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地下水的治理难度非常大,清华大学土木水利学院杨大文教授表示,治理成本有时是治理地表水的上千倍。
地下水有不同深度,地表水可以直接采样,但是地下水的采样却需要通过打井等方式,这项工作非常复杂。即便确定了某地深层地下水遭受污染,治理起来也费时费力。目前的污水净化分为物理、化学和生物方法以及它们的组合方法。一般生物方法比较经济,如活性污泥或生物膜法。
由于地下水污染的区域往往范围较大,井口狭窄,这就使活性污泥法和生物膜法这些生物技术无法大规模的开展。“现有的方法主要是利用清水大量注入深井中进行稀释,这必将造成更大的水资源的浪费。或者灌注大量添加特殊药剂的溶液,而购买这些药剂无疑是笔巨大的开支,效果如何也很难保证。所以最好的治理方法就是预防。”杨大文说。
“深井灌注”难保安全
地下水污染仿佛是伴随工业发展而生的“原罪”,没有哪个国家能完全规避它。
虽然潍坊市许多工厂将污水通过高压水井压到地下1000多米的水层的事情并没有查实。但在欧美,有些地方允许向地下排放污水,但必须通过专门的方式排放,且对地下排污的水质要求要高于地表排污。“由于地下水循环很慢,修复也更困难,所以对排污的水质标准要求非常高。”
目前,美国 89% 的工业废水采用深井灌注的方式被深埋到地下。这种技术顾名思义,就是在地质结构符合条件的情况下,构筑一个千米深井,然后将工业废液灌注进去,封存其中。在灌注过程中,废液会穿越若干个地层,会有六层安全保护管道将废液和周边地层完全阻隔。随着时间推移,酸性废料和碱性土壤层中和,最终实现无害化。
但是,美国实施深井灌注有着严格的规范,它的前提是保证排放物与地下水完全隔绝。目前人们开采地下水的深度一般不超过 300 ~500 米,“深井灌注”的井深通常约 800 米到超过 3200 米不等。
然而,在美国历史上,始于上世纪 50 年代的深井灌注技术还是遇到过两次事故,一次是 1966 年在科罗拉多州,一家化工企业在利用深井灌注废液过程中由于压力过大引起了地震。另一次事故是某一个深井管道腐蚀,造成渗漏。
随后,美国环保署连续颁布法案,要求企业在实施深井灌注的时候,必须提供“无转移”示范证明,确保在1万年内,所灌注液体的有害成分不会从灌注区发生转移,或者当有害废料离开灌注区的时候,已经不再含有有害成分。
近几年,深井灌注技术已开始逐步进入中国。由于深井地下的地质勘察很困难,所以不可能像地表地质勘察那样全面细致。即便现在确认地下没有断层,也不能保证它像美国环境署规定的“1 万年无转移”。与此同时,由于中国还没有出台相应相关法规,所以对于这一技术的监管还是一片空白。在国务院行政法规规定中,只有《地质灾害防治条例》涉及深井灌注行为,但没有具体、有针对性的规定。
而目前在美国,除了完备的立法外,技术革新也为地下水污染修复带来了曙光。可渗透反应墙(简称“PRB 技术”)是目前欧美许多发达国家新兴的用于原位去除地下水及土壤中污染的方法。
可渗透反应墙是一面由活性铝、活性炭及沸石等活性物质组成的埋在地下的“墙”。当污染物通过反应墙时,通过离子交换、表面络合、表面沉淀、生物降解等作用除去污染物。
这项技术已经在北美和欧洲地区成熟应用,在治理点污染上收效良好。然而,这项技术在中国几乎没有应用的案例。这可能与我们对地下水污染防治的相对滞后有关。
亟须建立新的水质监测标准
其实国家相关法律早有规定,对于非法排污的企业行为,对相关责任人可做出最高7年有期徒刑的判罚,然而这样的惩罚力度并没有阻挡企业追逐利润的脚步。
清华大学土木水利学院教授杨大文表示,对地下水污染的治理主要是对污染源的控制,污染源控制了,地下水污染问题就能解决。但这存在很大难度,如农业施肥造成的污染,由于涉及到的农户多、又非常分散,因此不好控制。
【关键词】降水设计;地下水;突涌
1.工程概况
本工程为市重点工程项目,基坑开挖深度7.60m,在地下室工程施工过程中,于基坑北半部西侧出现地下水突涌现象,涌水量较大,基坑底部“沸腾”翻着水花,且涌水面积不断扩大,导致基坑积水过多,无法继续施工,施工单位被迫局部进行回填压水。
2.场地工程地质及水文地质条件
2.1工程地质条件
根据岩土工程勘察报告中的岩土条件如下:
①杂填土:灰褐色,松散,上部含植物根系,碎石、砖块的建筑垃圾构成。②粉质粘土:灰黄色-棕黄色,可塑,局部软塑。③粉土:灰黄色-褐黄色,饱和,中密状态。④粉质粘土:黄褐色,硬塑。⑤粉细砂:黄褐色,饱和,密实状。
2.2水文地质条件
场地地下水主要赋存与第3层粉土中,类型为孔隙微承压水。承压水头2.00-3.00m,稳定水位埋深为3.60-3.80m。基坑平行于龙凤新河且最小水平距离29.35m。基坑范围内的地下水接受补给源补给,补给量较大。
3.基坑地下水突涌分析
利用水文地质学和工程地质学原理,通过对上述两图的分析如下:
基坑降水影响范围内,地下空间分布有两层地下水,一层是粉土中的水,另一层是粉细砂中的水。基坑支护的方案中没有认识到第一层水的存在,所以将降水目标放在深部的砂层,而导致突涌发生的主要原因就是第一层水。
第一层水与龙凤新河水系相连,水力关系甚为密切。龙凤新河水面标高高于基坑底部,形成水头压差。加之该层水系厚度不大但呈片状分布,原布置的降水井间距过大对其产生的影响很小。基坑一旦开挖形成后,该层水就会渗透至基坑内,加上龙凤新河的丰富补给源和水力压差,促使水流合并,流速增加,迅速打通并扩大粉土层内的水系排泄通道。基坑地下水突涌随即发生。
还有一个原因,就是模型中的第四层粉质粘土,根据我院勘察资料统计分析,从亳州市区的土层分布情况来看,在这个标高的土层是粉土与粉质粘土互层,以粉土为主,空间产状很复杂。所以说,本基坑地下水突涌的发生,不排除两层水系合力的作用。
4.基坑地下水突涌治理设计
通过上述模型分析,我们及时的提供两套地下水突涌治理设计方案。分述如下:
4.1 高压旋喷桩截水帷幕设计
在基坑西侧壁之外10.00m处布置单排直径600mm旋喷桩311根做截水帷幕,桩间距0.40m,搭接长度0.20m。见下图:
有效桩长的确定根据勘察报告中的剖面图并按现行国家有关规范要求进行计算:
桩长计算结果为17.00m。
根据岩土条件,施工工艺采用双重管。相关技术参数见下表:
4.2 轻型井点与管井组合截水设计
布置直径0.60m,降水井17眼,井深25.00m,间距10.00m,设计单井出水量1200m3/d;轻型井点设计深度8.20m,地表预留0.20m,有效井深8.00m,穿过第三层粉土层,井间距1.00m,采用直径50mmPVC管材。按线状总长度分3个工作组。
通过轻型井点与管井组合降水设计计算结果来看,轻型井点可以有效截流第三层粉土中的水,控制基坑地下水突涌;管井对下部粉细砂层中的水位降深也很容易满足施工要求。
关键词:地下水;超采;治理
唐海地区由于多年来过度开采地下水,造成区域性地下漏斗,引发地面沉降、海水入侵等地质灾害,对水资源的可持续发展构成严重威胁。
唐海县地处渤海湾北岸,在冀东平原区的南部边缘,陆地形成较晚,县境北部主要为滦河下游冲积扇的末端,南部海岸地貌特征明显。唐海县处于东部季风区暖温带半湿润地区,大陆性季风气候显著。境内河流均属于季节性河流,由北向南穿越县域入海。地质属中生代和新生代第四系地层,境内土壤表面质地因受母质与海水、河流的影响,由北向南逐渐粘重,形成了北部沙质、中部壤质、南部粘质的状况。境内地下水含水层主要为古滦河与沙河冲积而成,富水的粗中砂层薄而少,水质、含水层及岩性变化都较复杂。分布在第六、八、九农场北部的全淡区浅层地下水和位于六、八、九农场以南地区埋藏于微咸水、半咸水、咸水体之下的深层承压淡水两部分是唐海县可利用地下水的主要来源。
唐海县内人畜饮水和工业用水靠机井开采地下水供水,县地下水开发利用在区域上基本为分散开采方式,但在县城内则是高度集中开采,开采井数占全县总开采井数的10%,开采地下水量则占全县总开采量的30%,使得城区地下深层淡水水位埋深下降,形成了以县城为中心的区域性地下水降落漏斗。据1981数据显示:全县共开采地下水2768万m3(其中为人民生活供水124.58万m3,为畜牲饮水供水72.82万m3,为工业供水1094万m3,为农田灌溉供水1476.6万m3),与可利用地下水资源相比,超采1698万m3,其中深层地下水超采1319万m3,出现了地下水位下降漏斗,漏斗面积323km2,涉及到九个农场,漏斗中心静水位由1975年5~8m,下降到1981年的15~27m,平均每年下降1.66m-3.16m。唐海县各农场1991-2005年水位统计显示:水位下降平均值13.35m,年平均下降速度0.95m/a。
深层地下水的严重开采,造成水位下降、水头降低,致使粘性土压密释水,在全县范围内产生地面沉降。地面累计沉降量由东北向西南渐增。
地下淡水的长期超量开采破坏了滨海地带淡水与海水之间的平衡状态,导致海水沿含水层侵染浅层淡水或以越流方式垂向侵染深层淡水,使地下淡水的储藏遭到咸水的危害,使本不富足的沿海地下淡水资源更加紧缺,深层淡水水质变差。
唐海县地下水超采的现状,已严重制约了地方经济的发展,为缓解并遏制地质灾害的发生,研究采取措施如下:
1 节约用水
加快城镇供水水源、输水、净水工程的技术改造,完善节水措施,提高公众节水意识;调整工业产业结构,推广工业节水新工艺、新技术,加强节水管理;加强对第三产业用水总量的控制和定额管理,提高公共设施节水器具的普及率;进一步发展农业灌溉的渠道防渗配套建设,扩大喷滴灌及管道灌溉建设以减少灌溉过程中的输灌水的损失。
2 控制开采
为防止地下水继续超采,唐海县应加强地下水开采的管理,严格执行取水许可证审批制度,严禁乱打井、打深井,通过区域水资源的优化配置,关闭自备水源井,有部分地表水替换地下水,通过行政手段减少地下水开采量,将地下水的开采量控制在允许开采的范围内。在生产中,要优先使用地表水,限制开采地下水,加强污水回用水的利用,逐步代替地下水的利用。
3 人工回灌
人工回灌地下水是直接扩大地下水资源的最有效手段,也是解决当前许多地区地下水不足和改善水圈的最有效途径。针对唐海地区用水的现状,所采取的地下水人工回灌主要指将多余的地表水、暴雨径流通过地表渗滤或回灌竖井(渗滤井)等方式由地表转移至地下含水层中,随后同地下水一起作为新的水源开发利用。
1)增强拦蓄
唐海地区多年平均降水量为549mm,但年际内分配不均,降水量多集中在7~8月几场大雨中,汛期河水猛涨,大量的雨水白白流入大海,造成淡水资源的浪费。为充分利用地表水,可以调用起唐海县发达的水利设施如水闸、橡胶坝拦蓄河流径流,平原水库集蓄雨水和用水淡季的滦河径流,借助地表水和地下水之间的天然的水头差,使之自然渗补给含水层,以增加含水层的含水量。
2)渗井补源工程
渗井补源是人工回灌的主要工程措施,在河床上布置人工渗井,渗井与地下含水层沟通,补充地下水。其优点为:不受地形条件限制,也不受弱透水层分布和地下水埋深的影响。建立以沟渠入渗为主,回灌井、回灌渠或井、渠结合等的淡水入渗帷幕和补源方式,在下游平行于海岸修筑挡水屏障,从而形成地下水库。
针对唐海地区地下水超采的现状,多部门联合起来,因地制宜,多措施并举,实践证明是行之有效的。
参考文献
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【关键词】地下水资源;污染治理;方法
0.前言
地下水资源的循环持续应用对创建洁净、环保、低碳城市极为有利。倘若无法应对处理地下水资源持续应用有关问题,便会对社会经济建设发展形成不良影响。为此,应采用科学有效的工作策略,凸显地下水资源综合效益,预防对社会环境、自然环境形成破坏影响。在实现效益最大化的基础上,可凸显有利影响,降低不利因素。可在保护与应用资源之中赢得平衡。本文基于这一目标研究了地下水资源污染治理的有效方式技术,明确了应依据具体的污染物类别、地貌地形状况、区域地质环境等因素综合考量,选择合理可行的治理方式,进而提升工作实效性。
1.地下水资源污染治理方法
1.1抽出处理修复方法
抽出处理修复技术方法为修复地下水异位的核心技术手段,实现了广泛持久的应用。伴随污染治理技术的不断深化发展,令该方法具备了更丰富的含义。应用该方法修复处理通常划分成两类,即地下水动力管控以及处理地上污染物质。该技术依据地下水形成污染的范畴,在场地之中布置定量抽水井,借助水泵以及水井抽取污染地下水,而后通过地面净化处理设施进行有效的污染治理。该抽取阶段中水井水位将不断降低,位于水井四周将构成水位下降漏斗,令四周地下水持续的流入水井,降低污染扩散。可引入地表径流,回灌入地下,也可满足当地供水需求。
当前抽出处理修复方法主要的治理对象包括十二类污染物质。典型目标为TCE,还包括卤化有机物质,例如VC以及PCE等。
1.2监测自然衰减修复方法
监测自然衰减法是利用污染场地天然存在的自然衰减作用使污染物浓度和总量减小,在合理的时间范围内达到污染修复目标的一种地下水污染修复方法。自然衰减作用包括对流、弥散、稀释、吸附、沉淀、挥发、化学反应和生物降解作用等。污染物的自然衰减存在于任何一个污染场地,但是自然衰减强度各不相同,主要取决于污染物性质和地下环境条件。对一个具体的污染场地,地下水污染修复能否采用监测自然衰减法修复需要调查评价。通过野外和室内物理、化学、生物调查获得有关数据,进行自然衰减有效性评价,包括污染场地水文地质条件评价,提供生物自然衰减正在发生的证据,估计污染物衰减速率和衰减容量,预测修复达到目标所需的时间等。
监测布置应考量污染源的综合分布以及具体的扩散模式、呈现出的地质水文状况、开采地下水的条件、呈现出的水化学特点等。应引入点面结合方式,明确核心重点。针对区域状况应进行合理管控,监测控制对象主体为排放大量毒害物质、危害影响明显的污染源、重度污染区域,供水水源基地等。监测点位的设置应基于地下水质中污染物质的扩散状况明确。
1.3原位修复方法
原位修复方法可用于治理饱水带有机污染问题,并适合同SVE联合应用。具体方法为,注入空气至地下,构成气流屏障,预防污染晕持续的向下方扩散并发生迁移现象。可在气压梯度影响下对地下存在的挥发污染物进行汇总收集,并通过供养方式,令污染物完成生物降解。该过程之中,形成质量迁移转化的机理较为复杂,在各个修复时期,存在的控制速度以及效率也包含差别。
1.4石油污染物有效治理方法
针对石油污染物进行有效治理的方法包括,物理方式、水利控制技术、原位处理方式、化学氧化处理、生物修复方法、地下曝气以及综合处置方式。
应用物理方式手段,可针对导致石油烃污染现象的地下水展开有效治理,具体方式涵盖评比处理以及被动收集技术方式等。水利控制技术主要借助井群系统,利用抽水,或者向着含水层进行注水的方式,通过人为影响令地下水水利梯度发生变化,进而可令形成石油污染的水质同洁净水质实现有效分离。采用原位处理方式为治理地下水形成石油烃污染现象的重要研究内容。该方法技术不但投入经费较低,同时还可省略较多地表处理系统设施,可最大化的降低石油烃暴露,进而预防潜在的污染问题。为一类具有广泛发展前景的治理污染方法技术。
原位化学氧化处理方式为新时期逐步研发的,可良好处置土壤与地下水之中石油污染物质。另外可采用地下水曝气处理方式应对污染问题。原位生物修复处理为抵御地下水石油污染现象的创新方法,在目前具备良好的发展前途。
2.地下水资源污染治理方法比较
针对各类修复处理方法不同的工作机理,探究其治理不同污染物质的功效,可通过选择较为常见的污染物作为治理对象。例如选择汽油添加剂,比较各类治理污染方法的应用,为工程投资、技术方法运行成本、具体的治理时间以及呈现的修复水平分析提供统一的研究平台。
通过综合比对,区域调查层面,自然衰减监测修复方法所需的投入最高,接下来便是原位修复技术。工程设备配备投入层面抽出处理方法技术呈现出较高的造价水平,相比之下,自然衰减监测修复方法的技术造价水平最低。系统运行维护管理工作中,原位修复以及自然衰减监测修复方法实力相当,投入成本较低,抽出处理方法需要投入较高的成本费用。系统检测管理工作中,自然衰减监测修复方法需要投入较多经费,而原位修复方法投入较低。
综上所述不难看出,抽出处理修复方法总体成本处在首位,而原位修复技术投入成本水平最低。治理时间层面,排除自然衰减监测修复方法外,其他方法并不具备鲜明的优势与缺陷。修复处理的效果则为抽出处理方法排在首位,接下来依次为原位修复技术以及自然衰减监测修复方法。
3.结语
总之,针对地下水资源污染状况,为有效的治理修复,我们只有明确各类方法技术特征、应用机理,适用范畴,通过比对研究、内涵把握,合理的选择适用性、可行性技术手段,树立创新发展意识,借鉴发达国家成功经验,方能真正提升地下水资源污染治理综合水平,达到事半功倍的工作效果,进而实现可持续的全面发展。 [科]
【参考文献】
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1.1微量成分
铜、锌、铅、铬的特点是除铜外,其它检出率皆超过50%,检出率较高;但除11号点下邪村(参见图1)铅检出超标(国家饮用水标准,下同)外,其它皆未超标(表l),整个市区所取样点没有检出汞和镐。
酚的检出率较低,但超标率较高达24%。其检出最高值为0.29mg/l(赖山新河纸厂),超标1朽倍。氰普遍检出,但含量一般在标准的一、二个数量级以下。调查中发现,一些距工业区甚远的地区水井中酚、氰含量较高(潘集西北部农村),表明其不完全来自工业污染,很可能是长期引用水灌溉日渐累积造成的。区内化学耗氧量最高达9.smg/1,超标近4倍,反映出局部有机污染较重。
1.2常蟹组分
(l)硬度和硫化度75个水样点统计表明,矿化度最大值为1.859/1,超标率为6.6肠;硬度最大值为49.7H“,超标率为8%。两者超标率相当,且分布规律一致,于区内形成了较为稳定的分布面积(图1)。
(2)州值统计表明,1987年市区浅层地下水PH平均值为7.578,其中淮河以南为7.567,淮河以北为7.619;1990年PH平均值为7.171,其中淮河以南为7.129,淮河以北为7.340。可见,pH值变化呈下降趋势,下降速率淮河以南大于淮河以北。由此可见市区地下水污染源大多属酸性。1982年市区曾测得弱酸性酸雨说明地下水从补给源开始已遭到了酸的污染。
(3)三氮三氮含量较低。硝酸根含量最高为14.97mg/1,远低于45mg/1.但NH+及NO3-离子普遍检出,且局部超标,进一步说明了区内存在有机污染。
1.3地下水化学类型
市区地下水化学类型较为复杂。按舒氏分类法有11种类型,其中多数是以HCO3为主要阴离子类型(图2).局部地带如位于山前地带的山王镇工农村3号点,HCO3却降为次要阴离子,而Cl一成了主要阴离子,显然是污染所致。
上述可见,市区浅层地下水微量成分含量表明,个别点或局部地段已严重超标;常量组分大都具明显的异常表现。浅层地下水污染已具一定规模,局部已相当严重。
2浅层地下水污染现状评价
2.1评价方法及原理
地下水质量评价方法很多,在评价模式、评价标准和质量分级等方面都存在不同的认识。本文在认真分析了区域地下水污染特征的基础上,采用了模糊集理论与综合水质指数相结合的评价方法。
(1)模糊集理论法首先建立各评价参数相对于不同水质级别的隶属函数关系,构成模糊矩阵,并对诸评价参数配以适当权重,通过复合运算,求出不同水质级别的隶属度,然后根据隶属度大小确定水质级别。
(2)综合水质指数法该法是通过计算出每个监测点单个指标的污染指数和权重大小,考虑多个指标复合而得到综合水质指数(PI),然后据水质分指数的检出和超标情况确定PI的分级界线来进行评价的。
2.2参数及地下水分级
淮南市城市特点,决定了市区浅层地下水污染是以工业、煤矿生产影响为主,兼有农业生产、居民生活等方面因素共同作用造成的。考虑区内所取的分布较为均匀的97个水样点所检的37个水化学成分的检出及超标情况,选取了酚、氰、氟、COD、三氮、氯、硬度、矿化度等8个评价参数。
分级考虑的基本原则是地下水饮用卫生标准和区域本底浓度。通常国家饮水标准考虑了各指标对人体健康危害的限量,是正常生理活动的卫生标准,只要参数含量接近或超过饮水准,便可认为地下水已明显受到污染,并以此作为三级水。而把区域本底浓度作为地下水开始受到污染的起始浓度(据区域检测数据计算)确定为一级水标准。据此限制条件并参照前人评价标准,把本区浅层地下水水质分为5个级别(见表2)。
2.3权重的选取
权重选取的合理性,直接关系到评价结果的准确性。本文采用国家饮水标准与主观分析判断相结合的方法。一方面,根据水质指数Ci/Si(Ci为实测值,Si为国家饮水标准)的大小确定权重。Ci/Si大权重亦大,反之就小。因为国家饮水标准已考虑了各参数对人体健康的危害限量,含有一定的权重因素,另一方面,考虑各参数本身地球化学特性及对环境的危害程度,人为地对各参数赋予权重大小。考虑上述两方面因素将所得的两种权重(ai.bi)进行代数积并归一化,得到修正后的权重Ai,即
2.4综合评价
(l)模糊集法综合评价是通过复合运算实现的。鉴于本次评价的8项参数主因素控制并非突出的特点,选用了一次型作为隶属函数模型。用Q表示综合评价结果(1x5)阶行模糊矩阵,则Q=A·R。式中A为经归一化得到的一个(lx8)阶行权重模糊矩阵;R为由单个评价因子行矩阵组成的一个(8x5)阶模糊关系矩阵。最后通过复合运算得出综合评价结果.
(2)综合水质指数法综合水质法指数(月)是通过下式计算得到,即
式中俄为评价参数权重(同上),Ii为水质分指数,C为实测值,C0为评价标准值。评价的水质质量分级方法是将水样点的计算值PI依大小顺序排列,列出表格,并写明各水样点的水质分指数,据各样点的乙检出和超标情况确定PI分级界线。据上述原则将该区地下水水质分为5级(表3)并与表1的水质级别相对应。由此可得出每个水样点的综合评价结果
3评价结果分析
3.1两种评价方法比较
(l)两种评价方法所得结果进行比较发现,所得出的水质级别都具有中间多两头少的特点(见表4、表5)。说明评价结果是可信的。
(2)“模法”是一种主因素突出型的评价方法。“模法”评价的分辨率比综合水质指数法高,能较准确地反映客观实际。本次评价按水质指数法没有划出一级水质,不太合理,如69、70号样点(图5),其评价参数水质分指数没有一个超过0.5,指数法定为I级水,显然不合实际。此外水质指数法评价中往往掩盖了较大值的存在,从而使地下水恶化程度降低,造成评价上的错误,如87、33号等样点的评价参数中有两项超标,水质指数法却定为I级水,显然有误,而“模法”定为I级水较为有据。
由于“模法”能较好地处理这类不确定间题,因而本次评价主要采用该法的评价结果。只是在“模法”评价中出现了确定级别较为困难的4个样点时,采用了指数法评价的结果。如80号点(0.45、0.45、0、0、0)、73号点(0.46、0.46、0、0、0)等,考虑到指数法评价出水质级别偏低而上述4个水样均处于I、l级水准,故4个水样点均取l级。
3.2评价结果分析
据综合评价结果(图6),淮南市区浅层地下水水质状况具有如下特点。
(l)在92个评价水样点中,从I至v级皆有分布,其中1级水最少(4个)。说明本区地下水大多出现了程度不同的污染。总体看,I、l级水点居多,占65.2%,W、v级水点较少,占30.4%;从分布面积看,l、,级水点占面积的72.74%,IV、v级水点约占24.5%。可见本地下水大都处轻污染状态,重及严重污染的水分布较为局限,但已具一定比例(表4)。
(2)淮河以北和淮河以南的水质级别统计资料表明,两区域I至v级水皆有分布,但污染程度和规模有明显差别(表6)。淮河以北l、l级水质点27个,占71.79%;重及严重污染点9个,占23.08%。而淮河以南l、皿级水质点32个,占60.38%;N、v级水质点19个,占35.85%。明显淮河南面较北面污染严重。这与南面厂矿企业集中(建有矿井九对,工业企业800多家)、北面厂矿企业少且分散(三对矿井,乡镇企业为主)以农村环境为主的城市功能分区有关。
(3)淮北南质变好该严与此区块长期引用北面的茨淮新河劣质水灌溉有关。靠近淮河因受淮河污水(全市工业企业排放废水的90%以上进入淮河)影响,水质渐差。特别于河道弯曲地带,因地势低洼,水质明显变差。如段湾、祁集两地(图5)。泥河两岸的地下水质受泥河污水影响不甚明显,仅在下游有所反映,可能与该河上游切割不深,下游水位较低河道开阔有关。
(4)淮河以南总体看,受厂矿企业布局的控制,水质分布较北面复杂的多。西部地区为淮南市主要煤炭开采区,建有大小矿井七对,大量工矿企业废水的排放使得该区块浅层地下水不仅污染重而且水质分布复杂。其中西南面山前地带和东南面李一、李二矿附近水质严重污染,前者与寿县化肥厂及淮南矿务局化工厂排污有关,后者与附近矿区的矿井水排放有关。中部地区,从泉山至田家庵一线,主要为机关、学校及居民生活区,地势较高,受污水影响小,水质较好。但在淮河的弯曲地段,如安成镇陆塘村,地势低洼,水质变差。东部地区,出现了水质严重下降的两个区块,一是窑河至大通一线,一是本区东南角。经调查,两者都与长期引用窑河及高塘湖劣质污水灌溉有关,前者还与九龙岗、大通矿(已报废)长期开。
关键词:地下水;开发;环境问题;治理措施
中图分类号:TV文献标识码: A
1 前言
随着人类社会的不断发展和进步,人们对于水资源的需求也越来越高。灌溉需要用水,人们的工作和生活需要用水,工业和城市需要用水等等。然而,目前水资源紧缺,用水十分浪费。为此,世界许多国家都将眼球转向了地下水资源这片沃土。地下水资源虽然非常丰富,但是其开发利用的过程中极易导致出现环境问题。例如,晋江市地下水资源开发利用过程中出现区域性地下水水位持续下降、地面沉陷和塌陷、海水入侵以及地下水污染等现象。这些都是自然界给人类的警示:不能过度开发地下水。为了谋求经济发展与环境保护之间的平衡,深入研究地下水开发引起的环境问题和治理措施非常必要。本文正是根据研究国内多个城市地下水资源的开发利用过程中引起的环境问题,研究这些环境问题相应的治理措施,以保障人类在开发地下水资源的同时保护好环境。
2 地下水开发引起的环境问题
地下水资源是我国宝贵的水资源组成部分。特别是在干旱和半干旱的地区,地下水成为保证人们起居生活的不可或缺的物质基础。同时,地下水在社会经济发展和生态环境平衡中也起着不可替代的作用。然而,根据全国最新地下水资源分省评估报告显示,因为不合理的开发利用地下水资源,目前我国地下水资源面临着供需紧张、污染严重和地质灾害影响等问题。具体说来如下。
2.1 区域性地下水位持续下降
以福建省晋江市为例说明。晋江市出于福建省东南沿海地区,晋江市的地下水资源统计主要是根据晋江市19个镇(街道办事处)共同设立的60个检测点和500多个取水普查点共同检测得出的。调查结果如表1所示。
天然供给量 天然径流量 允许开采量 现状开采量
7460.9m3/a 6177.2 m3/a 6086.6 m3/a 7119.7 m3/a
根据如下公式可以计算出城市地下水开采的潜力。
地下水开采潜力指数=地下水允许开采量/地下水已开采量
进过计算得出晋江市的地下水开采潜力指数为0.96。而晋江市的地下水现状开采量与允许开采量的比值为1.17。现状开采量占天然供给量的95.4%,总体上算是平衡的。但开采潜力小于1,说明现状开采量已经稍微的超出允许开采量。这样的结果是引起了地下水水位的持续下降,植被衰退,严重破坏了生态平衡。
以上为沿海地区的地下水开发造成的地下水位下降。内陆地区,如北京、河南省和河北省等地,深层承压水开采后自然补给均很困难,水位下降迅速。例如,沧州市深层地下水漏斗中心水位埋深93.73m,年平均地下水水位下降速率达到2.86m/a。按此速率下去,不倒十五年,第三含水组(顶板150m)将被疏干。
2.2 地面沉降
地下水开采过度将造成大面积区域性地下水下降的漏斗现象,从而改变了地下水压力、开采含水层和含水层上下滞水层的应力状况。我国已经发现的地面沉降的城镇多达36座。例如,河北省东部平原地区的雷击沉降量超过100mm的面积多达33900平方千米。山东中南部地区还发生地面塌陷,深度为3米至10米,长度为几米到几百米不等。而地面沉降将会使铁路路基、建筑物基础下降,公路桥梁开裂,地下管道裂缝等等。
2.3 地下水污染
由于人类的活动使得地下水受到了不同程度的污染。据统计,中国的大多数城市地下水遭受了一定的污染,部分地区的地下水水质指标已经严重超标。这其中主要是矿化度、硝酸盐、亚硝酸盐、铁、锰、氯化物、氟化物、硫酸盐以及PH值的变化。从今天我国各个地区的水流、河流可以看到,许多地区的水流和河流已经受到了严重的污染,有的地区水甚至像墨一样黑。
2.4 灌溉地区的土壤次生盐碱化
因为地下水而造成土壤的次生盐碱化主要发生在我国西北地区。新疆生产建设兵团主要引用河水灌溉。三十多年来,新疆地区因为灌溉发生土壤盐碱化而弃耕的土地几乎相当于新垦改良的土地。河水灌溉区的土壤次生盐碱化的根本原因是灌溉用水量过多。地表水对于地下水的供给远远超过了地下水的排泄量,地下水水位上升至地表,潜水蒸发加剧了表土积盐,造成土壤的次生盐碱化。
3 地下水开发引起环境问题的治理对策
3.1回补地下水,建立健全政策法规体系
对于北京、河北、河南等地下水水位下降较为严重的区域,可以通过采用田面蓄水入渗、沟网拦蓄径流的方式方法来增补地下水。例如,为了给海河东部平原补充水源,利用位山――临清引黄工程,从1994年起于11月到来年2月非灌溉季节引水。1994―1995年河北实收引水量4亿m3,部分直接用于冬灌,大部蓄存沟渠坑塘回补地下水。
此外,为了能够科学合理的保证地下水的水位平衡,还需要从科学管理的角度入手防止地下水水质恶化现象产生。这就要求做到以下三点。第一,对城市的发展和水源地的建设作出科学的统筹规划。第二,清除污染源,建立减少污染物排放的环保工程,合理开采地下水,保障地下水水循环的平衡。第三,建立科学的政策法规体系,实行有偿用水制度,以促进节约用水。
3.2 加强地下水资源的监测工作,加强节水措施
在容易出现地表下沉的地区建立起长期动态观测地下水的工作站。对地下水开采量相对较高的地区进行严格监测工作,实时掌握当地地下水水质、水量和开发利用量,从而根据测得的结果综合分析未来地下水的变化趋势。同时,综合考虑当地经济社会发展的规模和形式,切实制定出可行的综合治理措施。当然,为了由于地表下沉的原因多数是因为地下水的开采过渡,因而还要加强社会人员的节水意识。根据“开源与节流并重、以节水为主”的战略方针,通过在生活、农业和工业等方面的用水采取节水措施,可以较为实际的减少地下水的开采量,缓解水资源供需的矛盾,也能够在一定程度上改善地表的沉降趋势。
3.3 地下水污染的防治策略
首先,定点净化。针对特定的污染物实施,对于无机污染物,可以使用固着化的方法,在污染地区开井,注入化学物质使得有毒物质沉淀,从而保持稳定状态。或者使用生物分解的方法对许多有机物进行分解,从而加速生物净化过程。当然,这种方法并不能清除所有有机物。其次,空气离析法。这种方法是将有机污染物都散发到大气中,从而将其从水中分离出来。最后,离子交换法。通过先进的离子交换技术使得硬水软化、脱碱软化以及咸水淡化。图1为地下水净化系统的示意图。通过抽取污水,到地面进行水的净化,再将净化后的水送入地下水中。在地下水流中利用隔水的粘土渣分隔开污染的地下水和净化的地下水。
图1 地下水净化系统示意图
3.4 开发地下微盐水发展灌溉
咸水灌溉增加了土壤盐分,在有排水条件下,能够经过汛期降雨或淡水灌溉淋洗排出,使根层不发生盐分积累,达到周年或多年的盐分平衡。
4 结论
综上所述,当前地下水的开发引起了众多的环境问题,而这些环境问题给人们的生产生活带来极大的危害。该领域的研究成为环境保护的热点。本文结合国内城市地下水的开况详细总结了引起的环境问题分类,并针对具体的问题提出了科学有效的解决策略,具有一定的参考价值。
参考文献:
关键词 承德市;地下水污染;分析;治理
中图分类号X703 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)84-0132-02
承德市是国家历史文化名城、山水园林城市,是连接京津冀辽蒙的区域性中心城市。2011年底承德市中心城区人口规模约57万人,总面积为96.62km2。承德市市区地下水监测点原有17眼井,随着城市改造,部分井位逐年被填埋,截止到2011年只剩10眼井。每年逢单月监测,监测项目24项。
1 监测结果
按GB/T14848-93《地下水环境质量标准》中的三类标准,对2007年-2011年监测数据进行分析。将主要污染物监测数据列表、见表1。
从表1可以看出承德市地下水超标的项目有:硝酸盐氮、总硬度、亚硝酸盐氮、氨氮。其中:
1)总硬度:均值为523.11mg/L,监测值范围为278.0mg/L~670.0mg/L,超标率为84.44%。主要超标点位为马圈矿新井、三塑、太平庄、营子水源井。五年间监测最大值为670.0mg/L,最大超标倍数为0.5,出现在马圈矿新井;
2)硝酸盐氮:均值为19.54mg/L,监测值范围为6.63mg/L~37.4mg/L,超标率为44.4%。主要超标点位为冷冻厂、三塑、酿造厂、庄头营、红石峦、承钢水源井。五年间监测最大值为37.4mg/L,最大超标倍数为0.8,出现在冷冻厂井点。主要超标点位为冷冻厂、三塑、酿造厂、庄头营、红石峦、承钢水源井。五年间监测最大值为37.4mg/L,最大超标倍数为0.8,出现在冷冻厂井点;
3)亚硝酸盐氮:均值为0.024mg/L,监测值范围为0.002 mg/L~0.534mg/L,超标率为24.4%。有3个点位超标,分别为制药厂、营子水源井、马圈矿新井。五年间监测最大值为0.534mg/L,最大超标倍数为25.7,出现在马圈矿新井;
4)氨氮:五年均值为0.45mg/L,均值范围为0.012 mg/L~9.92mg/L,超标率为28.89%。分别为营子水源井和马圈矿新井,超标率为28.89%。五年间监测最大值为9.92mg/L,最大超标倍数为48.6,出现在营子水源井。
统计指标 监测项目
总硬度 氯化物 硝酸盐氮 亚硝酸盐氮 氨氮
平均值 523.11 109.04 19.54 0.024 0.450
最小值 278.00 1.38 6.63 0.002 0.012
最大值 670.00 283.0 37.40 0.534 3.14
检出率 100.0 100.0 100.0 28.89 31.11
超标率 84.44 2.22 44.44 24.44 28.89
最大超标倍数 0.5 0.1 0.9 25.7 14.7
注:单位为mg/L。
表1 地下水主要污染物均值统计表
2 水质评价
2.1 评价标准
评价方法选自现行国标《地下水质量标准》GB/T14848-93中地下水评价部分,此评价方法基于《地下水质量标准》,因此评价结果全国可比。
2.2 评价结果
承德市地下水的主要污染物为硝酸盐氮、总硬度、亚硝酸盐氮、氨氮,其余监测项目均达到国家III类标准。污染程度严重的为氨氮和亚硝酸盐氮,超过国家V类标准。
从监测点位上看,水质极差的井有2个,占总数的12%。其中营子水源井主要污染物为氨氮和亚硝酸盐;马圈矿新井主要污染物为氨氮和亚硝酸盐;水质较差的点位有8个,占总数的47%,主要污染物为硝酸盐氮和总硬度;其余点位水质较好或良好,均符合国家III水质标准。
从污染物空间分布上来看,主要污染物的分布较为集中。氨氮和亚硝酸盐污染集中在鹰手营子矿区的营子水源井和马圈矿新井,且污染程度很重;总硬度和硝酸盐氮污染集中分布在双桥区的冷冻厂、三塑、酿造厂、庄头营、红石峦。
3 地下水污染原因分析
承德市区地下水赋存条件、水理性质及水力特征,分2个含水层。分别为河谷平原孔隙潜水含水层和基岩裂隙潜水含水层。根据含水层的分布特点及赋存条件又分3级水文地质区。河谷孔隙水区分布于境内的河谷平原及其河流支谷种的第四系中。低山丘陵裂隙水区分布双桥区、双滦区及承德县北部的低山丘陵地带的基岩出露区。中低山深谷裂隙岩溶水区分布鹰手营子矿区及承德县南部的碳酸盐岩类地层出露区。
市区地下水补给主要来自大气降水。基岩山区裂隙含水层在接受大气降水的补给后,通常以侧向渗流的形式补给临近沟谷的孔隙含水层,或以泉的形式进行排泄。山间河谷孔隙含水层除接受基岩裂隙水的侧向补给外,还接受上游地下水的径流补给,雨季则直接接受大气降水的补给。水源附近,因地下水开采强烈,形成地表水流向开采区的反向渗流状态。山间河谷孔隙水除向下游径流排泄及消耗于蒸发外,人工开采已成为重要排泄方式。
根据以上地质及水文情况分析,市区地下水污染原因主要为生活垃圾和工业废水以及煤炭开采对地下水资源的破坏造成的局部污染。
1)由于承德市目前还没有能够进行高级处理的垃圾场,生活垃圾只能进行简单的填埋处理,经过雨水浸沥,垃圾中的污染物渗入地下水,造成污染。冷冻厂和三塑一带污染就是这个原因所造成的;
2)营子区的两个水源井氨氮和亚硝酸盐污染严重的主要原因在于煤炭开采对地下水环境质量的破坏。营子区的工业主体为煤炭开采业,煤炭资源在开采过程中,经过一系列的化学反应产生含有大量污染物的矿井水,由于矿井水与围岩裂隙水存在一定的水力关系,只是污染物释放到浅层地下水中,从而造成地下水污染。
4 结论及建议
针对承德市地下水环境的污染特征,提出以下建议:
1)加强地下水资源管理
地下水是一种宝贵的天然优质水源,具有较强的稳定性,一旦打破其收支平衡,所造成的后果将无法弥补。为了维护环境质量的可持续发展,决不可无节制的滥采地下水。
2)取缔渗坑渗井排污方式
地下水水质与地面水的垂直渗透有很大关系,采用渗坑渗井排污方式不仅对地下水水质产生严重影响,也会影响土壤质量。取缔渗坑渗井排污,对工业、生活排水治理后采用排水管道、防渗排水渠等方式排放,可减少工业、生活污水对地下水的影响。对排放含有有害物质废水的工业企业进行严格监督。
3)加强固体废弃物、堆放物的治理
对于工业固体废弃物、生活垃圾的治理。加紧建设工业固体废弃物集中处置场所和城市生活垃圾集中处理厂,对工业固体废弃物和生活垃圾进行无害化处理,防止有害物质渗入地下,污染地下水环境质量。
4)加强地下水源的监控能力,建设饮用水源水质预警体系,开展水质自动在线监测。制定饮用水水源地环境应急预案,成立领导小组并明确职责分工,对应急预案准备、应急处理进行明确规定。
参考文献
[1]章伟民.中小城市地下水污染现状调查及评价方法介绍.勘察科学技术,1994(6).
【关键词】地下水污染;水体污染;控制与治理;措施
一、地下水污染的危害
(一)地下水污染直接影响人体的身体健康
地下水受到污染后会直接影响到饮用水的水质,严重时还会危及人体的健康。地下水受到污染后会导致饮用水受到亚酸盐的影响,逐渐引发人体受到癌症的折磨,而婴幼儿引用这类水就会导致出现高铁血蛋白症,危及婴幼儿的生命健康。在地下水受到有机物的污染后就会引发人们出现腹泻、肠道线虫及恶性肿瘤等问题,饮用水受到重金属污染后会导致人体慢性中毒,进而损坏人体的肝、肾的正常功能,不利于人们的身体健康。
(二)地下水污染会造成农业经济损失
地下水污染会直接降低农作物的产量及质量,严重时就会直接造成重大经济损失。地下水作为农业主要的灌溉来源,其在农业灌溉中起着重要的作用,而使用受到污染的地下水进行农作物的灌溉就会直接改变土壤的结构,减少农作物耐寒、耐热及抗病的能力,直接降低农作物的产量及质量,进而造成严重的农业经济损失。
(三)地下水污染会破坏生态平衡
地下水污染会加速生态环境的退化,进而对生态平衡造成破坏,被污染的地下水会经过排给、径流,最终进入河流湖泊,这不仅会对河流湖泊造成二次污染,同时还会威胁到各种生物的生长与繁殖,直接造成生态失去平衡。
二、地下水污染的来源
(一)工业方面
工业在生产过程中会排放大量的废水、废气及废渣,这些“三废”里面大部分含有各种有毒有害的物质,在不经过合理处理的情况下就会直接或者间接的渗入地下水,进而对地下水造成污染,影响地下水的使用。
(二)农业方面
人们在进行农业生产过程中会采用农药、化肥及畜禽粪便对农作物进行养护,这些不会全部被农作物吸收,一部分会残留在土壤内,随着地表径流、降水等会将这些有害物质渗入地下,进而造成地下水的污染,同时,在对农作物进行灌溉时,如果使用的是受到污染的水,那这些水就会直接渗入地下,造成地下水的污染。
(三)生活方面
随着城镇化的发展,生活垃圾与生活污水也在不断地递增,其直接造成了地下水的污染。产生的生活垃圾大部分会采取填埋法,这样就会导致垃圾中的一些污染物通过土壤直接渗入地下,生活污水会随着径流流入河流或是直接渗入地下,这都会对地下水产生严重的污染。
(四)采矿方面
采矿活动污染地下水主要是改变了埋藏条件,在地表水利工程的修建中,地表水流必然会发生改变,这会在很大程度上影响地下水的埋藏状态和均衡。采矿之后产生的尾矿经过雨水淋滤也会对地下水造成污染,矿区中废气的钻孔以及坑道则能够作为污染物质进入通道,而采矿过程中的矿坑水因酸性较高而能够溶解白云石、方解石等,所溶解得到的钙镁离子在融人水中后会导致地下水的硬度上升。
(五)其它方面
除了上述一些地下水污染源外,在进行一些工程建设时也会对地下水造成一定的污染,在进行工程建设时会对地下水的水位、流动方向等产生一定的的影响,造成地下水污染物的大量扩散分解,同时一些自然灾害会引起地壳变化,会将一些污染物带入地下,进而污染到地下水。
三、地下水污染防治在我水体污染控制与治理的措施
(一)增强地下水的保护意识
在对地下水污染防治中,首先应当增强地下水的保护意识,认清地下水资源的重要性,加大对地下水保护的宣传力度,利用报刊、电视宣传或是网络宣传的方式进行大力的宣传,同时可以在一些居民区进行地下水教育与宣传活动,不断加强对地下水保护的宣传力度,进而增强人们对地下水保护的意识,减少对地下水资源的污染。
(二)加强环境执法力度
完善地下水环境保护法律法规体系,构建完善的地下水环境保护制度,明确相关部门的责任,建立起地下水环境保护的综合协调机制,使得地下水与水源的保护工作得到真正落实。加大加强监管力度,依法严格规范污水的排放,做好污废水与粪坑的防渗工作,严禁使用未经处理过的污水进行灌溉,严格执行相关的环境保护法律法规。
(三)加强地下水的水质监测
设立地下水观测专用井,建立地下水动态监测与分析预测服务系统。对重点污染地区进行重点监测,系统掌握区域地表水、地下水水质的污染发展变化及动态特征,同时还要建立地下水污染预警与应急预案,实现对地下水污染信息的实时监控和对地下水污染严重地区的及时预报。
(四)加强地下水污染实用技术的研究
目前常用的地下水污染修复技术有水动力控制修复技术、有机粘土修复技术、电化学动力修复技术、生物修复技术、渗透性反应屏修复技术、抽出处理修复技术等,这些技术可行性较强,但多为理论研究,因此应加强对地下水污染实用技术的研究,并积极推广应用。
(五)加强对地下水污染源的控制
加强对地下水污染源的控制,首先根据地下水污染源进行深入研究与分析,找出主要的污染源,然后再有针对性的进行控制,在对污染源进行控制时可划定地下水污染的治理区、防控区及一般保护区,加大对地下水环境的监管,有效的切除相关的地下水污染源。严格控制工业“三废”的排放,加大对农业养护的监管,合理进行施肥、灌溉,正确处理生活垃圾及生活污水,加大对各类建设的管理,只有加强各个方面的控制,才能真正的控制住地下水污染源。
(六)加大资金投入,切实提高污染防治能力
地下水污染与地表水污染不同,污染物一旦进入到地下含水层,其运移速度将会很缓慢,一经污染将很难消除。因此,各级部门与企业必须加大对地下水污染的预防,应当努力做好排污系统、城市生活垃圾填埋场、城市污水处理厂以及废物销纳场防渗的建设。在农业生产中尽量使用科学的耕作方式和高效的灌溉技术,污水排放单位及机关应当加快改进生产工艺、采用先进技术等措施,在生产过程中彻底消灭“工业三废”的污染。
四、结语
总之,随着城镇化及经济的快速发展,地下水污染情况也越来越严重,其中地下水主要的污染源就是工业、农业及生活着三大方面,一旦地下水受到污染,不仅会影响到生态平衡,造成一定的经济损失,严重的还会威胁人们的身体健康,因此必须加大对地下水污染的防治,加大地下水保护的宣传力度,不断完善相关法律法规,同时加大对地下水污染防治技术的研究,加大对污染源的控制等,从各个方面加强对地下水污染的防治,真正做到对地下水的保护。
参考文献:
[1]陈立萍,车大鹏.浅析地下水污染及其防治措施[J].黑龙江环境通报,2014(04).
关键字:地下室 渗漏水 原因 处理
一、地下室地面漏水:
根据笔者多年施工经验,地下室底板漏水原因有三种。
1、地下室底板,可能是底板裂缝,或后浇带处,并且底板防水卷材施工时破损或接头处粘贴不牢固,由于地下室防水施工时必须空铺,必须采用点粘法或条粘法,因此一旦卷材内部进水,很难排除,由于地下水压力作用,只能沿着底板混凝土裂缝向上进入地下室内。这种漏水一般比较少见,治理起来也比较麻烦。只能将漏水处的地面用电镐破碎,清空地下室回填土,找到裂缝及漏水点,采用高压注浆防水堵漏方式止水。待地下室止水底板干燥无渗水后方可回填土及地面恢复。
2、同样是地下室底板渗水,也可能是地下室回填土内水分由于蒸发及毛细作用的原因。一般回填土含水量都是在最优含水率的情况下才开始打夯,如果土体过干就需要浇水,以满足压实度的要求,一般现场以手握成团,落地开花为宜。回填土后就进行地面施工,回填土内水分被锁在地下室地面下,地下室潮湿也是难免的。这种情况下,地下室的潮湿渗水是无法修复的,只能保持地下室的开窗通风,让回填土内水分尽早蒸发,一般需要1-2年的时间才能好转,通风不好的地下室,时间可能更长。我们在工程现场也曾尝试过采用风机吹的方式,但是效果并不是很明显,并且长期吹风也是不现实的。
3、墙体漏水进入回填土,这种漏水原因是最多的,可以参照地下室墙面漏水处理的方法。
二、地下室墙面漏水:
地下室墙体有砖墙和剪力墙两种,现在大部分都是剪力墙维护结构体系了,这种墙体漏水部位及原因有以下几种,
1、是剪力墙裂缝漏水,一般是混凝土收缩裂缝导致的裂缝,这种裂缝的缝隙小而方向不规则,采用高压喷射注浆的方法,浆液在压力作用下,灌入混凝土裂缝,同时向裂缝周围渗透,当遇水时又发生反应,发泡膨胀,形成二次渗透,继续渗入混凝土缝隙,最终形成网状结构,成为密度小、含水的弹性体,有良好的适应变形能力,止水性好。如果裂缝与墙体内预埋的线管等贯通,则不能采用注浆的方法止水,只能在裂缝处剔外八字形槽,清洗干净后用防水堵料堵漏。如果墙体裂缝是在后浇带处或施工缝处,或混凝土浇筑振捣不及时,骨料离析等造成的蜂窝麻面导致的渗漏水,在漏水部位剔除松动的石子,重新清洗干净后用防水堵料堵漏,目前常用的快速堵漏材料有水不漏、堵漏灵等。
如果渗漏水严重,由于地下水压力作用,直接封堵漏水部位难以实现,可采取外部降低地下水位或内部在墙体漏水部位下部打降水孔,待水位降低后及时封堵漏水部位。如果选择外部降地下水时应采取抽灌相结合的方法,一边抽一边灌,使地下水动态平衡,防止降水造成地基的变形损坏。
2、地下室剪力墙止水螺杆处漏水,止水螺杆锈蚀严重,一般这种情况,止水螺杆周围混凝土未振捣密实,尤其是止水螺杆下部可能留有水分和空气,在浇筑振捣是未被排除,同时止水螺杆止水片与螺杆未焊接严密,可能有焊缝、未熔合、未焊头、固体夹渣等焊接质量缺陷。维修方法为在止水螺杆处将螺杆四周混凝土剔除深2cm宽2cm的凹槽,涂抹无机防水堵漏材料堵漏。目前常用的快速堵漏材料有水不漏、堵漏灵等。
3、剪力墙穿墙管道或消防通风口漏水,这种漏水要认真观察漏水部位,可能是穿墙套管和墙体处漏水,也可能是穿墙套管和管道的缝隙漏水。针对第一种情况,可沿套管四周剔除2cm深混凝土凹槽,清理干净后用防水堵料封堵,针对第二种情况,裂缝内可添堵麻丝或密封胶条等材料,遇水膨胀后进行止水。
4、如果地下室剪力墙面大面积漏水,选择漏水量集中部位,开洞埋管使水从导管流出。根据漏水量大小,可于一处或多处埋管引水,找不到漏水点时,可在墙体下部埋管引水。然后在不漏水部位按照材料使用要求,大面积涂抹聚合物水泥防水砂浆,需分层抹压,顺序为防水素浆--防水砂浆--防水素浆,最后拨管堵水。对于混凝土轻微渗水,可用无机速凝止水材料涂抹在混凝土表面,戴橡皮手套反复揉搓,直至不见水影为止。若地下室地面以下墙体漏水进入到回填土内从地面渗漏上来及地下室墙体为砖墙时的渗漏水,只能采用外部防水修复的方法,内部修补难以满足要求。笔者所在工程曾经尝试采用地下室内部地面及墙面从新做防水来起到止水防返潮,但是效果并不理想,因为地下室压力作用,内部防水直接被顶起,地下室地面开裂。同时由于地下水压力的作用,水位被提升,加上毛细水作用,会在防水收口处墙体返潮,返碱,地下室腻子起皮,脱落。所以只能采取外部修补防水技术,将室外散水破碎,向下沿地下室外墙开挖至基础底面,将防水未贴实部位或裂缝破碎处等重新修补。如果破损严重,可重新抹防水砂浆、铺贴防水卷材,尤其是穿墙管道部位及防水高度、防水层收口处理。同时做好防水保护层的施工,防水修补后回填三七灰土,严格按照回填土技术要求施工,才能起到事半功倍的效果。
三、地下室顶板渗漏水
地下室顶板漏水主要是裂缝、后浇带及变形缝处。裂缝及后浇带处裂缝参照墙面裂缝处理,可下部注浆或上部防水层恢复。变形缝处漏水,在变形缝处混凝土两侧浇筑混凝土翻遍,在阴阳角处做圆角,并做防水附加层。防水层贴实跨越变形缝,防水材料应有足够的伸缩性能。
地下室漏水情况复杂,属于隐蔽工程,质量难以控制,一旦出现渗漏问题将很难维修,提高了工程造价,也给工程形象带来很大负面影响,所以广大工程技术人员要从源头杜绝漏水事故的发生。一旦出现渗漏问题,首先找到漏水部位并分析原因,检查工程防排水设施的完善性、工程结构的设计欠缺、柔性防水层的设置及构造处理以及防水材料质量缺陷。是治理地下工程渗漏水的先导和关键。并尽量采用背水面修复的方法,如果背水面难以修复,可考虑迎水面修复,有针对性地采取防、堵、排等相结合及综合治理的方式,进行地下室渗漏处理,以上做法仅凭作者多年工程实践总结,供广大读者参考。
总结:
地下室渗漏的原因是多方面的,只要其中一个环节出现问题就可能渗漏,在实际的施工过程中要严格切实按照规定执行,认真对待每一个步骤,同时积极学习,应用新技术和新材料,从设计和施工以及材料质量控制等方面加以重视,不断探索,不断改进,是一定能杜绝的。
参考文献:
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