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摘要:在场地调查和风险评估过程中除了对土壤进行调查,同时也需要对地下水进行调查和风险评估,对地下水进行调查和风险评估的首要问题就是了解清楚场地内地下水的流向,本文借助在珠海某工厂实施的第二阶段场地环境调查就如何运用几何方法来确定地下水流向进行研究。
关键词:场地调查:等值线:地下水流向
TheResearchofGroundwaterFlowDirectionwithGeometricMethodforInvestigationofAnIndustrialSiteInZhuhai
YeGuihua
(SGS-CSTCStandardsTechnicalServicesCo.,Ltd.,Guangzhou510663,China)
Abstract:Inthesiteinvestigationandriskassessment,besidesinvestigatingthesoil,itisalsonecessarytoinvestigateandriskassessmentofgroundwater.Theprimaryproblemofgroundwaterinvestigationandriskassessmentistounderstandtheflowdirectionofgroundwater.BasedonthephaseIIenvironmentalsiteassessmentprojectinafactoryinZhuhai,thispaperstudieshowtousegeometricmethodtodeterminegroundwaterflowdirection.
Keywords:SiteInvestigation;Contourline;groundwaterflowdirection
1引言
随着城市化进程加快,曾经是工厂、废弃物堆场等工业用地经土壤置换后用作与人群接触紧密、对环境质量要求较高的居住、公共及商业等建设用地,环境管理要求必须开展污染场地调查和人体健康风险评估[1-2]。在2014年环保部制定了场地环境调查相关的技术规范中,除了土壤调查和评估,同时也注重加强了地下水的调查和评估,其中在地下水调查重要环节就是确定查明地下水流向,以便确定污染羽的运移方向,为将来采取合理的防控和治理措施做铺垫。
地下水流向测定方法可分为直接的示踪法和间接的几何法。示踪法较为直观,但在实际操作中,由于几何法所需的基础准备更为简单,在有可测地下水井的前提下,被使用的频率更高[3]。本文以珠海某工厂为实例在场地调查项目中采用几何方法测定地下水流向而进行研究。
2材料方法
2.1场地概况
工厂位于珠海市南屏工业区,所在区域地势平坦,该工厂占地约6.7万平方米,以提供SMT贴片,COB绑定,DIP插件,组装等一体化服务。工厂搬迁后,我司对该工厂进行了污染场地调查和风险评估。由于第二阶段场地环境调查以判断土壤和地下水是否受污染为主,场地内的浅层地下水较深层地下水更容易被工厂排放的污水或泄露污染,因此此次调查仅针对浅层地下水。本地区区内浅层地下水属孔隙水,含水层及包气带的岩性以砂质黏土为主,透水性一般,该场地调查项目根据《场地环境调查技术导则》(HJ25.1-2014)[4]和《场地环境监测技术导则》(HJ25.2-2014)[5]规范技术要点对该工厂地块进行布点调查,在该工厂地块上设置了MW1,MW2,MW3,MW4和MW5五口监测井。成井效果见图1~图5.
2.2几何方法测定地下水流向原理
根据《岩土工程勘察规范GB50021-2001》[6]指出,测定地下水流向可用几何法,测量点不应少于呈三角形分布的3个测孔(井)。测点间距按岩土的渗透性、水利梯度和地形坡度确定,宜为50~100米,应同时测量各井内水位,确定地下水的流向。
三点法确定地下水流向的步骤:需要选择在不同一条直线上的三个监测井,测量各井口的高程,测量各监测井地下水位埋深(井口到水面的距离)。井口高程减去地下水位埋深等于地下水面高程,需要将三个监测井准确定位在地形底图上,三点连线形成一个三角形,在每条线上插入高程数值。相等高程值连成曲线即是等水位线。垂直等水位线方向由高水位到低水位即是地下水流向[7-9]。
若有多个(四个以上)监测点时,相邻点连线形成多个三角形,用上述方法确定地下水的流场图。
2.3监测井位置坐标和井口高程测量
监测井安装完成后,采用全站仪测量了各监测井位置的地理坐标。测量信息如下:
各监测井位置点坐标确认后,通过AutoCAD软件画点的方式录入监测井X和Y坐标信息,五个监测井点连线形成了多边形。如下图6:
图6监测井位置图
为了解该场地地下水的流向,同时对五口监测井的井深和高程进行了测量,于2017年8月05日对监测井初水位进行了测量,并于一个星期后对相对稳定的地下水进行测量,地下水位和高程测量记录见表2:
综上,由各监测井为顶点组成一个多边形,以该五口监测井的水位高程运用几何方法绘制等水位线图,垂直等水位线由高到低的方向即为地下水流向。本次场地调查地下水流向等水位线见下图7,根据图示结果,本场地地下水流向判断为总体由西北流向东南方向。
图7地下水流向图
3结语
(1)通过几何法绘制水位等值线的方法对本场地浅层地下水流向进行了测试,本场地的地下水流向总体由西北流向东南方向。
(2)场地位于滨海地带,地势平坦,场地周边水系丰富,地下水水位较浅,在该类型场地调查小地块范围内通过几何方法确定地下水位流向,为判断场地地下水污染羽的趋势具有较高的参考意义。
(3)地下水环境较复杂,利用一次实验或者水位测量做出的地下水流场仅能代表一定时期的地下水流向特征,因浅层地下水受周边工程环境影响较明显,如周边环境变化时也要根据实际情况进行重新判别。
参考文献
[1]廖晓勇,崇忠义,阎秀兰,等.城市工业污染场地:中国环境修复领域的新课题[J].环境科学,2011,32(3):784-794.
[2]陈欢欢,李星,丁文秀.Surfer8.0等值线绘制中的十二种插值方法[J].工程地球物理学报,2007,4(1):52-57.
[3]吴雯倩.几何法确定地下水流向在实际应用中的问题及注意事项[J].广东化工,2017,44(12):177.
[4]中华人民共和国环境保护部.HJ25.1-2014场地环境调查技术导则[S].北京:中国环境科学出版社出版,2014.
[5]中华人民共和国环境保护部.HJ25.2-2014场地环境监测技术导则[S].北京:中国环境科学出版社出版,2014.
[6]中华人民共和国建设部.GB50021-2001岩土工程勘察规范(2009年版)[S].北京:中国建筑工业出版社,2009.
[7]薛禹群.地下水动力学[M].北京:地质出版社,1997.
[8]朱泓等.基于同位素井技术的地下水流速流向测量系统研制[J].化学工程与装备,2015.
[9]独仲得.几种地下水流向流速测定法的分析[J].地下水,1990.