水文地质勘察中地下水存在的问题及应对措施
摘要
关键词
水文地质勘查;地下水;地下潜水位
正文
引言
水文地质勘察作为研究地下水资源、水文地质条件和水文地质动态变化的关键手段,在当今社会的可持续发展中发挥着不可忽视的作用。随着城市化和工业化的不断推进,对地下水的需求愈发迫切,但与此同时,地下水面临着一系列严峻的问题。本文旨在深入探讨水文地质勘察工作的重要性,着重剖析地下水存在的主要问题,如地下潜水位的上升、下降以及对建筑结构稳定性的潜在威胁。在此基础上,提出解决地下水问题的重要措施,包括明确勘查工作的评价内容、建立科学完善的勘查体系以及从思想上重视地下水勘察工作。通过对这些措施的深入分析,为更好地管理和利用地下水资源提供科学参考。
1水文地质勘查工作的含义
水文地质勘查是一项旨在全面了解地下水系统特征、水文地质条件和地下水资源分布情况的工程前期调查活动。其主要目的在于为工程建设、水资源管理和环境保护提供科学数据和准确信息。水文地质勘查工作包括对地下水位、水文地质条件、地下水质等进行系统观测和分析,以便评估地下水资源的数量、质量、分布特征,为工程规划、设计和施工提供可靠的地质水文基础资料。通过水文地质勘查,可以有效预测地下水的变化趋势,确保合理开发和利用地下水资源,同时减少对地下水系统可能产生的不良影响。
2地下水勘查工作的重要价值
水文地质勘查的核心在于深入了解地下水系统,揭示其水位、水质、水文地质条件等关键信息,从而为各领域提供全面的科学依据。通过水文地质勘查,我们能够实现对地下水资源的科学管理和合理规划,确保其可持续利用,为水资源短缺的问题提供战略性解决方案。在工程建设前期,地下水的存在对基础设施建设有直接的影响,勘查数据为工程设计和施工提供基础资料,有效降低由地下水问题引发的工程风险。此外,水文地质勘查还具备环境保护的重要作用,通过了解地下水质量状况,能够及时发现和治理潜在的污染源,保障地下水系统的健康。在灾害防控方面,水文地质勘查通过监测地下水位变化,提前发现潜在的地下水灾害风险,为减轻可能带来的损失提供科学依据。最后,地下水系统是地球水循环的重要组成部分,水文地质勘查为相关科学研究提供了丰富的数据,推动水文地质领域的不断发展。
3水文地质勘查工作中地下水存在的主要问题
3.1地下潜水位的上升问题
地下潜水位是指地下水在自由状态下的水位,受到降水、地表水、地下水补给和排泄等因素的影响,具有一定的季节性和年际性变化。地下潜水位的上升是指地下潜水位在一定时期内呈现持续或间断的升高趋势,超过正常的波动范围,造成地下水位过高的现象。
(1)降水量的增加。当降水量超过地下水的排泄能力时,地下水的补给量会增加,导致地下潜水位的上升。这种情况通常发生在雨季或降水异常多的年份,如洪水、暴雨等。
(2)地表水的增加。当地表水如河流、湖泊、水库等的水位上升时,会增加对地下水的补给,导致地下潜水位的上升。这种情况通常发生在水利工程的调节、泄洪、灌溉等活动中。
(3)地下水的减少。当地下水的开采量减少或停止时,会减少地下水的排泄,导致地下潜水位的上升。这种情况通常发生在地下水开发利用的调整、限制、禁止等政策措施中。
地下潜水位的上升会带来一些不利的影响。第一,造成地面水浸。当地下潜水位上升到接近地面时,会导致地面出现水浸现象,影响地面的干燥和通风,造成土壤盐渍化、酸化、碱化等,降低土壤的肥力和适宜性,影响农业生产和林业发展。第二,造成地面沉降。当地下潜水位上升时,会增加地下水的压力,导致地层的压缩和变形,造成地面的沉降和裂缝,影响地面的平整和稳定,危及建筑物的安全和耐久性。第三,造成地下水污染。当地下潜水位上升时,会增加地下水与地表水、土壤、废弃物等的接触,导致地下水受到有机物、无机物、微生物等的污染,降低地下水的质量和适用性,影响人类的健康和生态的平衡。
3.2地下水位的下降问题
地下水位是指地下水在受压状态下的水位,受到地下水的补给和排泄等因素的影响,具有一定的季节性和年际性变化。地下水位的下降是指地下水位在一定时期内呈现持续或间断的下降趋势,低于正常的波动范围,造成地下水位过低的现象。
(1)地下水的过度开采。当地下水的开采量超过地下水的补给能力时,地下水的排泄量会增加,导致地下水位的下降。这种情况通常发生在地下水开发利用的过程中,尤其是在干旱缺水的地区和时期,地下水的需求量大于供给量,地下水的开采强度过大。
(2)地表水的减少。当地表水如河流、湖泊、水库等的水位下降时,会减少对地下水的补给,导致地下水位的下降。这种情况通常发生在水利工程的调节、泄洪、灌溉等活动中,或者在气候变化、人为干扰等因素的影响下,地表水的流量和储量减少。
(3)地下水的自然漏失。当地下水的自然漏失量超过地下水的补给能力时,地下水的排泄量会增加,导致地下水位的下降。这种情况通常发生在地下水的运动路径上,存在着一些裂隙、缝隙、孔隙等通道,使得地下水从高压区向低压区流动,或者从深层向浅层流动,或者从陆地向海洋流动,造成地下水的自然漏失。
地下水位的下降会带来一些不利的影响,第一,造成地下水资源的减少。当地下水位下降时,会导致地下水的储量和可开采量的减少,影响地下水资源的可持续利用,加剧水资源的紧缺和矛盾,限制社会经济的发展。第二,造成地面沉降。当地下水位下降时,会减少地下水的压力,导致地层的松弛和塌陷,造成地面的沉降和裂缝,影响地面的平整和稳定,危及建筑物的安全和耐久性。第三,造成地下水污染。当地下水位下降时,会增加地下水与地表水、土壤、废弃物等的接触,导致地下水受到有机物、无机物、微生物等的污染,降低地下水的质量和适用性,影响人类的健康和生态的平衡。
3.3会影响到当地建筑结构的稳定性
当地建筑结构的稳定性通常依赖于地下水位的平衡状态。如果地下水位上升过快或过高,会增加地下水对建筑物基础和地基的承载压力,从而对建筑物的稳定性产生不利影响。这种压力增加可能导致地基下沉或沉降,进而引发建筑物的结构破坏、裂缝和倾斜等问题。
当地建筑物的基础和地基无法承受过大的压力时,地下水位上升导致地基的承载能力超过设计范围,从而引起地基下沉。地基下沉会导致建筑物的不均匀沉降,造成建筑物结构的不平衡和不稳定。长期以来,地基下沉可能导致建筑物的结构损坏,如墙体开裂、地板不平整、门窗变形等。此外,地下水位的变化还会引起土壤湿润程度的改变。当地下水位上升时,土壤会吸水膨胀,增加土壤的体积。这种土壤膨胀会对建筑物的地基施加额外的水平和垂直压力,可能导致地基的不稳定。相反,当地下水位下降时,土壤会失去水分,导致土壤收缩。土壤的收缩行为会使地基受到拉力,进而导致地基的松动和不稳定。土壤的膨胀和收缩行为对建筑物的结构造成不利影响。土壤的膨胀和收缩会导致地基的不均匀沉降,使建筑物产生扭曲变形和不平衡。导致墙体开裂、地板变形、门窗失去正常使用功能等问题,最终影响建筑物的整体稳定性和安全性。
4解决地下水问题的重要措施
4.1明确水文地质勘查工作的评价内容
通过建立水位监测网络、设置监测点并定期进行测量,可以全面了解地下水位的长期变化趋势,从而判断是否存在上升或下降的趋势。对地下水对土壤的影响进行评估是关键的一环。通过进行土壤抽样和实验室测试,评估不同水位条件下土壤的渗透性、持水性和稳定性等参数,可以深入分析地下水变化可能导致的土壤行为,如收缩或膨胀。同时,水质状况的监测也是评价的重要组成部分。通过设置水质监测点,定期采集地下水样品进行水质分析,可以及时了解地下水的水质状况,评估是否符合相关标准以及是否存在潜在的污染源。
在评价过程中,通过地质勘查、地电法、地磁法等手段,详细调查水文地质结构和构造,了解地下水流动的路径、水文地质单元的边界,从而建立水文地质模型,为地下水的合理管理提供基础。此外,评价内容还应考虑预测未来地下水位变化,借助数学模型和地下水模拟软件进行未来地下水位的预测。
整合这些评价内容,形成一个系统的水文地质勘查评价,不仅能够深入了解地下水位的状况,还能为问题的解决提供科学依据。例如,在一片农田地区进行水文地质勘查时,通过监测水位变化趋势,发现地下水位呈逐渐上升的趋势,而土壤渗透性下降。通过评估水位上升对土壤的影响,发现土壤膨胀可能导致当地房屋基础不稳定。同时,水质监测揭示了地下水受到农业化肥污染的风险。通过这一系统评价,相关部门可以制定有针对性的措施,包括调整农业活动、采取基础加固措施以及实施水质治理,确保地下水资源的合理利用,同时保障当地建筑结构的稳定性。
4.2建立科学完善的水文地质勘察体系
第一,明确的勘察方法和技术标准是基础。在不同地质环境下,采用合适的勘察手段,如地质勘察、水文地质调查、地球物理勘测等,可以提高数据质量。技术标准的确立能够确保数据的一致性和可比性,使得不同地区的水文地质勘察结果具备可比性。第二,健全的数据管理和信息系统是体系的核心。建立集成化的信息系统,能够有效地存储、检索、分析和共享水文地质数据。这需要一个高效的数据管理系统,确保数据的安全性和长期可靠性。第三,人才培养和技术创新也是不可或缺的组成部分。培养具有水文地质知识和实践经验的专业人才,能够适应新技术的应用,是体系持续发展的关键。同时,鼓励技术创新和研发,推动水文地质勘察技术的不断进步,提高勘察的精确性和效率。
4.3从思想上重视地下水勘察工作
通过教育和宣传活动,提高社会各界对地下水资源的认知。包括向公众、政府机构、企业和学术界传达地下水在维持生态平衡、支持农业灌溉和城市供水等方面的关键作用。政府部门应在制定政策和规划中充分考虑地下水的重要性,并将地下水勘察纳入水资源管理的核心策略。在流域规划和土地利用规划中,应设定合理的地下水开发和保护目标,并为地下水勘察提供必要的支持和资源。进一步,建议在工程项目评估和批准过程中,引入地下水环境影响评价,确保对地下水系统的潜在影响有全面的认知。除了政府层面的支持,企业和社会组织也应提高对地下水的认识,并在经济活动中采取可持续的地下水管理实践。加强科研机构与社会间的沟通,促使先进的地下水勘察技术被更广泛地应用。在学术研究方面,鼓励开展地下水资源的深入研究,促进勘察技术的创新。
5结语
水文地质勘查工作是对地下水资源、地下水文地质条件和地下水动态变化进行系统研究和监测的关键手段。这种勘查工作不仅为地下水资源的合理开发和保护提供科学依据,还对于保障地区的生态环境、农业灌溉和城市供水具有重要价值。在进行水文地质勘查时,也会面临一系列挑战。地下潜水位的上升和下降问题可能对当地的水资源配置和生态环境产生深远影响,而不合理的开发和利用方式也可能导致地下水位异常波动,进而影响到当地建筑结构的稳定性。为应对这些问题,需要在明确水文地质勘查的评价内容的基础上,建立起一个科学完善的勘查体系。这包括采用先进的勘查技术和方法,确保数据的准确性和可靠性。同时,也需要从思想上重视地下水勘察工作,提高社会各界对地下水资源重要性的认识,促进全社会共同参与到地下水资源的合理管理中来。总之,通过系统的水文地质勘查和有效的管理措施,可以更好地保障地下水资源的可持续利用,为人类社会的可持续发展做出贡献。
参考文献
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