建筑物基础抗浮设防水位之我见

根据阿基米德原理,当建筑物基底处地下水水头压力大于基底荷载时,建筑物将会发生上浮事故。为保证建筑物不发生上浮事故,设计前必须确定保障建筑物安全的地下水水位高程,该高程一般被称为建筑物抗浮设防水位。以实例形式对当前几种确定建筑物抗浮设防水位的不同观点进行了分析讨论,并提出了自己的看法,可供确定建筑物抗浮设防水位设计工作的参考。     

北京市平原区地下水养蓄控高水位及其约束下的地下水库调蓄空间计算

北京市平原区地下水长期的超量开采导致地下水位持续下降和储量资源大量亏损,并引发了一系列环境地质问题,南水北调工程引水入京为地下水资源蓄养提供了条件,地下水超采困境将逐步得以改善。由于地下水位下降造成的非饱和地下空间受人类干扰明显,恢复地下水位必须考虑人为因素的影响。本文论述了北京平原区（不合延庆）建[构]筑物地下基础与固体废弃物的填埋场对于地下水位上升的制约作用,提出了相应的地下水限制恢复水位,利用克里金插值法绘制出限制曲面。在此基础上,从历史上曾经存在的、由实际地下水开采结构控制的水位流场中,寻找最接近的限制水位作为地下水回升的控高目标,并计算了地下水库中能够用于水资源储存的可恢复调蓄空间。     

干旱区绿洲地下水生态水位阈值研究进展

地下水生态水位是干旱区绿洲水资源管理、地下水保护和生态环境保护的关键指标。从地下水生态水位的概念、确定方法、阈值区间等方面入手,综述了干旱区绿洲地下水生态水位研究的重要进展及未来发展建议：（1）干旱区绿洲地下水生态水位存在显著的多功能性和尺度特征;（2）生态调查统计与分析、模型计算分析和遥感统计分析是确定地下水生态水位的主要方法;（3）区域地下水埋深适合控制在2.0~4.0m,不同功能地下水埋深阈值差异显著,这种差异性主要受气候、下垫面植被、土壤、地质条件等因素影响;（4）建议加强多尺度、多维度的干旱区绿洲地下水生态水位阈值研究。     

浅析特克斯河平原区基流分割方法及成果

以伊犁地区特克斯河平原区代表站为例,由于代表站与地下井距离较近,以近10 a地表水资料与地下水资料为基础,对各年地表水水位与地下水水位进行同期对比,分析出代表站水位与地下水水位综合变化过程一致,分别统计出地表水水位与地下水水位起涨点与终止点的时间,分析出两者的变化规律,因此,采用以水位时间为节点的斜线分割对代表站进行基...     

基于数值模型的地下水水位预警体系研究——以临汾盆地为例

地下水是中国许多城市主要的供水水源,对地下水的过量开采将导致地下水降落漏斗、地面沉降和地裂缝等环境地质问题.进行地下水水位预警体系的研究对于合理开发和有效利用地下水资源具有重要的现实意义,笔者以临汾盆地为例,根据当地的水文地质条件,利用数学模型建立了地下水水位预警体系,研究结果可为当地水资源的可持续利用提供科学依据.     

基于水位的赵家岸滑坡风险分析与控制

以水库蓄水后在黄土梁的另一侧诱发的赵家岸滑坡为例,提出了基于水库蓄水水位控制的滑坡风险分析和控制的方法。在建立地下水数值模型和预测地下水流场的基础上,进行滑坡稳定性分析和可靠度分析,确定不同库水位下的滑坡失稳概率,基于滑坡风险管理的理论,评价不同库水位下的人员生命风险和财产风险,统筹考虑容许风险和供水需求,确定了安全合理的水库蓄水水位,并提出搬迁避让、疏水排水和水位控制等综合风险控制措施。     

北京市西山地区地下水数值模拟及预测

北京西山地区地下水资源丰富,水质优良,是北京市重要的地下水供水水源地之一。长期过量开采地下水已经引起了区域地下水水位下降等环境问题。南水北调客水进京后,将会改变区域用水结构,逐步实现对含水层系统的涵养目的。采用有限差分方法进行区域含水层系统数值模拟,分析不同开采条件下含水层系统响应特征。取得如下认识:西山地区地下水开采总量达到3.546 2×108m3/a,为达到可持续开采目的,需要将开采量压至2.798 8×108m3/a,实现采补平衡;维持现状开采至2030年,岩溶水水位下降22m,第四系承压水水位下降约28m,部分地区第四系潜水含水层出现疏干现象;南水北调进京后,按照规划压采方案实施,2030年末岩溶水水位平均恢复约5m,第四系承压水水位下降约6m。区域岩溶含水层恢复贮水0.185 4×108m3,第四系含水层系统贮水损失2.782 8×108m3。     

黑龙江省地下水资源开发利用引起的环境问题及防治对策

黑龙江省地下水资源总体开发利用程度较低,各地开发利用程度差别较大,有些地区地下水超采较严重,形成了区域性的水位降落漏斗,最大漏斗面积达4 500 km2,最大水位降深达40余m,至使单井涌水量衰减40%以上;鸡西等矿区大量疏干地下水,使水源濒于枯竭;哈尔滨、大庆等城市已出现地面沉降迹象。科学、合理地开发、保护地下水资源已是当务之急。提出对严重超采区要控制开采,要调整用水结构、分质供水、科学管水、节约用水;要充分利用矿坑水;加强地下水的监测和研究工作。     

黑龙江省地下水资源开发利用引起的环境问题及防治对策

黑龙江省地下水资源比较丰富,目前总体开发利用程度较低,开采潜力很大,但各地开发利用程度有较大区别,哈尔滨、大庆等地区地下水超采较严重,形成了区域性的水位降落漏斗,最大漏斗面积达4500km2,最大水位降深达40余m,单井涌水量衰减40%以上;鸡西等矿区大量疏干地下水,使水源濒于枯竭;哈尔滨、大庆等城市已出现地面沉降迹象.这些问题的产生制约着当地经济的发展.科学、合理地开发、保护地下水资源已是当务之急.对严重超采区要控制开采,调整用水结构、分质供水、科学管水、节约用水.此外应充分利用矿区排出的地下水,变害为利.加强地下水的监测和研究工作,及时解决开发中的问题.     

纳林河矿区某大型矿井地下水环境影响数值模拟研究

矿井采煤对地下水环境的影响主要为对具有供水意义的含水层水位及水量产生影响,确定采煤引起地下水水位降及漏失量是煤矿地下水环境影响评价的关键。以纳林河矿区某大型矿井为例,运用Visual MODFLOW建立模拟区地下水流数值模型,利用实测流场和长观孔的动态观测资料识别和验证数值模型,利用模型来预测采煤对第四系-白垩系含水层水位及水量的影响。模拟结果显示:前25年采煤引起地下水最大水位降为3.6 m,引起地下水的漏失量最大为141.87万m^3/a,占矿井涌水量的29.88%;利用矿化度法确定的越流量占矿井涌水量的6.39%~34.89%,模拟结果基本合理,可作为矿井采煤对地下水环境影响的研究依据。     

基于长观水位及历史降雨量的建筑抗浮水位取值研究

以贵阳市地铁2号线三桥站主体结构基坑抗浮为研究对象,根据长观孔3~5年地下水位与降雨量关系对地下水位动态变化进行分析,提出一种定量计算抗浮水位的取值方法:抗浮水位值包括三个部分,勘察期间场区地下水最高水位（Hkmax）、可能的意外补给造成该层地下水位的上升值（ΔH0）及该层地下水相对勘察时的最大变幅值（ΔHe）;长观孔地下水位呈雨季升高、枯季下降的变化规律,最高水位出现在6、7月份;通过对4、5、6月份的降雨量与观测孔水位进行线性拟合,得到地下水位变化量与月降雨量变化量的线性变化关系;结合历史降雨量推测场区地下水位的最大升幅为2.26 m,进而计算场区的抗浮水位为1 128.46 m。      

近30年来降水量变化和人类活动对北京潮白河冲洪积扇地下水动态的影响

对北京潮白河冲洪积扇分布区30年来降水量、地表径流量、地下水水位和地下水储存量进行了时间序列分析。结果表明: 过去30年中,区域地下水动态发生了明显变化,特点是1998年以来,地下水位和地下水储存量迅速下降与减少。1998年以来,年降水量为以往多年平均值的76％左右。在储存量变化的影响因素中,降水量减少导致的补给量减少约占24％,人类活动,如工农业地下水开采、应急水源地地下水开采和地表水体入渗减少等因素约占76％。由于未来气候变化的不确定性,在南水北调的水进京后仍可能出现连续枯水年,因此,以丰水年降水进行水源涵养存在较大风险。对于已经处于严重超采状况的潮白河冲洪积扇来说,为了满足未来供水的需要,应急水源地从现在起应减少开采量或停采以逐步恢复地下水储存量。     

数值模拟法在地下水水源地保护区划分中的应用

地下水资源是北京供水系统的支柱,设立地下水水源地保护区,是保护水源地最大可能免受人类活动影响、保证水质安全的重要措施。论文以北京市某典型水源地为例,在收集相关水文地质勘查、长期动态观测、水源地开采现状、规划及周边污染源调查等成果资料的基础上,建立了地下水系统水文地质概念模型,模拟出地下水流场。通过质点追踪技术,计算水源地水力捕获带范围。综合考虑水源地周边地形、地物和潜在风险污染源等因素,确定了水源地保护区的范围。结果表明,数值模拟法能客观详细地刻画实际地下水含水层的结构与水文地质条件,划分结果可靠、准确,能为地下水管理部门提供有效合理的保护依据。     

南水北调水源与北京地下水混合的水质变化特征

南水北调水源进京后既要与地下水混合供水,又要将余裕水回灌地下保存,两地水源混合后的水质变化是人们关注的重要课题。本次研究中采集了丹江口地表水和北京调蓄池附近地下水,并开展了不同比例的混合试验。研究表明:丹江口水库水质优良;两地原水混合后,Na+、Mg2+、Cl-、SO2-4等组分表现为物理混合; Ca2+、HCO-3、pH值则受到碳酸平衡的强烈影响,当丹江口地表水占比较大时,混合溶液中硝化作用主导碳酸平衡,当地表水占比较小时,溶液中二氧化碳分压变化主导碳酸平衡。研究结果对南水北调进京后的供水具有重要意义。     

圆明园遗址公园水文地质条件分析

通过遥感解译、水文地质调查、钻孔和抽水试验,结合区域水文、气象和地质等资料,对圆明园的水文地质条件有了初步认识:圆明园处在清河古河道范围内,浅层地下水可分为潜水和第一层承压水,含水层岩性以砂类为主,与湖水有直接联系的潜水含水层的渗透系数大于20md;20世纪50～60年代,圆明园所在区域地下水位较高,地下水补给湖水;近年来,受降水减少和地下水开采等因素影响,地下水位下降较大,湖水位高于潜水位,自然条件下湖水补给地下水。     

吉林中部平原区地下水动态变化特征和地下水超采状况的判定

以长春、四平市为中心的吉林中部平原区是吉林省经济最发达的地区和全国商品粮基地。由于城市、工农业用水量很大，水资源供需矛盾突出。正确认识该区的地下水资源的开采现状，对正确制定未来的用水规划有着很重要的意义。本文通过对该区百余眼地下水动态观测井近10多年地下水位动态的系统分析，提出了在无明显区域水位降落漏斗的情况下，如何判别地下水超采的方法，为正确制定未来供水规划提供了科学依据。     

北京西山岩溶水应急水源地水文地质特征及开采潜力分析

应急水源地位于北京西山四季青地区,取水层位为奥陶系含水层,属覆盖型水源地。奥陶系岩溶地下水水量大、水质优良,是保障北京供水安全的后备水源。本文在综合分析奥陶系岩溶地下水水文地质特征基础上,以群孔抽水试验为基础,采用相关分析法预测水位,从岩溶地下水的富水性、地下水流场、地下水资源方面分析岩溶水的开采潜力,确保在出现水源危机时,岩溶地下水能够作为后备水源地为城市供水。结果表明,岩溶地下水应急水源地岩溶裂隙发育,补给条件好,地下水径流强度大,水质优良,具有6万m3/d的开采潜力,即当水源地增加每日6万m3应急开采时,水位埋深预测值为52.94m,能够满足现有取水设备条件,且不会影响其它水源井的运行。      

Prediction of Impacts Caused by South-to-North Water Diversion on Underground Water Level in Shijiazhuang

After implementation of the South-to-North Water Diversion Project which has attracted worldwide attentions, new surface water sources would be added and, accordingly, mining of groundwater for industrial and living water would be reduced to ease the mining pressure of the underground water and abate the decline of the water level in the depression centers of Shijiazhuang and the whole intake area. Numerical model was established in this paper to respectively calculate the underground water level in 2020 based on three schemes including mining status of underground water, urban water resource planning of South-to-North water diversion in Shijiazhuang and Hutuo River infiltration with artificial regulation and storage. It is estimated that after implementation of the South-to-North Water Diversion Project, the buried depth of groundwater of depression centers in Shijiazhuang in 2020 will increase by 28.5~41.09 m comparing with that without water supply through South-to-North water diversion     

Influence of South to North Water Transfer on groundwater dynamic change in Beijing plain

Beijing is a city of severe water shortage. The groundwater plays a key role in the water supply. However, the groundwater level has been gradually descending due to extensive pumping in consecutive drought years. How to satisfy the water demand and recover the groundwater level is an urgent work. With the implementation of the South to North Water Transfer Project, an opportunity has been provided for restoration of groundwater under over exploitation. On the basis of hydrogeology conditions of the Beijing plain, as well as the high-performance parallel computing platforms, a groundwater flow numerical model was established. And dynamic monitoring data of groundwater levels were used to calibrate the numerical model. The calculation results fit well with the measured data in the calibrated model. Therefore, the calibrated model can be used to predict the dynamic change of groundwater levels in the Beijing plain. The results show that several obvious depression cones of groundwater have been formed because of the rapid decline of groundwater levels in the Beijing plain in recent years. After the implementation of the South to North Water Transfer project and due to the restrictions on groundwater exploitation, the area of cone of depression will be reduced to different degrees, the central water level of depression cone will increase, and some cones of depression around wellhead will disappear. It is a benefit to relieve water shortage and control the development of land subsidence and the deterioration of the ecological environment.     

人工岛抗浮、防水设计水位选取分析

分析了内陆地区抗浮和防水设计水位的选取方法,以冀东南堡油田2#人工岛工程钻井放喷池抗浮和防水设计水位选取实例,提出了海洋人工岛抗浮和防水设计水位选取方法,并对其影响因素进行了分析。对于人工岛永久性构筑物,抗浮设防水位按岛面高程选取;而临时建筑物或施工期建筑物,可取岛面高程以下0.5～1.0 m。影响抗浮、防水设计水位的主要因素为人工岛的高程和降雨。