污染環(huán)境地質(zhì)的水文勘測(cè)技術(shù)及其運(yùn)用

阿不都艾則孜·尼扎木丁，莫合塔爾·尼扎木丁，王懷江

( 新疆和田水文水資源勘測(cè)局，新疆 和田848000)

1 新疆境內(nèi)導(dǎo)致污染環(huán)境地質(zhì)的原因

在新疆境內(nèi)，地面沉降和地下區(qū)域性水污染導(dǎo)致新疆污染環(huán)境地質(zhì)日漸嚴(yán)重，其中有多種原因致使污染環(huán)境地質(zhì)的出現(xiàn)。

1) 地面沉降。地面沉降是一種緩變型環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害，同時(shí)也是導(dǎo)致污染環(huán)境的重要原因。地面沉降環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題時(shí)常引發(fā)地面裂縫以及水域泄露，“沙層疏干、黏土釋水”效應(yīng)致使大量淡水水域和抽水井出現(xiàn)出沙，回灌困難等問(wèn)題。

2) 成井管材破碎和破裂。在水源井施工中使用的成井管材常常在外力作用中出現(xiàn)破碎或是腐蝕破裂，從而造成地表污染物和局部污染水通過(guò)破裂的管材滲入下部含水層，致使中深層地下水被污染。

3) 水源井不止水。在施工中，施工單位在不了解當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件時(shí)，按慣例增加單井出水量和回灌量，有時(shí)因?yàn)槭韬龌蚬?jié)省工序時(shí)間，省略了用水泥止水的環(huán)節(jié)。施工工人人為地將地表和地下深水層直接連通時(shí)，就將造成深部地下水遭受污染，從而出現(xiàn)污染環(huán)境地質(zhì)。

4) 金屬井管腐蝕。地下金屬井管在細(xì)菌、電偶、縫隙、氧濃差等因素影響下時(shí)常容易被腐蝕，腐蝕后又會(huì)時(shí)常產(chǎn)生結(jié)垢再加速腐蝕，在腐蝕過(guò)程中時(shí)常會(huì)出現(xiàn)大量的硫化亞鐵和黃色的“銹瘤”，并深度污染地下水。

2 污染環(huán)境地質(zhì)的水文勘測(cè)技術(shù)的內(nèi)容

目前新疆境內(nèi)水文勘測(cè)技術(shù)發(fā)展的方向十分明確，水文雨量流量監(jiān)測(cè)自動(dòng)化和水文泥沙先進(jìn)儀器的應(yīng)用正朝著現(xiàn)代化的水文監(jiān)測(cè)方向逐步發(fā)展。各種創(chuàng)新的手段對(duì)新疆水文事業(yè)的發(fā)展有著重大的意義。

2.1 實(shí)現(xiàn)水文雨量流量監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化

水文現(xiàn)代化的發(fā)展標(biāo)志就在于發(fā)展水文監(jiān)測(cè)長(zhǎng)期自記、數(shù)字存儲(chǔ)、自動(dòng)傳輸和處理等工作領(lǐng)域，它以水文自動(dòng)測(cè)報(bào)、水文巡測(cè)為基礎(chǔ)，通過(guò)水文領(lǐng)域的現(xiàn)代化信息技術(shù)為發(fā)展方向逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控。在新疆自治區(qū)提倡積極推廣自動(dòng)和半自動(dòng)化的流量測(cè)驗(yàn)技術(shù)與儀器設(shè)備，進(jìn)而提升流量測(cè)驗(yàn)的自動(dòng)化水平。新疆在重點(diǎn)防洪、重要水源地、重點(diǎn)調(diào)水地區(qū)優(yōu)先進(jìn)行了優(yōu)化配置，它采用自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備，結(jié)合相應(yīng)的方法去實(shí)現(xiàn)流量的在線監(jiān)測(cè)，并建立水位監(jiān)控可視系統(tǒng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在線觀測(cè)水位，從而完成無(wú)人值守，網(wǎng)絡(luò)傳輸，在線監(jiān)測(cè)的檢測(cè)目標(biāo)，以實(shí)現(xiàn)水文監(jiān)測(cè)自動(dòng)化。

2.2 使用先進(jìn)的水文泥沙儀器設(shè)備

新疆的水文研究機(jī)構(gòu)為了達(dá)到高效率的應(yīng)用效率，采用了穩(wěn)定可靠的水文測(cè)驗(yàn)與分析儀器設(shè)備，在最常用的應(yīng)用積時(shí)式采樣器的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新研制了同位紊測(cè)沙儀，電測(cè)沙儀，超聲波測(cè)沙儀等自動(dòng)測(cè)沙儀器，直接進(jìn)行了快速及時(shí)的直讀式測(cè)沙儀器，新的儀器設(shè)備代替了傳統(tǒng)的、費(fèi)時(shí)費(fèi)力的粒徑計(jì)和移液管法，很大程度上減輕了測(cè)量的工作量，使勘測(cè)分析的結(jié)果更為準(zhǔn)確，提升了懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)采樣與分析的效率、精度和穩(wěn)定性。

2.3 優(yōu)化水文站網(wǎng)的分析功能

新疆地區(qū)根據(jù)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展對(duì)水文工作提出了更高的要求，它提出要緊密結(jié)合水資源綜合管理和防汛減災(zāi)的現(xiàn)狀，從水文測(cè)驗(yàn)方式和水文勘測(cè)技術(shù)的改革出發(fā)，進(jìn)一步分析水文站網(wǎng)的布設(shè)，從根本上充實(shí)、調(diào)整和優(yōu)化水文站網(wǎng)，利用先進(jìn)儀器，先進(jìn)技術(shù)建立起布局科學(xué)合理、點(diǎn)面結(jié)合的現(xiàn)代水文監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系，從而全面收集水文資料，提高水文計(jì)算精度，滿(mǎn)足社會(huì)研究的需求。

2.4 強(qiáng)化水文勘測(cè)站的監(jiān)測(cè)能力

新疆的水文研究機(jī)構(gòu)提出了4個(gè)基礎(chǔ)來(lái)增強(qiáng)水文勘測(cè)站的檢測(cè)能力:①轉(zhuǎn)變水文勘測(cè)的觀念，加大對(duì)水文測(cè)站管理模式的變革力度，全面落實(shí)駐測(cè)、巡測(cè)、間測(cè)和水文調(diào)查相結(jié)合的管理模式;②合理轉(zhuǎn)變測(cè)驗(yàn)的方式方法，結(jié)合水文工作的實(shí)際情況，使用新技術(shù)、新方法和先進(jìn)的水文測(cè)驗(yàn)儀器去參與作業(yè)，完善水文測(cè)驗(yàn)的技術(shù)法規(guī);③把水文測(cè)驗(yàn)的成果質(zhì)量放在首要的位置;④根據(jù)水文資料的具體數(shù)據(jù)和一致性、連續(xù)性去進(jìn)行比測(cè)，建立新的技術(shù)和新的測(cè)量方法。

2.5 具體分析詳細(xì)的水文資料

改善水文測(cè)驗(yàn)的方式方法最重要的步驟就是加強(qiáng)對(duì)水文資料的分析。新疆地區(qū)現(xiàn)有的水文資料還沒(méi)有達(dá)到系統(tǒng)化要求，傳統(tǒng)型的規(guī)范化資料存在很多的系列問(wèn)題，關(guān)于測(cè)流、測(cè)次、垂線數(shù)、測(cè)流歷時(shí)、水位流量關(guān)系、輸沙率間測(cè)時(shí)間、枯水流量等相關(guān)問(wèn)題的研究還需要全面分析、重點(diǎn)解決，而在這基礎(chǔ)上做好資料的分析研究工作，進(jìn)而保障水文成果的精確程度成為重要的研究課題。

3 污染環(huán)境地質(zhì)水文勘察技術(shù)應(yīng)用

新疆水文事業(yè)研究的污染勘察階段主要是通過(guò)對(duì)場(chǎng)地歷史與現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)狀況和相關(guān)污染資料的收集，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)勘探識(shí)別污染的狀況、污染的種類(lèi)、污染的途徑以及污染區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)范圍劃定，并展開(kāi)適量的布點(diǎn)和采樣分析，結(jié)合水文勘察技術(shù)進(jìn)行全面細(xì)致的勘察。

3.1 勘察技術(shù)的應(yīng)用范圍

污染環(huán)境地質(zhì)水文勘察技術(shù)重點(diǎn)在于探查污染場(chǎng)地的現(xiàn)狀生產(chǎn)和歷史活動(dòng)變遷的全面調(diào)查，合理辨別歷史活動(dòng)對(duì)場(chǎng)地環(huán)境的影響，通過(guò)對(duì)污染來(lái)源、污染途徑、污染現(xiàn)狀的勘測(cè)，具體分析涵蓋地下水分布、埋藏、水位、流向、動(dòng)態(tài)變化、地下水徑流和補(bǔ)給、排泄等污染場(chǎng)地環(huán)境地質(zhì)水文條件的具體情況。與此同時(shí)，新疆境內(nèi)的環(huán)境地質(zhì)對(duì)場(chǎng)地地下水和場(chǎng)地土壤環(huán)境水平狀況、分布污染特征等方面進(jìn)行仔細(xì)的查明，并對(duì)污染環(huán)境各類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)狀況進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)，根據(jù)具體情況創(chuàng)設(shè)適宜的整改意見(jiàn)和探查措施。

3.2 勘察工作的實(shí)施程序

在污染場(chǎng)地環(huán)境地質(zhì)水文勘測(cè)技術(shù)的具體使用程序中，需要充分搜集，調(diào)查污染場(chǎng)地環(huán)境地質(zhì)的具體特質(zhì)，在采樣、現(xiàn)場(chǎng)勘察和室內(nèi)分析檢測(cè)的過(guò)程中，采用模擬污染計(jì)算分析的步驟，結(jié)合后期評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步獲取適合新疆水文領(lǐng)域的評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果與治理整改的措施。在具體的工作程序中，要先進(jìn)行場(chǎng)地污染現(xiàn)狀的綜合調(diào)查，再設(shè)定采樣方案、土地采樣、勘察分析、設(shè)置地下水監(jiān)測(cè)，并結(jié)合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析提供相關(guān)特征參數(shù)，實(shí)施環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，明確污染范疇，最后制定具體的修復(fù)方案。

3.3 勘測(cè)技術(shù)的應(yīng)用判斷

確認(rèn)了污染勘察工作階段后，新疆地區(qū)水文研究機(jī)構(gòu)的研究人員首先在污染的潛在區(qū)域?qū)嵤┎键c(diǎn)，從勘探點(diǎn)到具體判定可疑區(qū)的污染程度，并在可疑區(qū)設(shè)定多個(gè)勘察點(diǎn)去勘測(cè)地下水的監(jiān)測(cè)井，在勘測(cè)點(diǎn)具體考量土壤采樣問(wèn)題。在污染環(huán)境地質(zhì)的水文詳細(xì)勘察階段，新疆區(qū)域時(shí)常采用均勻網(wǎng)格布點(diǎn)和加密布點(diǎn)的方式進(jìn)行判斷，以明確污染環(huán)境水質(zhì)的污染程度和分布范圍，進(jìn)而從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等多個(gè)層面去比較，選擇多重方案，提出合理的勘測(cè)方案和實(shí)施建議。

3.4 水文勘測(cè)的重要性

新疆地區(qū)日益加快了城市的建設(shè)進(jìn)程，但當(dāng)?shù)靥厥獾牡刭|(zhì)情況使土地資源日益稀缺，為適應(yīng)城市的集約化發(fā)展以及節(jié)約土地的現(xiàn)實(shí)需求，水利研究人員逐步對(duì)污染場(chǎng)地進(jìn)行研討和開(kāi)發(fā)，通過(guò)對(duì)地質(zhì)環(huán)境勘察及對(duì)各類(lèi)場(chǎng)地狀況、環(huán)境條件進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，在合理開(kāi)發(fā)、勘測(cè)、改造基礎(chǔ)上改變污染環(huán)境的場(chǎng)地性質(zhì)，使之轉(zhuǎn)變成為具有一定價(jià)值的商業(yè)用地和居住用地，并有效改變污染環(huán)境地質(zhì)給人們帶來(lái)的不良危害。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜合分析新疆境內(nèi)導(dǎo)致污染環(huán)境地質(zhì)的原因，結(jié)合新疆污染環(huán)境地質(zhì)的水文勘測(cè)技術(shù)的內(nèi)容，從污染環(huán)境地質(zhì)水文勘察技術(shù)應(yīng)用出發(fā)全面考慮，制定科學(xué)的勘察技術(shù)和應(yīng)用策略，在實(shí)際現(xiàn)狀中明確勘察內(nèi)容、了解工作程序、優(yōu)化探測(cè)效果、認(rèn)識(shí)到勘測(cè)的重要性是十分必要的步驟，只有科學(xué)準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)才能避免環(huán)境污染帶來(lái)的水污染危害，進(jìn)而提升水利環(huán)境的經(jīng)濟(jì)效益。

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