论文部分内容阅读
摘 要:随着我国改革开放经济的发展,西部大开发促进西部地区基础设施的建设,这些大规模的基础建设对环境影响越来越大,尤其是对地下水资源的影响特别巨大,贵州省地处西部岩溶地区,地下水资源丰富,一旦地下水资源遭到破坏,恢复治理难度特别大,因此,工程建设之前对地下水资源进行评价尤为重要。
关键词:地下水;建设工程;评价;恢复治理
中图分类号:P641.7 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)27-0223-02
1 前 言
根据《中华人民共和国环境保护法》(中华人民共和国主席令第22号)和2011年02月11日发布的《环境影响评价技术导则-地下水环境》(HJ610-2011)要求,需要对新建项目进行地下水环境影响评价。为建设项目区域地下水环境影响评价工作提供详细的地下水资料。
2 地质环境背景
2.1 气 象
项目区呈南北向分布,由北至南跨越112.913km受地形影响,在气象上变化较大,跨越两个气候区,即亚热带季风湿润气候区和南亚热带季风湿润半湿润气候区。年平均气溫19.6℃,极端最高为40.5℃,极端最低为-3.5℃,年平均降雨量为1153.5mm,最大年降雨量1528.1mm,最低年降雨量为772.4m,年日照时数1507.4h,年无霜期340d,主要灾害性天气春旱频繁,夏季暴雨。
2.2 水 文
区内河流属珠江流域红水河水系。涟江是红水河水系一级支流,区内主要河流有红水河、涟江及其支流移梁河、三岔河,红水河小支流、涟江小支流、冲沟、溪沟纵横交错发育。区内地势起伏大,河流深切,溶蚀、侵蚀作用强烈,河流沟谷发育多呈树枝状展布,以“U”型谷和“Ⅴ”型谷为主;评估区河流为山区雨源性河流,流量受季节性大气降水控制,具暴涨暴落的特征,水位变化幅度较大。
2.3 地形地貌
调查区域位于云贵高原与广西丘陵过渡的斜坡地带,路线经过范围内总体北高南低,最高海拔1367.4m,最低海拔为348m。本项目为线性工程,故工作区涉及地貌类型多样,根据成因与形态相结合的原则,将工作区四大类类地貌类型及五个亚类组合形态,分别为:侵蚀盆地、侵蚀浅-中切中山沟谷、溶蚀-侵蚀型峰从沟谷、溶蚀峰林洼地等。
2.4 地层岩性
拟建高速公路评估区出露的地层由新至老依次为第四系、第三系、三叠系、二叠系、石炭系、泥盆系。岩性主要为:粘土、粉砂岩、灰岩、燧石灰岩、白云质灰岩、石英砂岩夹页岩等。
2.5 地质构造
拟建高速公路区域处于黔桂经向构造带、南岭纬向构造带及广西山字型西翼反射弧延伸交接部位,构造形迹主要为经向、纬向、山字型构造体系。区域内褶皱构造主要有惠水城西背斜、七里冲向斜、龙井背斜、田坝向斜、西新向斜、雅水背斜、董当向斜、床井穹窿、冗里穹窿;断裂构造有大龙坑断层、水波龙断层、半坡断层、老屯坡断层、边阳逆断层、罗甸至边外断层。其中线路穿越边阳逆断层破碎带、与西新向斜轴线斜交、与董当向斜横交、穿越床井穹窿及冗里穹窿。
2.6 区域稳定性
根据《中国地震动反应谱特征周期区划图》和《中国地震动峰值加速度区划图》(GB18306-2001),评估区地震动反应谱特征周期为0.35s、地震动峰值加速度为0.05g,根据地震动峰值加速度分区和地震基本烈度对照表,评估区地震基本烈度Ⅵ度。
3 区域水文地质特征
3.1 地下水类型
根据含水介质类型及其组合特征,区内地下水类型可分为碳酸盐岩类岩溶水、基岩裂隙水及第四系松散岩类孔隙水三大类。其中,碳酸盐岩类岩溶水可按不同纯度的碳酸盐岩类含水岩组的含水介质组合特征、岩溶发育程度以及水动力条件,进一步分为碳酸盐岩类裂隙溶洞水、碳酸盐岩类溶洞裂隙水;碳酸盐岩夹碎屑岩裂隙溶洞水、碎屑岩夹碳酸盐岩溶洞裂隙水。
3.2 地下水水文地质单元
由于工作区属于山区地形,区内地下水的径流与排泄受地表水文网及地质构造、地层岩性、地形地貌的制约。因此,水文地质单元的划分是以地表水文网、局部地下分水岭以及地质构造对地下水补、径、排条件所起的相对控制作用为基础,按“地下水水文地质单元相对独立、完整流域”的原则进行划分,划分出的水文地质单元均具有独立的补给、迳流、排泄条件,边界条件清楚、水力联系密切。
根据上述依据和原则,将工作区分为:三都地下水水文地质单元、断杉地下水水文地质单元、板庚地下水水文地质单元、三岔河地下水水文地质单元、沟亭寨地下水水文地质单元、鹅村地下水水文地质单元、鹅坝地下水水文地质单元。
4 公路建设对地下水资源影响预测
根据项目工程概况,路基开挖、填方不抽排地下水或抽排量小,对地下水径流条件影响甚微,对地下水资源的影响主要为隧道工程开挖,可能产生涌水,或者造成地下水补给量减少,这是本项目可能影响地下水的重要方面。
纯碳酸盐岩裂隙溶洞水富水区包气水从上至下(侵蚀基准面以上)大致可分为三带,即垂直循环带、水平循环带、深部循环带。在预测评价时首先通过分析确定隧道所处带,其次推测隧道工程可能排泄及袭夺包气水范围,然后通过计算确定隧道涌水量知晓因隧道工程而造成地下水减少补给量,最终通过对比整个水文单元地下水补给量确定减少补给量推演地下水系统内水均衡条件。公路沿线地下水主要靠大气降水入渗补给,因此在计算隧道涌水量时将采用大气降水入渗法计算。
大气降水入渗法:
计算公式:Q=2.74α×X×F
Q——隧道正常涌水量(m3/d);
F——汇水面积(km2),根据隧道在垂直循环带、水平循环带、深部循环带中那一带来确定;
X——年平均降雨量(mm);
α——入渗系数,根据区域数据采用经验值,由于隧道区段一般斜坡陡峭,取经验值范围内偏小值。
从上述计算公式,总体上本项目隧道施工对地下水径流场影响较小,其中王家山隧道中部一段可能处于地下水潜水面以下,在建设过程中引发突水的可能性大;响水洞隧道受F1断层的不利影响,隧道施工引发涌水可能性较大。由于工可阶段的地质勘查较为简单,建议设计单位在初步设计阶段地质勘查中进行详细的水文地质勘查,特别是隧道附近的水文地质情况。对于水文地质复杂的路段,施工时应采取超前探水查明前方地下水的分布与水量后,辅以预注浆疏水和堵水措施,将地下水尽可能封堵在围岩外,避免出现大量涌水现象,同时必须避免封堵地下水行进路线。
综上所述在施工阶段道坪工程及桥梁桥基工程对地下水环境影响小,且主要是影响部分水点水量及矿化度,但对拟建工程线路通过去地下水径流场不会构成影响;碎屑岩区隧道工程主要影响洞脸附近局部风化裂隙水的排泄路径,进而影响部分水点的水量。
参考文献
[1]中华人民共和国国家环境保护标准《环境影响评价技术导则-地下水环境》(HJ610-2011).
[2]中华人民共和国地质矿产行业标准《建设项目地下水环境影响评价规范》(DZ0225-2004).
[3]陆兆溱.工程地质学[M].南京:中国水利水电出版社,2001.
[4]张咸恭,王思敬,张倬元,等.中国工程地质学[M].北京:科学出版社,2000.
[5]张 倩.典型石油污染场地有机污染物分布特征及其影响因素分析[D].中国地质大学(北京),2009.
[6]路青艳,李朝林,李 涛.我国地下水污染概况[J].中华劳动卫生职业病杂志,2006(05).
[7]汪生斌.地下水资源评价及保护对策的研究[D].中国地质大学(北京)2013.
[8]罗银飞.青海省格尔木河流域山前平原区地下水系统及地下水资源评价[D].中国地质大学(北京)2013.
收稿日期:2018-8-1
作者简介:张华湘(1985-),男,苗族,湖南邵阳人,工程师,本科,主要从事水工环地质工作,地质灾害勘查方面工作。
关键词:地下水;建设工程;评价;恢复治理
中图分类号:P641.7 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)27-0223-02
1 前 言
根据《中华人民共和国环境保护法》(中华人民共和国主席令第22号)和2011年02月11日发布的《环境影响评价技术导则-地下水环境》(HJ610-2011)要求,需要对新建项目进行地下水环境影响评价。为建设项目区域地下水环境影响评价工作提供详细的地下水资料。
2 地质环境背景
2.1 气 象
项目区呈南北向分布,由北至南跨越112.913km受地形影响,在气象上变化较大,跨越两个气候区,即亚热带季风湿润气候区和南亚热带季风湿润半湿润气候区。年平均气溫19.6℃,极端最高为40.5℃,极端最低为-3.5℃,年平均降雨量为1153.5mm,最大年降雨量1528.1mm,最低年降雨量为772.4m,年日照时数1507.4h,年无霜期340d,主要灾害性天气春旱频繁,夏季暴雨。
2.2 水 文
区内河流属珠江流域红水河水系。涟江是红水河水系一级支流,区内主要河流有红水河、涟江及其支流移梁河、三岔河,红水河小支流、涟江小支流、冲沟、溪沟纵横交错发育。区内地势起伏大,河流深切,溶蚀、侵蚀作用强烈,河流沟谷发育多呈树枝状展布,以“U”型谷和“Ⅴ”型谷为主;评估区河流为山区雨源性河流,流量受季节性大气降水控制,具暴涨暴落的特征,水位变化幅度较大。
2.3 地形地貌
调查区域位于云贵高原与广西丘陵过渡的斜坡地带,路线经过范围内总体北高南低,最高海拔1367.4m,最低海拔为348m。本项目为线性工程,故工作区涉及地貌类型多样,根据成因与形态相结合的原则,将工作区四大类类地貌类型及五个亚类组合形态,分别为:侵蚀盆地、侵蚀浅-中切中山沟谷、溶蚀-侵蚀型峰从沟谷、溶蚀峰林洼地等。
2.4 地层岩性
拟建高速公路评估区出露的地层由新至老依次为第四系、第三系、三叠系、二叠系、石炭系、泥盆系。岩性主要为:粘土、粉砂岩、灰岩、燧石灰岩、白云质灰岩、石英砂岩夹页岩等。
2.5 地质构造
拟建高速公路区域处于黔桂经向构造带、南岭纬向构造带及广西山字型西翼反射弧延伸交接部位,构造形迹主要为经向、纬向、山字型构造体系。区域内褶皱构造主要有惠水城西背斜、七里冲向斜、龙井背斜、田坝向斜、西新向斜、雅水背斜、董当向斜、床井穹窿、冗里穹窿;断裂构造有大龙坑断层、水波龙断层、半坡断层、老屯坡断层、边阳逆断层、罗甸至边外断层。其中线路穿越边阳逆断层破碎带、与西新向斜轴线斜交、与董当向斜横交、穿越床井穹窿及冗里穹窿。
2.6 区域稳定性
根据《中国地震动反应谱特征周期区划图》和《中国地震动峰值加速度区划图》(GB18306-2001),评估区地震动反应谱特征周期为0.35s、地震动峰值加速度为0.05g,根据地震动峰值加速度分区和地震基本烈度对照表,评估区地震基本烈度Ⅵ度。
3 区域水文地质特征
3.1 地下水类型
根据含水介质类型及其组合特征,区内地下水类型可分为碳酸盐岩类岩溶水、基岩裂隙水及第四系松散岩类孔隙水三大类。其中,碳酸盐岩类岩溶水可按不同纯度的碳酸盐岩类含水岩组的含水介质组合特征、岩溶发育程度以及水动力条件,进一步分为碳酸盐岩类裂隙溶洞水、碳酸盐岩类溶洞裂隙水;碳酸盐岩夹碎屑岩裂隙溶洞水、碎屑岩夹碳酸盐岩溶洞裂隙水。
3.2 地下水水文地质单元
由于工作区属于山区地形,区内地下水的径流与排泄受地表水文网及地质构造、地层岩性、地形地貌的制约。因此,水文地质单元的划分是以地表水文网、局部地下分水岭以及地质构造对地下水补、径、排条件所起的相对控制作用为基础,按“地下水水文地质单元相对独立、完整流域”的原则进行划分,划分出的水文地质单元均具有独立的补给、迳流、排泄条件,边界条件清楚、水力联系密切。
根据上述依据和原则,将工作区分为:三都地下水水文地质单元、断杉地下水水文地质单元、板庚地下水水文地质单元、三岔河地下水水文地质单元、沟亭寨地下水水文地质单元、鹅村地下水水文地质单元、鹅坝地下水水文地质单元。
4 公路建设对地下水资源影响预测
根据项目工程概况,路基开挖、填方不抽排地下水或抽排量小,对地下水径流条件影响甚微,对地下水资源的影响主要为隧道工程开挖,可能产生涌水,或者造成地下水补给量减少,这是本项目可能影响地下水的重要方面。
纯碳酸盐岩裂隙溶洞水富水区包气水从上至下(侵蚀基准面以上)大致可分为三带,即垂直循环带、水平循环带、深部循环带。在预测评价时首先通过分析确定隧道所处带,其次推测隧道工程可能排泄及袭夺包气水范围,然后通过计算确定隧道涌水量知晓因隧道工程而造成地下水减少补给量,最终通过对比整个水文单元地下水补给量确定减少补给量推演地下水系统内水均衡条件。公路沿线地下水主要靠大气降水入渗补给,因此在计算隧道涌水量时将采用大气降水入渗法计算。
大气降水入渗法:
计算公式:Q=2.74α×X×F
Q——隧道正常涌水量(m3/d);
F——汇水面积(km2),根据隧道在垂直循环带、水平循环带、深部循环带中那一带来确定;
X——年平均降雨量(mm);
α——入渗系数,根据区域数据采用经验值,由于隧道区段一般斜坡陡峭,取经验值范围内偏小值。
从上述计算公式,总体上本项目隧道施工对地下水径流场影响较小,其中王家山隧道中部一段可能处于地下水潜水面以下,在建设过程中引发突水的可能性大;响水洞隧道受F1断层的不利影响,隧道施工引发涌水可能性较大。由于工可阶段的地质勘查较为简单,建议设计单位在初步设计阶段地质勘查中进行详细的水文地质勘查,特别是隧道附近的水文地质情况。对于水文地质复杂的路段,施工时应采取超前探水查明前方地下水的分布与水量后,辅以预注浆疏水和堵水措施,将地下水尽可能封堵在围岩外,避免出现大量涌水现象,同时必须避免封堵地下水行进路线。
综上所述在施工阶段道坪工程及桥梁桥基工程对地下水环境影响小,且主要是影响部分水点水量及矿化度,但对拟建工程线路通过去地下水径流场不会构成影响;碎屑岩区隧道工程主要影响洞脸附近局部风化裂隙水的排泄路径,进而影响部分水点的水量。
参考文献
[1]中华人民共和国国家环境保护标准《环境影响评价技术导则-地下水环境》(HJ610-2011).
[2]中华人民共和国地质矿产行业标准《建设项目地下水环境影响评价规范》(DZ0225-2004).
[3]陆兆溱.工程地质学[M].南京:中国水利水电出版社,2001.
[4]张咸恭,王思敬,张倬元,等.中国工程地质学[M].北京:科学出版社,2000.
[5]张 倩.典型石油污染场地有机污染物分布特征及其影响因素分析[D].中国地质大学(北京),2009.
[6]路青艳,李朝林,李 涛.我国地下水污染概况[J].中华劳动卫生职业病杂志,2006(05).
[7]汪生斌.地下水资源评价及保护对策的研究[D].中国地质大学(北京)2013.
[8]罗银飞.青海省格尔木河流域山前平原区地下水系统及地下水资源评价[D].中国地质大学(北京)2013.
收稿日期:2018-8-1
作者简介:张华湘(1985-),男,苗族,湖南邵阳人,工程师,本科,主要从事水工环地质工作,地质灾害勘查方面工作。