梁敏禧
(江門市佰博環(huán)保有限公司,廣東 江門 529000)
地下水環(huán)境影響評價是對建設(shè)項目在各階段對地下水可能造成的直接影響進(jìn)行分析、評價,提出相應(yīng)的對策和措施。環(huán)評不是基礎(chǔ)科學(xué)研究,是一個階段性的評價,必須在規(guī)定的時間、有限精度、特定的范圍內(nèi)得以實現(xiàn),地下水評價內(nèi)容的宗旨是對建設(shè)項目影響地下水的水質(zhì)的程度進(jìn)行評價,而不是水資源問題、地下水位、流場改變導(dǎo)致的地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)象[1]。評價地下水的核心是以水文地質(zhì)調(diào)查為基礎(chǔ),分析項目對地下水水質(zhì)的影響。
在實際環(huán)評工作中,經(jīng)常會碰到以下問題:水文地質(zhì)資料獲取、地下水流向如何判定、地下水預(yù)測方法的選取。地下水流向和水文地質(zhì)資料是地下水評價中需掌握的水文地質(zhì)條件、選取合理的預(yù)測方法方能準(zhǔn)確地預(yù)測項目對地下水的影響。故本文針對評價中常見問題進(jìn)行分析,并提出相應(yīng)的應(yīng)對方法。
根據(jù)《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則 地下水環(huán)境》(HJ610-2016),一級評價內(nèi)容中水文地質(zhì)條件調(diào)查精度為:場地資料調(diào)查精度≥1∶10 000、場地資料調(diào)查精度≥1∶10 000,水文地質(zhì)條件調(diào)查內(nèi)容涵蓋:含水層或者隔水層的結(jié)構(gòu)和特征、地下水補(bǔ)給和排放條件、地下水改變的動態(tài)特征、地下水流場、包氣帶特征及防污性能等。
地下水各評價等級的具體工作內(nèi)容匯總見表1。
表1 地下水評價等級工作內(nèi)容
對照上表各評價等級工作內(nèi)容,一級評價要求最高,二級次之,三級評價要求最低。地下水評價的難點在于水文地質(zhì)條件的調(diào)查、地下水污染物的調(diào)查、地下水預(yù)測等。
水文地質(zhì)條件調(diào)查涵蓋以下內(nèi)容:①地下水種類、地下水補(bǔ)給和排放條件;②巖石性質(zhì)、地層結(jié)構(gòu)、地形特點、地下礦產(chǎn)狀況;③包氣帶巖石結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、厚度、范圍以及垂向滲透系數(shù);④含水層或者隔水層巖石性質(zhì)、厚度、滲透系數(shù)等;⑤水文、氣候、壤土類型和植被情況;⑥地下水的水質(zhì)情況、水文數(shù)據(jù)、水位高低、化學(xué)類型等[2]。
環(huán)評中,水文地質(zhì)資料的獲取方法主要有資料調(diào)查法和實地調(diào)查(監(jiān)測)法。氣象、水文、土壤和植被狀況可向氣象部門和水利局獲得;植被情況可現(xiàn)場對評價區(qū)域進(jìn)行調(diào)查獲得;如地層巖性、地殼結(jié)構(gòu)、含水層巖石性質(zhì)、包氣帶巖石性質(zhì)等,可通過查閱項目位置《巖土工程勘察報告》獲得。
巖層的滲透系數(shù)可通過現(xiàn)場的滲水試驗獲得,地下水試驗和參數(shù)的求得通常是以抽水的方式,穩(wěn)定流抽水試驗施工所需時間短、操作簡單,可求取含水層水平滲透系數(shù)和導(dǎo)水系數(shù);非穩(wěn)定抽水試驗可用來預(yù)測地下水資源動態(tài)變化,可求得垂向滲透系數(shù)、弱透水層越流系數(shù)、承壓層壓力傳導(dǎo)系數(shù)等。
地下水的水質(zhì)、水位可通過現(xiàn)場鉆井取水樣監(jiān)測獲得。監(jiān)測的水質(zhì)指標(biāo)至少包括高錳酸鉀指數(shù)、pH、揮發(fā)性酚類、氨氮、氯化物、硝酸鹽、溶解性固體、亞硝酸鹽、氰化物、砷、汞、鉻、總大腸菌群和細(xì)菌總數(shù)、總硬度、硫酸鹽、鉛、氟、鎘、鐵、錳、溶解性固體等。
地下水流向的確定是地下水環(huán)評預(yù)測的基礎(chǔ)條件。地下水流向可通過以下方法進(jìn)行判別:①地下水連通試驗判定。②等水位線做地下水流場圖[3]。
地下水連通試驗采用化學(xué)離子示蹤法,在監(jiān)測井投入化學(xué)離子,通過檢測該化學(xué)離子的濃度判定地下水流向。放射性同位素示蹤測井是當(dāng)下地下水人工示蹤的最佳手段,該措施是采取人工放射性同位素如131I、82Br等標(biāo)記,其地下水體為自然流場或者人工流場進(jìn)行鉆孔獲得,他們隨著地下水流動,根據(jù)示蹤或稀釋原理,可以判定地下水流向同時完成相關(guān)水文地質(zhì)參數(shù)的測定。連通試驗應(yīng)用范圍很廣,可以用于確定地下水邊界的計算條件、判斷地下河的源泉、進(jìn)行地下水補(bǔ)給和排泄條件的分析等,但操作較為復(fù)雜。
等水文線作圖法是根據(jù)導(dǎo)則要求在項目周邊布置監(jiān)測水井,分別測定各井的高程和地下水位埋深,即水面到井口地面的距離,具體公式為:地下水位高程=井口地面高程-地下水位埋深。然后等水位線的求出方式是把相等高程值連成線,地下水位流向就是垂直等水位線方向。等水文線作圖法操作較為簡單,但一般為了提高作圖精度,需增加水口觀測井的數(shù)量。
連通試驗和等水位線作圖法得出的地下水流場僅能代表一定時期的地下水流向特征,受周邊工程環(huán)境影響較明顯。在地下水評價中,常用做法傾向于利用環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測的監(jiān)測點水位結(jié)合地面高程,作出等水位線圖,從而判定地下水流向。
地下水預(yù)測工作包括以下內(nèi)容:①水文地質(zhì)條件概化②污染源概化:概化為點源、面源、線源的連續(xù)排放或廢水連續(xù)排放③水文地質(zhì)參數(shù)的確定④給出特征因子隨時間的變化規(guī)律。
地下水評價的預(yù)測方式的選擇必須按照水文地質(zhì)條件、建設(shè)項目工程特征等因素確定,一級評價應(yīng)采用數(shù)值法進(jìn)行預(yù)測(排除了不能通用化為等效多孔介質(zhì)的區(qū)域),如果水文地質(zhì)極其復(fù)雜可以在二級評價中優(yōu)先利用數(shù)值法、其他采用解析法進(jìn)行預(yù)測,可以利用類比法和解析法進(jìn)行三級評價。解析法包括四種模型:①一維無限多孔介質(zhì)柱體、示蹤劑瞬間輸入②一維半無限長多孔介質(zhì)柱體、一端為定濃度邊界③示蹤劑瞬間輸入--平面瞬間點源④示蹤劑接連輸入--平面接連點源。數(shù)值法包括兩種模型:地下水的水質(zhì)模型和地下水的水流模型。數(shù)值法中Visual MODFLOW和FEFLOW軟件已被廣泛應(yīng)用。兩種軟件通過建立溶質(zhì)運移模型,對污染工況的預(yù)測計算基本相似,不同點在于Visual MODFLOW建模時無法很好地設(shè)置地下水模擬中常見的第二類邊界,故應(yīng)重點關(guān)注邊界條件中的資料控制精度和模型的網(wǎng)格剖分精度;而FEFLOW中匯源項處理菜單過于集中,模擬外部補(bǔ)給、蒸發(fā)項的輸入操作較難實現(xiàn),故應(yīng)重點關(guān)注源項的輸入處理[4]。
地下水環(huán)境影響評價中,常見的問題包括水文地質(zhì)資料獲取、地下水流向如何判定、地下水預(yù)測方法的選取,本文概述這類問題相應(yīng)的應(yīng)對措施。水文地質(zhì)資料可通過查閱相關(guān)的巖土勘察報告和現(xiàn)場實測進(jìn)行獲得;地下水流場可通過等位線作圖法進(jìn)行判定;預(yù)測方法中數(shù)值法可通過Visual MODFLOW和FEFLOW軟件進(jìn)行計算、解析法可參照導(dǎo)則中模型進(jìn)行計算。