地下水應用精選(九篇)

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第1篇：地下水應用范文

關鍵詞：地下水；鉆探工藝；西部水資源

中圖分類號：TU238 文獻標識碼：A隨著社會的飛速發展，地表水污染問題也日益突出，目前世界上大部分國家都利用地下水作為主要的飲水提供，以美國為例，其地下水如果全部取出，可以覆蓋美國全部國土的100英尺左右的厚度，我國目前江水湖水也污染嚴重，必須加強對地下水的鉆探和提取工作。

一、地下水鉆探工藝的鉆進技術

（一）取心鉆進技術及應用

取心鉆進技術主要包括兩種：一種是利用硬質合金進行鉆進，它的鉆頭主要是LL型鉆頭和JL型鉆頭，主要適用于砂類巖層和第四系粘土的鉆進；另一種是鋼粒鉆進技術，它的鉆頭主要是鋼粒鉆頭，最好為肋骨式鋼粒鉆頭，它的應用原理是用鋼粒鉆頭來壓住鋼粒，利用鉆具的壓力，將鋼粒滾動于巖石表面，進而碾壓破碎巖石，它主要適用于硬巖石地層和卵石地層的鉆進。

（二）擴孔鉆進技術及應用

擴孔鉆進技術所運用的鉆頭主要有兩種：

第一種是翼片式擴孔鉆頭，具體包括六翼螺旋擴孔鉆頭和六翼擴孔鉆頭兩種，這種鉆頭主要適用于姜石、卵礫石地層或者粘土、粘土夾砂礫地層的鉆入。

第二種是擴孔牙輪鉆頭，它的鉆頭類型主要分為兩種，即Cy―1型阻焊式牙輪擴孔鉆頭和Cy―12型阻焊式牙輪擴孔鉆頭，這種鉆頭主要適用于卵礫石地層和巖層的擴孔。

（三）大口徑且徑成孔鉆進技術及應用

這種大口徑且徑成孔鉆進技術，一般適用于不取心鉆孔，也是分為兩種鉆頭，一種是魚尾式或者三翼刮刀式鉆頭，主要適用于第四系松散顆粒地層的鉆進；另一種是大口徑鋼粒鉆頭或者三牙輪鉆頭，主要適用于基巖和漂、卵石地層的鉆進。

（四）反循環鉆進技術及其應用

反循環鉆進技術一般是將反循環沖洗液通過鉆桿內，由于其速度可以快至大約三米每秒，因此攜帶巖心和巖樣的能力非常強，從而完成連續地取心和取樣鉆進。具體包括三種方式：

1. 泵吸式反循環鉆進

泵吸式反循環鉆進主要利用的是砂石泵的抽汲力，產生大約0.6～0.7的大氣壓力的負壓，進而形成反循環。這種方式一般適用于第四系松散地層的鉆進，并且鉆孔深度越深，鉆進的效率也越來越低，100m～120m為最佳深度。

2. 地面噴射式反循環鉆進

地面噴射式反循環鉆進主要利用泵，把沖洗液注進噴射器，產生大約0.8～0.9的大氣壓力的負壓，進而形成反循環，這種技術可以配合氣舉反循環鉆進進行使用。

3. 氣舉式反循環鉆進

氣舉式反循環鉆進是將壓縮空氣和在鉆桿內的沖洗液相混合，并形成比重較低的氣水混合物，使氣舉和鉆桿內形成一定的外壓差，進而形成反循環。氣舉反循環屬于較好的連續取心或取樣方法之一，它的用鉆桿一般為同心式雙臂鉆桿，內管是承插密封連接，外管是用絲扣連接。

（五）空氣鉆進技術及其應用

空氣鉆進技術是用壓縮空氣來對鉆頭進行冷卻，并排除巖粉，一般這種方式應用于因為常年缺水或者冷凍而造成的鉆孔嚴重漏失地層等條件。空氣鉆進技術分為兩種方式，一種是正循環空氣鉆進，另一種是水井鉆進。

二、地下水鉆探技術的鉆孔結構

（一）關于水文地質的勘探鉆孔

關于水文地質的勘探鉆孔，通常分為兩種情形區別對待：一種是面對第四系地層，其濾水管的直徑應當大于等于108mm；另一種是面對下部是基巖，上部是第四系覆蓋層的情形，應當進行巖溶水或者基巖裂隙的抽水試驗，濾水管應當大于等于108mm。

（二）關于探采結合的鉆孔

探采結合的鉆孔，一般上部井管的直徑要比深井泵的直徑大一到兩級，下部的濾水管直徑應當大于等于146mm。

（三）關于水井鉆孔

水井鉆孔一般采用一徑或者兩徑成井的方式，下入一道管柱。

三、地下水鉆探技術在西部地下水鉆探方面的應用實踐

（一）西部水資源現狀

西部地區目前是我國最缺水的地區之一，一方面因為降雨量太少，另一方面也是因為沙漠和隔壁的地形，以及高山峻嶺密布，使得河流湍急，地表水流入大海速度過快而成為地下水。正是因為西部多土少水，不但影響了居民的生活水平，還不利于資源開發和城市建設，這也是導致西部貧困縣較多的重要原因，更是直接影響了西部大開發戰略的實施。

（二）西部地下水資源類型

1. 黃土層地下水

黃土層地下水是屬于黃土地區的地下水，主要分布在黃河中游，一般而言，黃土中都夾著25m左右厚度的隔水層，所以，降水滲入到孔洞、裂隙以及孔隙中形成了黃土層地下水。黃土層地下水通常埋藏很深，并且其形成與分布都受到地貌的控制，差異比較大，很難開采鉆取。

2. 第四系松散層孔隙水

第四系松散層孔隙水一般存在于某些山谷低洼地、古河床、傍河臺階地或者盆地的卵礫層或者砂質土層，例如新疆羅布泊地區的孔隙水。

3. 裂隙水

裂隙水一般存在于基巖孔隙，很多的溝谷、基巖斷層或者破解地的破碎帶，秦嶺北坡的黃岡巖裂隙水就是典型的裂隙水。

4. 碳酸鹽地區的巖溶水

西部地區的四川、云南、以及貴州等地區都分布著很多的碳酸巖，厚達八千余米，并且除了在外的巖溶，還存在很多埋深較大的隱伏巖溶，因此，鉆探巖溶水是解決西部水資源缺乏的重要措施。

（三）西部地區地下水鉆探適用技術

正如上文所述，西部地區的地下水資源包括黃土層地下水、第四系孔隙水、基巖孔隙水和巖溶水等，加之西部地區氣候比較干旱，地表缺水且交通困難，并且每個地區的含水層深淺不一，總而言之，針對這種特殊情況，可選擇供用的地下水鉆探技術如下：

1. 沖擊和沖擊反循環鉆進技術

這種沖擊和沖擊反循環的鉆進技術，主要適用于井深小于200m的含卵礫層的第四系地層，不但成本較低，而且效果很好，因此在發達國家也沒有完全被淘汰。只要運用合適的穩定液，利用沖擊或者沖擊反循環鉆進技術，都可以解決大直徑井孔的施工問題。

2. 空氣潛孔錘鉆進技術

空氣潛孔錘鉆進技術是在水文水井方面應用最為廣泛的工藝，在干旱地區的打基巖井的效率很高，并且可以運用跟套管鉆進法來解決卵礫第四系地層的鉆進問題。

3. 空氣泡沫鉆進技術

空氣泡沫鉆進技術是以空氣泡沫當作循環的介質，并通過回旋鉆進或者潛孔錘鉆進的方法進行鉆探。根據空壓機性能參數，可以決定其鉆井深度。同時，空氣泡沫的循環無損于含水層，也可以節省洗井的時間。

4. 雙壁鉆桿反循環鉆進技術

針對廣西巖溶地區，這種地區往往是上部有漏水現象，且無法堵漏，而下部又含水，最好的方法是采用雙壁鉆桿反循環鉆進技術，并且按照地形的不同，選擇空氣泡沫或者液體作為循環介質，還可以采用CSR中心取樣工藝。

結語

可持續發展戰略的重要一環就是解決環境和發展的問題，水資源短缺是目前我國面對的最為棘手的問題之一，不僅需要做到節水，還應當充分利用好地下水，這也是我們研究地下水鉆探技術的重要原因，我們必須進一步培養專門人才，強化鉆探技術，以盡快趕上世界一流水平。

參考文獻

[1]冉恒謙，張金昌，謝文衛，張永勤，宋志彬，向軍文，劉凡柏，馮起贈，鄢泰寧，賈美玲，陶士先，胡繼良.地質鉆探技術與應用研究[J].地質學報，2011（11）：1806-1822.

第2篇：地下水應用范文

關鍵詞：深井泵節能效果變頻范圍供水量耗電量

1前言

近幾年來，變頻調速技術以其顯著的節能效果和可靠的控制方式在空調系統中水泵和風機應用較多，并且其技術也比較成熟，但在地下水源熱泵空調系統中深井泵供水應用，目前還很少見，但是卻相當有必要。對沈陽地區的地下水源熱泵應用試點調查發現，在地下水源熱泵空調系統中，當熱泵容量不大一臺深井泵的供水量能滿足兩臺或更多熱泵機組所需的水量。在實際運行中發現，熱泵機組大部分時間部分負荷運行，而深井泵一直在滿負荷狀態運行，結果造成了電費及水費的大量增加。因此深井泵變頻調速供水技術在地下水源熱泵系統中的應用具有很大的節能潛力。

2工程概況

本文的分析以實際工程冬季運行為研究對象，工程概況如下：

某高校新校區辦公樓層數五層，建筑面積11030m2，夏季空調設計冷負荷為894kw，冬季空調設計熱負荷為1012kw。辦公樓冷熱源采用兩臺地下水源熱泵機組，制熱工況：制熱量515kw，輸入功率136.02kw，冷水流量65m3/h，熱水量88.6m3/h，一臺抽水泵抽水量160m3/h，功率37kw。冬季運行時間：11月份~3月份，每天24小時運行。

3深井泵變頻調速供水控制方法

深井泵采用溫差控制法。由于熱泵機組在制熱工況下，必須保證蒸發器出水溫度不能過低，所以在深井泵回水管道上設溫度傳感器，設定溫度為tjh。井水源側回水溫度大于tjh值時，深井泵控制器向變頻器發出降低電流頻率信號，變頻器將輸入電源的頻率降低，深井泵的轉數相應降低，水泵供水量、軸功率和電動機輸入功率也隨之降低，從而達到了節能的目的。當水源側回水溫度低于tjh值時，增頻調節。

4水泵變速調節原理

改變水泵的轉速，可以改變水泵的性能，從而達到調節工況點的目的。根據相似定律，對于同一臺水泵以不同轉速運行時，水泵的流量、揚程、軸功率與轉速的關系，可用下式表示：

Q/Qe=n/ne(1)

H/He=(n/ne)2(2)

P/Pe=(n/ne)3(3)

式中：ne——水泵額定轉速，r/min；n——實際運行工況下的轉速，r/min；

Qe——水泵額定轉速時的流量，m3/h；Q——實際運行工況下的流量，m3/h；

He——水泵額定轉速時的揚程，m；H——實際運行工況下的揚程，m；

Pe——水泵額定轉速時的功率，kw；P——實際運行工況下的功率，kw。

由（1）式和（2）式，可得

H1/Q12=H2/Q22=k(4)

即H=kQ2(5)

(5)式是以坐標原點為頂點的二次拋物線，線上各點具有相似工況，由相似定律知，當水泵前后的轉速變化的時候，水泵效率不變，故相似工況拋物線也稱等效率曲線。因此從節能角度考慮，通常采用改變水泵轉速的方法來改變水泵的工況點，盡量使其在高效率范圍內工作。

5水泵變頻范圍的確定

當熱泵機組負荷變化時，深井泵的供水量也隨之變化。深井泵的供水量在（Qmin～Qe）之間，即深井泵的變頻范圍（nmin～ne），如圖1所示。

熱泵機組所需的最小流量為40m3/h（設備要求），即為深井泵的最小供水量，則深井泵的最小轉速：得：

nmin=Qmin/Qe×ne=40/160×2900=725轉/分

冬季制熱工況深井泵的變頻范圍：725轉/分～2900轉/分。

6不同頻率下深井泵供水量和耗電量

深井泵變頻供水設備采用HT微機控制變頻調速給水設備，其中變頻器型號為（VFD-F，45KW/60HP，460HP，3phase）。深井泵變頻后，在不同頻率下，深井泵供水量和耗電量實測結果如圖2、圖3所示：

圖2不同頻率下深井泵供水量情況圖3不同頻率下深井泵耗電量情況

分析圖2、圖3，可以得出：當電源輸入的頻率下降時，深井泵的供水量和耗電量也隨著逐漸降低。當頻率45hz下降到30hz時，深井泵供水量由122m3/h下降到54m3/h，與額定轉速時的供水量相比分別下降了23.75%、66.25%。而輸入功率由26.2kw下降到8.9kw，與額定轉速時的輸入功率相比分別下降了29.1%、75.9%。由此可見，節能效果相當明顯。但是當頻率下降到20hz時，雖然深井泵仍在運行，由于揚程不夠，供水量接近等于零。

7深井泵變頻運行實測及節能效果分析

7.1深井泵日運行情況實測和分析

下面對12月20日的深井泵變頻運行的供水量和耗電量進行測試如圖4、圖5所示：

圖412月20日深井泵供水量情況圖512月20日深井泵耗電量情況

由圖4、圖5，可見：該天，熱泵機組大部分的時間都是在部分負荷運行，而且運行最高負荷不超過機組最大負荷50%（即一臺熱泵機組額定負荷100%），負荷為額定負荷37.5%的運行時間占了55%。深井泵采用變頻后，此工況深井泵的流量由原來的160m3/h下降到52m3/h，減少了67.5%的供水量；耗電量由37kwh下降到8.8kwh，節省了76.2%。節能效果顯著。

7.2整個供暖期深井泵運行工況實測和節能效果分析

通過整個冬季供暖期深井泵實際運行工況跟蹤測量，將深井泵不變頻和變頻日供水量和日耗電量變化如圖6、圖7所示：

圖6冬季供暖期深井泵日供水量情況圖7冬季供暖期深井泵日耗電量情況

由圖6、圖7，可以得出：深井泵在十一月、十二月、一月、二月、三月與不變頻相比分別節省供水量82222m3、80924m3、78942m3、77440m3、84841m3。整個冬季供暖期深井泵采用變頻技術后，總共節省供水量404369m3。同樣，深井泵采用變頻技術后，耗電量在十一月、十二月、一月、二月、三月與不變頻相比分別節省21136.8kwh、21284.5kwh、20813kwh、20155.4kwh、21858.2kwh。整個冬季供暖期深井泵采用變頻后，總共節省耗電量105247.9kwh。

8深井泵變頻供水方式經濟性分析

根據整個冬季供暖運行實測，深井泵采用變頻后，總共節省耗電量105247.9kwh，節省供水量為404369m3。

采用變頻后每年節約資金：

Cs=W×Yw+E×Ye

式中：W——年節約供水量，m3；E——年節約耗電量，kwh；

Ye——電價,（元/kwh）；Yw——地下水水價,(元/m3)；

Cb=105247.9×0.635+404369×0.25=16.79（萬元）

該工程變頻設備及其他附屬電控設備總共約10萬元，深井泵變頻設備增加的投資在一個冬季供暖期就完全得到了回收。

9結論

在地下水源熱泵空調系統中，根據熱泵機組運行負荷情況，深井泵采用變頻調速供水技術，可有效地減少耗電量和供水量，明顯地節省運行費用，帶來顯著的經濟效益。

參考文獻

（1）徐劍波，周亞素.空調冷卻水系統節能運行分析.中國紡織大學學報，1998（6）：54～58

（2）龔世纓，董亞暉.水泵調速節能的正確計算方法.冶金能源，1998（1）：25～28

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（7）戴芳文.變頻調速在水廠中的應用.湖南水利.1998（2）：49～52

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（9）劉毅，張泉.空調變流量系統的分析與探討.應用技術研究，2002（5）：9～11

第3篇：地下水應用范文

1.基本工作原理

地下水源熱泵系統的低位熱源是從水井或廢棄的礦井中抽取的地下水，熱泵機組冬季從生產井提供的地下水中吸熱，提高品位后對建筑物供暖，把低位熱源中的熱量轉移到需要供熱和加濕的地方，取熱后的地下水通過回灌井回到地下。夏季，則生產井與回灌井交換，而將室內余熱轉移到低位熱源中，達到降溫或制冷的目的，另外還可以起到養井的作用。

如果是水質良好的地下水，可以直接進入熱泵進行換熱，這樣的系統我們稱為開式環路。實際工程中更多采用閉式環路形式的熱泵循環水系統，即采用板式換熱器把地下水和通過熱泵的循環水分隔開，以防止地下水中的泥沙和腐蝕性雜質對熱泵機組的影響，同時防止對地下水造成污染。由于較深的地層不會受到大氣溫度變化的干擾，故能常年保持恒定的溫度，遠高于冬季的室外空氣溫度，也低于夏季的室外空氣溫度，且具有較大的熱容量，因此地下水源熱泵系統的效率比空氣源熱泵高，COP值一般在3和4.5之間，并且不存在結霜等問題。此外，冬季通過熱泵吸收大地中的熱量提高空氣溫度后對建筑物供熱，同時使大地中的溫度降低，即蓄存了冷量，可供夏季使用；夏季通過熱泵把建筑物的熱量傳輸給大地，對建筑物降溫，同時在大地中蓄存熱量以供冬季使用。這樣，在地下水源熱泵系統中大地起到了蓄能器的作用，進一步提高了系統全年的能源利用效率。

地下水源熱泵系統還可以產出生活熱水，其水路連接方式大致有四種。最簡單的方式有空調水系統與生活熱水水系統完全分開和相關聯且井水系統串級連接這兩種，但是前者冷凝溫差太小，后者也不能解決生活熱水用的水源熱泵機組停機時空調系統容量減小的問題。所以有了在后者基礎上增加電動三通閥的方式，這樣不僅減小了裝機容量、降低了初投資，而且機組的配置也更加合理，提高了系統總能效比。

國內的地下水回灌基本上采用原先的人工回灌方式，主要分為壓力回灌和真空回灌兩種。壓力回灌適用于高水位和低滲透性的含水層，也適用于低水位和滲透性好的地下含水層；而真空回灌則僅適用于低水位和滲透性好的含水層。

2.工程應用實例

2009年，牡丹江江南某小區采用地源熱泵技術對2棟住宅樓進行供暖，供暖形式為低溫地輻射采暖。因2009年東北地區出現了少有的嚴寒天氣，室外最低氣溫達到-35℃左右，室內溫度僅有12℃左右，造成住戶集體上訪事件，嚴重影響了居民的正常生活和社會秩序。后經開發商召集廠家技術人員分析，主要是地下水量不充足和水溫度低，提供熱量有限所致。進行調節增加水量后，供暖狀況有所好轉，但還是達不到供暖要求。這2棟樓于2010年供暖前，進行了管網系統改造后，并入城市集中供熱系統，采用集中供熱方式供暖。

2010年，牡丹江橋北某小區采用地源熱泵技術對4棟住宅樓進行了初次供暖，供暖形式為低溫地輻射采暖，室內溫度為21℃左右，供熱效果還不錯。運行過程中發現回灌效果不好，小區附近有一個樓有地下室和一條城市內河，發現回灌水從地下室滲出，造成地下室一片。而且小河堤壩也有幾處向外冒水。

3.存在問題分析

3.1地質問題

地下水屬于一種地質資源，大量采用地下水源熱泵，如無可靠的回灌，將會引發嚴重的后果。地下水大量開采引起的地面沉降、裂縫、塌陷等地質問題日漸顯著。地面沉降除了對地面的建筑設施產生破壞作用外，還會產生海水倒灌、河床升高等其他環境問題。對于地下水源熱泵系統，若嚴格按照政府的要求實行地下水100%回灌到原含水層的話，總體來說地下水的供補是平衡的，局部的地下水位的變化也遠小于沒有回灌的情況，所以一般不會因抽灌地下水而產生地面沉降。但現在在國內的實際使用過程中，由于回灌的堵塞問題沒有根本解決，很有可能出現地下水直接地表排放的情況。而一旦出現地質環境問題，往往是災難性和無法恢復彌補的。

3.2水質問題

現在國內地下水源熱泵的地下水回路都不是嚴格意義上的密封系統，回灌過程中的回揚、回路中產生的負壓和沉砂池，都會使外界的空氣與地下水接觸，導致地下水氧化。地下水氧化會產生一系列的水文地質問題，如地質化學變化、地質生物變化。另外，目前國內的地下水回路材料基本不作嚴格的防腐處理，地下水經過系統后，水質也會受到一定影響。這些問題直接表現為管路系統中的管路、換熱器和濾水管的生物結垢和無機物沉淀，造成系統效率的降低和井的堵塞。更可怕的是，這些現象也會在含水層中發生，對地下水質和含水層產生不利影響。更深層的問題是地下水經過地下管路時溫度、壓力的變化是否會影響其熱力學平衡狀態，地下熱環境會對區域生態帶來怎樣的影響。水資源是當前最緊缺、最寶貴的資源，任何對水資源的浪費和污染都是絕對不可允許的。

4.個人分析思考

4.1地下水源熱泵系統的優點

①根據熱力學第二定律，采用熱泵的形式為建筑物供熱可大大降低一次能源的消耗，提高一次能源的利用率，因此地下水源熱泵系統具有高效節能的優點。

②地下水源熱泵系統可實現對建筑物的供熱和制冷，還可供生活熱水，一機多用，一套系統可以代替原來的鍋爐加制冷機的兩套系統。系統緊湊，省去了鍋爐房和冷卻塔，節省建筑空間，也有利于建筑的美觀。

③地下水溫度恒定的特征，使得地下水源熱泵系統運行更加穩定可靠，整個系統的維護費用也較鍋爐、制冷機系統大大減少，保證了系統的高效性和經濟性。

4.2地下水源熱泵系統的缺點

①這種系統需要有豐富和穩定的地下水資源作為先決條件。由于打井的成本并不與取水量的大小成正比，因此較大系統的投資效益比較高。地下水源熱泵系統的經濟性還與地下水層的深度有很大關系。

②在冬季我國北方地區土壤溫度較低，并且以熱負荷為主，如果采用地下水源熱泵供暖，則機組和換熱器的初投資比較高，連續運行的效率也較低。夏季運行時，機組容量過大，造成浪費。我國政府、建筑設計人員和公眾對這一技術缺乏了解。不僅因初投資高于其它系統而得不到認可和推廣，而且給運行管理帶來了很大的問題。運行管理是任何一個系統的重要組成部分，對于地下水源熱泵這種特殊設計更是關鍵因素。

③環境方面的問題一旦出現，基本上是無可挽回的或挽回的成本將非常巨大。從某種程度上講，造成的危害不亞于大氣污染。

4.3對于地下水源熱泵應采取的態度

①地下水資源在某種程度上是國家的一種戰略物資，而且一些水文地質界的專家對當前地下水源熱泵的發展也持保留意見，因此，對于在我國大面積推廣這種系統應采取慎重的態度。

②在決定采用地下水源熱泵系統之前，一定要做詳細的水文地質調查，出具地質報告，詳細了解地質結構，并先打勘測井，以獲取地下溫度、地下水溫度、水質和出水量等數據，合理地配置整個系統。并分季節進行抽水回灌試驗，積累資料，各方面條件都滿足，才能決定采用，否則會付出慘痛的代價。

第4篇：地下水應用范文

關鍵詞 灰色系統;地下水污染; 預測;動態鏈接庫

中圖分類號 X523 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708(2010)12-0046-03

0 引言

地下水系統作為自然環境的組成部分,其水質特征是系統本體與系統環境綜合作用的結果。在水質預測過程中,往往只掌握地下水的水質特征值,卻很難搞清系統內部的發展演化過程以及外部諸因素對系統的作用。即系統的輸出信息明確,而結構信息和關系信息不明確。所以,地下水系統屬于灰色系統把灰色模型用于地下水水質預測,無疑能夠體現地下水系統的灰色特征。

灰色系統按照預測問題的特征,可分為5種基本類型,即數列預測、災變預測、季節災變預測、拓撲預測和系統綜合預測。這5種類型的預測方法,都是地理學中重要而且常用的預測方法。GM(1,1)模型是常用的一種灰色模型,用于單個時間序列的動態預測。就是對某一指標的發展變化情況所作的預測,其預測的結果是該指標在未來各個時刻的具體數值。

1 灰色模型建模與方法

1.1 原理與建模

灰色模型以微分方程為描述形式,它所揭示的是事物發展的連續過程,它符合地下水質量的漸變規律。模型的建立過程即是對地下水系統的辨識過程,運用確知的水質數據去揭示系統的動態特征,但由于其它信息的不明確,因而這個過程是灰色的逆運算過程。地下水水質預測模型就是基于最基本的灰色GM(n,h)模型[3]建立起來的。其中h表示變量的個數,n表示微分方程的階次,n越大則模型所描述的內涵可能越豐富,但階次過高的系統其特征方程的求解困難,而且精度不一定高,其結果也不是解析的,所以我們通常建立n=1的GM模型。

由于地下水系統的結構信息和關系信息不明確,因此建模時只需要考證水質特征值的動態變化規律,即變量唯一,h=1,那么所需建立的模型就是GM(1,1)模型,其一般表示形式如下所示:

1)微分方程:

2)時間響應:

3)離散響應:

式中:a為模型系數;u為待辨識參數。

GM(1,1)模型的建模和預測:

1)數據處理。將原始數據列X(0)(i)作一次累加,得到生成數據列X(1)(k),

2)構成數據矩陣B與數據列Yn:

因為a(1)(Xk(1),i)= Xk(0)(i),則有:

a(1)(X1(1),2)= X1(0)(2)

a(1)(X1(1),3)= X1(0)(3)

…… .

a(1)(X1(1),n)= X1(0)(n)。所以Yn=[ X1(0)(2),……, X1(0)(n)]T

式中:n為監測數據個數。

3)計算模型系數a和待辨識參數u,

[a,u]T=(BTB)-1BTYn

4)建立時間響應模型:

5)將時間響應離散化:

6)將K值代入離散化模型公式,計算出

7)將預測累加值 X(1) (k) k∈{n+1,n+2,…}還原為預測值X(0)(k) k∈{n+1,n+2,…}。

X(0)(k)= X(1) (k)―X(1) (k-1)

1.2 精度檢測

1)平均精度檢驗

將計算出的與實測值X(0)(k)對照,算出逐對殘差:

q(k)= X(0)(k)―X(1)(k)

然后計算出平均相對誤差

如果平均精度符合實際要求,即可進行預測。

2)后驗差檢驗

為了判斷預測值的可靠性,采用后驗差進行檢驗,計算出實測標準差(S1)和殘參標準差(S2)。

式中:

計算后驗差比值C,及小誤差概率P。

C=S2/S1;

P=P{|q(k)―q’|

然后就可以根據數據表進行預測精度檢驗了,本系統因為運用于實際,

所以就只用了前一種檢測方法,根據所給數據,結果完全符合要求。

2 模型實現與運用

本研究是實現“地下水污染預警系統”之預測模塊,擬采用與整個系統其他開發人員分工合作,相互配合的軟件開發方式。以Visual C++ 6.0 Windows應用程序開發工具作為開發平臺,利用動態鏈接庫技術,實現GM(1,1)預測模型編程,在深入研究ArcView二次開發語言Avenue調用外部動態鏈接庫的方法的基礎上,開發出能提供給系統方便調用接口的動態鏈接庫。在Windows中,應用程序通過一種稱為“動態鏈接庫”(Dynamic-Link Library,簡稱DLL)的特殊函數集來實現代碼和資源的共享,以最大限度地節約空間。在Windows下使用動態鏈接庫可以使多個應用程序之間共享代碼和資源,從而提高運行效率。

2.1 Avenue下DLL的使用

Avenue能夠直接地調用DLL中的函數,并且可以相互的傳遞數據。在Avenue中的DLL和DLLProc類提供了支持DLL載入和調用的函數。

在調用DLL中的對象之前需要先創建一個DLL類的實例,當你想調用時再為每個函數、進程創建一個DLLProc 實例。當一個DLL對象被創建,這個DLL就被載入內存然后被使用。當這個對象被撤銷時,它將自動地釋放內存。

調用DLL中的函數可能需要傳遞一些參數,可能還會返回值。輸入、輸出變量在你創建DLLProc實例時創建。ArcView支持多種類型的參數,更多了解請閱讀DLLProc類的詳解。創建和執行一個DLL函數需要4步:

1)首先必須有一個系統所需要的DLL;

2)裝載DLL并且構造它;

3)用DLLProc 類分別為每一個函數在你向調用的DLL中,但是你必須要注意輸入輸出變量的類型;

4)用DLLProc 調用你需要的DLL函數,傳入相關的參數,是否任何函數返回的參數都能夠存儲在Avenue變量中。

2.2 Modeling DLL 的設計與實現

整個模塊設計流程圖(見圖1):

圖1 程序設計流程圖

3 實例應用

以焦作市地下水污染預警系統中的地下水質的各方面預測例說明灰色系統的應用。

表1 某常規檢查數據表

從上表可以看出決定地下水水質的因子很多,我們可以對每個因子分別進行預測其未來變化情況;也可以綜合打分之后,直接對整體水質進行預測,二者均可。

地下水水質變化正好吻合GM(1,1)模型,符合地下水系統的灰色特征,模型適用性好,預測結果與環境狀況吻合。

圖2 預測模型在ArcView下的應用實現

經過模型的運用和預測結果后知道到,GM(1,1)的預測機理,對地下水水質進行預測,符合地下水系統的灰色特征,模型適用性好,預測結果與環境狀況吻合。

4 結論

在詳細地知道了地下水的水質變化規律和GM(1,1)的預測機理,并對焦作市地下水污染預警系統采用本系統對地

下水水質進行預測,符合地下水系統的灰色特征,模型適用性好,預測結果與環境狀況吻合。

參考文獻

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第5篇：地下水應用范文

關鍵詞：人工挖孔灌注樁；止水帷幕；鉆孔灌注樁

引言

人工挖孔灌注樁是一種適合應用于地質條件為無地下水或地下水較少的黏土、粉土地區的基礎處理方法，由于具有施工操作簡單，不需要大型機械設備，占用施工場地小，樁身質量可靠，單樁承載力高等特點，在實際工程中得到廣泛的應用。

本文通過日照市萬平口大橋這一工程實例，對高地下水位地區鉆孔灌注樁與人工挖孔灌注樁做了一個實際的比對，從工期、質量、造價這幾個方面做了具體的分析，均得到了理想的效果，為以后類似的工程起到拋磚引玉的作用。

1.工程實例的地理位置及概況

萬平口大橋東臨日照海濱的萬平口廣場，西接海曲東路，大橋為五連跨連續上承式拱橋，全長280m，南北寬28.6m，車行道寬22米，連接水運會基地南北區域，橋南面為世界帆船運動基地，北面為奧林匹克水上運動公園，大橋模跨在奧林匹克水上運動公園的入海口處，蔚為壯觀，與周邊渾然一體，為日照市的標致性建筑之一。

2. 地質條件及主要土層的分布

根據萬平口大橋地質勘探資料，該地區地質條件較差，地下水位較高，且受海水潮汐影響，地下水位：場地第“4”層含有較豐富的地下水，主要為孔隙潛水，初見水位埋深入-2~-3.8m，主要靠大氣降水，海水側向流入補給地下水，其水位變化受海水潮汐影響，較復雜。

3.施工過程中面臨的主要問題

萬平口大橋樁基礎，根據常規，原設計為鉆孔灌注樁，計劃工期60天，樁徑2000毫米，樁長18~28m不等，持力層入微風化1.5m，共有樁位56棵。施工單位開始采用大噸位沖孔樁機（8t卷揚機），施工了近一周后，出現許多不合適宜的方面。

①成孔速度緩慢，遠遠超出計劃工期，根據當時的施工現場記錄，成一棵樁需一周時間。

②成孔后，又受漲、落潮的影響，淤泥質砂層處易塌孔，出現工程量反復的現象，致使工程量增加。

上述問題，工期、質量都很難保證。面對這些問題，吸取鉆孔灌注樁施工中的經驗與教訓，我們特別邀請了相關專家商討解決方案，經過反復到施工現場踏勘，提出了一個大膽的想法，就是用人工挖孔灌注樁。施工過程中，又面臨在近海區（距南、北港池10m左右）如何施工人工挖孔樁，如何克服第“2”層淤泥質砂層（深度在5一6m之間），同時，要考慮潮汐的影響，要考慮工人的人身安全，工期要求（工期只剩50天）等問題。最后，我們經過試驗對比，大膽采用了止水帷幕人工挖孔灌注樁施工工藝，最終按期圓滿地完成了施工任務。

4.解決問題的設計方案與施工

人工挖孔灌注樁在高水位地區的施工，以前尚沒有成功的案例可以遵循，為此，我們做了大量的研究與探索：

(1)設計主導思想：將兩種工藝結合到一個工程上，發揮其各自的優勢。

①克服‘2’層淤泥質砂土對成孔的影響；

②克服潮汐對成孔的影響。

(2)具體采取的措施：把止水帷幕的設計思想運用到了本工程之中。即：樁位點放好后，在工程樁的四周，先施工水泥土攪拌樁一排，樁長L =7m左右，在樁的四周形成一道止水帷幕墻，并實施有效的咬合，形成全封閉的拱形結構。

帷幕樁長要超過第“2”層淤泥質砂層，本工程的樁長L =7m以上，樁徑選擇600毫米，咬合150~200毫米，水泥攪攔樁與工程樁的間距控制在180~200毫米之間為宜。

（3）實際施工步驟：

①施工前，將場地認真整平。

②水泥土攪拌樁，采用干作法，（海邊的土均為飽合狀）噴灰量宜控制在65 kg/m全程復噴復攪，每一個工程樁的帷幕樁要一氣呵成，咬合到位，設備出現故障時，要采取措施，將咬合效果控制在100%成功，我們采取的措施是：對設備故障而未咬合上的部位，采用小型鉆探設備進行咬合處理。

③水泥土攪拌樁完成3天后，挖開觀察其強度如何，咬合的效果優劣，判斷一下是否可以開挖（5天后開始開挖為宜）。

④樁孔開挖過程中，每天的進行速度在每次1m以內，同時采用鋼模板、電動葫蘆，工地備有速凝劑1~2袋，當發現止水帷幕有漏水現象時，需進行及時補漏，防止出現大面積的漏水。

⑤潮汐的影響：在做-1~-6m樁孔，漲潮時，應停止作業，以防潮水過猛出現意外。在“2”土層內，其拆模時間要長一些，掌握潮汐的具體時間，安全穩妥地進行。

5.最終的工程效果和經驗

萬平口大橋建設是當年日照市政府市長工程，大橋樁基礎工程施工，在工期緊，任務重，質量要求高的情況下，集中工程設計與施工人員的集體智慧，克服了潮汐、砂層給我們帶來的客觀不利條件，科學地、有計劃地圓滿完成了工程任務，工程質量優良率100%，使萬平口大橋如期通車，成為當年為數不多的優良工程之一，且獲得了國家優質工程獎――魯班獎。

（1）科學地總結出了一套行之有效的施工工藝。

實踐出真知。只要肯動腦筋，善于發現問題，善于總結經驗，大膽探索，就可以戰勝困難，取得成功。海的前沿施工人工挖孔樁，用帷幕樁做保障，用一種工藝與另一種工藝疊加在一個工程上，是一個大膽的嘗試，也為那些機械無法完成的工程，提供了一個良好的施工工藝―止水帷幕人工挖孔灌注樁。

（2）周密的施工方案，創造了日照橋梁建設的優良工程

針對施工現場實際情況，通過多種方案的比較，大膽創新，利用兩種不同工藝的完美結合，使施工技術的綜合應用得到推廣，取得了理想的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1] JGJ79-2002 建筑地基處理技術規范

第6篇：地下水應用范文

關鍵詞：商都縣七臺鎮 地下水資源 水位削減法 評價

一、緒 言

是干旱缺水地區，如何準確評價水資源，為地區經濟發展提供科學依據，是我們應在實際工作中努力的方向。

我們在開展《商都縣七臺鎮第二水源地供水水文地質詳查》項目工作過程中，采用了“水位削減法”對商都縣七臺鎮新水源地地下水資源進行了評價，取得了較好的效果。

二、自然地理概況

研究區位于商都盆地的東北部，西南、西北及北三面較高，東南較低，海拔高程在1290m～1380m之間。有中部偏北及東北的丘陵、西北及南部的波狀高平原、北部的山前傾斜平原和西北部至東南部的沖積平原4種地貌形態類型。

本區屬于典型的溫帶大陸性氣候：冬季嚴寒漫長、夏季酷熱短促，干燥多風，降水量少而集中，蒸發強烈，日溫差大。最高氣溫達35℃；最低氣溫為-35℃；最大風速為17.7m/s；最大凍土深度為1.57m；多年平均降水量342.8mm；年平均最大蒸發量為2168.3mm。見圖1。

研究區主要的地表水是不凍河。另外，在地勢低洼的地方分布一些小型淖爾（湖）。

由于近年來降雨偏少，加之上游修建水庫等多種原因，不凍河已成為季節性河流，平時無水或有少量流水，雨季匯集洪流成河

三、地質背景

研究區位于華北地臺北部邊緣內蒙臺隆中的東北坳陷盆地中的商都盆地的東北地帶，屬新生代坳陷盆地，盆地四周有零星侏羅系和白堊系地層，盆地內部沉積了厚達500m以上的第三系內陸湖相地層。

研究區地層主要有：寒武系―奧陶系板巖、變質砂巖、含礫砂巖、石英片巖；第三系始新統深灰、灰綠色、紅色泥巖、砂巖、砂礫巖；第三系上新統商都組桔紅色、土黃色、黃褐色泥巖、砂質泥巖、粗砂巖及砂礫巖；第四系全新統殘積、沖洪積和沖積層。

四、水文地質

第三系上新統和始新統兩組承壓水含水層是本次主要研究層位。

第三系上新統和始新統兩組承壓水為一綜合含水體，遍布于整個工作區。含水層由砂巖、砂礫巖、礫巖及少量泥質砂巖組成。含水層頂板埋深在10-45m之間，并有由東向西加大的趨勢。含水層頂板之上多為隔水性較好的泥巖。含水層厚度是四周薄（為3.2-8.09m），中間厚（27.6m）。承壓水位埋深3-10m。地下水總體由西北向東南徑流，在東南部與第四系含水層接觸，通過第四系徑流，最終排泄于察汗淖爾。

北部山前及南部含水層厚度薄，富水性差，10伎誥5m降深單井涌水量小于100m3/d；中部含水層厚度大，富水性較好，單井涌水量大于500m3/d。

第三系承壓水水質一般較好，礦化度小于1g/L，但在東南部及西南部，礦化度增大，為1.06-1.97g/l。

五、地下水資源評價

本次先對研究區第三系承壓水進行了均衡計算，然后采用水位削減法評價地下水資源量，并論證可開采量的保證程度。

1、地下水均衡計算

結果見表1、表2

2、地下水資源評價

本次選用水位削減法來評價地下水資源，并論證可開采量保證程度。

在北部富水地段垂直地下水流向布設一排井（見圖），布井間距為1000m。設計開采井影響半徑R=2000m，降深5m；單井涌水量采用10″口徑、5m降深涌水量Q=1311m3/d。

利用互阻抽水試驗的資料，計算試驗降深下有效水位削減值，再與實際抽水試驗確定的有效水位削減值進行對比。

計算的有效水位削減值比實測的有效水位削減值小0.01m，相對相對誤差為2.27%。因此，采用水位削減法計算開采量，基本符合本區實際。

從表可見，水源地設計開采量為10082m3/d=367.99×104m3/a。

3、設計可開采量保證程度論證

第7篇：地下水應用范文

關鍵詞：地下水庫；地下水庫工程；ASR；回灌；調蓄；回灌堵塞

中圖分類號：TV211.12 文獻標志碼：A 文章編號：1672-1683（2014）06-0192-04

水資源問題是2008年以來的達沃斯論壇必不可少的議題，也是全世界共同面臨的難題。聯合國資料顯示2002年-2025年，全球將有2/3的國家和地區面臨水資源短缺問題。調蓄水源是解決水資源矛盾的重要手段之一，修建地表水庫的調蓄方式在水資源優化管理中起了重要作用，也帶來了諸如泥沙淤積、洪災加劇、土壤鹽漬化、水庫移民以及蒸發損失等一系列問題。地下水庫帶來的影響相對較少，既能有效存儲調蓄水資源，也可以減少次生環境與地質問題，降低蒸發損失，提高水資源儲存效率。

1 地下水庫和地下水庫工程

我國對地下水庫和地下水庫工程一直未形成嚴格而通用的定義，通常將地下水庫和地下水庫工程等同，將有人工干預的地下水庫工程和無人工干預的地下含水層均被視作為地下水庫。目前，國內學者們在地下水庫概念上所達成一定的共識[1-4]實質是對地下水庫工程的定義說明，即：（1）具有一定的庫容，能夠存儲水資源；（2）有人工增儲干預，如修壩、建滲井等；（3）能夠實現調蓄功能，以豐補歉。

地下水含水層自身具有存儲和調蓄的兩大特征，即具備水庫（地表水庫）的基本功能，故廣義來講，具有一定規模，能夠實現地下水資源存儲和調蓄，且具有一定邊界的地下含水體均可被定義為地下水庫；而通過人工干預（如修壩、建滲井等）改變存儲和調蓄能力的地下水庫可認為是地下水庫工程。依據國外通用的技術條件，ASR（Aquifer Storage & Recovery，含水層存儲與回用）地下水庫工程特指承壓含水層增壓回灌-回用的地下水庫工程。

2 國內外地下水庫工程發展現狀

2.1 國外地下水庫工程發展現狀

在美國，一般認為地下水庫對環境產生的影響遠小于地表水庫，采用地下水庫工程供水是一種“環境友好”的供水方式。早在1950年末至1960年初，美國就開始了地下水人工回灌工程的試驗和建設，為地下水庫工程建設提供了前期技術準備。正在實施的“ASR工程計劃”已建成100多個系統[5-8]，該工程通過水井和增壓設備將水注入承壓含水層，再利用配套抽水井，抽取該含水層中的地下水進行利用。

歐洲、澳大利亞、日本、南非、印度、中東等的一些缺水地區或海濱地區，均有成功的ASR工程實踐，可見其已成為國際上地下水庫工程建設的主要技術模式之一。ASR通常是年內季節性調控機制和年際長效調蓄機制并存，其中年內季節性調控適于季節性水資源分配明顯地區，調配水資源、優化水資源供給結構，實現以豐補歉；年際長效調蓄適于戰略儲備或地下水降落漏斗回補，對環境造成影響最小。在濱海地區，ASR也是控制海水入侵的有效方式。

當然，ASR也存在一些值得關注的問題，如美國環保署（EPA）提出的諸如回用與回灌效益比、注入水源可靠性、注入速率和注入壓力、上下含水層影響、注入含水層后的效果、注入井的密度、成井結構與注入效果的關系、水權結構、地下水恢復效果、回灌井堵塞問題以及法規約束等一系列問題。這也意味著在地下水庫工程建設的同時，需要進一步開展地球化學、含水層水力學及壓力響應、含水層結構再確認等諸多方面的綜合研究。

2.2 國內地下水庫工程發展現狀

我國的地下水庫工程建設通常以增加庫區入滲補給量為主，人工阻截地下水徑流量為輔。其中，增加庫區入滲補給量的措施主要以建設入滲坑、回滲井等淺層入滲為主，深層地下含水層的回滲相對較少，而采用增壓入滲的工程尚未見報道；人工阻截地下水徑流的工程主要是通過建設地下水截流壩來實現，該類工程主要分布在濱海地區，在抬高地下水位而增加庫容的同時，又能夠有效防止海水入侵。

自1970年以來，我國陸續建成了河北南宮、北京西郊、山東龍口和傅家橋等多處地下水庫工程。根據國內建成和待建的地下水庫工程統計結果（表1）可知，北方地區主要分布在華北平原，且以山東、河北居多，其次為東北地區和新疆北部；南方地區則分布在廣西、貴州巖溶區。與美國不同的是，這些地下水庫工程均非增加回灌工程。

我國地下水庫設計與當地水文地質條件密切相關：山東濱海地區的地下水庫工程采用阻水壩，起到了調蓄水源和防止海水入侵的作用；新疆地區地下水庫工程一般沒有地下水阻水壩，僅是增加了促進地下水入滲的工程措施；西南巖溶區地下水庫工程通常結合巖溶水管道流的特點，建立地下水阻水壩來阻截地下水側向徑流，以保證庫區地下水蓄水量。

3 我國開展ASR地下水庫工程將面臨的主

要問題 我國地下水回灌與回用的研究起步并不晚，從國內第一個地下水庫工程項目建成至今，已有近40年的歷史。然而，增壓地下水回灌在大型地下水庫工程中目前仍停留在試驗階段。根據國外增壓回灌地下水庫工程（ASR）存在的問題，我國目前開展增壓回灌地下水庫工程建設面臨以下問題。

（1）邊界難定，水權不明。地下水存儲空間巨大，但邊界不容易確定，很難將注入的地下水固定在目標范圍內，給水資源管理上帶來諸多不便。另一方面，跨多個行政區的地下水庫工程，水權成為困擾管理部門的一大難題，目前缺少相關的法律規定或法規條文。

（2）回灌水源無法保障。包括回灌水源的水質問題和水量保障問題。關于回灌水源水質對地下水環境的影響問題，仍處于研究階段，尚未經過實踐檢驗。當回灌水源為區域調水時，水源成本也成為制約因素。

（3）回灌技術限制。主要是指由于物理、化學、生物等多重作用導致回灌井堵塞問題。目前國內外地下水回灌均受困于此，盡管美國等國家ASR地下水庫工程應用廣泛，回灌堵塞問題也一直困擾其工程科研人員尚未找到一套公認的、行之有效的應對方法。

（4）效益成本問題。評價地下水庫的效益目前還是主要以經濟效益為主要指標，環境效益和社會效益為輔助參考地下水庫工程經濟效益見效較慢，在吸引資金上缺乏優勢。

（5）環境效益不夠明確。雖然地下水庫工程具有有效減少水面蒸發損失等眾多優點，但是否帶來其他環境地質問題，目前尚在研究之中。換言之，地下水庫工程的環境效益預期較好，但仍存在一定的風險。

（6）缺少法規或規范的約束指導。目前既沒有全國地下水庫工程宜建區調查評價的研究成果，也沒有可以指導性的文件或法律規范。

4 我國ASR地下水庫工程應用展望

受氣候條件、地形地貌、水文地質條件、水資源狀況等多種因素影響，北方干旱半干旱地區和西南缺水地區建設地下水庫工程的需求遠大于地表水充沛地區，特別是華北平原、西北干旱地區和云貴紅層缺水區。因此，地下水庫工程建設在我國水資源調配上具有廣闊的發展前景，也將是優化水資源管理的重要手段。

受限于經濟發展條件和可回灌地表水量，作為國外地下水庫工程重要技術手段的ASR工程技術在欠發達地區和嚴重缺水區的推行難度較大。但我國地下水庫工程有較好的發展前景，無論是在城市供水和水資源調蓄方面，還是就水質涵養和戰略儲備而言，推進ASR地下水庫工程建設均具有重要意義。

為進一步推進ASR工程技術在我國地下水庫工程建設中的應用，今后尚需重點開展以下幾方面的工作。

首先，要以“有地存、存得住、取得出、用得好”作為地下水庫選址的重要依據，將“灌得好、取得足、影響小、效益高”作為地下水庫工程項目優劣的重要指標，開展全國地下水庫工程適宜區的摸底調查，確定宜建區域。

其次，開展試點研究，選擇不同含水層介質和地下水埋藏類型的區域進行增壓回灌試驗，總結適合我國的地下水增壓回灌方法，解決回灌堵塞問題。

最后，制定相應的法規和規范，落實水權管理，指導和推動ASR技術在我國地下水庫工程建設中的應用。

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第8篇：地下水應用范文

關鍵詞：地下水；開發利用；生態系統；節水；雨洪

1地下水利用與環境之間的關系

1.1地下水的重要性

人類對于水資源的消耗非常巨大，對于人類而言，地下水和地表水是必不可少的水資源。地下水的作用不言而喻，從供水方面而言，地下水可以長時間為人們進行連續供水，保證人們正常生產生活。

1.2地下水資源與環境密切相關

地下水資源和環境條件有著密切的聯系。大氣條件、地表水文徑流影響地下水的補給、消耗和徑流。當地下水結構發生變化時就會對環境造成不利影響。如對地下水過量開采，在一定程度上會導致地下水位的降低，造成天然徑流狀態改變。另外，地下水過量開采，還會導致土壤水鹽狀態失衡，導致土壤干裂，地面沉降現象嚴重，大量植物被破壞，湖泊河流干涸。地下水開采非常必要，需要注意的事項也相對復雜。因此，在進行地下水開采時，一定要考慮保護環境與地下水之間的關系。只有兩者互惠互利，才能取得良好的經濟及環境效益。正是由于地下水重要性和它與環境的復雜聯系，在開發地下水時，應充分考慮地下水與環境之間的相互制約關系，以達到興利除弊、獲得最佳的經濟、社會和環境效益。

2地下水開發利用對生態系統影響

2.1地下水開發利用現狀

我國東北地區某城市開發利用地下水較早，早期主要開采淺層地下水，深層地下水開采較少，尚未形成降落漏斗。但隨著社會經濟的快速發展，地下水開發利用進入快速發展的時期，工農業生產和生活用水不斷增加，特枯干旱年份或連續干旱年份城市缺水嚴重，甚至造成工業停產，城市供水也不得不實行定時限量供水，水資源供需矛盾日益突出。根據2015年的統計資料，全市平均地下水總用水量為38865.5萬m3/a，占總用水量的63.1%。在地下水總用水量中，農業灌溉用水13625萬m3/a，人口牲畜用水12009.0萬m3/a，城市與工業用水13231.5萬m3/a，分別占地下水總用水量的35.1%、30.9%和34.0%。

2.2地下水開發利用對生態系統影響

2.2.1對地下水生態系統的影響

近年來，隨著城區用水量逐年增大，深、淺層地下水開發加大，自備井無序發展，地下水過度開采已經造成了不可估量的危害。由于超采已造成主要水源地的地下水水位大幅度下降，并誘發地下水污染、巖溶地面塌陷等環境地質問題。2.2.2造成地裂縫的產生地質構造運動或地下巖溶發育都會對生態環境造成影響，是地裂縫產生的原因。城市地下水資源盲目開發加劇地裂縫問題。城市為供應自身水系統運轉，過度開發地下水資源使得城市多處出現裂縫，對人們出行和城市道路交通造成巨大威脅。

2.2.3對河流系統的影響

地下水與地表水關系密切，在一定條件下可以相互轉化，地表水與地下水存在著一定的水力聯系，二者可以相互補給。當地下水過度開采，地下水位下降，必將導致地表水下滲，河流徑流量減少，河水水位降低。河流徑流量減小導致河道水力特性的變化。當河道內流量、流速減小后，在加大砂石、泥沙沉積或淤積速度的同時，也降低了對下游河水的稀釋作用，使河水溫度、水質發生變化，并進一步導致河道內動植物及棲息環境發生變化，在一定程度上也影響河流浮游植物和水陸兩棲動物的棲息及繁衍環境，使浮游生物數量，微型無脊椎動物的分布特征和數量發生變化，周而復始影響區域生態系統。

3減輕地下水開發利用對生態系統影響的措施

3.1加強節約用水，建設節水型社會

將建立節水型社會納入社會與經濟發展目標，同時做好節水規劃，水資源管理，水資源保護等工作，在農村著力構建高效節水農業體系，大力推廣管灌、滴灌、噴灌等節水技術，推進傳統農業向現代農業轉變，形成農業節水的高起點、新技術、大規模、效益好的高效節水農業格局；工業企業開展以提高水的重復利用率，降低排水率，改善傳統工藝，推廣應用節水新工藝，杜絕跑冒滴為重點的節水工藝；城鄉居民開展以更換節水型器具，降低用水成本為重點的節水型生活體系，全方位，深層次的落實節約用水。

3.2建立健全水資源動態監測系統

建立健全水資源動態監測系統，加強水功能區和地下水的監測能力建設，同時還要加強取水排水入河湖排污口計量監控設施建設，全面提高監控、預警和管理能力，及時水資源公報等信息，要求所有工業污水處理系統全部安裝計量設施，保證污水不外排，所有自備水源井安裝監控設備，嚴格按規定繳納水資源費，取水單位和個人應按法律法規規定，在取水口安裝經檢驗合格的取水計量設施，并納入全省水資源遠程監控管理系統；同時應當保證取水計量設施正常運行；發生故障，應及時修復或更換，不得擅自改裝或故意損壞計量設施。

3.3重視雨洪資源綜合利用

城市社會經濟快速發展，使水資源供需矛盾日益突出，開展雨洪資源綜合利用是解決這一矛盾的重要途徑。為防汛安全，防止內澇，必須將雨水迅速排出，造成雨水資源浪費。采取雨洪綜合利用措施就是改變傳統的防洪排澇去向。建立合理的排澇系統，在保障城市防汛、防洪安全的前提下，城區新建蓄水池等，利用雨洪資源進行綠化，利用水庫、渠系、河道、水田、小水塘、小坡和坡地魚鱗坑等接蓄雨水，留滯徑流，作為生產、灌溉用水和回補地下水系統。這樣可充分利用雨水資源，減少水資源浪費緩解地下水位下降，同時保持河道水量，改善水生態、水環境。

4結語

綜上，為促進人水和諧，生態系統良性循環，人們應遵循地下水開發利用與生態系統協調發展的目標，加強地下水開發利用對生態系統影響評價手段，減輕地下水過度開采對生態系統的不利影響，促進經濟社會和生態系統的可持續發展。

參考文獻

[1]吳媛.地下水開發引起的生態環境惡化分析[J].城市地理，2016（10）.

第9篇：地下水應用范文

關鍵詞：剛性防水；地下室施工

Abstract: this article simply introduces the application of rigid waterproof technology in the basement construction.

Key words: rigid waterproofing; The basement construction

中圖分類號：TU74文獻標識碼：A文章編號：2095-2104(2013)

一、工程概況

煙臺祥隆萬象城六區工程，地下室建筑面積7074平米，基礎形式為樁承臺有梁式（下翻梁）筏板基礎，地下室外墻為鋼筋混凝土剪力墻。基礎底標高為黃海高程5.5米，地下水位平均標高為黃海高程11.5米，建筑物室外標高為。地下水對混凝土結構不具有腐蝕性。

二、方案比選

該工程地下室防水采用FS102密實型自防水混凝土，該方案不但減少了施工工序，而且降低了施工難度。若采用傳統的柔性防水材料，基礎梁、承臺、樁頭及后澆帶等細部部位處理困難且不易保證防水效果。采用該方案后順利解決了雨季施工及細部處理等方面的難題。

三、施工情況

材料選擇

1.1、FS102混凝土防水密實劑為橙黃色，無機液體，其檢測要求符合《砂漿、混凝土防水劑》JC474的要求。在使用過程中，按照膠凝材料質量的0.21%摻入。

1.2、FS102密實型防水混凝土使用的水泥，宜使用普通硅酸鹽水泥，強度等級不低于32.5MPa，其他類型水泥應通過試驗確定。不得使用過期及受潮結塊的水泥，并不得將不同品種或強度等級的水泥混合使用。

1.3、FS102密實型防水混凝土所用的砂、石應符合下列規定：

1.3.1、石子最大粒徑不宜大于40mm，泵送時其最大粒徑應為輸送管徑的1/4，含泥量不大于1.0%，泥塊含量不大于0.5%，吸水率不宜大于1.5%，并應符合《普通混凝土用碎石或卵石質量標準及檢驗方法》JGJ53的規定。

1.3.2砂宜采用中砂，含泥量不大于3.0%，泥塊含量不大于1.0%，并應符合《普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法》JGJ52的規定。

1.4、拌制FS102密實型防水混凝土所用的水，應符合《混凝土拌和用水標準》JGJ63的規定。

1.5、FS102密實型防水混凝土中摻入的其他外加劑，其品種和摻量應經試驗確定。

1.6、FS102密實型防水混凝土入模時的塌落度：非泵送混凝土宜為80~140mm，泵送混凝土宜為140~200mm。

針對該材料選擇的要求，在定制商品混凝土時，要對混凝土供應商做材料要求及各項技術指標的詳細交底，并落實混凝土的配合比。保證混凝土滿足圖紙設計的抗滲等級要求。

混凝土施工

2.1、FS102密實型防水混凝土在初凝前進行澆筑，若初凝前混凝土在運輸后出現離析，必須進行二次攪拌。當塌落度損失不能滿足施工要求時，可加入原水灰比的水泥漿進行攪拌，不能直接加水攪拌。

2.2、FS102密實型防水混凝土必須振搗密實，振搗時間宜為10-30秒，以混凝土泛漿和不冒泡為準，應避免漏振、欠振和超振。

2.3、施工中按照后澆帶劃分施工段，進行連續澆筑，少留或不留施工縫。當必須留設施工縫時，應滿足下列規定：

2.3.1、墻體水平施工縫留設在高出底板表面500mm的墻體上，并焊接止水鋼板。墻體有預留洞時，施工縫距孔洞邊緣不得小于300mm。

2.3.2、垂直施工縫設置宜設于后澆帶變形縫處，并在墻體兩側焊接止水鋼板。

2.4、施工縫處的施工要求

2.4.1、水平施工縫澆筑FS102密實型防水混凝土前，應將其表面浮漿及雜物清理干凈，鋪10-30mm厚的1:1的FS101防水砂漿，并及時澆筑混凝土。

2.4.2、垂直施工縫澆筑FS102密實型防水混凝土前，應將其表面清理干凈，并涂刷FS101防水素漿，并及時澆筑混凝土。

2.4.3筏板及墻體后澆帶處采用中埋式鋼板止水帶，應確保位置準確，安裝牢固。

2.5、固定模板用的對拉螺栓，應在其中間加方形止水環并雙面焊接，保證嚴密，拆除模板后將墻兩端留下的凹槽用FS101防水砂漿封堵密實。處理方式如圖一：

細部結構構造做法：細部構造部位均屬于防水最不利部位，容易發生滲漏隱患，因此做好這些部位的施工質量控制，對整個地下室防水將起到關鍵的作用。

3.1、后澆帶，本工程留設后澆帶3條，后澆帶的處理應該符合下列要求：

3.1.1、后澆帶按照設計要求應該在主體結構封底14天以后進行施工。

3.1.2、后澆帶部位在澆筑混凝土之前，要對其進行保護，防止落入雜物及損壞中埋式止水帶。

3.1.3、后澆帶處采用的FS102密實型混凝土其強度等級要比兩側混凝土高一個等級，同時FS102的摻量要提高到0.25%。

3.1.4、后澆帶部位混凝土施工后，其養護時間不得少于28d。后澆帶的防水構造如圖二：

3.2、樁頭處理應該符合下列要求：

3.1.1、樁頭深入筏板基礎內100mm，破樁后如發現滲漏水，用堵漏靈將水止住，然后在樁上及樁周抹20mmFS101防水砂漿，具體做法如下：

3.3、施工縫處理如下圖所示：

四、經濟可比性

地下室防水的通常做法是結構外貼柔性防水卷材，若采用通常做法，共需施工防水面積17280平米，按照兩層SBS價格75元/平米計算，造價1296000元，若采用FS102密實型自防水混凝土，每立方混凝土增加造價60元，共計混凝土4904立方，合計增加造價294240元。顯然通常做法是即增加工程量又增加工程造價，工期延長，費用增大，應用FS102密實型自防水混凝土技術，不但費用少，時間短，而且細部處理徹底，不留隱患。