超標(biāo)，超標(biāo)項(xiàng)目為六氯苯，超標(biāo)率為2.27%。易產(chǎn)生六氯苯污染的來源主要有污水污泥處理、造紙過程、木材處理等[2]，所以該點(diǎn)六氯苯超標(biāo)很大程度上來源于附近的造紙廠的污水排放。

4.2 猛洞河流域超標(biāo)評(píng)價(jià)

根據(jù)測(cè)試結(jié)果表明，超標(biāo)率最高的為NO2-，44個(gè)采樣點(diǎn)中有5個(gè)超標(biāo)，超標(biāo)率為11.36%；錳、SO42-、總硬度、耗氧量、NH4+等均有超標(biāo)，但是超標(biāo)率普遍不高，有機(jī)指標(biāo)中經(jīng)檢測(cè)不含超標(biāo)項(xiàng)。

NO2-超標(biāo)原因與農(nóng)田灌溉水（氮肥施用量過高）直接流入地下河系統(tǒng)有一定聯(lián)系，其次工業(yè)廢水中的主要污染物是化學(xué)需氧量和氨氮，未經(jīng)處理的污水通過河道、滲井、滲坑或農(nóng)田灌溉滲入地下，其有機(jī)氮化合物在土壤微生物的作用下，最終形成硝酸鹽，污染地下水。再次，生活垃圾中大量的含氮物質(zhì)在土壤微生物的作用下發(fā)酵分解，經(jīng)過土壤和包氣帶入滲到地下水中，垃圾滲瀝液中的NH4+在雨水的作用下，遷移到表土層中。在下滲水流和彌散作用下，大量NH4+和經(jīng)亞硝化、硝化作用形成的NO2-和NO3-穿越土壤和包氣帶入滲到地下水體中，也會(huì)造成局部NO2-超標(biāo)。

5 結(jié)論

湘西酉水河流域地下水資源豐富，地下水質(zhì)量狀況較好，大多為可直接飲用水源。人類活動(dòng)對(duì)地下水的影響相對(duì)其他市縣較小，地下水污染多發(fā)生在主要城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)周邊，主要呈點(diǎn)狀和小塊面狀分布，主要超標(biāo)項(xiàng)目有NO2-、六氯苯、錳、NH4+等。地下水開發(fā)利用潛力大，為此需要根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)已有水源地加大保護(hù)力度，開發(fā)并尋找新的水源地，使地下水成為主要的供水水源。

參考文獻(xiàn)：

篇7

關(guān)鍵詞：地區(qū)域；水文地質(zhì)條件；地下水循環(huán)；

中圖分類號(hào)：P641.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

導(dǎo)言：

隨著城市化、工業(yè)化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，人們物質(zhì)生活水平和生活質(zhì)量在不斷提高的同時(shí)地下水的開采也呈每年呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì)。但對(duì)于某些地區(qū)而言，地下水水量較為匱乏，因此，如何有效地對(duì)其進(jìn)行開發(fā)，也是目前區(qū)域發(fā)展的重要內(nèi)容之一。而就當(dāng)前來看，地下水污染問題的存在，不僅導(dǎo)致了一系列問題的產(chǎn)生，甚至給人們的生命財(cái)產(chǎn)埋下了巨大的安全隱患。為此，本文就針對(duì)地區(qū)域水文地質(zhì)條件及地下水循環(huán)展開研究。

1地區(qū)域水文地質(zhì)條件的分析方法

1.1 開采實(shí)驗(yàn)法

在當(dāng)前地下水需求量持續(xù)增加，地下水污染狀況，愈發(fā)嚴(yán)峻的產(chǎn)業(yè)時(shí)代背景下，如何高效地進(jìn)行地下水資源的開采成為現(xiàn)階段起企業(yè)發(fā)展的核心問題。水文地質(zhì)分析可幫助工作人員明確地判斷出地下水的狀況，提出相應(yīng)的預(yù)防措施，為預(yù)期開采效果的取得打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。而其中開采實(shí)驗(yàn)法是現(xiàn)階段相關(guān)企業(yè)進(jìn)行水文地質(zhì)分析常用的方峰之一，即按照實(shí)際抽水量進(jìn)行抽水試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)其相關(guān)信息進(jìn)行判斷。開采實(shí)驗(yàn)法通常應(yīng)用于水文地質(zhì)條件復(fù)雜且一時(shí)難以查清又急需做出資源評(píng)價(jià)的地區(qū)。

1.2 水文分析法

對(duì)于地下水系統(tǒng)而言，水量在進(jìn)行循環(huán)作業(yè)的過程中，無論補(bǔ)給多么復(fù)雜，其最終都需要轉(zhuǎn)換成地表水。而在進(jìn)行地下水水文地質(zhì)條件分析時(shí)，水文分析潔也是現(xiàn)階段相關(guān)企業(yè)和主管部門最常用的一種方式之一，其主雯包括清水流量法、泉水流量法以及暗盒測(cè)流法。與開采實(shí)驗(yàn)法相比，這種方式的應(yīng)用不僅能保證地下水?dāng)?shù)據(jù)信息獲取的全面性、科學(xué)性和合理性，而且操作簡(jiǎn)單，適用面也相對(duì)廣泛。主要應(yīng)用于全排型流域。

2 地區(qū)域地下水循環(huán)的演化研究方法

2.1 同位素示蹤技術(shù)

對(duì)于較為復(fù)雜的或需要精細(xì)刻畫的水文地質(zhì)單元，環(huán)境同位素通常能達(dá)到比較好的效果，其應(yīng)用的實(shí)例也比較多。通過對(duì)研究區(qū)域特定水文地質(zhì)單元內(nèi)環(huán)境同位素的研究，能夠獲取地下水徑流排泄、補(bǔ)徑排的水資源量，對(duì)特定的環(huán)境同位素濃度梯度的研究，能夠進(jìn)一步分析出地下水不同的水循環(huán)模式，對(duì)于基巖裂隙水的水循環(huán)演化研究亦能得到比較好的效果，對(duì)于隱伏巖溶水系統(tǒng)的環(huán)境同位素研究，能夠確定大氣降水、地表水、地下水三水轉(zhuǎn)化關(guān)系，并對(duì)定量評(píng)價(jià)巖溶地區(qū)地下水的可更新能力提供有效的數(shù)據(jù)。

研究中采用的同位素多為氫氧同位素，氦同位素等。其中氫氧同位素直接來源于大氣降水，因而研究氫氧同位素的濃度，對(duì)降水補(bǔ)給具有廣泛的意義，并對(duì)地下水演化研究起到了重要的作用;氦同位素來源于空氣、含水巖石釋放和地慢，在飽和空氣的水中溶解的大氣3He/4He是一個(gè)常數(shù)，地下水中氦的濃度主要受大氣降水的溫度、匯水流域的平均空氣壓力、含水巖石中鈾和社的濃度、含水巖石的孔隙度和密度、脫氣率和構(gòu)造因素有關(guān)，而氦同位素受溫度和鹽度影響較小，因此氦同位素特征的研究可以了解有關(guān)地下水的來源、水一巖反應(yīng)，運(yùn)移速率和混合作用等重要信息。

2.2 水文地球化學(xué)演化及水化學(xué)動(dòng)力學(xué)

水文地球化學(xué)資料同樣能揭示地下水循環(huán)演化規(guī)律，作為劃分地下水系統(tǒng)的依據(jù)。在研究的過程中，介質(zhì)場(chǎng)、水動(dòng)力場(chǎng)和水文地球化學(xué)場(chǎng)之間能夠相互驗(yàn)證，獲取較為準(zhǔn)確的地下水循環(huán)演化特征。經(jīng)過前人的研究，地下水化學(xué)場(chǎng)可以用來研究水動(dòng)力的特征，在大尺度水文地質(zhì)單元上能夠取得很好的效果，以此形成了地下水化學(xué)動(dòng)力學(xué)的概念，地下水化學(xué)組分的變化不但反映出巖石礦物學(xué)上的變化，也反映出了水文地質(zhì)條件的定量變化，耦合達(dá)西定律的表達(dá)式，進(jìn)而根據(jù)水化學(xué)資料確定水文地質(zhì)參數(shù)，計(jì)算地下水年齡，由此對(duì)含水層的富水性進(jìn)行預(yù)測(cè)。從另一個(gè)角度來看，水文地球化學(xué)規(guī)律的研究，還能顯示出水質(zhì)的循環(huán)變化。

總之，采用環(huán)境同位素作為研究手段研究水循環(huán)演化規(guī)律的水文地質(zhì)單元時(shí)，水文地球化學(xué)可以的進(jìn)一步揭示其變化規(guī)律，并起到驗(yàn)證和深入研究的目的。同時(shí)，地下水循環(huán)演化的研究，結(jié)合多種手段，可以達(dá)到更為深入的結(jié)果，如氣候變遷、自然環(huán)境演化等。較為詳盡的信息能夠更好地研究出地下水循環(huán)演化的機(jī)理，并從多元的角度對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證。

3 地區(qū)域水文地質(zhì)條件下地下水源的保護(hù)措施

3.1 對(duì)地下水污染情況進(jìn)行全面調(diào)查

隨著城市化、工業(yè)化建設(shè)進(jìn)程不斷加快的產(chǎn)業(yè)時(shí)代背景下，企業(yè)的高速發(fā)展在推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)－步發(fā)展的同時(shí)，也嚴(yán)重地破壞了周遭的生態(tài)環(huán)境，給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全埋下了巨大的安全隱患。特別是對(duì)于地下水而言，近年來，地下水污染問題也伴隨其開采量的逐漸增加變得愈發(fā)嚴(yán)重，故為貫徹落實(shí)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展政策方針，提高對(duì)地下水治污作業(yè)的高度重視刻不容緩，為此相關(guān)基層產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)和主管部門，首先需要進(jìn)行系統(tǒng)的地下水污染情況調(diào)查工作，即通過建立地下水污染區(qū)域的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，劃分地下水質(zhì)量區(qū)域，明確了解和分析水質(zhì)的總體狀況和污染來源，從而在分析和判定中將相關(guān)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行整合，以此為后期治污作業(yè)的順利開展提供科學(xué)依據(jù)。

3.2 建立科學(xué)完善的地下水污染預(yù)警系統(tǒng)

地下水河染問題的產(chǎn)生，其根本原因在于人們的不重視。無論是工業(yè)生產(chǎn)還是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，在進(jìn)行實(shí)際作業(yè)過程中，人們的關(guān)注度始終集中于提高企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，卻忽視了對(duì)環(huán)境保護(hù)的高度重視，特別是在工業(yè)生產(chǎn)作業(yè)過程中，隨著工業(yè)廢物排放量的不斷增加，地下污染問題也愈發(fā)嚴(yán)峻。因此，要想、從根本上有效地解決上述問題，建立科學(xué)完善的地下水污染預(yù)警系統(tǒng)是提高治污質(zhì)量和治污效率的重要戰(zhàn)略手段。污染預(yù)警系統(tǒng)建立后，企業(yè)和相關(guān)單位可對(duì)地下水的變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而對(duì)地下水污染情況做出及時(shí)的應(yīng)對(duì)措施，防止問題的惡化悶。

3.3 做好地下水的評(píng)估作業(yè)

地下水污染評(píng)估作業(yè)是否落到實(shí)處，對(duì)于企業(yè)和國(guó)家的整體發(fā)展而言具有重要影響。地下水的評(píng)估作業(yè)流程主要為:搜集巧染物的數(shù)據(jù)資料，進(jìn)行抽樣調(diào)查分析，對(duì)污染物成分盡心分析，判斷其是否存在危害。店去行數(shù)據(jù)資料搜集過程中，為從根本上有效地推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，工作人員可借助當(dāng)前先進(jìn)的信息技術(shù)開展數(shù)據(jù)搜集作業(yè)，以此在降低人力、物力、財(cái)力消耗的同時(shí)，確保數(shù)據(jù)結(jié)果的科學(xué)性、合理性和有效性。

4 結(jié)語

總之，隨著我國(guó)地下水開采量的持續(xù)增加，地下水總量在不斷減小的同時(shí)，污染問題也逐漸加重，給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來了巨大的威脅。為貫徹落實(shí)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的政策方針，提高對(duì)地下水污染治理工作的重視是很有必要的。所以，相關(guān)產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)和主管部門除了需基于水文地質(zhì)條件分析對(duì)地下水污染情況進(jìn)行全面調(diào)查、建立科學(xué)完善的地下水污染預(yù)警系統(tǒng)以及做好地下水的評(píng)估作業(yè)外，開展地下水污染的防治規(guī)劃也是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略手段。

參考文獻(xiàn)

[1]張光輝，陳宗宇，費(fèi)字紅．華北平原地下水形成與區(qū)域水文循環(huán)演化的關(guān)系[J].2017.

篇8

關(guān) 鍵 詞 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；地下水水質(zhì)；水井

中圖分類號(hào)：X824 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671—7597（2013）032-048-02

我國(guó)隨著經(jīng)濟(jì)步伐的加快，導(dǎo)致地下水環(huán)境日趨惡化，地下水污染的防治工作儼然已成為自然環(huán)境保護(hù)迫切需要解決的問題?？墒牵叵滤到y(tǒng)具有復(fù)雜性、多變性、不確定性的特點(diǎn)，導(dǎo)致傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法難以定量地描述。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展進(jìn)步，模糊數(shù)學(xué)評(píng)判法、灰色聚類法、灰色模式識(shí)別法應(yīng)用進(jìn)了地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)中，然而，這些方法受主觀因素影響嚴(yán)重，導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果的精度受到質(zhì)疑，本文針對(duì)地下水水環(huán)境的特點(diǎn)，應(yīng)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論與方法評(píng)價(jià)地下水水質(zhì)，通過分析地下水環(huán)境要素間的非線性關(guān)系，評(píng)價(jià)地下水水環(huán)境質(zhì)量。

1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Artificial Neural Network，ANN）是一種非線性的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，它通過對(duì)人腦或自然的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)若干基本特性進(jìn)行抽象和模擬，具有將強(qiáng)的處理和分布式存儲(chǔ)信息的能力。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)屬于前饋人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)由輸入層、隱含層及輸出層組成。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建立首先要調(diào)整輸出與隱含層之間的權(quán)值，其次調(diào)整隱含層單元之間的權(quán)值，最后調(diào)整隱含層各個(gè)單元與輸出層之間的權(quán)值。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)訓(xùn)練過程如圖1所示。

2 應(yīng)用

2.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)選取吉林省輝南縣，地處長(zhǎng)白山系龍崗山脈的中北部。研究區(qū)屬于低山丘陵地貌，屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，主要?dú)夂蛱攸c(diǎn)是夏季溫?zé)岫嘤?，春季風(fēng)大干旱，秋季涼爽短促，冬季寒冷漫長(zhǎng)。輝南氣象站多年平均氣溫4.1℃，最高氣溫為34.6℃，最低氣溫為-40.3℃，無霜期130天，≥10℃積溫2650℃，多年平均降雨量為754.7 mm，多年平均蒸發(fā)量為752.4 mm，多年平均風(fēng)速為3.4 m/s，風(fēng)向NW，多年平均日照時(shí)數(shù)為2572小時(shí)，最大凍土深度1.5 m。

由于輝南縣屬于低山丘陵區(qū)，且由東南向西北傾斜，因此，地表水系統(tǒng)發(fā)達(dá)，縣城內(nèi)屬于輝發(fā)河水系10 km以上河流就有22條，主要有輝發(fā)河、三統(tǒng)河等。輝發(fā)河發(fā)源于遼寧省清源縣，自西向東流經(jīng)縣城，并有大沙河、一統(tǒng)河、三通河、亮子河、蛤蟆河、蛟河匯入輝發(fā)河。俗有“九行下哨”之稱。輝發(fā)河歷年平均水位高程298 m，最高供水位高程302.25 m，最低水位294 m。平均流速0.5 m/s -0.8 m/s，最大流量4850 m3/s，含沙量2.14 kg/m3。

2.2 數(shù)據(jù)來源與處理

野外樣品分別在2011年5月、7月和10月進(jìn)行三期同點(diǎn)采集。根據(jù)輝南縣6口水井的地下水水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)資料以及采樣數(shù)據(jù)，采用計(jì)算污染分擔(dān)率的方法確定水質(zhì)評(píng)價(jià)因子。污染分擔(dān)率達(dá)到了72.36%，選取水質(zhì)指標(biāo)總硬度、硝酸鹽氮、揮發(fā)酚、六價(jià)鉻、砷、鐵等組分作為評(píng)價(jià)因子。

2.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建

建立6-3-1結(jié)構(gòu)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，如圖2所示。以地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 14848-93）作為地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，由于活化函數(shù)值域范圍在[0，1]間，經(jīng)過5500次迭代，網(wǎng)絡(luò)收斂，達(dá)到指定精度10-5。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型評(píng)價(jià)結(jié)果見表1。

表1 地下水水質(zhì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型評(píng)價(jià)結(jié)果

由表1、表2分析可以看出，采用尼梅羅綜合污染指數(shù)法評(píng)價(jià)的地下水水質(zhì)并無明顯變化，而應(yīng)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型計(jì)算后得出的結(jié)果地下水水質(zhì)環(huán)境變化顯著。這主要是由于2011年7月份與8月份輝南縣降水豐富，一些工礦企業(yè)的生產(chǎn)污水隨降雨入滲到地下，從而引起地下水水環(huán)境質(zhì)量惡化，因此應(yīng)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型得出的地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果才是客觀合理的。

3 結(jié)論

本文將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論與方法引入到地下水水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)中，針對(duì)地下水水環(huán)境系統(tǒng)的復(fù)雜性、多變性與不確定性，構(gòu)造出地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，通過分析地下水與其他影響因素間的非線性關(guān)系，評(píng)價(jià)了地下水水環(huán)境質(zhì)量。通過應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在求解地下水水環(huán)境系統(tǒng)中變量間不確定性問題方面，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)的能力。通過實(shí)例應(yīng)用表明BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)中是切實(shí)可行的，其評(píng)價(jià)結(jié)果符合客觀實(shí)際，提高了地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)的精度，具有廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1]劉志明，王貴玲，張薇.BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法在地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)質(zhì)量評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2006（2）：12-15.

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篇9

關(guān)鍵詞：土壤；地下水；有機(jī)污染物；修復(fù)技術(shù)

引言

現(xiàn)階段，土壤和地下水污染的形式愈發(fā)的嚴(yán)峻，不僅會(huì)影響自然生態(tài)系統(tǒng)，而且土壤生產(chǎn)出來農(nóng)作物也會(huì)危害人們的身體健康，此外，土壤和地下水的數(shù)量終究是有限的，不能讓污染范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，因此，相關(guān)單位必須重視對(duì)有機(jī)污染物的修復(fù)，加大資金投入的力度，完善修復(fù)技術(shù)，盡量消除有機(jī)污染物對(duì)土壤和地下水的影響。

1土壤污染的危害性分析

1.1土壤污染來源分析

土壤污染可以分為有機(jī)物污染，重金屬污染，放射性元素污染等幾種類型，除了重工業(yè)企業(yè)產(chǎn)生的污染物，有害氣體，汽車尾氣的排放是土壤污染的主要來源之外，農(nóng)民使用農(nóng)藥，肥料澆灌農(nóng)田，鋪設(shè)塑料薄膜，人們生活所產(chǎn)生的垃圾，生活污水通過地表滲入到土壤或是農(nóng)田中，或是直接匯入河流，也會(huì)導(dǎo)致土壤污染的出現(xiàn)。這些污染物會(huì)使土壤肥力下降，減少了農(nóng)作物產(chǎn)量，部分有害物質(zhì)還會(huì)直接進(jìn)入農(nóng)產(chǎn)品中，通過食物鏈被富集在人的身體內(nèi)部，對(duì)人體健康造成危害。

1.2土壤污染物特征分析

人類活動(dòng)會(huì)讓大量污染物積累在土壤中，土壤無法完成自凈，就會(huì)導(dǎo)致土壤環(huán)境惡化，也就是土壤污染。土壤污染因?yàn)榫哂须[蔽性和滯后性，而與其他類型的污染存在著差異，大氣污染和水污染可以采取飲食和呼吸方式直接進(jìn)入到人體內(nèi)，而土壤受到污染時(shí)，不會(huì)直接將污染狀況顯現(xiàn)出來，而是通過農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況進(jìn)行反應(yīng)，人體在食用這些農(nóng)作物時(shí)就會(huì)間接的感受到土壤污染對(duì)人們的傷害，很難輕易的發(fā)現(xiàn)。此外，滯后性導(dǎo)致土壤污染的時(shí)間越長(zhǎng)，所造成的危害就越嚴(yán)重，污染物會(huì)在這段時(shí)間內(nèi)大量積累，之后就很難將其修復(fù)[1]。

2地下水調(diào)查分析

地下水調(diào)查的范圍包括地下水周圍的環(huán)境，水質(zhì)狀況等，通常是采用抽樣采集的方法進(jìn)行調(diào)查，會(huì)對(duì)環(huán)境發(fā)展造成一定的影響，而對(duì)污染性企業(yè)進(jìn)行地下水調(diào)查時(shí)，則需要在企業(yè)周圍地區(qū)對(duì)土壤污染狀況進(jìn)行相關(guān)調(diào)查。第一，要了解企業(yè)用水狀況，找到污染源和污染排放口的具置，并采集排放廢物，分析過后再與排放量和滲透量之間進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)污水排放的時(shí)間，地點(diǎn)，排放量等數(shù)據(jù)詳細(xì)的進(jìn)行研究；第二，充分了解企業(yè)生產(chǎn)過程中排放污染物的渠道，污染物排放口通向的區(qū)域和已經(jīng)造成污染的水源；第三，調(diào)查企業(yè)內(nèi)部的污水排放池，這將會(huì)對(duì)企業(yè)的內(nèi)部調(diào)整產(chǎn)生一定的影響。在具體調(diào)查時(shí)，要清楚的知道到污水排放池的排水口所處的位置，以及污水排放池和排水口的體積和容積，充分了解企業(yè)排污過程中的每個(gè)環(huán)節(jié)；第四，除了主要污染源之外，還要對(duì)其他污染源進(jìn)行調(diào)查和了解，根據(jù)污染程度完成相關(guān)分析；第五，明確其固體污染物的堆放位置，處理固體污染物時(shí)，通常采取的方式是填埋，在填埋之前，要清楚固體污染物堆積的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，明確其中的各類有害物質(zhì)。

3土壤和地下水修復(fù)技術(shù)分析

3.1化學(xué)修復(fù)技術(shù)

在對(duì)土壤污染物進(jìn)行修復(fù)時(shí)，先要明確有機(jī)污染物的揮發(fā)性質(zhì)和具體含量，才能采用合適的技術(shù)完成修復(fù)。處理土壤中有機(jī)污染物的過程中，通常是采用化學(xué)氧化的方式進(jìn)行修復(fù)，使用的藥品為硫酸鹽。芬頓試劑本身具有一定的氧化性，能夠?qū)υS多有機(jī)污染物進(jìn)行氧化分解，與其他化學(xué)試劑相比，氧化性更強(qiáng)，氧化分解的效果更好，對(duì)周邊壓力和溫度等氧化條件的限制較小，能夠更快的進(jìn)行反應(yīng)，可以有效的運(yùn)用在需要較短時(shí)間內(nèi)完成土壤修復(fù)的項(xiàng)目中。當(dāng)硫酸鹽發(fā)生活化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生硫酸根離子，硫酸根離子本身的氧化能力與硫酸鹽相比更強(qiáng)，這兩種氧化方式都具備不同的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，最為合適的適用范圍也存在著不同，因此，可以將二者結(jié)合起來，盡量減少相關(guān)缺陷，實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的修復(fù)效果。此外，芬頓修復(fù)技術(shù)在處理地下水污染時(shí)也能夠顯現(xiàn)出良好的使用效果，減少地下水修復(fù)的成本支出，是處理廢水過程中的關(guān)鍵性技術(shù)，但是很容易被環(huán)境的酸堿度影響，要想完成氧化分解就要讓芬頓試劑處于酸性條件下才能夠進(jìn)行，氧化分解過后還會(huì)出現(xiàn)元素的殘留，將造成二次污染。硫酸鹽修復(fù)的范圍更加廣泛，但是并不能將土壤中的污染物完全去除，完成修復(fù)需要較長(zhǎng)的時(shí)間，在修復(fù)過程中也極容易與其他污染物產(chǎn)生反應(yīng)，導(dǎo)致新型污染物的出現(xiàn)，進(jìn)而影響最終降解效果。在處理揮發(fā)性有機(jī)污染物時(shí)，通常是采用常溫?zé)峤馕龅姆绞竭M(jìn)行，利用光催化技術(shù)，在常溫狀況下對(duì)污染物進(jìn)行處理，將其分解為水和二氧化碳，與其他修復(fù)方法相比，這種方式所需的環(huán)境條件較為溫和，修復(fù)效率更高，但是修復(fù)時(shí)，催化劑極易出現(xiàn)失活現(xiàn)象，這將會(huì)導(dǎo)致部分產(chǎn)物不能夠降解，進(jìn)而對(duì)周邊環(huán)境造成二次污染。在修復(fù)土壤的時(shí)候，要想讓產(chǎn)物完全降解，可以將其轉(zhuǎn)移到液相，這樣可以增強(qiáng)修復(fù)效益，在這個(gè)過程中，會(huì)極大的增加氯化鈣藥品的消耗成本和技術(shù)成本，還會(huì)對(duì)這種修復(fù)效果造成一定的影響，因此可以將這項(xiàng)技術(shù)與其他技術(shù)相結(jié)合，從而達(dá)到最佳修復(fù)效果?？梢栽黾右欢〝?shù)量的活性炭，對(duì)這些很難降解的污染物進(jìn)行吸附，讓部分污染物可以催化，多次利用活性炭完成修復(fù)，兩種方法相互協(xié)同可以有效的提高實(shí)際修復(fù)效果，還會(huì)增強(qiáng)相關(guān)單位的經(jīng)濟(jì)效益[2]。

3.2生物修復(fù)技術(shù)

3.2.1修復(fù)土壤污染利用生物修復(fù)技術(shù)修復(fù)土壤污染時(shí)，通常是將污染物放置在土壤中，將原本有害的污染物變得無害。之所以會(huì)出現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變，是因?yàn)楦淖兞送寥赖奈锢?，化學(xué)條件或是降解微生物過于特別可以完成污染物的轉(zhuǎn)變工作。利用這種生物修復(fù)技術(shù)處理土壤污染物具有很多優(yōu)勢(shì)，首先，利用生物修復(fù)技術(shù)修復(fù)土壤污染所需成本更低，不會(huì)給相關(guān)單位造成巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，其次，這種技術(shù)不會(huì)對(duì)土壤造成二次污染，并且與其他技術(shù)相比修復(fù)效率更高，基本上可以將污染物完全氧化，尤其是對(duì)于分子量低的污染來說，修復(fù)效果更佳。更加重要的是技術(shù)操作較為簡(jiǎn)便，可以直接在原本的位置完成操作過程。一般情況下來說，利用生物修復(fù)技術(shù)完成土壤的修復(fù)可以采取三種形式進(jìn)行，第一，就地處理法，對(duì)土壤進(jìn)行處理之后，直接將污染物放在土壤或是經(jīng)過施肥和石灰處理的場(chǎng)地上，當(dāng)土壤的營(yíng)養(yǎng)，水分和pH等化學(xué)物質(zhì)能夠保持在相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)時(shí)，就可以完成降解，降解使用的微生物是原本土壤中就存在的微生物群系，要想增強(qiáng)土壤的降解能力，也可以在土壤中放入特有的微生物，提高微生物修復(fù)效率；其次，原位處理法，這種方法可以不用對(duì)土壤進(jìn)行攪動(dòng)，直接進(jìn)入滲透性較強(qiáng)的不飽和土壤中對(duì)污染物進(jìn)行生物降解，可以加大土壤的供氧力度，提高土壤的營(yíng)養(yǎng)程度，接種細(xì)菌來增強(qiáng)土壤的降解力，也可以抽取一定量的地下水將其放置在地表，經(jīng)過生物處理后，在將其放回原本位置，不斷重復(fù)這樣操作，從而完成對(duì)土壤的改良；第三，生物反應(yīng)器法，這種方式較為特別，需要利用生物反應(yīng)器這一專門用來處理土壤污染的裝置，可以直接將其放置在污染地上，將污染物處理過后制成泥漿后放到生物反應(yīng)器里面，它可以在降解的過程中，讓生物存在于最為合適的降解環(huán)境內(nèi)，從而達(dá)到最佳修復(fù)效果[3]。

3.2.2修復(fù)地下水污染當(dāng)土壤表面的環(huán)境受到污染時(shí)，也會(huì)對(duì)地下水的水質(zhì)造成嚴(yán)重的影響，部分地區(qū)地下水作為主要的飲水來源，極易對(duì)人體的生命安全造成威脅，修復(fù)地下水污染時(shí)，可以使用多種生物修復(fù)技術(shù)，一般情況下，不同的污染物對(duì)地下水的污染狀況是不同的，所以在選擇修復(fù)技術(shù)時(shí)，應(yīng)該從實(shí)際污染物的狀況出發(fā)，與之相結(jié)合完成技術(shù)的選擇。生物注射法主要是通過對(duì)空氣加壓，將空氣注射到被污染后的地下水中，讓水中的氣流加速?gòu)亩鴮?shí)現(xiàn)污染物的降解，這種方式可以延長(zhǎng)一定的停留時(shí)間，加強(qiáng)修復(fù)效率，如果將空氣變?yōu)楸砻婊钚詣┪⑴菰賹⑵渥⑸涞奖晃廴竞蟮牡叵滤?，可以給地下水中的微生物輸送空氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，加快其代謝效率；有機(jī)粘土法可以有效的控制地下水的自由移動(dòng)狀況，將季銨鹽陽離子表面活性劑直接注射到蓄水層當(dāng)中，能夠形成一個(gè)吸附區(qū)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的控制，讓周邊的微生物完成對(duì)吸附區(qū)中污染物的降解。生物反應(yīng)器法需要將地下水抽提到地面上，放置在反應(yīng)裝置中進(jìn)行氧化分解，之后再將其回灌到土壤中，由于生物反應(yīng)器會(huì)定時(shí)補(bǔ)充氧氣和營(yíng)養(yǎng)物，所以回灌時(shí)會(huì)增加地下水中的氧氣和營(yíng)養(yǎng)物含量，這樣就可以加快降解速度。就目前的生物技術(shù)而言，將地下水和回注系統(tǒng)結(jié)合起來，能夠有效的減少修復(fù)成本的投入，還能在較短時(shí)間內(nèi)完成修復(fù)，是當(dāng)前效率最佳的一種修復(fù)方式。大多數(shù)生物修復(fù)技術(shù)是在好氧環(huán)境中進(jìn)行，但是在厭氧條件下完成修復(fù)也極具潛力，因此，今后要提高對(duì)厭氧修復(fù)的研究[4]。

篇10

關(guān)鍵詞：地下水資源 ；開發(fā)現(xiàn)狀；對(duì)策

中圖分類號(hào)：TU991.11+2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

世界上大部分的水資源都來自于地表水。地下水資源不僅僅是我們生活中必不可少的生命之源，而且地表的水資源還能夠參與全球的水循環(huán)，通過水循環(huán)保持世界上的水資源平衡，調(diào)節(jié)整個(gè)地球的氣候穩(wěn)定，凈化我們的空氣，同時(shí)，水資源在保持生物多樣性方面也有很大的貢獻(xiàn)。但是，目前世界很多國(guó)家不注意對(duì)水資源的可持續(xù)開發(fā)和利用，過度的開采地下水，對(duì)地下水進(jìn)行污染，最終都面臨著水資源短缺的問題。

一、地下水資源開發(fā)現(xiàn)狀

我國(guó)地下水資源平均每年都能夠達(dá)到9000億立方米，其實(shí)我國(guó)的地下水的存儲(chǔ)量還是很大的。但是，由于我們社會(huì)的發(fā)展，很多工業(yè)大量的用水，導(dǎo)致地下水開采集中于工業(yè)區(qū)密集地帶，而且隨著人們的生活用水量的不斷提高和人們對(duì)環(huán)境和水資源的污染，導(dǎo)致地下水的開采和利用出現(xiàn)了一系列的嚴(yán)重問題。如何才能夠保護(hù)地下水資源，人類對(duì)水資源的需求越來越大，僅僅控制需求量還是不夠的，尋找新的水源和節(jié)水方法，成為我們思考的重點(diǎn)。

存儲(chǔ)量豐富，但南北地區(qū)開采有差異

我國(guó)地下水資源豐富，占我國(guó)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(chǔ)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(guó)南北地區(qū)地下水資源存在明顯的差異。相對(duì)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)的地下水開采量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)的高于南方地區(qū)。據(jù)調(diào)查顯示，北方地區(qū)的地下水開采量即將占到國(guó)家總開采量的80%。如果還是這樣不合理的開采下去，那么北方面臨的可能就是連喝的水都不能自己自給自足。

地下水資源的集中開采引發(fā)地質(zhì)問題

由于，我國(guó)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(duì)一個(gè)地區(qū)的地下水進(jìn)行開采，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(guó)很多城市的工業(yè)集中區(qū)都出現(xiàn)了這樣的情況。比如，作為工業(yè)城市的天津、太原等，很多地方的地面下降都達(dá)到一米以上。這些漏斗區(qū)或者是地面塌陷的地方都會(huì)造成房屋的倒塌，道路的裂縫或者是出現(xiàn)嚴(yán)重的工業(yè)水倒回現(xiàn)象。

地下水污染嚴(yán)重

地下水的總儲(chǔ)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(huì)深入地下和地下水混合，污染地下水，同時(shí)，開采地下水造成的地面塌陷也會(huì)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(cè)出了很多有害的化學(xué)成分。

大量的資金投入，造成財(cái)政負(fù)擔(dān)

很多地區(qū)對(duì)地表水資源的開采和污染，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。據(jù)調(diào)查，在河北省出現(xiàn)了很多的漏斗區(qū)，這些漏斗區(qū)的地下水位平均每年下降2-3米。還有很多地區(qū)和城市的漏斗區(qū)地下水位下降程度達(dá)到了30米左右，人們從地下取水就會(huì)很困難，所以，就必須花巨資購(gòu)買大量的抽水機(jī)進(jìn)行輔助抽水。有統(tǒng)計(jì)顯示，北京市每年購(gòu)買和更新抽水機(jī)就會(huì)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、合理開發(fā)地下水資源的措施

健全國(guó)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(duì)保護(hù)水資源的部門單位或者是個(gè)人給予獎(jiǎng)勵(lì)。對(duì)于不遵循法律，過度開采和破壞水資源的現(xiàn)象要給與嚴(yán)厲的制裁。通過法律手段，對(duì)地下水資源進(jìn)行統(tǒng)一的、有規(guī)劃的開采和利用，使地下水能夠得到循環(huán)持續(xù)的利用。

國(guó)家對(duì)水資源的開發(fā)進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃

我國(guó)南北方的地下水資源的開發(fā)是存在很大的差異的，北方的地下水開采量占到了總量的80%，說明南北方的水資源開發(fā)嚴(yán)重的不合理。所以，國(guó)家應(yīng)該對(duì)整個(gè)國(guó)家的地下水資源進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃，針對(duì)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(huì)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(guó)水資源的均衡開發(fā)和可持續(xù)使用。

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(guó)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(guó)的很多城市也意識(shí)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(guó)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。

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?，F(xiàn)在世界上很多發(fā)達(dá)的國(guó)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(guó)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(guó)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。

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(zhǎng)遠(yuǎn)來看，國(guó)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(guó)家的海水淡化技術(shù)和設(shè)備在世界上是拔尖的，面對(duì)著水資源的日益短缺，我們必須要加大對(duì)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：

水資源日益短缺的情況已經(jīng)給我們敲響了警鐘，針對(duì)水資源開采過程中的一系列問題，我們要積極的采取行動(dòng)，節(jié)約用水不能僅僅停留在口號(hào)上，真正的行動(dòng)起來。最重要的還是利用科技手段，保障水資源的循環(huán)可持續(xù)利用。為了人類的明天能夠有充足的水源，進(jìn)一步努力吧。

參考文獻(xiàn)：

[1] 薛梅,趙端.淺談烏蘇市地下水資源存在問題及管理對(duì)策[J]. 新疆水利. 2009(06)

[2] 閆忠.蘇尼特右旗水資源開發(fā)利用問題及對(duì)策[J]. 內(nèi)蒙古水利. 2009(04)