地面沉降防控措施

如题所述

目前,山东省地面沉降主要是由于不合理开采深层地下水,导致水位大幅下降引起的。为控制地面沉降与合理开采利用地下水,可采取控制和抬高地下水位的措施来控制地面沉降。

一、控制深层地下水开采量

1.规划开采

根据地下水均衡原理,保护深层地下水资源的方法之一就是控制深层地下水资源的开采,保证开采量不大于补给量或将最大水位降深控制在一定水平上。如德州城区第三含水层允许开采量为1750万m3/a,第四含水层允许开采量为220万m3/a。据此数据,按深层地下水采补平衡的原则,有关部门对德州城区深层地下水严重超采区内现有800眼的深机井实行有计划的封井,其具体规划封闭深机井时间、位置见表6-4。继续使用的深机井井距控制在1000~2000m,在关闭深机井的单位和企业充分利用地表水源。

2.分质供水

前述地面沉降区均位于鲁西、鲁西北平原区,浅层地下水资源丰富,补源好,特别是微咸水、咸水余量较大,目前未开发利用。企事业单位、居民可根据生产、生活对水质的不同要求,铺设专线,分质供水。如:厂区基建、办公室卫生用水、冲刷汽车、浇树、洗衣、喷洒和工业空调、冷却、降温冷源的纺织工业等均可采用浅层地下微咸水代替深层地下水。根据《山东省地下水资源可持续开发利用研究》等成果,如果全部实行分质供水,可使生活用水节约20%~30%,每年生活节水大约300万~450万m3

表6-4 封闭深机井规划一览表

3.实现污水资源化

随着工业化的进程的不断加快,城市污水量不断增加,但对其处理应用程度却很低,根据目前的技术和经济水平,中水回用已经成为一种趋势。

二、深层地下水人工回灌

利用人工回灌技术,建立深层地下水库是填补地下水漏斗、解决深层地下水水源枯竭问题、改善地下水水质、防止咸水入侵、保护地下水环境的有效途径,也是控制地面沉降的重要措施。

1.回灌井类型及回灌方法

根据深井利用率的时间差,在非开采季节利用闲置井作为回灌井。

人工回灌可采用真空回灌和压力回灌两种方法。真空回灌是在真空状态下,利用虹吸原理将备用水灌入含水层中,也称负压回灌。压力回灌是在密封条件下,用压力将备用水灌入含水层中。

2.回灌水源及水质要求

人工回灌地下水时不仅要求有足够的回灌水量,还要充分注意回灌水的水质,以免使地下水因回灌而遭受污染,故回灌必须有相应环境保护措施。根据上海和2002年德城区地下水回灌经验,可利用地表水源(如黄河水)和南水北调水作为回灌水源。汛期降水水源丰富,经净化、杀菌处理后可作为回灌水源。

3.人工回灌效果

据《山东省德州市德城区深层地下水人工回灌调查报告》,地下水人工回灌后,除补充深层地下水超采量外,可增加开采资源量675万~1215万m3/a,深层地下水将发生根本性的改变。上海市人工回灌成果表明,经过一定规模的人工回灌后,水资源效益明显,深层地下水水位明显得到回升,从而改变了深层地下水超采状态,控制了深层地下水降落漏斗的扩展和地面沉降的继续发生。

三、监测预报

地面沉降是一个缓变的过程,长期、全面的沉降监测数据是地面沉降研究中最重要的部分,对研究沉降机理、沉降规律,预测地面沉降速度、幅度、范围具有重要意义。山东省地面沉降研究起步较晚、程度较低,严重滞后于控沉减灾需要。因此,首先要加强地面沉降调查与监测工作,并对地下水开采量、水位、压力、水质进行监测,并根据地面沉降预测模型进行沉降预测预报。

四、工程措施

地面沉降除会引起工程建筑不均匀沉降外,主要是因沉降区地面标高降低,导致积洪滞涝等次生灾害。针对这些次生灾害,采取的主要防护措施是疏导河道,兴建排洪排涝工程,垫高建设场地,适当增加地下管网强度等。搞好建设规划,对于一些对沉降比较敏感的新扩建工程项目,要尽量避开地面沉降严重和潜在的沉降隐患地带,以免造成不必要的损失。

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