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廣州市番禺區(qū)某地塊環(huán)境污染問(wèn)題地質(zhì)和水文地質(zhì)調(diào)查研究與探討

2021-03-11 07:36黃蔚閣
中國(guó)金屬通報(bào) 2021年20期
關(guān)鍵詞:徑流含水層水文地質(zhì)

黃蔚閣

(廣東省有色礦山地質(zhì)災(zāi)害防治中心,廣東 廣州 510080)

1 項(xiàng)目概況

廣州市番禺某地塊原為某熱鍍鋅廠有限公司所使用,于1999年建廠,2010年關(guān)閉,廠區(qū)地塊總占地面積為14121.4m2。主要從事熱鍍鋅加工,屬于金屬表面處理及熱處理加工行業(yè),年產(chǎn)熱浸鍍鋅鐵件3000噸。由于該企業(yè)關(guān)停時(shí)間較長(zhǎng),原廠區(qū)的生產(chǎn)設(shè)備及污水處理設(shè)施等已拆除,番禺區(qū)環(huán)保局于2018年08月22日針對(duì)該地塊內(nèi)現(xiàn)存沙井進(jìn)行了水樣監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)部分區(qū)域存在污染問(wèn)題。為查明地塊地層分布特征及地下水補(bǔ)徑排條件,為后續(xù)污染修復(fù)提供技術(shù)支撐,需對(duì)該地塊開(kāi)展地質(zhì)與水文地質(zhì)調(diào)查工作[1]。

2 調(diào)查目的

本次地質(zhì)和水文地質(zhì)調(diào)查的主要目的是查明調(diào)查區(qū)范圍內(nèi)巖土體類型、地層巖性分布、地下水類型、含水層和隔水層及其結(jié)構(gòu)組成、地下水補(bǔ)給徑流排泄條件、滲流場(chǎng)概況,獲取關(guān)鍵水文地質(zhì)參數(shù)。

3 調(diào)查任務(wù)

(1)根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求,開(kāi)展調(diào)查區(qū)地質(zhì)和水文地質(zhì)調(diào)查工作設(shè)計(jì),編制地質(zhì)和水文地質(zhì)調(diào)查工作方案。

(2)組織專業(yè)測(cè)量技術(shù)人員開(kāi)展1∶1000地形圖測(cè)量工作、勘探孔孔位放測(cè)及復(fù)測(cè)工作。

(3)組織開(kāi)展勘探孔施工,并及時(shí)開(kāi)展巖芯編錄工作,分析調(diào)查區(qū)內(nèi)巖土體類型,地層巖性分布。

(4)開(kāi)展水文地質(zhì)勘探孔建井工作,建井工作完成后開(kāi)展建井后洗井、地下水水位監(jiān)測(cè)工作。

(5)建井工作完成后,選取部分井孔或地點(diǎn)進(jìn)行水文地質(zhì)試驗(yàn),獲取水文地質(zhì)參數(shù)。

(6)開(kāi)展數(shù)據(jù)分析整理工作,綜合分析場(chǎng)地內(nèi)地下水類型、含水層和隔水層及其結(jié)構(gòu)組成、場(chǎng)地內(nèi)地下水補(bǔ)給徑流排泄條件、場(chǎng)地內(nèi)滲流場(chǎng)概況。

(7)編制地質(zhì)和水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告、編繪附圖(水文地質(zhì)圖、水文地質(zhì)剖面圖等)等文件。

4 調(diào)查主要工作方法

(1)地表地質(zhì)調(diào)查:根據(jù)調(diào)查區(qū)內(nèi)地形地貌,人類工程活動(dòng)分布,結(jié)合場(chǎng)地特征,合理布置鉆探位置。

(2)地質(zhì)鉆探:查明巖土體巖性、厚度及各巖土體理化性質(zhì),為后續(xù)監(jiān)測(cè)工作開(kāi)展提供依據(jù)與技術(shù)支撐。

(3)水文地質(zhì)鉆探:用于水文地質(zhì)建井,便于地下水采樣監(jiān)測(cè),同時(shí)開(kāi)展水文地質(zhì)試驗(yàn)、地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),為后續(xù)地下水監(jiān)測(cè)工作開(kāi)展提供依據(jù)及技術(shù)支撐。

(4)水文地質(zhì)試驗(yàn):結(jié)合調(diào)查區(qū)水文地質(zhì)概況,合理選擇水文地質(zhì)試驗(yàn)方法,獲取關(guān)鍵水文地質(zhì)參數(shù),為分析場(chǎng)地內(nèi)地下水滲流場(chǎng)提供數(shù)據(jù)支撐。

(5)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。開(kāi)展地下水水位監(jiān)測(cè),結(jié)合水文地質(zhì)鉆探、水文地質(zhì)試驗(yàn),繪制調(diào)查區(qū)地下水水位等值線圖,分析判斷調(diào)查區(qū)地下水滲流場(chǎng)流向。

5 調(diào)查工作成果

5.1 地表地質(zhì)調(diào)查工作

鉆機(jī)進(jìn)場(chǎng)施工前,調(diào)查組對(duì)調(diào)查區(qū)及周邊開(kāi)展野外地質(zhì)調(diào)查工作,調(diào)查區(qū)為人工工程活動(dòng)區(qū)域,地勢(shì)北高南低,區(qū)內(nèi)北側(cè)出露填土、東新高速橋下出露建筑垃圾,其他區(qū)域地表以混凝土覆蓋為主,調(diào)查區(qū)及周邊僅南側(cè)存在一條河涌,無(wú)其他地表水源,人類用水及降雨多以地下管道排入該河涌。

5.2 鉆探工作成果

本次調(diào)查共設(shè)計(jì)23個(gè)水文地質(zhì)勘探孔。根據(jù)調(diào)查區(qū)內(nèi)所有勘探孔揭露巖土層情況,調(diào)查區(qū)內(nèi)巖土層共分為:填土、原狀土2類。其中,填土主要為素填土和建筑垃圾兩個(gè)亞層,原狀土分為:殘積土(砂質(zhì)黏性土)和強(qiáng)風(fēng)化花崗巖兩個(gè)亞層。各個(gè)分層統(tǒng)計(jì)簡(jiǎn)述如下:

(1)填土。①素填土:雜色,稍濕,可塑,主要有粘性土夾雜少量碎石、中粗砂等組成,無(wú)異味。所有勘探孔均有揭露;其頂板埋深0.00m~3.00m,底板埋深1.10m~6.00m,頂板高程5.75m~25.68m,底板高程4.14m~21.68m,層厚1.10m~6.00m,平均層厚約3.20m。②建筑垃圾:雜色,稍濕,松散,主要由混凝土塊、碎石子夾雜粘性土組成,無(wú)異味,主要位于S39東新高速公路高架橋下(為回填土);僅SZK6-1、SZK5-2、SZK5-2-1有揭露,其頂板埋深0.00m,底板埋深2.00m~3.00m,頂板高程8.75m~11.02m,底板高程5.75m~-8.81m,層厚2.00m~3.00m,平均層厚約2.60m。

(2)殘積土(砂質(zhì)黏性土)。黃褐色、紅棕色,稍濕,硬塑,主要有粘性土夾雜粉砂、石英、長(zhǎng)石顆粒組成,無(wú)異味,所有勘探孔均有揭露;其頂板埋深1.10m~6.00m,底板埋深5.50m~20.50m;頂板高程4.14m~21.68m,底板高程-8.65m~13.68m,層厚2.50m~16.50m,平均層厚約5.08m。

(3)強(qiáng)風(fēng)化花崗巖。塊狀構(gòu)造,中?;◢徑Y(jié)構(gòu),巖芯較破碎,礦物成分以石英、長(zhǎng)石為主,節(jié)理裂隙發(fā)育一般,僅SZK4-2,SZK4-4有揭露;其頂板埋深5.90m~20.50m,底板埋深6.80m~21.00m;頂板高程-8.65m~2.46m,底板高程-9.15m~1.56m,層厚0.50m~0.90m,平均層厚約0.70m。

綜上所述,場(chǎng)地填土層廣泛分布于調(diào)查區(qū)內(nèi),其中建筑垃圾僅分布于東新高速橋下;殘積土廣泛分布于調(diào)查區(qū)內(nèi),花崗巖層本次鉆孔揭露較少,不做評(píng)述。

6 水文地質(zhì)調(diào)查成果

6.1 調(diào)查區(qū)地下水類型

根據(jù)地質(zhì)勘探孔和水文地質(zhì)勘探孔揭露的巖土層情況、地下水水位監(jiān)測(cè)以及水文地質(zhì)試驗(yàn)成果綜合分析,區(qū)內(nèi)地下水類型分為松散巖類孔隙水和塊狀巖類裂隙水,松散巖類孔隙水主要賦存于地表的素填土、建筑垃圾層和殘積土(砂質(zhì)黏性土)層;塊狀巖類裂隙水主要賦存于殘積土下覆的強(qiáng)風(fēng)化花崗巖層。

6.2 調(diào)查區(qū)內(nèi)含水層及隔水層

調(diào)查區(qū)地層較為簡(jiǎn)單,淺層為人工填土(素填土、雜填土),其次原狀土為殘積土,含水層分為四類,分別為素填土層、建筑垃圾層、殘積土(砂質(zhì)黏性土)層和強(qiáng)風(fēng)化花崗巖層;各個(gè)鉆孔對(duì)應(yīng)含水層見(jiàn)圖1~3,具體分述如下。

(1)松散巖類孔隙水。①素填土孔隙含水層:廣泛分布于調(diào)查區(qū)內(nèi),各孔均有揭露,為潛水,富水性一般。該含水層主要受大氣降雨補(bǔ)給,水文季節(jié)性變化明顯。②建筑垃圾孔隙含水層:在調(diào)查區(qū)內(nèi)主要分布在東新高速橋下,該處為后期建地下排水管道填埋,區(qū)內(nèi)僅SZK5-2、SZK5-2-1、SZK6-1鉆孔均有揭露,呈連片分布,為潛水,富水性較強(qiáng)。該含水層主要受大氣降雨補(bǔ)給,水文季節(jié)性變化明顯。③殘積土(砂質(zhì)黏性土)層:在調(diào)查區(qū)內(nèi)廣泛分布,區(qū)內(nèi)各個(gè)鉆孔均有揭露,承壓~半承壓水,富水性較弱。該含水層主要受上部含水層和大氣降雨補(bǔ)給,水文季節(jié)性變化明顯。

(2)塊狀巖類裂隙水。僅在SZK2-4及SZK4-4揭露,該含水層主要受上部地下水補(bǔ)給,本次調(diào)查僅有兩孔揭露,不做論述。

6.3 地下水補(bǔ)給

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,結(jié)合圖1~4綜合分析可知:

圖1 4線水文地質(zhì)剖面圖

調(diào)查區(qū)內(nèi)北高南低,調(diào)查區(qū)及周邊內(nèi)無(wú)自然地表水體,僅南側(cè)有一條河涌,為水文地質(zhì)排泄邊界,區(qū)內(nèi)人類工程活動(dòng)較為頻繁,僅區(qū)外北側(cè)、區(qū)內(nèi)樹(shù)木生長(zhǎng)區(qū)及東新高速橋下見(jiàn)填土出露,其他區(qū)域均為混凝土覆蓋,居民生活用水均經(jīng)地下排水系統(tǒng)排出(基本不會(huì)下滲補(bǔ)給地下水),因此,判斷工作區(qū)地下水補(bǔ)給主要來(lái)源為大氣降雨,因地表硬化及排水系統(tǒng),僅少量入滲補(bǔ)給;其次為調(diào)查區(qū)外北側(cè)地勢(shì)相對(duì)高處的少量地下水向區(qū)內(nèi)徑流補(bǔ)給,因局部微地貌變化原因,調(diào)查區(qū)東西側(cè)少量地下水也會(huì)徑流補(bǔ)給調(diào)查區(qū)。綜合分析,地下水受污染區(qū)域均在調(diào)查區(qū)范圍內(nèi),其主要受大氣降雨補(bǔ)給、其次為北側(cè)地下水徑流補(bǔ)給,另局部受調(diào)查區(qū)內(nèi)東西側(cè)少量地下水徑流補(bǔ)給。

圖2 5線水文地質(zhì)剖面圖

圖3 6線水文地質(zhì)剖面圖

圖4 工作區(qū)地下水水文高程等水位圖

6.4 地下水徑流

根據(jù)調(diào)查區(qū)整體地形地貌及地下水水位高程等水位線圖分析可知,整體上,調(diào)查區(qū)內(nèi)地勢(shì)整體北高南低,調(diào)查區(qū)內(nèi)第四系松散巖類孔隙水主要由北向南徑流,調(diào)查區(qū)東西側(cè)少量地下水徑流至調(diào)查區(qū)內(nèi)后由北向南徑流至南側(cè)河涌。綜合分析,調(diào)查區(qū)內(nèi)受污染區(qū)域地下水為由北向南徑流,基本不會(huì)向東西兩側(cè)徑流。

6.5 地下水排泄

調(diào)查區(qū)內(nèi)第四系松散巖類孔隙水排泄途徑主要為:蒸發(fā)和徑流排泄至調(diào)查區(qū)南側(cè)河涌。

7 結(jié)論及建議

7.1 結(jié)論

(1)含水層分布特征。調(diào)查區(qū)含水層主要為素填土、建筑垃圾層、殘積土層以及花崗巖層,其中素填土、建筑垃圾層、殘積土層為松散巖類孔隙水;素填土及殘積土松散巖類孔隙水在調(diào)查區(qū)內(nèi)廣泛分布,建筑垃圾松散巖類孔隙水僅在調(diào)查區(qū)內(nèi)S39東新高速公路高架橋下,塊狀巖類裂隙水主要賦存于殘積土層下覆的花崗巖層中,區(qū)內(nèi)廣泛分布。

(2)地下水補(bǔ)給。調(diào)查區(qū)內(nèi)地下水含水層主要受大氣降水補(bǔ)給,區(qū)內(nèi)大部分區(qū)域地表為混凝土覆蓋,結(jié)合地下水等值線及地形地貌可知,調(diào)查區(qū)地下水主要由北向南補(bǔ)給,其次為周邊兩側(cè)同時(shí)向調(diào)查區(qū)補(bǔ)給。

(3)地下水徑流。調(diào)查區(qū)內(nèi)地勢(shì)整體北高南低,第四系松散巖類孔隙水主要由北向南徑流,調(diào)查區(qū)東西側(cè)少量地下水徑流至調(diào)查區(qū)內(nèi)后由北向南徑流至南側(cè)河涌,區(qū)內(nèi)地下水向區(qū)外補(bǔ)給徑流的可能性較小。

(4)地下水排泄。調(diào)查區(qū)內(nèi)第四系松散巖類孔隙水排泄途徑主要為蒸發(fā)。

7.2 建議

本次地質(zhì)和水文地質(zhì)調(diào)查是在40×40m精度基礎(chǔ)上開(kāi)展的,如需進(jìn)一步查明受污染區(qū)域地下水補(bǔ)給徑流排泄條件、滲流場(chǎng)概況,判斷其是否影響周邊環(huán)境,需開(kāi)展進(jìn)一步詳查。

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