摘 要：涉及生態紅線區的成品油管道若發生泄漏，可能污染到地下水，后果嚴重。如果在成品油管道沿線環境敏感部位建設地下水監測井，能夠發現地下水是否被污染。本文對建設監測井的建設中的關鍵問題進行討論和分析。

關鍵詞：地下水;監測井;檢測

1 前言

因成品油管道有高效率、無損耗、低風險等優勢，得到蓬勃發展;到2020年，我國成品油管道里程將達3.3萬公里，已成為名副其實的“能源動脈”，一旦發生泄漏事故，不僅給帶來嚴重的安全風險，同時對環境帶來嚴重影響，也可能污染到地下水，由于難以及時檢測到，從而耽誤污染應急修復。因此，在成品油管道敏感部位設置地下水監測井可以準確判斷地下水是否被污染。

2 成品油泄漏后對地下水的影響

近年來，隨著管道保護科技的發展、國家重視程度的提高、管道企業的投入不斷加大，管道安全水平大幅提高，引發成品油管道泄漏的主要原因有：地質災害、第三方施工破壞。成品油管道泄漏分為針孔泄漏、小孔泄漏和斷裂泄漏。成品油泄漏以后，首先通過土壤向下滲透，其遷移轉化過程見圖1，泄漏的成品油在重力作用下通過包氣帶向下擴散，最終進人含水層的過程中，大部分被包氣帶截留，土層對油類的截留率達85%，垂直方向上土層油類污染物濃度隨深度呈負指數遞減。流經包氣帶的石油烴，部分被土壤和沉積物顆粒吸附殘留在細小的土壤顆粒中，形成殘留的非水溶相液體（殘留相NAPLs），并向包氣帶空隙揮發擴散或被生物降解，殘留在土壤顆粒以及毛細帶中的NAPLs是地下水和大氣的持續污染源。到達地下水面的石油烴，由于密度比水小，在地下水面以上形成一個污染體（自由相NAPLs），并持續溶解進入含水層（溶解相LNAPLs）。

在上述遷移過程中，大部分分子量較小的烷烴和環烷烴揮發去除，而分子量較大的（nC18以上）烷烴和環烷烴被吸附于土壤中。石油烴是造成地下水污染的主要組分。苯系物中苯最難被生物降解，是地下水石油類污染常見的芳香烴組分之一，其中苯和甲苯具有致癌、致畸、致突變作用，嚴重威脅人類健康。

3 建設成品油管道地下水監測井的意義

泄漏的油品一進自然保護區、水源涵養區或其他敏感水體后，則可能影響當地下水帶，如長期未發現，勢必造成更為嚴重的地下水污染。通過在環境敏感區設置地下水監測井并定期檢測，可以發現因成品油管道泄漏或附近其他設施石油類的泄漏，從而起到對該區段地下水的保護作用。

因此成品油管道企業需落實主體責任，加大管道周邊環境敏感部位、關鍵位置的地下水監測井建設力度，勢必對保護地下水這一人類共同的寶貴資源起到更大的作用。近期，中國石化提出了成品油管道管道沿線敏感部位設置地下水監測井的具體要求，將引領和推動全社會投入地下水的保護中來。

4 建設成品油管道地下水監測井的關鍵問題

4.1 管道企業全過程參與

管道企業在地下水監測井項目實施前，對全線開展敏感水體調研，確定監測井的位置和數量;積極協調工農關系，參與施工監護和驗收環節，對質量把關。監測井投用后，應及時檢查和維護，定期檢測地下水，掌握水質信息和異常變化，與環保部門保持溝通。

4.2 合理確定監測井位

一是確定成品油管道地下水監測井井位前應充分調研。掌握目標區域的水文地質體系、場地特性等。二是將監測井設置在最關鍵的位置，如成品油管道途經的地質災害高發區、管道改線連接頭的等薄弱部位，以及地質條件復雜、泄漏影響大的區段。三是監測井定位具體注意事項：①以地下水監測為主旨，應設置在管道泄漏后可能影響到的下游側;②監測井應作為成品油管道的附屬設施，盡量靠近管道，并與管道、通信光纜保持2米左右的安全距離;③現場定位前應充分對現場進行調研，避開其他管道企業的并行管道;④監測井施工完成后，現場采集GPS信息，現場設置標志樁。

4.3 科學設計井深

考慮能夠對淺層地下監測井的成井深度水進行是取樣，達到淺層地下水即可，不需達到承壓含水層，尤其是不應打穿目標含水層底板。應收集區域地下水淺層地下水埋深資料、考慮沉淀管長度及觀測水深要求，合理確定監測井深度。平原、丘陵、山區、沙漠等區域的地下水埋深均不等，同樣是平原地區，地下水埋深也未必完全相同，應充分考慮，單井成井井深應以實際地層條件為準。此外，可以在盡量不征地的情況下，將監測井井口設在自然地面以下0.7-1.0m處，采取防滲措施，上面用水泥和回填土覆蓋，不影響地表耕作及其他用途。

4.4 正確選用管材

井管是與水井過濾器連接到地表的實壁管。監測井所用井管材料包括不銹鋼、聚氯乙烯塑料等等。地下水監測井不同于普通的供水井，其長期不流動循環更容易腐蝕結垢，從而堵塞過濾管。一旦結垢嚴重完全堵塞后，井管內外地下水不連通，其監測數據就不能準確反映實際情況和變化。

成井管材的要求主要采用無縫鋼管，對于地下水污染或潛在污染的地區和高礦化度地下水地區要求選用PVC-U管材。從長遠角度考慮，PVC-U井管的技術經濟性要優于普通鋼管、石油套管。建議根據水質確定管材。

4.5 科學施工組織

成品油管道地下水監測井施工具有“鉆井淺、戰線長、地質條件復雜”等特點，涉及到施工隊伍、占地賠償、搬遷、道路交通安全等問題。怎樣實現“高效、有序、安全、保質、協調”完成任務，是對每個施工組織單位的考驗和檢驗。頻繁設備搬遷、占地協調和青苗賠償是整個工程的主要工作內容之一，需要組織管理和協調，確保不會影響項目的正常進展和延誤工期。

5 成品油管道地下水監測建設示例

以中國石化蘇北成品油管道為例，該管道全長度630公里，設計壓力為9.5MPa，管道順序輸送汽油柴油。

5.1 全線環境目標調查

企業對照《江蘇省國家級生態紅線保護規劃（2018年版、2013年版）》開展排查，共查出經過省級生態紅線18處，其中有6處為國家級生態紅線。每個管道地下井上、下游均設置地下水地下井，可對地下水質情況形成對比。有異常及時排除管道異常情況。

5.2 管道薄弱環節和缺陷點排查

該管道于2015年建成投產，清管通球正常、陰極保護正常，裝有壓力波監測泄漏報警系統和緊急切斷系統，該企業每年開展長輸管道春檢工作，通過開展長輸管道內檢測，未發現嚴重的薄弱點，全線無改線連頭及其他安全隱患。

5.3 地質條件調查

管道所經地區主要為長江新三角洲平原區、里下河淺洼平原區及黃泛平原區。地勢坦蕩，自然地勢變化平緩，河湖眾多，局部地段水網較密集，海拔高度大都在20m以下;沿途村鎮較多，地表以下3m范圍內土壤為粘土、亞粘土，地下水位一般埋深較淺，低洼處常年有水，水田較多，地耐力較差。

5.4 監測井設計方案

5.4.1 井深

監測井的深度根據監測目的、所處含水層類型及其埋深和厚度來確定，盡可能超過第一含水層的隔水底板以下1m，監測井頂角偏斜不得超過1°，綜合蘇北地區實際情況，各單井井深預計在13m左右，具體結合鉆進實際情況確定最終井深。

5.4.2 井管

監測井管由堅固、耐腐蝕、對地下水水質無污染的材料制成，本次選用PVC-U型管材作為監測井管材;監測井井管內徑100mm，一徑到底，中途不變徑。濾水管長度等于監測目的層中含水層總厚度，濾水段透水性能良好，向井內注入灌水段1m井管容積的水量，水位復原時間不超過10min，濾水材料為環保材質應對地下水水質不形成二次污染，監測井目的層與其他含水層之間止水良好，監測井不得穿透潛水含水層下的隔水層的底板，設計動水位以下的含水層段應安裝濾水管，反濾層厚度不小于100mm（井身結構詳見圖2）。

5.4.3 施工過程

本次鉆井鉆頭選用陶瓷材料鉆，不會對環境造成污染，成井后應進行抽水洗井。

6 成品油管道地下水監測井幾點討論

6.1 地下水監測井設置形式

因成品油管道運行期間并未征地，因此地下水監測井形式設置可分為以下幾種情況：①埋地，監測井井口距地面留有一段高度，四周以混凝土澆筑，設蓋板;完成施工后，取樣檢測即回填。優點：不影響土地的正常使用;缺點：日常檢測較為麻煩，開挖和回填過程中仍需要支付清苗補償費用;②井口建設為固定設施，設圍欄和警示標識。優點：便于日常管理維護，取樣檢測非常方便;缺點：需要征地和工農關系協調;③井口埋在地下，井口安裝管道并延伸至近利用現有固定設施，如閥室、電位測試樁。優點：便于日常管理維護，取樣檢測非常方便;缺點：有埋地管道，存在被破壞的風險。

6.2 地下水取樣檢測

地下水監測井建設完成以后，應委托具備資質的專業檢測機構開展地下水檢測;檢測單位根據《地下水質量標準》GB14848-2017、《地表水質量標準》GB3838-2002及其他相關規范要求，開展檢測工作;pH、溶解性總固體、COD、氨氮、硫化物、色、嗅和味、總硬度、耗氧量、石油類、硫酸鹽、鉛、苯系物），如更詳細的可加做揮發性有機物和半揮發性有機物而非其中參數及地下水標準中表一參數。

6.3 監測井后期升級完善

監測井預留后期升級完善接口，如在線檢測和信號遠傳。

6.4 檢測數據匯總

管道企業應及時匯總檢測數據，定期更新，有條件的可納入到企業環保管理系統中，實現檢測數據集成。

6.5 地下水水質評估

企業根據地下水水質檢測結果，分析水質變化趨勢，評估管道附近是否出現地下水石油烴類污染，研究污染來源，制定地下水污染治理方案，真正起到保護地下水的作用。

6.6 密切與環保部門的聯系和溝通

管道企業應密切與環保部門的聯系，共享檢測數據，最大限度的發揮監測井的作用，有異常情況及時報告，為整體環保工作提供數據支撐和參考。

參考文獻：

[1]高志，左強.地下水專用監測井成井工藝淺析[J].地下水，2018（5）：42-43.

作者簡介：

劉昌平（1982- ），男，工程師，2004年6月畢業于重慶石油高等專科學校，城市燃氣輸配專業，目前從事成品油管道HSSE管理工作。