摘要:概述地下水资源保护的重要性,根据水文水井地下水污染的特点,提出消除因串井造成地下水污染的治理方法,以达到有效治理地下水污染的效果。
关键词:水文水井;地下水污染;治理方法
地下水是人类赖以生存的宝贵资源,是人类生产生活必不可少的重要生产资料。我国有丰富的地下水资源。而随着人口数量的增加,工业化和城镇化进程的加快,以及不合理开发利用水资源,导致区域水量减少、水质污染现象频发,用水供求矛盾日益突出,也严重阻碍了人类社会的可持续发展。
1地下水资源保护的重要性
当今世界水资源供需矛盾越来越突出,特别是在干旱和半干旱地区形势非常严峻,人们一直在寻找有效的水资源供给方式,以解决水的供需矛盾。地下水资源由于其水质优良、供给可靠、不易遭受污染等特点,其保护和开发利用越来越受到人们的普遍重视,目前并已成为全球研究的首要环境问题之一。由于水资源的过量开采利用和废、污水的任意排放,导致产生一系列相关用水、供水问题,特别是有关地下水量减少和水质下降的问题,不仅污染了环境,而且破坏了水资源的可持续发展与利用。这样对地下水资源的保护就显得尤为重要。
2水文水井地下水污染的特点
地下水污染具有隐蔽性、难以逆转性的特性,特别是工业化地区污染严重,污染元素多且超标率高,淡水资源不足,其特性决定了在治理上必须以预防和保护为主。当地下水的组分受到污染时,由于大部分无色、无味,因而不易鉴别水质变化状况。在监测地下水水质变化的过程中,受观测井孔或民用井孔分布的限制,只有当污染物到达井孔时污染才有可能被发现,而此时地下水污染可能已经持续很长时间,污染范围已扩大,其长期效应才逐渐显示出来。在全国各地污染严重地区,很多污染水正在通过同样的方式污染深层地下淡水,而这些深层淡水的循环周期是20~1 400年,即使立即停止污染,待水质完全恢复也至少需要20-30年。因此,深入研究深层地下水污染的机理并制订一套完善的保护措施迫在眉睫。
水文水井为地表水匾乏地区补充水源提供了帮助,同时也使宝贵的地下水资源面临各种污染的威胁。在地表水或表层水严重污染地区,污染水经常会通过水文水井井孔进入并污
染深层地下水;而在临海或内陆盐碱地区,盐碱水和苦卤水会经过很多报废水文水井渗入下层甜水层,给当地宝贵的甜水资源带来几乎不可逆转的污染,通常把这种现象称做串井。在广大临海地区由于海水入侵,地下5-80 m深度都是咸水。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了取用饮用水,必须打350-450 m的深水铁壁井,深度在80 m左右是甜咸水分界处,由于甜、咸水与分界土层中各种物质组成原电池的作用,该段铁壁管会很快腐蚀穿透,从而导致咸水入井。由于海水密度大,侵入井内的咸水会下沉,从该井的水眼扩散到淡水层,相邻水井的抽水会加快这种扩散,从而逐渐导致整个淡水层被入侵、破坏。这时该区域的所有水井只能抽出被咸水污染的卤水。
同样,在陕西、甘肃等地的盐碱地区,盐碱水和苦卤水也在污染深层地下水。目前,针对该种污染的治理主要在临海和内陆的盐碱化地区。由于盐碱水容易造成井壁锈蚀破裂而串井,而且这些地区的地下淡水资源尤其珍贵,所以消除串井污染极其重要。
3串井污染的治理技术
3.1直接填井法
该法较简单,在内地无咸水分布地区广泛使用。但在咸水分布区,黏土层长期被涌入漏洞的咸水冲刷,失去阻隔咸、淡水的密封性,导致咸水贴井壁下渗,破坏淡水层。
3.2外围填充物填堵法
部分地区曾尝试沿井壁钻多个孔到漏洞位置,然后在孔中塞入大片塑料等物,压到孔底。以堵住漏洞。但是这种设想太理想化,如填堵物位置无法确定、填堵效果不可预料等,试验成功率几乎为零。
3.3四周边壁注泥法
咸水层是一层沙层,水在沙层中流动,如果将井壁四周钻探掏空填入膨润土,将膨润土与咸水层中的泥沙固结在一起具有较高的强度,可以阻止咸水从漏洞进入井孔。研究证明,对于个别漏洞较小的井利用这种方法特别简便、经济。但是对于绝大多数井而言,这种方法的作用较小,有的甚至没有发挥任何作用。
3.4四周边壁注水泥法
考虑到边壁注泥强度不高,对于漏洞较大的井维修作用不大,有人提出了边壁注水泥的方法。但由于水泥密度太大,所以不能像膨润土那样悬浮凝结,而是立即沿破口流入井孔。这种方法不但不能堵住漏洞,水泥还会在井孔内壁凝结,堵塞井孔。由于水泥凝结强度极高,经过处理的水文水井井孔内无法放入维修机械,因此无法再做其他任何处理,只能任咸水下渗,危害极大。
3.5拔管封井法
工程队将井中的井管全部拔出、然后以富含胶体物质的膨润土结实的填堵井孔,这种方法可以比较严格地防止上下水层发生交换。
3.6套管封堵法
近几年来,有些工程队采用套管封井的方法。这种方法可以精确地封堵污染水层,处理过的水文水井井可以继续使用。
作者简介:
王志勇,男,46岁,河北人,中国人民解放军66259部队技术室工程师,多年从事野战给水和水文地质水文钻探实践工作。多次参加大型国家(内蒙古扶贫、边防部队、河北、山东、贵州、云南)抗旱任务。
论文作者:王志勇
论文发表刊物:《基层建设》2016年21期
论文发表时间:2016/12/2
标签:水井论文; 咸水论文; 地下论文; 水文论文; 水污染论文; 水层论文; 水资源论文; 《基层建设》2016年21期论文;