序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇地下水調查方法范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

[關鍵詞]調查；土壤；地下水；檢測

我國土壤污染防治形勢嚴峻[1-2]，當前，建設項目的場地土壤與地下水污染問題突出，土壤和地下水污染風險增大[3-4]。建設項目終止后，場地用作公共服務用地時，必須對土壤和地下水進行評價，判斷污染的風險。本研究地塊占地面積為33716m2，原為工業用地，2004~2019年期間，為某阿膠保健食品有限公司用地，主要產品為阿膠及其系列產品。目前，該地塊被規劃為居住用地。

1資料調查

1.1場地內資料調查

資料調查主要以收集該阿膠企業生產工藝和對熟悉該企業的人員訪談為主。通過資料收集，明確該阿膠保健食品有限公司運營過程產生的廢氣主要包括驢皮晾曬場惡臭、生產惡臭以及污水站惡臭等，惡臭氣體產生量不大，通過加強車間通排風外排，對地塊土壤和地下水影響不大。產生的廢水包括泡皮廢水、洗皮廢水、焯皮廢水、濃縮廢水、擦膠廢水、設備清洗、洗瓶廢水、地面清洗廢水、反滲透濃水、循環水排污水和生活污水等，對周圍環境有一定影響。產生的固體廢物主要包括驢皮毛渣、廢包裝材料等，所產生的固體廢物均得到相應的合理處置。

1.2場地周邊資料調查

通過對周邊區域的調查，周邊1km范圍內現有企業現有2家，地塊北側816m為東阿汽車站，地塊西北側300m為中國石化加油站。地塊東北側437m為某化肥廠，現已搬遷。通過資料調查，場地內及周邊未見有明顯污染，但是作為工業用地，不能確定生產過程中是否有污染物的泄漏，為確定本調查地塊的土壤和地下水是否滿足居住用地的要求，進行了土壤和地下水的采樣分析。

2土壤及地下水樣品的采集及檢測項目

2.1土壤樣品采集及檢測項目

根據前期調查資料，于地塊內可能產生污染的位置設置了6個土壤采樣點，均為柱狀樣，分別于0~0.5m、0.5~1.5m、1.5~3m處采樣，共采集18個土壤樣品。土壤監測指標為《建設用地土壤污染風險管控標準》(GB36600-2018)中45項基本項。

2.2地下水樣品采集及檢測項目

根據可能存在地下水污染的位置設置地下水樣品采集點位，共設置3個地下水樣品采集點位。本地塊的地下水樣品分析指標包含《地下水質量標準》(GB/T14848-2017)表1全部指標39項。

3檢測方法

土壤檢測項目的檢測方法為《土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準(試行)》(GB36600-2018)中相應項目的推薦檢測方法，地下水檢測項目的檢測方法為《地下水質量標準》(GB/T14848-2017)中相應項目的推薦檢測方法。

4檢測結果與分析

4.1土壤檢測結果及評價

土壤樣品的檢測結果發現，7個樣品中檢測出了砷、鎘、銅、鉛、鎳、汞等重金屬污染物，但是與《土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準(試行)》(GB36600-2018)第一類用地篩選值標準對比分析，均未超出標準所列的篩選值。所有土壤樣品中均未檢測出揮發性有機物和半揮發性有機物。

4.2地下水檢測結果及評價

根據地下水檢測結果判斷，除總硬度外各檢測項目均達到地下水Ⅲ類標準，地塊內總硬度指標達地下水Ⅳ類標準，該地塊地下水無污染現象，未超過人體健康基準值，水質安全，但不適合作為飲用水。綜上所述，調查地塊的土壤和地下水無明顯污染跡象，不需要進行詳細采樣調查、風險評估工作。從環境可行性角度論證，本次地塊調查范圍內土壤和地下水環境質量滿足居住用地的要求，可以作為居住用地的土地開發建設使用。

參考文獻

[1]趙其國，黃榮輝，駱永明．東南沿海發達地區環境質量演變與可持續發展[M]．北京：科學出版社，2014．

[2]駱永明，滕應．我國土壤污染的區域差異與分區治理修復策略[J]．中國科學院院刊，2018，33(2)：145-152．

[3]高定，陳同斌，劉斌，等．我國畜禽養殖業糞便污染風險與控制策略[J]．地理研究，2006(2)：311-319．

篇(2)

2002年水環所共承擔地調、科研、自然科學基金及社會項目共37項。其中地調項目8項，部、省科研項目22項，國家自然基金6項，社會項目1項。新上項目8項，其中地調項目為3項，其它項目5項。2002年度獲得7項國家、省部級二等以上科技成果獎勵，其中有2項成果獲國土資源部科技成果二等獎，作為參加單位有2項獲國土資源部二等獎；1項獲國土資源部一等獎。《亞洲水文地質圖》榮獲河北省自然科學一等獎，并由河北省推薦報請國家科技進步二等獎。我所參加的“燕山地區花粉與植被關系的研究”項目，獲河北省2002年度自然科學三等獎。根據中國地質文獻檢索機構統計，水環所2001年檢索論文數量在我部系統列第四位，說明我所的科研創新實力有明顯進步。2002年發表學術論文數量有較大增長，共在公開發行的科技期刊上發表科技論文43篇，其中學術會議論文集發表3篇，核心刊物發表了29篇，SCI論文3篇。2002年由水環所負責的首批地質調查項目《華北平原寧晉泊第四紀全新世標準剖面》、《大都市地下空間開拓的地質環境效應預研究》、《北京市垃圾處置的地質--生態環境評價》、《華北平原1：25萬天津幅地下水資源潛力調查試點》等四個項目通過了由中國地質科學院組織的專家驗收評審，綜合評價等級為三個優秀、一個被評為良好。

2002年地調項目取得的主要成果簡介如下：

一、全國地下水資源及其環境評價

“全國地下水資源及其環境評價”項目，在部環境司的領導和監測院、地科院的協調組織下，通過全國32個?。ㄊ?、區）水文地質環境地質工作者的大力配合和努力，經過2年多的艱苦工作，取得了如下重大進展：

1．本次全國地下水天然補給資源評價面積為914.97萬km2，地下水天然補給資源總量為9234.72億m3/年，其中淡水資源8836.5億m3/年。全國地下淡水可開采資源量評價面積為619.34萬km2，地下淡水可開采資源總量3527.78億m3/年。

2．與第一輪（1984年）全國地下水資源評價成果相比較，地下水資源量變化有如下特征：

（1）全國地下水資源總量較1984年略有增加；

（2）北方地下水資源量減少，南方地下水資源量增加；

（3）平原區地下水資源量減少，山區地下水資源量增加；

（4）新增加評價了深層承壓水和微咸水、半咸水資源。

3．資源量發生變化的原因主要是：

（1）評價精度明顯提高；

（2）評價面積有所增加，特別是可開采資源評價面積明顯增大；

（3）區域降水量發生變化；

（4）人類工程活動使地下水補給量減少，尤其是北方平原區；

（5）對水文地質參數進行了必要修正；

（6）評價方法有所改進；

（7）可開采資源量評價充分考慮了維護生態環境的需要。

4．1999年全國地下水開采量達到1116×108m3/a，全國平均開采程度為29.9%，其中河北省、天津市、北京市全境超采。近20年來，地下水占總供水量的比例一直呈增加趨勢，已從1980年的14%增長到1999年的18.7%。農業用水量呈遞減趨勢，從80年代的88%，逐漸下降到1999年的61.6%，而工業用水量和生活用水量的比例卻明顯上升，80年代工業和生活用水量的比例為12%，1999年工業用水量比例上升到18.6%，生活用水量比例上升到19.8%。

5．根據國家地下水質量標準GB/T14848-93，在全國地下水資源中，95%的地下水質量可用作生活飲用水水源及工農業供水。其中80%的地下水可供直接飲用，大于10%的量為適當處理后可供飲用，5％為不宜飲用但可直接為農業和部分工業利用，另有不足5％的地下水資源因遭受污染等的影響，需經處理才可利用。南方地區地下水質量優良，大多地下水可供直接飲用，其中江西、福建、廣西、廣東、海南、貴州、重慶等省區市，優質地下水分布面積占全省面積90%以上。北方山區及山前平原地區水質較好，中部平原區較差，濱海地區水質最差。全國31個省（區、市）不同程度地存在著與飲用水水質有關的地方病區。尤其在我國北方丘陵山區較普遍地分布著與克山病、大骨節病、氟中毒、甲狀腺腫等地方病有關的高氟水、高砷水、低碘水和高鐵錳水等。據不完全統計全國有5000多萬人仍在飲用不符合（飲用水）標準的地下水。

6．全國已形成區域地下水降落漏斗100多處，面積達15萬平方公里。河北平原深層地下水已形成了跨冀、京、津、魯的環渤海區域地下水降落漏斗。全國有近50個城市由于不合理開采地下水而發生了地面沉降，其中沉降中心累計最大沉降量超過2米的有上海、天津、太原，天津塘沽個別點最大沉降量已達3.1米。在河北平原、西安、大同、江蘇的蘇、錫、常等地區，過量開采地下水已導致了地裂縫。沿海地區的大連、秦皇島、滄州、青島、北海、海南新英灣等城市和地區地下水位的下降，引起海水入侵，導致地下水水質惡化。其中，膠東半島、遼東半島海水入侵嚴重。

7．本次全國地下水資源評價，編制了全國性圖組10幅，包括中國政區圖、中國地勢圖、中國降水量圖、中國干旱指數、蒸發量圖、中國水系圖、中國水文地質圖、中國地下水資源分布圖、中國地下水化學圖、中國重點城市供水中地下水所占比重圖、中國地下水環境圖。

編制了地區性圖組21幅，包括黃河流域、西北地區、黃淮海平原、松嫩松遼平原、三江平原、南方巖溶石山地區、長江三角洲地區的地下水資源分布圖、地下水資源開發利用狀況圖、地下水環境圖。編制了分省性圖組96幅，包括各省的地下水資源分布圖、地下水資源開發利用狀況圖、地下水環境圖。本次全國地下水資源評價，完成了數據庫建設，包括原始數據建庫、計算過程數據建庫、分省圖件建庫、各省評價報告、總報告建庫、技術分檔建庫等。

二、華北地下水可持續開發利用前景

由水環所組織實施，河北、北京、天津、河南、山東等省（市）地調院參加，在項目組全體成員的不懈努力下，取得重大進展。

1、通過對鉆孔資料的研究分析，將華北平原第四紀下界統一到世界較為認可的2.58Ma，確定了華北平原第四紀各時代下界的區域埋藏深度。

2、提出了深層地下水的補給模式?，F代地下水分布在山前平原，是局部直接入滲補給。中部平原深層地下水是末次冰期補給。天津一帶濱海平原地下水推測為末次冰期間冰階補給。

3、碳14同位素研究結果表明，華北平原區域地下水存在三個流動系統：

（1）來自太行山前的水流系統；

（2）來自燕山山前的水流系統；

（3）來自魯中山區的水流系統。

區域地下水總體上具有活塞流的特征，三個區域水流系統集中流向中部平原，最終在天津一帶排泄入海。三個水流系統中，以太行山前的水流系統影響強度較大，魯中山區水流影響較小。

4、根據水文地質、同位素資料，繪制了石家莊-衡水-滄州-天津-渤海的地下水同位素剖面。受地下水開采的干擾，山前平原局部水流已經不明顯，衡水形成了一個局部水流系統，上部淺層地下水明顯向下流動。在東部滄州和濱海平原，地下水形成以漏斗為中心的局部水流系統，區域流被截斷，但更深部的區域流尚未受到影響。

5、初步查清了華北平原淺層地下水位和深層地下水位分布現狀和變化情況，以及地下水漏斗的分布。淺層地下水降落漏斗分布于山前沿線中心城市；深層地下水頭整體大幅度下降，致使華北平原大部分深層地下水頭低于海平面，以地下水封閉的“0”m等值線圈定的低于海平面范圍為76732km2。

6、通過綜合研究得出華北平原深層地下水環境約束條件的臨界界限值為水位埋深50米，并將70米作為嚴格控制界限，以防止地面沉降等環境問題的加劇。目前華北平原深層地下水頭埋深大于50米的面積已有32106km2，大于70米的面積7145.34km2。

7、詳細調查了華北平原地下水開采量，2000年華北平原地下水開采量為211.98×108m3，淺層地下水開采量為178.40×108m3，占地下水總開采量的84.2％，多集中在全淡水區。深層地下水開采量為33.58×108m3，占地下水總開采量的15.8％，主要集中在咸水區。

8、華北平原地下水評價結果表明，華北平原地下水天然資源為220.78×108m3/a，其中礦化度小于2g/L的地下水天然資源為175.48×108m3/a。淺層地下水開采資源192.54×108m3/a，其中小于2g/L淺層地下水開采資源171.36×108m3/a；深層地下水可采資源24.23×108m3/a，其中小于2g/L深層地下水可采資源24.19×108m3/a。從華北平原整體來看開采程度為108％，僅超采16.42×108m3/a，整體上基本處于采補均衡，但是開發利用在平面和垂向上分布極不均勻。

三、寧夏地下水（含地熱）資源評價

與生態環境建設示范

“寧夏地下水（含地熱）資源評價與生態環境建設示范”項目，是中國地質科學院與寧夏回族自治區科技合作項目。項目按照科研與生產相結合的方式，形成了由中國地質科學院水文地質環境地質研究所、寧夏地質工程勘察院、中國地質調查局水文地質工程地質技術方法研究所、寧夏地質調查院和寧夏物探勘查院等科研生產人員組成的項目組。

下設五個課題，通過課題組成員的努力，均取得重要成果及認識，現分述如下：

（一）寧南水資源綜合評價與合理開發利用

1．在開展工作過程中，始終以地下水系統理論為指導，無論從控水分析、含水層結構分析、地下水補徑排分析，還是地下水質和量的分析上，均按照地下水系統理論，對其進行整體系統的研究，使目標從一個目標趨向于多目標，利用模型功能向多功能方向發展，在考慮不確定因素的基礎上，通過智能型水資源支持系統，用模型系統取代整體模型，解決地下水系統劃分中的實際問題。在調查評價地下水資源形成演化工作過程中，將地下水質量、數量作為一個整體進行綜合研究，把地表水和地下水、不同含水介質中的地下水之間的相互轉化關系進行分析，利用水循環理論，不僅分析地下水補徑排特點，還對其已經發生的變化及可能發生的變化進行調查研究，突出了動態調查評價的新思路。

2．通過對不同含水介質巖相古地理、時空分布的分析和研究，尤其是地下水資源形成演化的探討，對白堊紀沉積盆地、第三系地層和第四系地層對地下水數量、質量的控制作用進行了深入研究，分析了高氟水、苦咸水成因進行了深入探討，尤其分析了對現代生態環境的影響作用，從而將巖相古地理-地層時空分布-地下水循環演化-地表生態環境等作為一個相互聯系的整體進行了調查評價，取得許多新認識。

3．在對寧南地區弧型構造形成演化機理進行分析基礎上，結合巖相古地理分析，首次對旋卷構造、拉分盆地、環狀構造等不同構造類型對含水層的時空分布、地表水系的分布及地下水資源形成演化作用進行了系統分析，提出了構造控制不同含水介質地下水作用規律。

4．通過大量的綜合地質-水文地質調查及物探、鉆探調查評價工作，對整個寧南地區控制地下水時空分布的邊界條件進行了調查，明確了控制地下水時空分布的邊界位置和性質，查明了不同時空條件下地下水補徑排變化規律及相互獨立相互聯系相互依存的內在因素，從而第一次對整個寧南地區地下水系統進行了劃分。尤其是在南北古脊梁地區各種邊界性質及位置進行了深入勘查，對該地區地下水資源時空分布及其形成演化規律進行了系統性研究，劃分了該區地下水系統，對該區特殊的地下水水質類型形成原因進行了初步研究，對該區地下水資源進行了系統評價，對該區三大泉域成因進行了分析從而形成了具有突破性的認識和成果。

5．通過地下水分布規律和地下水資源形成演化的調查評價，對寧南地區找水方向給出了明確的結論性認識，認為以清水河沉陷構造為界，東部地區以尋找基巖裂隙水和深部巖溶水為主，西部則應以第四系孔隙和淺層地下水為主。

6．寧夏同心縣下馬關地區是歷史上嚴重缺水地區，我們通過大量的地面綜合調查和物探等工作，認為下馬關白家灘-了馬山地段是一富水地段，可以布置一個探采結合孔，課題組成員在老專家的指導幫助下，通過精心工作，2001年探采結合孔施工完畢，經抽水實驗和水資源評價結果是地下水出水量可以達到3000-5000方/天。經驗收認為：勘查區是一個嚴重干旱缺水山區，在該地區找到豐富的地下水，這是對該區水文地質認識的重大突破。

（二）寧夏河套灌區灌溉方式優化配置實驗示范研究

1．通過示范區野外調查、監測和水土樣品的采集分析，查明了淺層地下水位動態變化特征、包氣帶水鹽運移過程與種植結構及引黃水量的相關關系。在示范區，近10年來人口、耕地與引黃灌溉水量同步增長，增幅在30%以上。地下1.2m以淺土壤樣品可溶鹽（離子）含量分析表明，土壤水鹽運移聚集變化主要受引黃灌溉、降雨和蒸發的影響，季節性變化明顯，年際變幅不大。引黃灌溉水量的增加導致排泄不暢部位地下水位抬升，蒸發加強，局部土壤鹽漬化呈加重態勢。結合課題的問卷調查顯示，村民最關心的是降低水位有利于耕種，對渠井聯合灌溉方案表示支持。

2．在深入分析淺層地下水補徑排條件基礎上，建立了研究區的水文地質模型和數學模型，對模型和參數進行了識別與勘察模擬。在此基礎上，對優化灌溉配置管理模型和約束條件進行了研究、對示范區渠井灌溉優化配置模式進行了多方案的研制與開發，用響應系數矩陣把地下水流模型與多目標規劃模型有機地耦合求解，以2000年的水位和農田布局及不同灌溉用水條件，得出向后30年、控制地下水位埋深在不同深度的計算結果。如果控制淺層地下水位埋深不大于2m，在現狀條件下，示范區引黃水量可減少1/5，每年可開采利用淺層地下水70萬m3，引黃河水255×104m3/a。考慮目前黃河流域水資源緊缺狀況，如果進行節水灌溉，節省1/3灌溉用水，需水量減少到217×104m3/a，控制潛水水位埋深在2m以內，可開采利用潛水48×104m3/a，引黃河水169×104m3/a。

3．對銀川平原淺層地下水開發利用潛力進行了初步分析。銀川平原淺層地下水主要補給源是引黃渠系及田間灌溉入滲，補給豐富，據計算每年天然補給資源量約21億m3，可開采資源量約16億m3。利用示范區的研究成果，對銀川平原渠井優化灌溉模式應用前景進行了分析，在現狀條件下得出了概算結果。目前淺層地下水的開發利用程度很低，從人口、資源、環境與社會經濟可持續發展的長遠利益出發，應加強開發利用淺層地下水，推行渠井結合的農業灌溉方式與節水灌溉的措施等。

（三）寧南典型地區生態環境調查與生態建設模式

1．將寧夏南部山區的彭陽縣（古城鄉、王洼鄉、羅洼鄉）、西吉縣（城郊鄉、馬建鄉）、涇源縣（東峽鄉、白面鎮）劃分為陰濕土石質山區、半陰濕土石質黃土梁峁區、干旱、半干旱黃土梁峁區三個不同的氣候地貌類型，并完成生態環境地質調查1087.17km2，查明了工作區地質生態環境背景，及相關基礎圖件編制。

2.分析了現有生態模式及產業特征，總結了現有模式的優劣，為今后產業結構調整，規劃提供了科學依據。

3．在彭陽縣王洼鄉高建堡小流域實施了GPS監測土壤侵蝕動態監測，監測面積15.1km2；建立典型地段監測控制網,進行水土流失動態監測，分析總結了不同地形、地貌條件下水土流失規律，以及不同工程措施、生物措施水土保持條件下水土流失治理效果。

4．對已實施的退耕還林工程效果進行跟蹤調查分析，研究提出了存在的問題、改進方向：退耕還林應根據地質、氣候特征采取不同措施，山區以水土保持涵養林為主，黃土梁峁區生態林與經濟林并重；增加草地比例，發展隔坡梯田；發展優良果樹品種，走規模化、產業化道路；對山前覆蓋層薄的地區應優先退耕，以免造成土壤層徹底破壞；根據當地惡劣的生態條件，適當增加退耕還林扶持年限。

（四）寧夏特色作物農業地質背景調查與利用研究

1、查明了枸杞、葡萄的果實中化學成分中酸性和堿性二類組分，前者是以總糖為代表的碳水化合物、粗脂肪等。后者是以甜菜堿為代表的含氮化合物，主要包括粗蛋白、氨基酸、粗纖維等。在此基礎上提出了用酸堿二類組分的含量及其協調關系，同時參考農業部門的質量標準作為評判內在品質的依據。優質枸杞子的定義是：在一定糖含量的基礎上，總堿應與之協調平衡。其化學本質為在一定酸性組分(總糖)含量水平上，酸堿二類組分適度平衡。

2、通過糖(酸)堿圖的分析對比，找到了品質優良的枸杞的原因，從而得出如下結論：糖(酸)堿比位于0.3-0.6之間時為最優。

3、初步探討了礦質營養元素在剖面中的運移特征，找到了影響枸杞、葡萄品質的特征元素組合，為改善它們的品質提供了新的思路。

4、元素在不同的土壤類型中具有不同的含量，不同的土壤類型具有不同的自然肥力。根據土壤肥力的高低劃分了優越型、中等型、較低型和極低型。枸杞一般都在土壤肥力優越型的土壤中品質最好。

5、總結出了枸杞、葡萄的生產酸堿平衡的規律。

6、首次建立了特色作物生長的農業生態地質模式，并對不同的農業生態地質模式提出了特色作物的可栽培性。

（五）寧夏地熱遠景調查及銀川平原地熱資源評價

1、通過野外調查，在南部山區初步發現了2個地熱遠景區：涇源縣黃花鄉樓房溝，泉水溫度為23℃，為斷裂帶出露的上升泉，有臭雞蛋味；固原縣雙井子鄉雙井子村，南水泉群的水溫26℃。若按當地年平均氣溫加10℃計算，此兩處均屬明顯異常區。

2、通過地質、構造、地球物理特征及地熱井和溫泉的穩定同位素、年齡同位素和水化學特征分析，闡明了地熱水的來源和成因，進行了熱儲層溫度估算和潛力分析，并進一步確證了前期野外調查初定的2個地熱異常區，提出在同心縣新莊的太陽山泉和青銅峽市廟山湖清涼寺的廟山湖泉所在地區存在地熱異常的可能性。

3、預測了三個地熱遠景區，并根據研究程度采用不同方法分別評價了地熱資源量：

（1）銀川平原地熱資源最有利的區（Ⅰ）

采用熱儲法估算得知：在銀川平原熱儲面積2514.86km2范圍，3000m深度內＞40℃熱儲層蘊藏的熱能儲存量980.31×1014kcal，地熱水儲存量為4193.93×108m3，地熱資源潛力巨大，為寧夏地熱資源遠景最有利區。

（2）衛寧平原地熱資源遠景有利區（Ⅱ）

1988年，寧夏地礦局礦調所在衛寧北山黃石坡溝金礦勘查中，先后在ZK9102、ZK9301和ZK8901三個鉆孔中發現了地下熱水，孔深分別為310.74m、298.54m和243.70m，水位埋深分別為127m、147m和205m，地下熱水儲存于泥盆系東西向構造的破碎帶中，出水溫度32-41℃，單井出水量360-768m3/d，礦化度＞5g/L，水化學類型為SO4·Cl-Na·Ca水。該地熱顯示的發現，預示著衛寧平原及衛寧北山地區將成為寧夏地熱資源有利區。

（3）六盤-龍首斷裂帶地熱資源遠景較有利區（Ⅲ）

在斷裂帶及附近出露多處溫泉，水溫＞20℃的溫泉有樓房溝泉、雙井子泉、太陽山泉、鴿子山泉，4處溫泉的天然放熱量為1721.82×104kcal/a，預示著該地帶將成為寧夏地熱資源遠景較有利區。

四、黃河中下游主要環境地質問題調查評價

由我水環所負責組織實施，陜西、山西、河南、山東等四省地調院參加。

1、完成并查明了河龍段9.7萬km2（1/25萬）巖土侵蝕的環境地質背景、巖土侵蝕的種類、分布規律、典型地段的巖土侵蝕的發育機理，認為區域構造格局、新構造運動、地層巖性及其組合、地形地貌等是河龍段巖土侵蝕的主要環境地質背景，控制著巖土侵蝕的強度、類型、速率和發育程度。探索了利用遙感技術（RS）及地理信息系統（GIS）定量評價巖土侵蝕的方法。為河龍段的巖土侵蝕或水土流失治理積累了資料和提供了科學依據。

2、重點解剖了劈砂巖地層性質、地層的巖性組合、劈砂巖的裂隙等對巖土侵蝕的影響。認為劈砂巖地層的強烈的巖土侵蝕現象主要是由其內在的因素如巖石的力學性質、水理性質、礦物組成、化學成分、礦物結構特征等所決定；地層巖性組合加重了劈砂巖的巖土侵蝕；劈砂巖的垂直裂隙不都是由于構造運動所引起，還存在由于巖土侵蝕所造成的次生構造裂隙。

3、首次利用GPS精確測量技術和GIS的分析功能相結合，對黃河中游劈砂巖分布地區的溝邊坡重力侵蝕量、淤積壩的泥沙淤積模數進行了定量評價探討，并摸索出了利用精確測量的GPS技術在野外調查中的有效應用方法。

4、完成并查明了下游近8萬km2（1/25萬）區域環境地質條件、河道帶環境地質特征，評價了懸河穩定性，對危險地段進行了預警，從地學角度提出了防洪減災的8種對策。

5、基本查明了斷流區地下水開采資源量為148億m3/a,地下水開采資源潛力總量為50億m3/a；地下水漏斗區調蓄庫容73億m3、可調蓄水資源6億m3/a；與80年代比較，黃河對地下水的補給量減少了5億m3/a，約減少48%，淺層地下水開采資源量減少了4.76億m3/a，約減少3.3%。

6、對中游的巖土侵蝕、下游懸河穩定性和水資源短缺的問題之間的內在聯系，及黃河水沙的變化趨勢進行了研究。初步認為中游地質環境控制著巖土侵蝕的發生和發展，下游的懸河穩定性受到中游巖土侵蝕及下游地質環境的制約，人類活動對巖土侵蝕及入黃水沙產生了較大影響，黃河水沙自上世紀50年代以來呈逐年代減少趨勢。

五、鄂爾多斯白堊系自流水盆地地下水賦存規律研究

1．配合“鄂爾多斯白堊系自流水盆地地下水勘查”項目的進行，先后沿東勝梁兩側、鄂托克旗～跨毛烏素沙漠～烏審旗的剖面、青銅峽～鹽池～靖邊沿白于山的東西剖面、涇源～平涼～慶陽剖面和沿南北方向布設的橫跨庫布齊沙漠、毛烏素沙漠、白于山和黃土地區的剖面等進行了調查，2000-2002年采集氫氧同位素（D、18O）樣品126組，同位素分析數據同位素T樣品126組，碳-13、碳-14同位素樣品67組，地下水化學分析樣品126組，按實施項目要求，完成了地下水同位素研究報告初稿；

2．通過對該區以往研究資料系統收集、2000-2002年野外調查及所采樣品的綜合分析，對鄂爾多斯白堊系自流水盆地地下水形成過程的認識上取得重要進展。該區地下水同位素年代分層和分區明顯，淺層地下水年齡多小于5000年，從地下水樣普遍含有一定量的氚來看，水的更新過程比想象的要快。深層地下水是在過去兩萬多年的時間里形成的。地下水的水質變化主要受地區巖相古地理條件和兩萬多年來氣候干旱化過程所控制，人類活動是這一地區水環境條件惡化和復雜化的重要因素。

3．鄂爾多斯白堊系自流水盆地地下水的同位素調查表明盆地不同層和不同區地下水及其與地表水的同位素組成差異明顯，環境同位素技術是進行盆地地下水研究可依賴的重要手段（方法可行）。不同層地下水同位素組成和地下水年齡的分布特征可作為水文地質分區及地下水分層的基本依據或主要證據。地下水14C和T的分布及其關系證實白堊系地下水在某種程度和一定深度內是可更新的，可以作為重要水源予以開發利用。地下水年齡的測定和地下水氫氧同位素的分析結果表明，該區的氣候變化和環境演化，特別是晚更新世以來的干旱化過程是影響地下水質量及其分布變化的最重要影響因素。白堊系自流水盆地循環深度小于100米淺層水，主要是近幾十年來大氣降水補給形成的，北部由東勝-四十里梁-鹽池分水嶺向東西兩側徑流排泄；隴東黃土高原區地下水主要接受區域大氣降水和來自六盤山一帶的側向補給；深層承壓水的年齡（大于300米埋深）多大于1萬年，最大可達2萬多年，為全新世以前補給形成的水，水的氧-18貧化特征明顯，地下水的含鹽量普遍較低，與當時的氣候較寒冷氣候密切相關。

六、我國地下水資源可持續利用戰略研究

1、完成了“我國地下水資源可持續利用戰略研究”報告

總體報告從三個方面論述了我國地下水資源現狀、問題和前景。第一部分：在闡明全國地下水資源狀況的前提下，論述了我國地下水資源的現狀、特征與特性；第二部分：分析了我國地下水資源開發利用情況，研究國民經濟發展對地下水資源的需求形勢。用可持續利用的觀點，闡述了地下水資源在國民經濟建設中的戰略地位。綜述建國五十年來，在地下水勘察、研究方面取得的巨大成就的前提下，闡述由于不合理開發利用地下水而引發的影響地下水資源可持續利用的問題；第三部分：提出了我國帶有普遍性的和典型地區的地下水可持續利用戰略。

2、開展了華北和西北重點地區的綜合調查與研究工作

充分分析了近20年、尤其是近年來西北找水特別計劃、國土資源大調查中地下水資源調查成果和新一輪全國地下水資源評價資料，重點對西北、華北地區地下水環境進行了調查，研究了這些地區由于地下水開采引起的環境地質問題；對我國地下水資源數量、分布及其開發利用情況及地下水開發利用戰略進行了分析，認為：

（1）地下水是我國尤其是我國北方地區的主要水源，是支持經濟可持續發展的支柱，具有不可替代的作用。1998年全國地下水在總供水量的比重，華北最大，其中河北75.1%，北京、山西在60%以上，河南52.7%，山東、遼寧、陜西等省都超過40%。北方地區70%的生活用水、60%的工業用水和45%的農業灌溉用水均依靠地下水。

（2）供需矛盾日益加劇。目前全國600多座城市中有一半左右的城市不同程度的缺水，年缺水60多億方，每年因缺水影響工業產值2300億元；農業灌溉年缺水300億方，受害面積3億畝，影響糧食產量250億公斤；現在全國有7300萬人需解決飲水問題。

（3）工業生活用水利用率低。1997年全國萬元產值用水量136方，是發達國家的5―10倍；工業用水重復利用率比發達國家低35―45%；城鎮居民用水浪費損失率超過20%。

篇(3)

地下水污染防治區劃是地下水污染地質調查評價工作的一項重要內容，其目的是保護地下水資源，為制定和實施地下水污染防治規劃提供依據［1］．文獻［2］明確提出“要抓緊開展地下水污染狀況調查和評估，劃定地下水污染治理區、防控區和一般保護區”的要求．實施有針對性的預防及監管措施有利于降低地下水污染概率．作為先導，構建有效的地下水污染防治區劃，對實際措施的制定與實施具有十分重要的意義［3～5］．

目前，地下水污染防治區劃并未形成明確概念．王焰新等［6］認為地下水污染防治區劃是基于一定的調查與原則，在評價地下水現實和潛在利用價值、含水層遭受污染的脆弱性、土地利用和污染源類型、分布來確定污染荷載的風險性、以及根據地下水的不同使用功能來確定污染危害性的基礎上開展的區劃．其中地下水功能評價和地下水脆弱性評價是地下水污染防治區劃的基礎．文獻［1］指出，地下水污染防治區劃應在綜合分析調查區地下水系統防污染性能，地下水質量與污染現狀、地下水資源可開采量及開發利用的基礎上，參考土地利用分區、污染源分布及社會經濟發展規劃，完成地下水污染防治分區．本研究認為地下水污染防治區劃是針對地下水污染問題，從污染事件發生的本質角度、地下水開采利用的社會經濟角度及現階段實施地下水保護措施的政策角度綜合開展的地下水評價．

現階段針對地下水污染相關問題開展的單項研究工作較多，綜合研究工作較少．單項研究工作包括地下水脆弱性評價研究［7，8］、地下水污染源評價研究［9～11］、地下水價值研究［9，11～13］、地下水源保護區劃分研究［14～16］等．上述單項研究工作僅針對地下水污染問題的單一方面，存在各自的研究側重點．如地下水脆弱性研究(包括固有脆弱性及特殊脆弱性)側重對研究區域自身水文地質條件抵御外來污染物能力的定性或定量描述，地下水污染源研究側重地表污染源及人為活動造成地下水污染的危害性的定性或定量描述．上述2種研究基于含水層及污染源的本質特征，均是針對地下水潛在污染發生過程的評價．地下水價值的相關研究是從地下水開采利用的社會經濟角度進行地下水評估．作為現階段必不可少的政策性研究，地下水源保護區劃分受限于水源地尺度范圍［17］及其保護區劃分的目的，這對于開展城市尺度或者更大范圍區域尺度的相關研究是不夠的．綜合研究工作包括地下水脆弱性與地下水污染源相結合的地下水污染風險分析［11，18，19］、結合地下水脆弱性及地下水源保護區劃分的綜合研究［15，16］或將上述單項研究相結合開展的區劃研究［9，20］等．大多數綜合研究的出發角度不夠全面，容易忽略地下水污染問題基于社會經濟角度、政策角度的考慮．

地下水污染防治區劃體系致力于上述問題的綜合研究．從本質角度(地下水固有脆弱性與地表污染風險源危害性)、社會經濟角度(地下水價值)、政策角度(地下水源保護區劃分)這3個不同角度構建地下水污染防治區劃體系，匯集單項研究取得的成果，并作為地下水污染相關的預防、監管措施制定與實施的依據．

1體系構建

本研究提出的地下水污染防治區劃要素構成如圖1所示，由基礎層(地表污染源危害性、地下水固有脆弱性、含水層富水性、地下水水質)、中間層(地下水污染風險、地下水源保護區、地下水價值)、目標層(地下水污染防治區劃)這3個評價層次組成．

1.1體系構成要素解析

1.1.1地下水污染風險

地下水污染事件的發生是地表污染源與含水層二者相互作用的結果［18，21，22］．地下水污染風險評價應從研究區域所包括的地表污染源及自身的水文地質條件著手．地下水污染源危害性分級是較為常見的污染源評價方式．早在20世紀60年代便有研究者開展了針對特定種類地下水污染源的分級評價工作［20］．然而地表污染源種類極多，僅僅開展針對特定種類污染源的分級評價工作對于城市尺度或者范圍更大的區域尺度是遠遠不夠的，需要建立針對不同種類污染源的分級評價體系．基于同一評價體系對不同種類污染源進行分級評價的研究源于20世紀70年代末．受限于不同類型地下水污染風險源的規模、所屬特征污染物及其排放方式等問題，以及實際開展評價工作所需巨大的信息量、不同污染源的信息豐富程度是否一致等問題，均增加了不同類型地下水污染源評價的難度［23］．以往的地下水污染風險源評價以定性或者半定量方法為主，存在較大人為主觀性，通用性較差［24］．本研究使用基于地下水污染源解析的定量評價方法［24］．該方法對地下水污染源所屬的特征污染物及其對應排放量進行解析，計算出地下水污染源的危害性，在此基礎上進行地下水污染源的分級．地下水脆弱性是刻畫特定水文地質條件自身抵抗外來污染能力的通用方法．評價方法分為地下水固有脆弱性評價與特殊脆弱性評價兩種．具體評價方法分類包括迭置指數法、過程數學模擬法，統計方法、模糊數學方法等［7，25，26］．DRASTIC評價方法［27］屬于迭置指數法的一種，盡管存在一定的主觀性問題及參數設置問題，但仍是目前應用最為廣泛的地下水固有脆弱性評價方法．相較于其他評價方法，其優點在于較低的數據依賴性及方法的不確定性［11，17，28］．DRASTIC評價方法表征為:（略）．本研究使用DRASTIC方法進行研究區域的地下水固有脆弱性評價．需要注意的是，地表污染源危害性與地下水固有脆弱性存在動態性特征．地表污染源一直處在人類活動的影響下，特征污染物及其對應排放量隨時會發生變化．而地下水固有脆弱性則會受到水位埋深、凈補給量、包氣帶厚度等變化的影響．相較而言，地表污染源的動態特征更為明顯．由于受控于污染源及一些水文地質參數的動態變化，地下水污染風險的評估需要在獲取變化因素的基礎上及時進行更新．而更新之前應確定參數的變化是否能夠對地下水污染風險評價結果及整個區劃的結果造成顯著影響．因此，需要對體系構成要素進行敏感性分析并結合實際動態資料進行計算．然后在此基礎上提出針對某區域區劃評估的合理更新頻率．

1.1.2地下水價值

地下水價值是從社會經濟層面對地下水的開采使用情況進行衡量．有研究指出認清地下水的價值極其重要［12，20］．雖然沒有形成具體的定量表征方法，但即使一個部分的或者不精確的衡量地下水價值的方法同樣有利于決策者理解改變相應的政策及管理措施會對地下水價值造成的影響．地下水價值由開采價值及原位價值組成．其中開采價值源于市政、工商業、農業等對地下水的需求;原位價值是指含水層對周期性開采地下水引起一系列影響的緩沖能力，如因開采地下水引起的地質災害，污染物擴散、棲息地及生物多樣性破壞等．地下水價值體現為含水層的富水性及地下水的水質兩方面［9，11，29］．因此，本研究從含水層富水性及地下水水質兩方面展開地下水價值的評價．利用單井出水量來衡量含水層的富水性，通過地下水水質類別劃分來區別地下水水質差異．

1.1.3地下水源保護區

地下水源保護區劃分是決策者實施地下水管理及保護措施的重要環節［30］．將其納入本區劃體系，用于表征當前的政策實施與管理．地下水源保護區的劃分，對防止地下水源地污染，保護水源地環境質量起到了重要作用［14～16］．納入地下水源保護區的區域，在地下水污染防治區劃構建過程中賦予的級別值高于其他區域．

1.2構成要素疊加方法解析

1.2.1疊加原則

體系構建過程中需要進行3處構成要素的疊加耦合，包括中間層的地下水污染風險評價、地下水價值及目標層的地下水污染防治區劃．地表污染源危害性評價及地下水固有脆弱性評價的疊加構成地下水污染風險評價．疊加過程遵循“擇優原則”，即:假設地表污染源危害性與地下水固有脆弱性均分為1～5五個等級(表1)，數值越小代表地表污染源危害性越低或者地下水固有防污性能越好．二者疊加，地下水污染風險由數值小(級別低)的一方決定．地下水價值由含水層富水性及地下水水質疊加而成，疊加過程遵循如下公式:(略)．地下水污染風險評價、地下水價值、地下水源保護區劃分三者疊加構成地下水污染防治區劃，疊加過程遵循如下公式:（略）．

1.2.2可視化表達

體系構建過程中借助GIS技術實現構建體系的可視化表達［29，34～36］．借助Arcgis9.3軟件的SpatialAnalysis模塊，將研究區域剖分成1km×1km的單位公里網格，并以此為單位，利用上述疊加原則對體系構建要素進行空間運算，并最終實現防治區劃體系的可視化表達．

2案例分析

將本體系應用于北京市平原區(不含延慶)的地下水污染防治區劃建設．首先利用北京市平原區地表污染源危害性分級(圖2)［24］與地下水固有脆弱性分級(圖3)進行北京市平原區地下水污染風險評估．地表污染源危害性與地下水固有脆弱性均分為5級，遵循上述擇優原則，二者依據表1進行疊加運算，得到地下水污染風險分級圖(圖4)．其中，圖2進行量化表征的地表污染源種類包括北京市平原區的加油站及油庫、垃圾場、工業區、居民區、農業區、地表排污河6類，相關研究見文獻［23］．圖3是利用DRASTIC方法評價得到的北京市平原區潛水含水層固有脆弱性評價結果，本文不做詳述．圖4顯示北京市平原區污染風險最高的區域(圖中方形圈中區域)位于北京市城區西南近郊．該區域位于永定河出山口沖洪積扇頂部，防污性能很差．此外，該區域是北京市的重要工業基地，且非正規垃圾填埋場眾多．這些因素的共同作用致使該區域地下水污染風險最高．污染風險較高的大部分區域位于平原區溫榆河、涼水河所流經區域，這兩條河是北京市主要排污河流．其余污染風險較高的區域所處位置為工業區、垃圾場等．污染風險中等的大部分區域位于北京城八區．南部平原區是主要的農業區，污染風險級別高于北部大部分區域．

其次將北京市平原區含水層富水性分級(圖5)與地下水水質分級(圖6)［37］利用公式(2)進行疊加運算，并依據表2進行分級，得到北京市平原區地下水價值分級圖(圖7)．圖7表明北京市平原區西部較于東部，北部較于南邊，地下水價值相對較高．這是由含水層富水性及地下水水質共同決定的．其中，對含水層富水性進行分級時，將富水性＞5000m3•d－1的區域賦值為4，3000～5000m3•d－1的賦值為3，并依次降低到1;根據水質類別，水質分級從優良到極差賦值依次為由4～1．

在對北京市平原區地下水污染風險及地下水價值完成分級評價之后，結合北京市平原區地下水源保護區劃分(圖8，北京市環境保護局于2000年完成)，依據表3進行3種疊加要素分級的賦值，然后依據公式(3)進行疊加運算，在得到北京市平原區地下水污染防治區劃評分值的基礎上，依據表4進行分級，最終得到北京市平原區地下水污染防治區劃圖(圖9)．圖9表明北京市平原區防治級別最高(三級)的大部分區域位于城八區西部、平原區北部及東北部，這些區域地下水污染風險等級(圖4)、地下水價值等級(圖7)及地下水源保護區等級(圖8)均處于較高級別;防治級別次之(二級)的大部分區域位于平原區的中部、西南部、東北部，在圖4、7、8中均能有所體現．總體上看，北京市平原區地下水污染防治區劃圖能夠從本質角度、社會經濟角度和政策角度綜合反映出該區域目前的地下水狀況，符合實際情況，能夠為下一步實際相關工作的開展提供依據．

篇(4)

關鍵詞：工程地質 地質勘察 水文地質

1地下水引起的巖土工程危害

1.1水位上升引起的巖土工程危害

潛水位上升的原因是多種多樣的,其主要受地質因素如含水層結構、總體巖性產狀；水文氣象因素如降雨量、氣溫等及人為因素如灌溉、施工等的影響,有時往往是幾種因素的綜合結果。由于潛水面上升對巖土工程可能造成如下影響：土壤沼澤化、鹽漬化,巖土及地下水對建筑物腐蝕性增強；斜坡、河岸等巖土體巖產生滑移、崩塌等不良地質現象；一些具特殊性的巖土體結構破壞、強度降低、軟化；引起粉細砂及粉土飽和液化、出現流砂、管涌等現象；地下洞室充水淹沒,基礎上浮、建筑物失穩。

1.2地下水位下降引起的巖土工程危害

地下水位的降低多是由于人為因素造成的,如集中大量抽取地下水、采礦活動中的礦床疏干以及上游筑壩、修建水庫截奪下游地下水的補給等。地下水的過大下降,常常誘發地裂、地面沉降、地面塌陷等地質災害以及地下水源枯竭、水質惡化等環境問題,對巖土體、建筑物的穩定性和人類自身的居住環境造成很大威脅。

2水文地質勘察存在的問題

2.1各種類型的地下水

2.1.1地下水類型

根據特有性質，地下水賦存介質為松散巖類孔隙水，碎屑巖裂隙孔隙水，碳酸鹽巖裂隙喀斯特水，火山巖裂隙孔隙水、基巖裂隙水；按其埋藏條件和水力特性是棲息，潛水和承壓水。

2.1.2含水層水平，分布，巖性，厚度，埋藏深度

含水層：（卵石礫石土，礫石，礫石，砂礫巖），性別（礫砂，砂礫，沙，沙細，淤泥，淤泥質土）破碎基巖風化帶，構造破碎帶，紅層孔隙與裂縫，裂縫孔隙度石灰巖山洞玄武巖，裂隙帶。隔水層：粉質粘土和致密完整巖石。

2.2靜水位和變化幅度

天然地基承載力設計值計算砂土地震液化，膨脹土，脹縮深度確定，基礎深度的確定，邊坡穩定性評價?；觽韧翂毫τ嬎慊咏邓偷叵鹿こ蹋克坑嬎悖嬎闵罨樱叵率业装蹇垢∮嬎?，判別巖石滲透變形（流土，管道，腐蝕）等一系列問題，需要靜水位地下水資料。要準確的測定，一般在洞后24h后統一測定。充分利用抽水孔觀察孔觀察，必要時下測水管觀測。地下水位的地形，氣象，水文和人的因素和變化，收集區域水文地質數據，數據的鄰近地區或通過長期觀察和調查，查明地下水水位變化特征。一般隨季節變化而變化，隨潮汐海岸，河流和湖泊岸邊洪水影響，人工排水區抽水影響。地下室底板的抗浮計算時，應提供最高水位數據。如果不是最高水位，平原區地下水設防水準的建筑室外地坪標高。

2.3地下水的徑流、補給、排泄

根據地形，氣象，水文，地質結構，含水層分布狀況及其與水接觸，分析地下水流動和動態特性。地下的水流量，根據水位（壓力）線圖確定。水力坡度根據水位（壓力）圖計算。

3對水文地質工作的建議

3.1加強對工程地質勘察規范或規程學習

經過幾十年的發展，當前我國工程地質勘察工作已經擁有了完備的規范、規程體系，這些規范性文件對勘察工作的目的、任務、評價都做了具體的、切實可行的規定，是工程地質技術人員開展工作的主要依據。工程地質技術人員必須要高度重視規范、規程，了解和熟悉其要求，這樣才能在開展工程地質勘察時做足工作量布置，設置足夠的原狀土樣測試數據、及時劃分抗震地段。通過研讀規范、規程，工程地質管理者和技術人員在吸收文件的相關規定后，能不斷地充實和提高理論水平和實踐操作能力。

3.2重視地下水埋藏狀況的調查

在調查時，要明確調查的重點，設置必要的調查指標體系，弄清地下水的類型、補給及排泄條件、地下水位、水位變化幅度及規律，在此基礎上，對地下水對建筑材料的腐蝕性進行評價，涉及到基坑工程的還應做抽、壓水試驗，調查土層的滲透性質等。預估地下水可能帶來的突涌、流沙或管涌等潛在的威脅，制定出有效和可行的防治措施建議。

3.3地下水水質污染情況的調查是保障

供水安全的基本措施針對我國的水質受到嚴重污染的情況，因此急需發展的全面調查地下水水質，并作為一個主要的工程來抓。在工作部署上可以是大流域或經濟發展重點區域，城市群區域，農牧業重點開發區逐步蔓延。建議這項工作已進行了地下水與環境地質調查項目中分離出來，作為一個單獨的項目。在我國現在已經很難找到地下水反映本地背景值的區域作為對比，提供1/20萬區域水文地質普查數據作為原始背景。

3.4積極實施新理論、新技術和新方法的研究和推廣

應用遙感技術，同位素技術，數值模擬技術，信息技術是提高水文地質特征和機制的重要技術方法。目前研究的服務繼續擴大，以準確的水文地質參數，降低身體的工作量，為決策分析提供技術支持與管理。地下水系統理論，系統理論在水文地質中的應用，地下水運動和分析的水資源評價的基本理論，要結合中國的實踐，進一步完善和提高。

3.5加強區域綜合研究和專題研究

我國地域遼闊，自然地理和地質條件復雜，地質條件極其復雜，我國地下水的分布和演化具有深刻影響。地下水的形成理論，平均價值的地下水運動，水文學與地球化學作用，人為干擾的影響下條件的變化，需要進行深入的研究。中國地質調查局已明確區域研究院，是一家專業研究機構，也是區域管理中心，中國地質環境監測研究所與各大專院校，更應成為跨學科研究中心，培訓水文地質專家的理論和實際應用的專家，并不斷的提高我們的水文地質研究。

4結論

在建筑工程基礎地質勘察中要高度重視水文地質調查，作為建筑工程地質環境的組成部分，較差的水文地質條件會給建筑工程帶來多方面的危害，建筑工程項目的組織者、實施者在建筑工程實施前就應該調查清楚地基基礎的水文地質情況，制定出有針對性防治措施，提高工程的穩定性和安全性，更好地完成工程建設。

參考文獻：

[1]范中林.工程地質勘察中水文地質問題的影響[J].科技創新導報，2009，18

篇(5)

關鍵詞：水文地質；勘探技術；方法

中圖分類號： P641 文獻標識碼： A 文章編號：

一、水文地質勘探工作概況

1.水文地質勘探的目的

水文地質勘探（hydrogeologicalsurvey）是水文勘探技術工作者為了了解某區域的水文地質環境以開發利用相關資源而進行的科學探究工作。出于不同目的和要求，水文地質勘探又可以進一步劃分為普查和勘探，普查是綜合性的，用以表達普查結果的水文地質圖的比例尺為1:20萬，而水文地質勘探是在已用普查方式探明地下水的分布后對特定區域水文資源的深入調查，服務于專門目的，如從居民健康考慮，對區域內供水水文的調查，采礦時對礦床水文地質的勘探等。

2、我國水文地質勘探工作的發展概況

我國水文地質勘探工作從50年代開始，經過半個多世紀的發展，取得了舉世矚目的成就，相比前蘇聯、美國以及其他國家，我國水文地質勘探工作的特點是起步晚、發展迅速。50年代，首次建立起全國性的水文地質工程隊伍；60年代，在東部大平原和西北缺水地區這些特殊的地理區域進行了水文地質的普查；70年代，全國三分之二以上的地區完成了水文地質的普查工作，水文地質勘查技術更加完善，地下水動態觀測站在各省市自治區陸續建成；80年代，我國的水文地質勘探工作過程中，開始重視水文環境，加強環境立法；水文勘探發展到當前，數字地球建成，地理信息中的3S（GIS、GPS、RS）應用于處理水文地質的空間數據，以及專業性軟件隨著計算機的發展廣泛應用于水文地質的勘探，為水文地質工作的發展提供了技術上更加有力的支持。

二、水文地質勘探方法

1.水文地質測繪

水文地質測繪（hydrogeological mapping）是指在被測地區，首先觀察水體的地質現象，經過科學的分析整理后，用專業術語或者圖表描述。在水文地質的勘探中，勘探工作者對探測區域的水文環境，有必要先根據相關資料進行大致的了解，掌握基本情況不僅可以減少工作量，技巧性的開展勘探工作，也有利于保障勘探過程的安全。水文地質勘探工作常常涉及山區的水文地質測繪，范圍大且受地形影響難以進入的山區環境成為水文勘探棘手的問題，針對這種情況，利用拍攝的航空攝像片、衛星圖片對區域內的地質環境作出基本判斷，利用電子技術分析資料，在對水文地質作出測繪后得到能夠反映水文信息的圖表，達到調查水文環境的目的。由此可見，水文地質測繪中，勘探者面對的難題是大面積的山區無法通行，這一問題的解決，需要充分利用已經發展完善RS、GIS等地理科學技術，在實踐中不斷提高應對艱難環境的能力。

2.地球物理勘探

為了了解水文地質條件，也可以通過對地球物理相關屬性的考察。根據地球物理的整體性原則，各地理現象是相互作用、影響的，地球物理勘探是現有的水文地質勘探的技術中唯一一個間接的勘探方法，聯系測區的自然條件和勘探所需要解決的具體問題，勘探可以選用地面物探、水文測井、遙感技術這三種具體的方式。與其他的勘探方法相比，地球物理勘探是通過探究水文地質的成因來推斷業已形成的水文環境，獲取了更多的地理信息，它對平原地區含水層的深度、淡水界面，甚至地熱異常區域的界定，都有精確而不可替代的作用。

3.水文地質鉆探試驗

水文地質鉆探（hydrogeologic drilling）和水文地質試驗（hydrogelogic experiment）都是為了獲取地下水資源的相關資料而進行的地理科學技術手段。它們可以涉及地下水埋藏的地理環境，通過鉆探，理清區域內地下水流動的方向和水量的規律，對地下水的水文條件進行精確的表述。鉆探采用的探孔，由于不同的作用，分為普查、勘探與探采結合孔三種類型，鉆探在水文地質探測中的發展為水文地質調查活動提供了直接的技術支持，探測活動對水文探測設備的要求相比其它的探測高，其中，回旋、沖擊、沖擊——反循環是不同探測設備基本的探測方式，在探測水文地質的過程中，也能夠通過鉆探區域內地熱資源以開采利用。與水文地質鉆探相同，水文地質試驗也是在野外，通過對水文地質的直接調查以獲取區域內的水文資料，利用抽、注、滲等方式，可以明確水文特點，達到調查區域內水文地質資料的探測目的。

4.地下水動態觀測和試驗分析

地下水動態監測是對一個地區或者水源地的地下水動態要素（水位、水量、水質和水溫）等物理化學性質進行定時測量、記錄和存儲整理的過程，依托中國移動公司GPRS網絡在監測中心查看地下水的水位、溫度、電導率等數據，將所有數據導入數據庫生成各種報表和曲線，它由監測中心、通信網絡、微功耗測控終端、水位監測記錄儀四部分組成，通過對地下水動態觀測和試驗分析，得到與地下水有關的數據資料。

三、水文地質評價

1.地下水水量計算

計算地下水的水量，是評價水文地質的一個重要標準，也是對地下水資源能否開采的判斷依據之一。可用的地下水是在計算出補給量與排出量的差值，結合地下水的基本儲存量的結果，其中，能夠對地下水進行補給的水量來源包括河水補給、降雨補給與地下水平衡量的補給，地下水的流出是地下水側向流出、潛水蒸發等因素作用的。經過計算與分析，獲取地下水能夠允許的最大開采值進行地下水的開采活動。

2.地下水資源評價

對地下水資源的評價是一個綜合的過程，評價內容包括水質好壞，即是否受到污染與污染程度是否在可修復的范圍，地下水資源開發的經濟價值、社會價值，具體的資源評價過程是對勘探工作的完善，水文地質的分析人員根據調查數據做出水文地質模型，利用相關的理論如數值法等方法進行水質、水文上具體的測評。地下水資源的評價普遍認同以下兩種評價方式。一、首先進行水體取樣，進而花樣以調查水質，是否含有超標的元素，與人體的適應性對比來決定相應地下水資源的開采價值。二、如果在水質勘察過程中發現水質已經受到污染或者有受到污染的可能，應查清污染物質及來源、途徑與規律，提出地下水資源的防護措施，地下水的開發應力求費用低廉、方案優化、效益顯著。這些必須以查明水文地質條件和正確評價地下水資源為基礎，在對地下水資源作出評價后進行開采時，應注意做到不過量開采，不能造成海水或者高礦化水入侵到淡水含水層，不能引起大量的地面沉積和坍塌，進行全面的規劃。為了合理使用地下水資源，必須進行有效的管理，建立水資源的統一管理機構，優化分析的方法進行水資源的數字模型管理，在經濟方面要明確地下水有償使用的原則，征收水資源管理費。

地下水水文的探測是隨著國民經濟的發展，對資源的了解與利用的需求增加的基礎上發展的，我國的水文探測工作從50年代正式開始受到關注，水文地質的普查滲透大江南北，具體的水文勘探技術如測繪、鉆探、試驗等，在水文普查探測和專門探測中，都發揮了重要的作用，對水文地質探測工作者，掌握這些技術并與時俱進的鉆研新方法以適應不同的探測環境，是十分重要的。探測的最終目的是對資源的利用，獲取資料后，判斷地下水的開發價值并進行規?；拈_發，也成為新形勢下水文地質工作者的責任。

參考文獻

[1]張恩厚;陳前新;瞬時振幅、瞬時相位、瞬時頻率在地質雷達工程中的應用[J];安徽地質;2004年01期

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    在過去的研究中,科學家對氮、氨、重金屬和病菌等成分關注較多。最近研究工作者對污水中的其他污染成分(如有機污染物)也進行了較多的研究。在以前的研究中,研究對象主要是污水灌溉區的土質污染問題,對于工業廢水,其污染成分主要是高濃度重金屬離子[2]。對于該地區的地下水污染,主要研究對象為氮和致病菌。而地下水中的礦化程度和硬度的變化也有所研究,但是這些變化是否是灌溉活動引起的,仍值得進行更深入的研究。

    2工業污水灌溉對地下水的影響

    2.1研究方法

    研究污水中的污染成分向地下水遷移的實驗方法主要包括野外實驗法、調查取樣法、土柱淋濾實驗。而其中土柱的淋濾實驗是比較常用的一種研究方法,用工業污水和天然降水分別進行實驗,能分析出土壤中硬度、溶解性固體和氯離子的遷移轉化機理[3]。實驗結果能表明灌溉地區淺層地下水的上述3項污染指標變化和工業污水灌溉有關。

    2.2灌溉區地下水硝酸鹽變化

    盲目的污水灌溉使地下水的硬度和含鹽量大幅增加,尤其是硝酸鹽含量的增加,使得灌溉區地下水污染日趨嚴重。水土系統中的反硝化作用能夠降解一部分的硝酸根離子,但是工業污水灌溉是一個長期作用的過程,排放到土壤中的硝酸鹽高于降解量,使硝酸鹽會在土壤中不斷累積,然后通過水的淋濾作用污染地下水[2]。含氮污水的灌溉試驗研究結果表明:工業污水灌溉對底層土壤和地下水中的氨離子濃度影響不大,多數氨離子被上層土壤吸收和轉化;而污水灌溉對土壤和地下水中的硝酸根離子影響比較大,特別是長期污水灌溉地區的土壤,容易使地下水受到硝酸鹽的污染。對于一般的工業排放污水,氨離子濃度較高,灌溉土壤之后,水中的氨離子與土壤表面膠體中的鈣離子和鎂離子發生交換反應,造成地下水的硬度和含氮量的提高。而土壤中的氨離子會發生硝化反應,生成的硝酸鹽會加重地下水的離子污染。能夠導致地下水硬度提高的原因很多,工業污水的灌溉就是其中一種,工業污水中一般含有高濃度鈉離子和鉀離子,在遷移和置換的過程中,會將土壤和含水層中的鈣離子、鎂離子置換出來,造成地下水的硬度升高。

    2.3污水灌溉中重金屬污染在地下水中的分布

    工業污水灌溉時,其中的重金屬會被土壤中的小顆粒吸附,大多數的重金屬離子都會富集在土壤的上層,導致土壤的重金屬離子污染。土壤的吸附作用會降低重金屬向地下水中的運移。對某污染區土壤不同深度土層剖面的重金屬元素測試分析結果表明,土壤有比較強的重金屬吸附能力,會阻止污水中重金屬污染當地地下水。研究表明,土壤中的重金屬主要會在20cm深度內的上表層積累,縱向的遷移趨勢不大。但是不同的工業污水水質不同,有的地區實驗表明工業污水對土壤的重金屬污染都不明顯。進入土壤后,重金屬的存在形態就轉而開始控制其遷移性,存在形態取決于重金屬進入土壤時的組成形式、種類、含量和環境條件。土柱的淋濾實驗結果表明,陽離子的交換作用、表面吸附作用、與有機質的耦合作用和沉淀作用是重金屬離子在土壤中迅速衰減的機理。對于Zn和Cu元素在土壤有機物質含量不高的情況下,土壤含水氧化物表面吸附是衰減的主要原因。對于Cr,Pb元素,沉淀作用是主要的原因。對以上重金屬離子的淋濾實驗結果表明,它們主要在表層以下10cm深度內積累,隨著時間的延長,重金屬表現出向下搬運的趨勢,然后對地下水進行污染。

    2.4工業污水中的生物致病體對地下水系統的污染

    在工業污水灌溉對地下水污染的研究中,生物致病體的污染需要特別注意。導致地下水污染的病原體可以分為三大類:寄生蟲、細菌和病毒,主要污染物為后兩者。具體地區實驗研究表明,經過長時間的工業污水灌溉,地下水中并未出現污水中測試到的大腸桿菌。但是一些病毒卻可以通過運移作用到達深度較大的土層。原因主要是病毒的個體大小比細菌小幾個數量級,在通過土壤孔隙時不容易被土壤過濾除凈,從而容易隨著灌溉水進入地下水系統,地下水受到病毒污染的可能性已經開始受到科學家們的關注[4]。

    2.5工業污水中有機成分對地下水系統的污染

    石油工業排放的污水中會帶有很多種類和較高濃度的有機化合物。隨著科技進步,人們對用水的水質要求不斷提高,工業污水灌溉對地下水系統的有機物污染成為了新的研究課題。在我國某些污水灌溉區的地下水樣本中檢驗出了接近60種有機物,其中致癌物質達到數十種[5]。

    3污水灌溉污染的影響因素和防治措施

    污水灌溉對地下水系統的污染由多重因素決定,包括灌溉年限、灌溉強度和灌溉方式、污水中污染物種類及性質、土壤類型及性質、地貌及水文地質條件等。必須經過詳細現場調查和實驗研究,才能比較正確地分析預測利用工業污水灌溉可能對地下水系統產生的影響。能否采用工業污水進行農田灌溉取決于當地的土壤類型和水文地質條件。應該避免在土層滲透系數大、含水層出露和地下水位偏高的地區進行污水的灌溉操作,在水源周圍地區應該嚴格禁止利用工業污水灌溉。土壤對污水有一定的凈化作用,但是凈化容量是有一定限值的,不能將灌溉的工業污水無限制地排放到同一地區土壤中;同時應該對土壤污染程度進行監測,時刻把控污染閾值;及時對該地區地下水的硬度、重金屬和微生物等污染物的積累速度和地區水質進行監測,避免出現嚴重和長期的地下水污染事故[5]。對于所采用的工業污水,其水質標準一定要達到污灌要求。當前我國很多地區不采用科學的處理方法,直接使用未經過無害化處理的工業廢水進行農田灌溉。而科學的利用工業污水進行灌溉作業,應該在灌溉區推行污水預處理技術,灌溉前對工業污水進行簡單的無害化處理,同時對灌溉區土壤和地下水水質的各項污染指標進行實時的監測。要實行科學的灌溉制度,避免灌溉用水水量過剩,引起地下水大面積的污染,應該把灌溉污水當作一種水資源,進行合理調配,科學規劃。

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關鍵詞：地下水；氟離子；水文地球化學；空間分布；演化特點；水化學特征；成因；華北平原

中圖分類號：P643 文獻標志碼：A

0引言

氟是自然環境中廣泛分布且人體必需的化學元素之一；人體中的氟有2/3來自食物，/3來自飲用水。但是食物中的氟由于構成復雜不易被人體吸收，而飲用水中的氟則大部分能被人體吸收，所以地方性氟病與飲水有直接關系?！渡铒嬘盟l生標準》（GB 5749—2006）和《地下水質量標準》（GB/T 4848—93）［2］均規定：飲用水中F-質量濃度不得超過0 mg·L-。F-質量濃度超過0 mg·L-的水為高氟水，長期飲用高氟水可引起慢性氟中毒［3］。

華北平原存在范圍較大的高氟地下水區，屬于高氟水重災區。前人在該區曾做了大量有益的地質調查及相關研究，取得了許多重要成果。曾濺輝等以河北邢臺山前平原為例，運用地下水質量平衡反應模型的理論和方法，建立了淺層地下水氟的質量平衡反應模型，探討了氟的化學演變過程和形成機制［4］。曾濺輝等還對高氟區淺層地下水氟的溶解/沉淀作用進行了定量討論，確定了控制淺層地下水中氟遷移和富集的固相沉淀物以及不同化學類型的淺層地下水中含氟固相沉淀物的溶解沉淀條件［5］。任福弘等應用水文地球化學模擬的理論和方法對研究區淺層高氟水進行地球化學定量研究，進一步分析了氟的組分存在形式與地氟病患病率的相關關系［6］。曾濺輝等將淺層地下水與非飽和帶土體作為一個完整的水文地球化學系統，指出非飽和帶土體的氟源強度直接受控于土體的礦物成分、化學成分和粒度組成，而淺層地下水體聚集和保存氟的條件主要取決于淺層地下水的化學成分特征［7］。李世君等以北京大興區地下水為研究對象，分析了第四系高氟水的分布規律，為指導開發利用地下水提供了依據［8］。

筆者以氟為研究對象，充分利用20世紀80年代以來的歷史監測數據及200年的取樣分析成果，運用統計分析、離子比值、水文地球化學圖解等方法，綜合研究了華北平原淺層地下水中氟的演化特點，探討了演化過程中的一些關鍵控制因素。

研究區概況

華北平原位于中國東部，西起太行山東麓，東至渤海灣，北起燕山南麓，南至黃河，是黃淮海平原的一部分。行政區域包括北京、天津、河北3?。ㄊ校┫噙B平原區和河南、山東2省黃河以北的平原區，面積39×04 km2，共計9市80縣（市），人口0 7768×04，是中國水資源最為短缺的地區之一，人均水資源量只有450 m3左右，是中國經濟發展受水資源制約最嚴重的地區之一［9］。華北平原屬北溫帶半干旱半濕潤氣候區，年均氣溫4 ℃～4 ℃，受季風影響，降雨量自東南向西北由 200 mm逐漸減少到400 mm，年均蒸發量 000～2 000 mm。

華北平原地下水主要賦存于第四系孔隙地下含水巖系中，根據其埋藏特征和水力性質，自上而下劃分為4個含水層組：第含水層組底界面埋深0～50 m，是地下水積極循環交替層；第2含水層組底界面埋深20～20 m，屬于微承壓、半承壓地下水，地下水循環交替能力較強，是該區農業用水主要的地下水開采層；第3含水層組底界面埋深250～30 m，是目前深層承壓地下水主要開采層；第4含水層組底界為第四系基底。按照目前地下水開采深度及含水層的開啟程度，可將含水層組劃分為淺層地下水和深層地下水，第含水層組的地下水為淺層地下水，第2～4含水層組的地下水為深層地下水。山前平原的第、2含水層組的地下水已經混合開采，故統稱為淺層地下水。

根據華北平原第四紀地質地貌、地下水動力特征及地下水化學特征，華北平原地下水在平面分布上呈現明顯的分帶規律，從山前到濱海形成一個完整的、統一的地下水系統。從西部山麓至東部渤海海岸，華北平原可劃分為山前沖洪積傾斜平原補給區（Ⅰ區）、中部沖積湖積平原緩慢徑流區（Ⅱ區）和東部沖積海積濱海平原排泄區（Ⅲ區）（圖）。淺層地下水以大氣降水、河流季節性補給為主，西部接受上游側向補給，地下水從西流向東或東北，東部徑流滯緩，水力坡度為/750～/2 600，以人工開采和蒸發排泄為主［0］。

2材料與方法

為了充分反映淺層地下水中F-質量濃度隨時間的變化規律，使用2個階段的淺層地下水監測結果：歷史階段（980～985年；圖2）和現階段（2005～200年；圖3）。對于現階段（2005～200年），采用572個淺層地下水的分析結果。其中，45個為200年7月采集的，另外527個為2005～2008年地下水近期監測資料。所采集的地下水樣品均來自于深度小于60 m的抽水井。地下水采樣點分布見圖。對于歷史階段（980～985年），使用208個淺層地下水的監測數據。

3淺層地下水中氟的空間分布與演化