(2)划分地下水化学类型,研究区域水文地球化学特征及其垂向和水平分带规律,研究地下水成因;
(3)查明地下水污染成分和含量、地下水污染范围、污染源、污染途径及污染发展趋势,评价污染程度和危害情况,为制定保护地下水资源的策略提供依据;
(4)进行岩(土)鉴定与定名,为划分岩、土类型,开展岩相古地理与地下水赋存条件研究提供基础资料;
(5)进行岩(土)化学成份分析,研究岩土化学成份对地下水化学成份的影响; (6)测定岩(土)物理性质、力学性质、水理性质参数,为研究地下水形成条件、计算地下水资源量以及评价有关环境地质问题提供水文地质参数;
(7)进行古地磁、微体古生物等研究,为地层划分对比提供依据; (8)测定地下水的年龄;
(9)研究大气降水、地表水、地下水的转化关系; (10)研究地下水的形成、演化规律;
(11)研究地下水的补给、径流、排泄条件。
7.3.7.2 采样范围与要求
(1)水文地质观测点(机井、民井、泉及地表水体)应采集简分析水样,其中20~50%的代表性水点应采集全分析水样和同位素样。
(2)集中供水水源地的代表性水源井应采集全分析水样和同位素样。 (3)抽水试验孔(井)应分层或分段采集全分析水样和同位素样。
(4)地下水动态监测点初次观测时应采集全分析水样和同位素样,观测期内应定期采集简分析水样。
(5)钻孔中的粘性土、黄土含水层,可采取原状土样。 (6)采取含水层顶(或底)板隔水层原状土样。
(7)新生代地层厚度大,研究程度低的地区,选择代表性钻孔和典型地层剖面,系统采集微体化石、古地磁、热释光、14C等样品。
(8)水样采集与送检要求见附录4。 7.3.7.3 测试分析
(1)水质测试
① 现场分析
规定分析项目:温度、浊度、电导率、Eh(氧化还原电位)、pH、溶解氧。 推荐分析项目:色、嗅(定性)、酸度、碱度、游离二氧化碳、重碳酸根、碳酸根和亚硝酸根。
② 简分析
pH、游离二氧化碳、重碳酸根、碳酸根、氯离子、硫酸根、钾、钠、钙、镁、总硬度和溶解性固体。
③ 全分析
规定分析项目:在简分析项目基础上增加铵离子、全铁(二价铁离子和三价铁离子)、亚硝酸根、硝酸根、氟离子、溴离子、碘离子、磷酸根、硼、可溶性二氧化硅和高锰酸盐指数。 ④ 专项化学分析
金属组分分析;氰化物分析;溶解氧分析;硫化物分析;高铁和亚铁分析。 (2)同位素测试 ① 放射性分析
镭(Ra)分析;总α和总β放射性分析。 ②同位素分析
28
226
氢、氧稳定同位素分析;氚分析;溶解无机碳稳定同位素分析;C年龄分析;Cl年龄分析; CFC分析;SF6分析。
(3)岩土测试
①土样的鉴定、测试和化学分析 a、钻孔岩芯颗粒分析
b、钻孔中的粘性土、黄土含水层,进行薄片鉴定和孔隙(裂隙)率测定。
c、实验室测定含水层原状土样孔隙度、有效孔隙度、重力给水度和渗透系数等。 d、实验室测定含水层顶(或底)板隔水层原状土样垂向渗透系数。 e、在水质异常区或地方病区,分析可溶盐含量、全氟和水溶氟等含量。 f、进行新生代地层鉴定和年龄测试。 ②岩石实验及化学分析
a、砂岩、碳酸盐岩、玄武岩等含水层,在钻孔中采取代表性样品,进行薄片鉴定;在实验室测定岩石的有效孔隙度、重力给水度、渗透系数(或渗透率)等参数。
b、岩溶地区对各类碳酸盐岩采取代表性样,进行化学分析,分析项目有Ca2+、Mg2+、Na++K+、
SO2?41436
、CL-、CO2?3?、NO3、R2O3、SiO2、S等。
c、为岩相古地理研究和解决地层划分对比,需进行的样品采集和鉴定、分析等要求,应在
专题研究设计中规定。
7.3.8地下水动态监测
7.3.8.1 地下水动态监测点布置原则
(1)遵循点、线、面结合,浅、中、深结合,上、中、下游结合、地下水、地表水兼顾的原则;
(2)控制性地下水监测点按剖面布置; (3)区域性地下水监测点均匀布置;
(4)重要井、泉、地下水水源地、地下水水位降落漏斗区、海水入侵区、地下水污染区的地下水监测点重点布置。
7.3.8.2 地下水监测点部署密度
(1)监测点密度应与区域水文地质复杂程度、地下水开采利用程度以及地下水环境问题突出程度相适应;
(2)主要含水层或开采层的监测点部署密度按每平方公里0.1—1个考虑; (3)非主要含水层或非主要开采层监测点部署密度根据具体情况适当控制。 (4)控制性长测点数量不宜低于监测点总数的20%。 7.3.8.3 布置为地下水监测井(泉)点要求
(1)必须具备地层、岩性、含水层位、地下水类型、钻井结构等基础水文地质资料和孔口保护设施,保持在监测时期内连续观测;
(2)作为水质监测的点,应该是常年使用的生产井或泉。 7.3.8.4 地下水动态监测持续时间
一般不少于一个水文年,以查明地下水流动年内变化规律,在地下水动态监测期间,应系统掌握有关气象和水文资料。 7.3.8.5 地下水动态监测项目与要求
(1)水位监测:同一地区应统一监测时间,宜每5天监测一次,逢5、10进行监测,2月份内份月末进行监测。在地下水丰、枯水期应进行地下水位统测。
(2)水温监测:一般要求选择控制性监测点,与地下水水位监测同时进行。
29
(3)涌水量监测:对于地下水天然露头及自流井,可逐旬进行监测,雨季应加密监测,每年对生产井开采量应进行系统调查和测量。
(4)水质监测:一般在丰水期和枯水期各取一次水样,进行常规水质分析,在地下水污染地区增加污染组分分析。为查明咸水和淡水分界面,宜每月取氯离子水样。 7.3.8.6地下水动态检测资料整理
(1)地下水动态监测各项实际资料,必须及时整理,认真审查;
(2)应编制地下水动态监测年报,地下水位、水温、水质动态单项历时曲线及综合历时曲线,必要时,应绘制地下水动态与开采量、气象、水文等关系曲线图。
8 综合评价
8.1地下水资源与环境评价
地下水资源与环境评价在单幅图调查的基础上,以地下水系统为单元进行统一评价。
8.1.1地下水资源数量评价
8.1.1.1 地下水资源数量评价原则
(1)地下水资源数量评价必须与生态环境相结合,特别是在评价地下水开采资源时,应以生态环境要素为约束条件;
(2)1:5万区域水文地质调查地下水资源量原则上采用数值模拟与均衡法相结合的方法评价;
(3)地下水资源数量评价的水质分级以矿化度为标准,统一规定为矿化度<1g/L,1-3g/L,3-5g/L,>5g/L四个等级;
(4)评价工作充分体现“动态”的观点,着重分析研究30年来,地下水系统补给、径流、排泄条件的变化及其对地下水天然补给资源的影响;
(5)地下水资源量要分配到各级行政单元中,原则上以最小计算块段所属范围分配。若一个计算块段跨越两个或两个以上的行政单元,则以计算块段中的资源模数、面积并结合当地水文地质条件进行分配。
8.1.1.2 地下水资源数量评价基本要求
8.1.1.2.1地下水天然补给资源量评价
(1)要求计算多年平均地下水天然补给资源量。大气降水量系列要求延长到评价工作年份,计算30年系列降水量的均值及其相应的降水入渗补给量。
(2)地下水天然补给资源量计算采用补给量法,同时计算排泄量,用水均衡方法进行校核。 (3)应采用本次调查的最新资料及数据进行计算,除降水量要延长系列外,其他相关数据,如开采量、河川径流量、渠道引水量、灌溉面积、灌溉定额、地下水位埋深等都必须采用2005年以后的新资料。 地下水矿化度分级、勘察孔及实验资料也要利用近年的新资料。
(4)对于一些研究程度比较高、资料比较丰富、资料系列比较长,建立过模型的地区,可以参考模拟计算所建立的地下水均衡式和分项补给量,并根据近30年地下水补给、径流、排泄条件的变化,对补给项作适当的修正。
(5)水文地质条件变化及水文地质参数修正
以动态的观点分析研究各级地下水系统在自然和人为因素影响下引起的地下水补给、径流、排泄条件的改变。在此基础上,对相应的水文地质参数进行修改和补充,利用修改后的水文地质参数来评价地下水各个补给项和排泄项。 8.1.1.2.2地下水开采资源评价
(1)地下水开采资源评价中主要考虑的环境与社会经济制约因素
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①主要考虑区域水位下降、地面沉降、塌陷、地裂缝和土壤盐渍化、海水入侵、水质恶化与地下水开采的相互制约关系;
②以地下水生态水位埋深作为潜水(或浅层地下水)开采的主要约束条件。总结以往某些典型的地区研究成果,建议如下:
a、防治土壤盐渍化区,地下水生态水位埋深约束为大于或等于2~2.5m;
b、防治土地沙化草旬分布区,地下水生态水位埋深约束为小于或等于3~4m; c、防治土地沙化乔、灌木分布区,地下水生态水位埋深约束条件为小于或等于8m;
③对地下水原本埋藏较深或近年来地下水位不断下降的地区,地下水开采的约束条件为水位不再继续下降并在技术上要保持新的地区性水位动态平衡;
④开采方式与取水建筑物布局对地下水开采资源量的影响
我国地下水开采以分散开采利用为主(占开采量的90%),对地下水开采资源量评价,不能忽视地下水这种分散开采利用的特点和供水能力。
⑤技术和社会经济约束因素
按照GB 15218-94地下水资源分类分级标准中有尚难开采的类型,通过技术进步是可以开采的。如:埋藏较深的地下水、水质较差的地下水等。
⑥地下水水质对地下水开采利用的影响因素
应考虑水质的组成,尤其是可造成供水安全和环境影响的水质问题。 (2)地下水开采资源评价方法
①重点地区地下水开采资源量计算方法
在有代表性的重点地区,可用近十年以上资料系列,考虑环境因素约束,采用地下水水流数值模型计算开采资源量。
②一般地区地下水开采资源量计算方法 a、开采资源量;
b、在富水地段,在以往已经完成的选定开采方案下,通过模型计算开采资源量;
c、有长期地下水动态观测资料地区,利用Q—S观测资料建立一元一次方程组和二元一次方程组,确定不同水位降深(S)下的地下水开采资源量;
d、开采和观测历史较长的地区,采用地下水水位变幅稳定时段的开采量作为开采资源量;
e、研究程度较差地区,用现状开采量加上规划水源地开采资源量近似计算; f、用代表性地区取得的开采系数,类比用到相似地区计算开采资源量; (3) 深层承压水可采储量评价
①评价要包括勘查(钻探、物探)深度内揭露的所有深层淡水承压含水层。
②研究程度高,具有非稳定流抽水试验资料的地区,要求对各个深层承压含水层的容积储存量、侧向补给量、弹性释放量、弱透水层被压缩释放量、越流量逐项分别计算。
③对于研究和开采程度都比较高,并具有较长时间观测资料地区,要求建立模型计算深层承压水可采储量。
④对于缺乏非稳定流抽水试验资料地区,可利用钻孔单位涌水量,采用平均布井法计算深层承压水可采储量。
⑤评价要考虑环境约束,一般以每年地面沉降量和总地面沉降量作为水头允许下降的约束条件。由于水文地质条件差异,确定统一的地面沉降标准不科学,原则上要求各地根据实际情况确定。
8.1.2 地下水资源质量评价
8.1.2.1评价原则
(1)在系统总结已往资料和成果的基础上,充分利用1:50000调查工作取得的地下水检测实
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验数据,对地下水质量现状作出客观的评价;
(2)要紧密配合地下水资源数量的评价工作,确保工作目标、评价对象以及结论和决策意见的一致性;
(3)重视人类活动对地下水质量影响作用;
(4)在评价中要重视和遵守各种水质评价标准和评价方法。 8.1.2.2评价标准
本次评价标准按照《地下水质量标准》(GB/T14848-93)执行,详见该标准地下水质量分类。 8.1.2.3评价方法
(1)单项参数评价方法
单项参数评价按本标准分类指标划分为5类,不同类别标准值相同时,从优不从劣。
例:挥发性酚类Ⅰ、Ⅱ类标准值均为0.001mg/L,若水质分析结果为0.001mg/L时,应定为Ⅰ类,不定为Ⅱ类。
(2)多项综合参数评价方法
采用加附注的评分法。参加评分的项目不少于以下规定的监测项目:pH、氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、挥发性酚类、氰化物、砷、汞、铬(六价)、总硬度、铅、氟、镉、铁、锰、总溶解性固体、高锰酸盐指数、硫酸盐、氯化物、大肠菌群,以及反映研究区主要水质问题的其它项目,不包括细菌学指标。评价步骤:
①首先进行各单项组分评价,划分组分所属质量类别;
②对各类别按下列规定分别确定单项组分评价分值Fi(表7);
③计算综合评价分值F(表8);
④根据F值,按地下水质量分级表划分地下水质量级别,再将细菌学指标评价类别注在级别定名之后。
类别 Fi 表7 单项组分评价分值Fi表 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 0 1 3 Ⅳ 6 Ⅴ 10 表8 地下水质量分级表
级别 F 优良 <0.80 良好 0.80~<2.50 较好 2.50~<4.25 较差 4.25~<7.20 极差 >7.20 8.1.3 与地下水相关的环境地质评价
8.1.3.1评价基本原则
(1)要充分收集评价区已有的相关资料,注重具体环境地质问题长系列的监测资料收集;
(2)与地下水有关的环境地质评价要包括现状评价和趋势预测评价两部分,按照地区水资源开发利用规划,分别预测不同地下水开发方案下环境地质问题的发展趋势;
(3)环境地质问题预测评价的方法可根据工作区的研究程度和监测资料的积累程度确定、要求尽量选取定量和半定量的评价方法提高预测评价的可靠性。
8.1.3.2评价内容
与地下水相关的环境地质评价主要包括地面沉降评价和预测、海水入侵评价和预测、岩溶塌陷评价和预测、土壤盐渍化评价和预测、区域地下水降落漏斗评价和预测。 8.1.3.3地面沉降评价 8.1.3.3.1地面沉降现状评价
(1)主要评价指标
主要包括累计沉降量(mm)、沉降面积(km2)和沉降速率(mm/a)。
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