地下水环境影响评价相关问题分析与应对措施

2021-11-10 07:42梁敏禧
皮革制作与环保科技 2021年9期
关键词:渗透系数流向流场

梁敏禧

(江门市佰博环保有限公司,广东 江门 529000)

地下水环境影响评价是对建设项目在各阶段对地下水可能造成的直接影响进行分析、评价,提出相应的对策和措施。环评不是基础科学研究,是一个阶段性的评价,必须在规定的时间、有限精度、特定的范围内得以实现,地下水评价内容的宗旨是对建设项目影响地下水的水质的程度进行评价,而不是水资源问题、地下水位、流场改变导致的地质环境现象[1]。评价地下水的核心是以水文地质调查为基础,分析项目对地下水水质的影响。

在实际环评工作中,经常会碰到以下问题:水文地质资料获取、地下水流向如何判定、地下水预测方法的选取。地下水流向和水文地质资料是地下水评价中需掌握的水文地质条件、选取合理的预测方法方能准确地预测项目对地下水的影响。故本文针对评价中常见问题进行分析,并提出相应的应对方法。

1 地下水各评价工作等级的工作深度要求

根据《环境影响评价技术导则 地下水环境》(HJ610-2016),一级评价内容中水文地质条件调查精度为:场地资料调查精度≥1∶10 000、场地资料调查精度≥1∶10 000,水文地质条件调查内容涵盖:含水层或者隔水层的结构和特征、地下水补给和排放条件、地下水改变的动态特征、地下水流场、包气带特征及防污性能等。

地下水各评价等级的具体工作内容汇总见表1。

表1 地下水评价等级工作内容

对照上表各评价等级工作内容,一级评价要求最高,二级次之,三级评价要求最低。地下水评价的难点在于水文地质条件的调查、地下水污染物的调查、地下水预测等。

2 水文地质资料的获取

水文地质条件调查涵盖以下内容:①地下水种类、地下水补给和排放条件;②岩石性质、地层结构、地形特点、地下矿产状况;③包气带岩石结构、性质、厚度、范围以及垂向渗透系数;④含水层或者隔水层岩石性质、厚度、渗透系数等;⑤水文、气候、壤土类型和植被情况;⑥地下水的水质情况、水文数据、水位高低、化学类型等[2]。

环评中,水文地质资料的获取方法主要有资料调查法和实地调查(监测)法。气象、水文、土壤和植被状况可向气象部门和水利局获得;植被情况可现场对评价区域进行调查获得;如地层岩性、地壳结构、含水层岩石性质、包气带岩石性质等,可通过查阅项目位置《岩土工程勘察报告》获得。

岩层的渗透系数可通过现场的渗水试验获得,地下水试验和参数的求得通常是以抽水的方式,稳定流抽水试验施工所需时间短、操作简单,可求取含水层水平渗透系数和导水系数;非稳定抽水试验可用来预测地下水资源动态变化,可求得垂向渗透系数、弱透水层越流系数、承压层压力传导系数等。

地下水的水质、水位可通过现场钻井取水样监测获得。监测的水质指标至少包括高锰酸钾指数、pH、挥发性酚类、氨氮、氯化物、硝酸盐、溶解性固体、亚硝酸盐、氰化物、砷、汞、铬、总大肠菌群和细菌总数、总硬度、硫酸盐、铅、氟、镉、铁、锰、溶解性固体等。

2.1 地下水流向判定

地下水流向的确定是地下水环评预测的基础条件。地下水流向可通过以下方法进行判别:①地下水连通试验判定。②等水位线做地下水流场图[3]。

地下水连通试验采用化学离子示踪法,在监测井投入化学离子,通过检测该化学离子的浓度判定地下水流向。放射性同位素示踪测井是当下地下水人工示踪的最佳手段,该措施是采取人工放射性同位素如131I、82Br等标记,其地下水体为自然流场或者人工流场进行钻孔获得,他们随着地下水流动,根据示踪或稀释原理,可以判定地下水流向同时完成相关水文地质参数的测定。连通试验应用范围很广,可以用于确定地下水边界的计算条件、判断地下河的源泉、进行地下水补给和排泄条件的分析等,但操作较为复杂。

等水文线作图法是根据导则要求在项目周边布置监测水井,分别测定各井的高程和地下水位埋深,即水面到井口地面的距离,具体公式为:地下水位高程=井口地面高程-地下水位埋深。然后等水位线的求出方式是把相等高程值连成线,地下水位流向就是垂直等水位线方向。等水文线作图法操作较为简单,但一般为了提高作图精度,需增加水口观测井的数量。

连通试验和等水位线作图法得出的地下水流场仅能代表一定时期的地下水流向特征,受周边工程环境影响较明显。在地下水评价中,常用做法倾向于利用环境现状监测的监测点水位结合地面高程,作出等水位线图,从而判定地下水流向。

3 预测方法的应用

地下水预测工作包括以下内容:①水文地质条件概化②污染源概化:概化为点源、面源、线源的连续排放或废水连续排放③水文地质参数的确定④给出特征因子随时间的变化规律。

地下水评价的预测方式的选择必须按照水文地质条件、建设项目工程特征等因素确定,一级评价应采用数值法进行预测(排除了不能通用化为等效多孔介质的区域),如果水文地质极其复杂可以在二级评价中优先利用数值法、其他采用解析法进行预测,可以利用类比法和解析法进行三级评价。解析法包括四种模型:①一维无限多孔介质柱体、示踪剂瞬间输入②一维半无限长多孔介质柱体、一端为定浓度边界③示踪剂瞬间输入--平面瞬间点源④示踪剂接连输入--平面接连点源。数值法包括两种模型:地下水的水质模型和地下水的水流模型。数值法中Visual MODFLOW和FEFLOW软件已被广泛应用。两种软件通过建立溶质运移模型,对污染工况的预测计算基本相似,不同点在于Visual MODFLOW建模时无法很好地设置地下水模拟中常见的第二类边界,故应重点关注边界条件中的资料控制精度和模型的网格剖分精度;而FEFLOW中汇源项处理菜单过于集中,模拟外部补给、蒸发项的输入操作较难实现,故应重点关注源项的输入处理[4]。

4 地下水评价建议

地下水环境影响评价中,常见的问题包括水文地质资料获取、地下水流向如何判定、地下水预测方法的选取,本文概述这类问题相应的应对措施。水文地质资料可通过查阅相关的岩土勘察报告和现场实测进行获得;地下水流场可通过等位线作图法进行判定;预测方法中数值法可通过Visual MODFLOW和FEFLOW软件进行计算、解析法可参照导则中模型进行计算。

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