地下水环境现状调查与评价

　　该导则为今年新修订的，在《导则与标准》的教材当中，是直接将导则作为教材内容的。今年考试将会涉及到，由于是新导则，考试大纲删掉了“环境水文地质问题调查的主要内容”，同时将“地下水水质现状评价的方法”由熟悉调整为掌握，大纲的其他内容基本不变，;《技术方法》的教材内容也仅是删除了“其他环境水文地质问题调查”这部分内容，其他内容并未做较大改动。所以出题点还会集中之前的几个重点之上，重点关注一下升级的内容。所以在复习这部分内容的时候要还是紧扣考试大纲，按照大纲要求复习。请大家上环保部官网，把《环境影响评价技术导则—地下水环境》(HJ610—2016)下载下来，以备更好的复习。

　　(1)熟悉地下水环境现状调查的方法

　　方法有什么——方法型

　　除需要采用一些地表水环境调查方法外，还要采取一些地质调查的技术方法。

　　最基本的调查方法：地下水环境地面调查(又称水文地质测绘)、钻探、物探、野外试验、室内分析、检测、模拟试验及地下水动态均衡研究等。

　　新方法：航卫片解译技术、地理信息系统(GIS)技术、同位素技术、直接寻找地下水的物探方法及测定水文地质参数的技术方法等。

　　(2)熟悉水文地质条件调查的主要内容和常用参数的获取方法(导则原文+教材)(注意记忆，易出多选)

　　调查内容——要求型

　　参数所反映的指标——概念型☆

　　影响参数的条件——逻辑记忆法☆

　　1、水文地质条件调查的主要内容(导则8.3.1)

　　①气象、水文、土壤和植被状况;

　　②地层岩性、地质构造、地貌特征与矿产资源;

　　③包气带岩性、结构、厚度、分布及垂向渗透系数等;

　　④含水层岩性、分布、结构、厚度、埋藏条件、渗透性、富水程度等;隔水层(弱透水层)的岩性、厚度、渗透性等;

　　⑤地下水类型、地下水补径排条件;

　　⑥地下水水位、水质、水温、地下水化学类型;

　　⑦泉的成因类型，出露位置、形成条件及泉水流量、水质、水温，开发利用情况;

　　⑧集中供水水源地和水源井的分布情况(包括开采层的成井密度、水井结构、深度以及开采历史)。

　　⑨地下水现状监测井的深度、结构以及成井历史、使用功能。

　　⑩地下水环境现状值(或地下水污染对照值)。

　　场地范围内应重点调查③。

　　对比记忆+逻辑记忆法+顺序记忆法(自上而下，排除法和全选法策略)，案例更要关注，正向记熟

　　2、常用水文地质参数

　　①孔隙度与有效孔隙度

　　孔隙度是影响储容地下水能力大小的重要因素

　　Ⅰ、定义：是指某一体积岩石(包括孔隙在内)中孔隙体积所占的比例。也即是多孔体中所有孔隙的体积与总体积之比。孔隙度是一个比值，可用小数或百分数表示。

　　Ⅱ、影响因素：孔隙度的大小主要取决于分选程度及颗粒排列情况，另外颗粒形状及胶结充填情况也影响孔隙度。

　　Ⅲ、对地下水的影响：孔隙的多少、大小、形状、连通情况和分布规律，对地下水的分布和运动具有重要影响。

　　孔隙度(n)=孔隙体积(Vn)/岩石体积(包括空隙在内)(V) ×100%

　　有效孔隙度(n)=重力水流动孔隙体积(不包括结合水占据的空间)/岩石体积(V)×100%

　　有效孔隙度<孔隙度

　　②给水度、贮水率与贮水系数

　　给水度：反映岩石最大释水能力的指标。

　　Ⅰ、定义：若使潜水地下水面下降，则下降范围内饱水岩石及相应的支持毛细水带中的水，将因重力作用而下移并部分地从原先赋存的空隙中释出。把地下水位下降一个单位深度，从地下水位延伸到地表面的单位水平面积岩石柱体，在重力作用下释出的水的体积，称为给水度。

　　Ⅱ、影响因素：对于均质的松散岩石，给水度的大小与岩性、初始地下水位埋藏深度以及地下水位下降速率等因素有关。

　　Ⅲ、对地下水的影响：给水度是表征潜水含水层给水能力和储蓄水量能力的一个指标。

　　贮水率：表示当含水层水头变化一个单位时，从单位体积含水层中，应水体积膨胀(或压缩)以及介质骨架的压缩(或伸长)而释放(或贮存)的弹性水量，用于描述地下水三维非稳定流或剖面二维流。

　　贮水系数：当含水层水头变化一个单位时，从底面积为一个单位、高等于含水层厚度的柱体中所释放(或贮存)的水量。

　　潜水层的贮水系数等于贮水率与含水层的厚度之积再加上给水度，承压含水层的贮水系数等于贮水率与含水层的厚度之积，也称为弹性贮水系数。

　　③渗透系数(水力传导系数，k)与导水系数

　　渗透系数：可说明岩石的渗透性能，评价中关注的主要参数

　　单位水力梯度下的单位流量，表征岩石透水性的定量指标。

　　一般采用m/d或cm/s为单位。

　　渗透系数越大，岩石透水性越强。

　　影响因素:介质的结构(颗粒的大小、排列、空隙填充等)和水的物理性质(液体的粘滞性、容重等)

　　导水系数：含水层的渗透系数与其厚度的乘积，只适用于平面二维流和一维流

　　④水动力弥散系数

　　表征一定流速下，多孔介质对某种污染物质弥散能力的参数。它在宏观上反映了多孔介质中地下水流动过程和空隙结构特征对溶质运移过程的影响。包括机械弥散系数与分子扩散系数。

　　⑤越流系数

　　表示当抽水含水层和供给越流的非抽水含水层之间的水头差为一个单位时，单位时间内通过两含水层之间弱透水层的单位面积的水量。

　　越流系数越大，通过的水量就愈多。

　　⑥降水入渗补给系数

　　降水渗入量与降水总量的比值，其大小取决于地表土层的岩性和土层结构、地形坡度、植被覆盖以及降水量的大小和降水形式等。

　　⑦潜水蒸发系数

　　潜水蒸发量与水面蒸发量的比值。潜水蒸发量受气象因素影响，并和潜水埋深、包气带岩性、地表植被覆盖情况有关。

　　3、水文地质参数的确定方法

　　①水文地质试验法

　　如野外现场抽水试验、注水试验、渗水试验及室内渗压试验、达西试验、弥散试验等，这种方法可以在较短的时间内求出含水层参数而得到广泛应用。

　　②利用地下水动态观测资料来确定，是一种比较经济的水文地质参数测定方法，并且测定参数的范围比前者更为广泛，可以求出一些用抽水试验不能求得的一些参数。

　　(3)了解环境水文地质勘察与试验的方法(导则8.3.4，附录C)

　　水文地质勘察与试验有什么——方法型

　　水文地质勘察与试验适用的情景——要求型

　　水文地质试验用于测定什么——要求型

　　环境水文地质勘察与试验是在充分收集已有资料和地下水环境现状调查的基础上，针对需要进一步查明的地下水含水层特征和为获取预测评价中必要的水文地质参数而进行的工作。

　　除一级评价应进行必要的环境水文地质勘察与试验外，对环境水文地质条件复杂且资料缺少的地区，二级、三级评价也应在区域水文地质调查的基础上对场地进行必要的水文地质勘察。

　　环境水文地质勘察可采用钻探、物探和水土化学分析以及室内外测试、试验等手段展开。

　　1、抽水试验

　　目的是确定含水层的导水系数、渗透系数、给水度、影响半径等水文地质参数，也可以通过抽水试验查明某些其他手段难以查明的水文地质条件，如地表水与地下水之间及含水层之间的水力联系，以及边界性质和强径流带位置等。

　　根据要解决的问题，可以进行不同规模和方式的抽水试验。

　　单孔抽水试验只用一个井抽水，不另设置观测孔，取得的资料精度较差;

　　多孔抽水试验是用一个主孔抽水，同时配置若干个监测水位变化的观测孔，以取得比较准确的水文地质参数;

　　群井抽水试验是在某一范围内用大量生产井同时长期抽水，以查明群井采水量与区域水位下降的关系，求得可靠的水文地质参数。

　　一般应根据地下水环境现状调查工作的目的和任务确定抽水试验类型。比如：

　　①在区域性地下水环境现状调查及专门性地下水环境现状调查的初始阶段，抽水试验的目的主要是获取含水层具代表性的水文地质参数和富水性指标(如钻孔的单位涌水量或某一降深条件下的涌水量)，故一般选用单孔抽水试验即可。

　　②当只需要取得含水层渗透系数和涌水量时，一般多选用稳定流抽水试验;

　　③当需要获得渗透系数、导水系数、释水系数及越流系数等更多的水文地质参数时，则须选用非稳定流的抽水试验方法。

　　④进行抽水试验时，一般不必开凿专门的水位观测孔，但为提高所求参数的精度和了解抽水流场特征，应尽量用更多已有的水井作为试验的水位观测孔。当已有观测孔不能满足要求时，则需开凿专门水位观测孔。

　　⑤在专门性地下水环境现状调查的详勘阶段，为获得开采孔群(组)设计所需水文地质参数(如影响半径、井间干扰系数等)和水源地允许开采量(或矿区排水量)时，则须选用多孔干扰抽水试验。当设计开采量(或排水量)远小于地下水补给量时，可选用稳定流的抽水试验方法;反之，则选用非稳定流的抽水试验方法。

　　2、注水试验

　　目的与抽水试验相同。当钻孔中地下水位埋藏很深或试验层透水不含水时(不具备抽水条件)，可用注水试验代替抽水试验，近似地测定该岩层的渗透系数(比抽水小的多)。在研究地下水人工补给或废水地下处置时，常需要进行钻孔注水试验。

　　3、渗水试验

　　①目的：目的是测定包气带渗透性能及防污性能。

　　②定义：是一种在野外现场测定包气带土层垂直渗透系数的简易方法，在研究大气降水、灌溉水、渠水对地下水补给时需要进行此试验。

　　③试验时在试验层中开挖一个截面积0.3~0.5m2的方形或圆形试坑，不断将水注入坑中，并使坑底的水层厚度保持一定(一般为10cm厚)，当单位时间注入水量(即包气带岩层的渗透流量)保持稳定时，可根据达西渗透定律计算出包气带土层的渗透系数。

　　4、浸溶试验

　　目的是为了查明固体废弃物受雨水淋滤或在水中浸泡时，其中的有害成分转移到水中，对水体环境直接形成的污染或通过地层渗漏对地下水造成的间接影响。

　　5、土柱淋滤试验

　　目的是模拟污水的渗入过程，研究污染物在包气带中的吸附、转化、自净机制，确定包气带的防护能力，为评价污水渗漏对地下水水质的影响提供依据。

　　试验土柱应在评价场地有代表性的包气带地层中采取。通过滤出水水质的测试，分析淋滤试验过程中污染物的迁移、累积等引起地下水水质变化的环境化学效应的机理。

　　试剂的选取或配制，宜采取评价工程排放的污水做试剂。对于取不到污水的拟建项目，可取生产工艺相同的同类工程污水替代，也可按设计提供的污水成分和浓度配制试剂。如果试验目的是为了确定污水排放控制要求，需要配制集中浓度的试剂分别进行试验。

　　(4)了解包气带防污性能的分析方法

　　①包气带：指地面以下、潜水面以上与大气相通的地带。

　　包气带是大气水和地表水同地下水发生联系并进行水分交换的地带，它是岩土颗粒、水、空气三者同时存在的一个复杂系统。包气带具有吸收水分、保持水分和传递水分的能力。包气带还是地表污染物渗入地下水的主要途径。

　　包气带对污染物具有阻隔和消减作用，是地下水环境保护的一个重要屏障。

　　②包气带防护性能的概念

　　包气带防护性能是指包气带的土壤、岩石、水、气系统抵御污染物污染地下水的能力。

　　分为固有和特殊防污染性能两种。

　　固有防污染性能是指在一定的地质条件和水文地质条件下，防止人类活动产生的各种污染物污染地下水的能力，它与包气带地质条件和包气带水文地质条件有关，与污染物性质无关。

　　特殊防污染性能是指防止某种或某类污染物污染地下水的能力，它与污染物性质及其在地下水环境中的迁移能力有关。

　　③包气带防污性能

　　按照包气带的岩性、厚度和渗透系数，结合建设项目的污染物排放的连续性，确定包气带的防护性能级别。按包气带中岩(土)层的分布情况分为强、中、弱三级，分级原则见下表：

　　表 包气带防污性能分级

　　注：Mb：岩土层单层厚度;K：渗透系数。

　　记忆方法：两个厚度：0.5m、1.0m

　　两个指标： 10-4和10-6 cm/s

　　一个要求：分布连续、稳定

　　(5)掌握地下水水质现状评价的方法(导则8.4.1)

　　三值一差两率——根据现状监测结果进行最大值、最小值、均值、标准差、检出率和超标率分析。

　　地下水水质现状评价应采用标准指数法。标准指数>1，表明该水质因子已超标，标准指数越大，超标越严重。标准指数计算公式分为以下两种情况：

　　①对于评价标准为定值的水质因子，其标准指数计算方法为：

　　式中：Pi—第i个水质因子的标准指数，量纲为1;

　　Ci—第i个水质因子的监测浓度值，mg/L;

　　Csi—第i个水质因子的标准浓度值，mg/L。

　　②对于评价标准为区间值的水质因子（如pH值），其标准指数计算方法见下式：