地下水的优缺点

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地下水的优缺点范文第1篇

【关键词】 地铁 深基坑 围护结构

随着城市人口的集中化，以及个人私有车辆的普及，城市交通情况日益紧张，为了改善人们的出行条件，各大城市也纷纷开始地下轨道交通工程的规划建设。地铁拥有快捷、舒适、准时等优点，深受广大人民的喜爱。地铁的施工总体来说包括车站及区间两大部分，其中地铁车站作为乘客乘坐地铁的构筑物，对地铁运营起到了至关重要的作用。根据车站与地面相对位置关系分为高架车站、地面车站及地下车站，其中以地下车站居多。地下车站的施工不可避免的存在深基坑开挖的问题，为了给基坑开挖及车站结构施作提供一个安全、稳定的工作环境，通常在基坑外侧先行施作围护结构，本文就主要针对围护结构的选择提出一些建议。

1 基坑围护体系的定义及几种主要形式

基坑围护结构体系包括板（桩）墙、围檩（冠梁）及其他附属构件。板（桩）墙主要承受基坑开挖卸荷所产生的土压力和水压力，并将此压力传递到支撑，是稳定基坑的一种施工临时挡墙结构。地铁基坑所采用的围护结构形式很多，其施工方法、工艺和所用的施工机械也各异；因此，应根据基坑深度、工程地质和水文地质条件、地面环境条件等，特别要考虑到城市施工特点，经技术经济综合比较后确定。我国常用的围护结构分为以下几种：

（1）桩板式墙板式桩：通常采用H型钢背后加水平挡板的方式形成支护。优点是造价低、施工简单、有障碍物时可改变间距；缺点是止水性差，地下水位高的地方不适用，坑壁不稳的地方不适用。这种围护结构形式开挖深度在上海达到6m左右，日本用于开挖深度在10m以内的基坑。

（2）钢板桩围护结构：通常为U形或Z形钢板桩，桩与桩之间通过构造形式相互咬合，具有一定的止水性。优点是采用成品制作，可反复使用，施工简便；缺点是施工噪声较大，刚度小，变形大，新的时候止水性尚好，重复使用时易发生漏水现象，需增加防水措施。

（3）人孔挖孔桩：采用人工配置简易的提升设备进行开挖成孔，下放钢筋笼后浇筑混凝土，形成支护体系。优点是施工造价低，设备简单，易于大批量上场同时施工，施工灵活度高，无泥浆、噪音低、文明施工、环保效果好，整体性强；缺点是人员施工风险打，不适合进行淤泥层和流砂层施工。

（4）机械成孔灌注桩：一般采用螺旋钻机、冲击式钻机和正反循环钻机成孔，下放钢筋笼后浇筑混凝土，形成支护体系。优点是刚度大，可用于深大基坑，施工时对周边地层、环境影响较小；缺点是无止水功能，需配合降水或止水措施使用。

（5）SMW工法桩：利用搅拌设备切削土体，然后注入水泥类混合液搅拌形成均匀的挡墙，最后在墙中插入型钢，形成一种劲性复合围护结构。优点是止水性好，构造简单，施工速度快，型钢可以部分回收重复利用；缺点是在基坑深度较大时该围护结构刚性不足，需增加内支撑密度，对施工影响较大。

（6）地下连续墙：采用专用的挖槽设备，沿着基坑的周边开挖狭长的沟槽，按事先划分好的幅段安放钢筋笼、浇筑混凝土。优点是施工时振动小、噪声低，墙体刚度大，对周边地层扰动小，可适用于多种土层；缺点是造价较高。

2 围护结构选择影响因素

通过对以上常用围护结构的优缺点分析，为基坑围护结构的选择提供了依据，但是在围护结构选择过程中还要考虑到多方面因素，具体有以下几个方面：（1）基坑开挖深度：基坑开挖深度是围护结构选择的一个最重要的考虑因素，对于一些开挖深度小的基坑可选择钢板桩、土钉墙等造价较低的围护结构进行施工，甚至在周边环境允许的条件下可以采用放坡开挖方式进行施作。（2）地质条件：很多围护结构形式的施工工艺均对地质条件有一定的要求，因此在选择围护结构形式时必须考虑工程所处位置的地质条件。（3）地下水情况：地下工程无法避免要与地下水打交道，在地下水丰富的地方围护结构的选择需要考虑围护结构的止水性能，如选用半封闭形式的围护结构如钻孔灌注桩等则需要配合止水帷幕进行使用，常用的止水帷幕有搅拌桩、旋喷桩。（4）经济合理性：围护结构的选择除了以上几方面需要考虑的因素外，还需选择几种适合运用的围护结构形式进行经济合理性分析，尽可能在起到应有的支护效果的情况下降低工程造价，节约能源。

3 围护结构施工注意事项

围护结构的选择完成后进入施工阶段，作为地下水土压力的第一重防线，围护结构的重要性不言而喻，这里就几种常用围护结构的施工提出几点需注意的事项。

（1）灌注桩：无论采用何种成孔方式，最终形成结构阻挡水土压力的是桩体，在桩体混凝土灌注过程中须掌控泥浆比重、首盘混凝土方量、导管的拔除时间把握等几个方面，保证成桩质量，使其发挥应有的作用。（2）SMW工法桩：工法桩是在搅拌桩内插入型钢形成一个整体受力的支护结构，搅拌桩的施工需要注意的是围护结构整体施工顺序的安排，最重要的是封闭桩位置的选择，如果是一台设备按照一个方向进行施工，则在进行最终封闭时因首根桩施作时间较长，有了一定的强度，则相邻封闭桩无法有效的咬合，导致出现桩体侵限、出现冷缝等问题。（3）地下连续墙：地下连续墙作为一种使用地质条件广泛、强度高、整体性好的围护结构越来越广泛的应用与地下基坑围护工程，在进行地下连续墙施工时需要合理的选用接头形式，地连墙的接缝止水是一个关键的工序，目前最有效的办法是选用止水性好的接头形式，如十字钢板接头，或者在接缝处施作旋喷桩进行止水。

4 结语

本文通过对几种常用围护结构的优缺点分析、选择影响因素、施工注意事项等几方面进行了较为详尽的分析，深基坑工程围护结构能够高质量的顺利完成意味着该工程已经成功了一半，希望本文能够给广大同行一定的启发。

参考文献：

[1]张春强.地铁基坑各类围护结构的优缺点分析[M].太原：山西建筑，2007.

地下水的优缺点范文第2篇

关键词:地源热泵;地耦管;运行费用

一、项目简介

整个项目由生产厂房区、生活服务区、办公区组成,总建筑面积约为150000m2,其中空调区域由综合办公楼、生产办公楼、研究所、餐厅、更衣室等附属用房组成,建筑面积为23000m2,此外还供应1000人规模的洗浴用水。采用土-气型地源热泵空调系统,不仅可以解决夏季制冷、冬季供暖的问题,而且还可以供应水温在55℃左右的生活热水。该套系统高效节能、运行成本费用低、投资合理、绿色环保。

二、地源热泵空调系统详述

此地源热泵系统,采用垂直式地耦埋管+冷却塔混合式系统。夏季由两台土壤热泵主机承担基本的冷负荷,用水冷冷水机组调节峰值负荷,散热量由地耦管+冷却塔共同实现(冷却塔仅仅在极端情况地耦管能力不足时投入使用);冬季由热泵主机承担热负荷,冷水机组不运行,负荷全部由地耦管提供;同时兼顾全年用生活洗浴热水。整个系统由室外换热系统和室内换热系统两部分组成,室外换热系统根据当地地质条件采用垂直式地埋管换热方式;室内换热系统为地源热泵机组换热系统。

根据实地所做的土壤热响应测试实验得出当地10米以下均为灰岩,土壤的平均导热系数较高,达到3.068W/(m*K),非常适合应用地源热泵技术。室外换热为两管制垂直式地耦管换热方式,施工250个深度为100米的地耦管孔,每个地耦孔内埋设双U型地耦管;地耦管总长100000米。250个地耦孔分为25组,平均每10个孔为一组。二次集管将每组内的10个地耦孔串联起来再接到位于机房内的分、集水器上。这样,在降低施工成本的同时可以最大程度上减少每个组对整个系统的影响。本方案将地耦孔就近施工在建筑物的周边空地(道路、绿地、停车场),可以有效的减少二次集管长度,降低成本。室外地耦系统注满水后形成一个封闭的水循环,利用水的循环和地下土壤换热,将能量在空调室内和地下土壤之间进行转换。其系统稳定,不需要利用地下水的水量,不受地下水使用政策和季节变化影响,不会对本地区地下水的平衡和地下水的品质造成任何影响。

三、设计施工要点分析

(一)设计要点

地源热泵系统地耦管的计算是比较复杂,需要专业的计算软件来完成。在计算上对建筑物全年动态负荷进行优化是很有必要的。在此项目中,初始设计中的地耦管长度为310000米,这使得工程初投资增加将近100万元。项目所在地的全年气候状况,制冷/制暖的周期以及每日的工作时间是在进行计算中需要注意的要点。

(二)施工要点

保证地耦管孔的深度,地耦管的长度符合设计要求是施工中的重点。打孔过程中不可避免出现孔深不达标,废孔的情况,这会导致地耦管长度不够,出水温度偏高/低(夏/冬季),机组耗电量增大。此外灌浆也是需要关注的重点。灌浆材料为膨润土和原浆的混合体,灌浆采用加压回灌方式,保证密实,孔内无空腔。

四、能量消耗对比

从两种系统名义功率分别比较年运行费用,即传统水冷冷水机组+锅炉和地源热泵模式。由表1可知地源热泵相比传统空调在运行费用方面的有着巨大优势,主要体现在两个方面:一是地源热泵的COP值高,其中制冷时COP值高可达到5.6,制热时COP值高可达到5.2;二是可以夜间制造生活热水,利用波峰波谷的电价政策降低运行费用。

五、优缺点评价

第一,地源热泵技术是直接转换成冷、热风,为房间制冷或供暖,其技术含量和节能效率高。第二,采用PE管道埋设的地耦管,具有高可靠、寿命长(70年以上)、免维修、运行成本低等特点,不受开采地下水的限制,节省了水资源使用费。第三,夏季利用主机排放的余热加热生活热水,无需耗电、耗油;冬季机组既制热又提供热水,其热水费用与太阳能热水器费用相当。第四,系统初投资大,成本回收周期长。第五,地耦管维修困难。

六、结束语

当今社会,环境污染和能源危机已成为威胁人类生存的头等大事,节能与环保应是我国优先解决的课题,而地源热泵技术运用到建筑物采暖空调中是理想的节能环保型空调技术。

参考文献:

1、徐伟等.地源热泵工程技术指南[M].中国建筑工业出版社,2001.

2、王勇.地源热泵的技术经济分析[J].建筑热能通风空调,2001(5).

地下水的优缺点范文第3篇

关键词：盾构法；碎岩层；盾构掘进新技术；监控体系

中图分类号：U455　文献标识码：A　文章编号：1009－2374(2009)12－0008－02

盾构是一种带有护罩的专用设备，利用尾部已装好的衬砌块作为支点向前推进，用刀盘切割土体，边排土边在开挖壁周围拼装预制混凝土衬砌块，形成永久衬砌。盾构法自19世纪初发明以来，应用范围已从坚实的岩土环境扩大到软土地基、破碎岩层地区。然而，复杂的地质环境也对盾构法掘进工程的质量、施工安全和防止伴生灾害提出了更高的要求。要解决上述问题，加大盾构掘进新技术和新工艺的研发是一个方面，更重要的是要建立一套切实可行的碎岩层盾构法掘进技术的监控体系。

一、碎岩层和盾构法施工的特性

(一)碎岩层的地质特点

地壳中有部分岩层由于含有较多的钙、锌等元素，在地裂隙水的侵蚀下，形成发育较完全的解理和裂缝。多年的地壳运动和外荷载(如爆炸力、冲击力等)作用，加速了岩层的崩解，逐渐形成碎岩层。一般碎岩层在开挖前，岩内应力主要靠碎岩的摩擦力、机械咬合力等进行传递，处于应力平衡状态，开挖后如支护不当则容易引起塌方、地陷、滑坡、山崩等灾害。

(二)碎岩层地带盾构法掘进技术的优缺点

在碎岩层采用盾构法施工，掘进速度快，安全系数高；盾构的推进、出土、拼装衬砌等全过程可实现自动化作业，施工劳动强度低；盾构法是施工时不影响地面交通和地下管线等设施、不影响航道运输；同时施工过程噪音小、对岩体结构和内应力扰动小。但是盾构法施工也有设备投资金额大、前提地质勘查要求高等缺点，只有在不宜采用明挖法或矿山法，且地下水发育，围岩稳定性差，隧道很长而又工期要求紧迫的情况下，采用盾构法施工才是经济合理的。

然而任何地下工程施工都不可避免的要扰动岩体、改变其内应力状态，同时对地表建(构)筑物和路面设施产生各种不利影响；隧道的衬砌结构也容易产生沉降，影响整个工程的质量和安全，因此，必须建立一套盾构法掘进技术监控量测体系。

二、监控量测的目的和意义

通过定期或不定期监测，能及时掌握盾构施工可能对地表、岩体和毗邻建(构)筑物的影响，以便有针对性地制定盾构施工方案，降低出现安全和质量事故的风险；通过及时对地表和衬砌结构的监控量测，分析并预测岩体以上部分的沉降和变形，以便及时采取预防措施，杜绝事故的出现；通过监控量测，及时发现并纠正在工程在平竖曲线、高程等方面的误差，以保证工程质量。监控量测积累的数据，为后续科研和技术攻关提供原始素材。

三、建立监控体系

下面以某城市地铁西郊试验段盾构法掘进技术监控体系的建立为例进行探讨和说明。

工程概况：某城市地铁一号线由西郊段、市区段和东郊段三段组成，全长20.51公里，共设有17个站点，全线采用盾构法掘进技术施工。西郊段从柿林一村开始到市区环城两路与新兴路交叉路口止，起止桩号K0+000～K2+560。经地质勘察发现，西端沿线地质状态较复杂，碎岩层发育完全，地下裂隙水丰富；隧道通过菜地和橘树林，隧道中轴线两侧50m范围内多民房，且在距离K1+037桩号37m处建有西郊变电站1个和12层高框一剪结构职工宿舍楼1幢。

(一)监控量测的内容

1　地表土层变形：竖向位移、地裂缝、水平位移和竖向转角。

2　地表建(构)筑物的变形：房屋沉降与倾斜、地下管线的沉降。

3　衬砌拱圈的变形：拱圈混凝土应变值、拱顶沉降、拱脚沉降和水平位移。

4　地下水的流量和岩层性质的变化。

(二)监控量测的方法

高程(沉降)监测采用高精度水准仪，转角监测采用高精度经纬仪，水平位移监测采用全站仪，衬砌拱圈的变形测量采用应变仪，地下水流量采用水流量计和观察法监测，岩层性质变化采用现场观察法，具体见表1：

(三)监控量测点的布设

1　地表土层变形。沿地铁中轴线方向每隔10m设1个固定监测点，横断面上每隔5m取1个监测点，形成一张地表土层变形监控网，从而能详细有效地获取地表变形数据。

2　地表建(构)筑物的变形。离地铁中轴线左右各50m范围以内的建(构)筑物上均设立至少1个固定监测点，个别大体型建筑物不少于四个点，监测点设在建筑物的墙四角或屋顶固定的特征物体上。本工程西郊段变电站旁的职工宿楼平面图和监控点布设情况如图1所示：

3　衬砌拱圈的变形。施工方在隧道中轴线每隔5m位置处即为拱圈横截面设一个监测面，监测点包含拱顶和两个拱脚不得少于5个点。西郊段隧道内衬砌拱圈的监测点如图2所示ABCDE五点位置：

4　地下水的流量和岩层性质的变化。在离盾构机20m远处设1个地下水流量监测点。但是，与岩层性质监测一样，应加强现场观察，一旦发现异常情况应及时采取紧急措施。

(四)监控量测频率

施工方建立了一套定期监测的制度，监测频率见表2。当施工进入雨季，或者已发现施工过程出现地质异常、地表沉降等现象，应适当增加监测的频率。

(五)数据的记录、初处理和信息反馈

各类监测的数据应及时记录在案，经过去伪存真处理后，应对数据进行初步处理和结论判断。如施工方在该隧道的西端Kl+210～K1+235桩号间每隔5m处连续三天测得的拱顶沉降量记录见表3：

从表3中可以判断出，该隧道K1+210～K1+235间拱顶沉降量大致相同。3月17日上午量测到K1+225的沉降量稍大于其它桩号，偏差范围为15％，后逐渐趋于稳定，说明该段隧道整体性沉降好。

同时，为实现监控过程的信息化管理，有条件的企业应建立一套监控管理系统，通过录入原始的“地表土体监控参数”、“地表建筑物的监控参数”、“衬砌拱圈的监控参数”和“地下水的监控参数”，利用系统的线性回归分析系统预测即将发生的各类现象，以便施工单位提前做好相应准备；各类录入的参数可以通过后处理平台绘制相应的曲线，以便于进行直观分析。

四、结语

随着盾构机技术的发展，盾构法掘进技术的应用范围将更加广泛，在碎岩层修建隧道等地下结构，势必要遇到沉降、变形等各种难题，因此建立一套“量测－记录－处理－反馈”的监控体系对于保证盾构法隧道施工的安全和质量十分必要。文中探讨的盾构法掘进技术监控体系可以为施工管理和监测提供参考，更加完备的监测体系有待各位进一步探讨。

参考文献

[1]赵纪平，盾构法隧道施工的监测[J]科技信息，2008，(11)

[2]陈景平，胡锋，等，盾构法地铁隧道施工中的形变监测[J]江西测绘，2007(增)，

[3]郭磊，监控量测在盾构施工中的作用[J]隧道建设，2005，(4)

[4]金淮，赵建全，盾构下穿首都机场施工监测变形特性分析[J]都市快轨交通，2008，(10)

[5]徐军，鼓山隧道浅埋段施工监控量测技术研究所，建造技术，2009，(5)

地下水的优缺点范文第4篇

[关键词]：排水 ；供水与生态环境保护相结合；优化组合。

1、组合必要性分析

众所周知，华北煤层积水盆地矿井水文地质特征显示立体注水结构，由液压连接的多层含水层组成连同各种内部或外部边界，主要问题有以下几点：（1）盆地的煤炭储量受到水的威胁。例如在凤峰，邢台，焦作，淄博，淮北，淮南煤炭，矿区预计煤炭储量受到水危害的威胁分别高达52%，71%，40%，60%，48%和90%，这很明显是因水灾害造成的矿井现象严重。（2）煤层下水爆发事故，严重影响了安全生产。一些统计数据显示那里从1927年到1985年，共有17次水爆发生超过1立方米每秒的流量。（3）盆地煤矿区供水需求越来越难满足，原因不仅是因为干旱和半干旱的天气条件，还有大量的排水煤矿深度落后和非法开采水资源。像中国西部大片地区因地下水位下降导致荒漠化等其他很多生态问题。

这三个问题是相互矛盾的。为了解决问题确保安全采矿，满足水资源需求，减缓步伐生态环境恶化，有必要研究排水，供水和生态环境保护[1]。

2、研究的最新状态和问题

一些家虽然对排水与供水相结合的研究很早就开始，他们的观念很简单，在研究中还有一些关于组合的理论与模式优缺点。中国的研究历史可以分为三个阶段。第一阶段是利用矿井水。一个世纪以前，矿井开始被用作供水矿山，但当时的利用规模和效率相当有限。第二阶段是一个综合的阶段：利用矿井水来防止水灾害。

3、三位一体系统

三位一体系统结合了排水，供水和生态环境质量保护。三位一体系统的整合与协调根据组合区分。该系统的整合意味着利用矿井和水泵下的排水水到地面上作为供水不同目的而不伤害生态环境质量。煤矿不仅是排水场，而且是供水来源。

系统的协调意味着为不同的供水渠建设一些供水来源，要确保地下水补给和生态环境质量。它提前拦截向地下充水的地下水，这不仅可以为消费者提供优质的地下水，达到降低目标矿井中的地下水位，也有效降低了排水和水的成本治疗，改变了传统的被动防范模式将地下水危害控制变为主动拦截。

为了三位一体系统的综合性，矿山和土地下的地表抽水井主要渗透到直接薄层岩溶含水层中采煤层，而对于系统的协调，浅层地表井主要为无渗透到非常厚的岩溶含水层。 因此，水文地质概念模型为系统涉及由不同内部边界液压连接的多层含水层。设立立体水文地质概念模型和相应的数学模型是解决系统管理问题的先决条件[2]。

三位一体制度的管理不仅考虑到降低地下水的排水系统和安全操作，也注意到供水子系统的需求和生态环境保护的质量变化子系统。 它们在整个组合系统中扮演着相同重要的角色。 它控制每个含水层的地下水头，以满足某些水头的安全并保证矿井和附近的一定数量的供水地区，但不得超过地下水的最低水位，这可能导致降低生态环境质量。

4、以矿井为例研究

基于这些问题，应考虑以下约束条件：

（1）含水层中地下水压力的安全采矿约束。共有三个典型行业的煤矿，即汉王矿，燕马庄矿，九里山矿。这些矿山的采矿水平升高是不同的，因为在中国科学定为汉王矿矿开采二级，燕山庄二矿开采二级，九里山矿为第一矿区。根据采矿经验，安全采矿状态下的地下水水位压力高度被认为是大约100-130米。因此，在三个管理步骤中，地下水位下降至少在三个矿井的含水层必须相当于安全的下降值防止矿井下的地下水危害，并保证其安全运行。（2）地质生态环境质量约束。为了防止地下水泄漏从上部多孔含水层进入底部，然后进一步向下渗透污染了薄层石灰石含水层在，地下水的位置底部多孔含水层的头部必须保持一定的高度，即地下水的下降它不允许超过最大值。（3）含水层浅层地表井的地下水头约束。浅地表井应渗透含水层，以避免地质环境危害，如岩溶崩塌和深层岩溶地下水污染。地下水位下降在含水层中，浅层地表水井不允许超过临界值。（4）含水层地下水源的工业供水约束。行业北部计划的火电厂所需的工业用水供应根据行业系统的综合设计，设计为1.5 m3 / s。为了满足水的需求，地下水源的工业用水量每个管理时间段的含水层必须至少等于1.5 m3 / s。（5）可用于抽象的地下水资源的最大限制。为了长期维持该地区地下水系统的平衡，避免任何因地下水头不断下降而造成有害结果。地下水的使用中不允许超过可用的地下水资源量。

这种情况不仅考虑了有效的保证优势矿井下人工浮游井和安全稳定的供水优势，也注重安全保障率低的矿山下的救援井下供水和大面积钻井。同时，在这种情况下，含水层的浅层地表井不但可以按计划为火力发电厂提供供水，也可以发挥对底层含水层进行脱水的重要作用，地下水的主要补给来源为矿山。如果矿山下的排水系统运行正常，这种情况就可以完全提供矿井下人工浮游井的有效脱水功能，使三位一体系统正常运行。但是，如果排水系统由于意外事故必须突然停止，这种情况仍然可以充分利用陆面抽水井和浅层地表井，并提高其排水率，以弥补三位一体制供水暂时不足，造成经济损失减少[3]。

5、结论

（1）排水，供水与生态环境保护的最佳组合研究在生态领域具有重要的理论意义和应用价值，解决供水不平衡与发展的各地供水来源和保护弱生态环境。（2）组合研究不仅涉及技术管理，也受到经济效益，社会，生态，环境质量的约束。（3）组合模式首次打破长期以来现有的封闭情况，政府部门在其下排水，供水生态环境保护从地质调查阶段到管理评估工作。经济上可以省去重复的地质调查和特别评估工作，节省了大量资金；在技术上，使用一个模型以弥补干扰并相互影响的地下水渗流场，保证计算精度高的预测、管理和评估工作。

[参考文献]：

地下水的优缺点范文第5篇

关键词：水面景观工程 河道两岸 浸没影响

1.流域概况

汉江是我省陕南地区最大河流，也是长江中游最大的一级支流，发源于陕西省宁强县的蟠塚山，由西向东流经勉县、汉台、南郑、城固、洋县、石泉、汉阴、紫阳、汉滨、旬阳等县、区，于白河县出境流入湖北省境内，在汉口注入长江，总流域面积15.9万km2，河道全长1577km。汉江在我省境内流域面积5.48万km2，占汉江全流域面积的34.4%；干流在我省境内长652km，占汉江干流全长的41.3%。汉江在武侯镇以上为江源段，流域面积3160km2，占汉江全流域面积的2.0%；河长75.4km，占汉江干流全长的4.8%。汉江勉县城区以上流域大致呈一扇形，汉江干流居中，支流呈羽状分布于两侧。

2.工程概况

汉江是长江最大的一级支流，自西向东从勉县城区穿流而过，将城区分割为江南和江北两个区域。

汉江勉县城区汉钢大桥～马营大桥段防洪工程属勉县城防的一部分，江北保护区目前是勉县县城中心区，主要以行政、办公、商贸金融、居民居住为主；江南保护区目前分布着汉江钢铁厂生产区及家属区、职业教育中心、九冶生活基地、九冶中、小学等单位，是勉县城市未来副核心区。

为了确保县城防洪安全，落实《勉县县城总体规划》，完善城市基础设施，提高勉县县城品位，改善投资环境，促进城区经济社会发展，勉县政府分别于2007年以及2008年启动汉钢大桥～马营大桥段防洪工程建设以及该段水面景观工程建设，工程分别于2008年及2009年修建完成。

由于已明确修建水面景观工程，加之该段已成堤防及堤基均为强透水状态，故防洪工程修建之间须充分考虑水面景观工程修建后可能产生的环境影响问题，即浸没影响。

3.浸没影响分析

（1）工程区水文地质情况

根据地质勘察资料，汉江作为整个汉中盆地的排泄基准面，接受来自基岩山区、山前洪积扇、二级阶地、一级阶地直至汉江漫滩的地下水补给。从山前至河漫滩，地下水位逐步由高至低。据《勉县城北水源地可行性调查报告》，一级阶地区地下水天然水力坡度为2.2～5.0‰，平均坡度为2.5‰。因此，枯水期地下水向河流排泄，洪水期由于河水位的上升，又反向补给两岸河漫滩，造成漫滩区局部低凹地段的浸没。

另外，由于漫滩区及一级阶地表层砾卵石潜水含水层之下为中下更新统风化泥质半胶结的卵砾石相对隔水层，其厚度超过100m，渗透系数为30m/d，同样属于强透水层。

（2）河道水面景观工程建成后可能产生的环境问题

根据水文地质条件分析，在不采取工程措施的情况下，随着水面工程的形成，河道水位的抬升势必导致两岸地下水位的抬升。从宏观上分析，如果忽略地下水向河流下游方向的渗透，最终的极限状态是地下水位与河道水面景观的正常蓄水位齐平（上升至546.54m），此时两岸地下水向河水的补给关系亦不会改变，因此漫滩区546.54m以下地区的浸没问题是不可避免的。

4.对浸没问题的处理措施

为了防止水面工程建成后河道两岸形成浸没，工程修建前曾提出三种方案进行比较以择优选用：

方案一：将河道两侧局部低凹地段进行垫高。

方案分析：从地形条件看，有可能产生浸没的地区范围并不大，且南岸近河漫滩上的房地产项目己将其地坪统一垫高约3.0m左右（调查汉江钢厂房地产开发小区，其±0标高为548.20m），而且根据《勉县县城总体规划》，堤防改造后两岸规划有一定宽度的城市道路及绿化带，道路及绿化带标高己抬升至水面高程以上，地下水位的上升对其影响不大，回填土方量将相对较小，投资也较少，采用该方案能从根本上解决浸没问题。

缺点：不能控制地下水位抬升，且局部低凹地段分布有少量建筑物，实施受一定制约。

方案二：不考虑地面垫高情况下，在堤防背水侧修建排水渠（排水渠水位保持原地下水位）控制地下水位上升。

方案分析：能使排水渠两侧一定范围内地下水位得到控制，对地面高程没有严格要求。

缺点：A.排水量大，排水渠需较大的断面，详见表1；B.需采用水泵将渗水抽排至下游河道，运行成本较高；C.由于排水渠的设置，极易因为大量排水影响河道水面的形成。

方案三：在堤防背水侧修建排水渠与堤基防渗措施结合使用。

方案分析：在不改变地面高程的情况下，能有效减少河道向两侧的渗漏，且能使地下水位得到一定程度的控制。

缺点：作为防渗措施来说，其主要功能是减少河道向两侧的渗漏，对地下水位降低不起作用，且实施成本巨大；结合排水设施，虽能调整地下水位，但仍需要一定的排水断面，工程整体投资较大。

根据对上述几种方案优缺点分析可以看出，方案二虽能起到降低地下水位作用，但渠道断面大，且由于渠道设置较低，大量排水影响水面工程形成，是不可取的；方案三虽具有减少两岸渗漏、降低地下水位作用，但截渗及排水投资过大，且从长远方面看，随着城市改造，地面标高抬升，渗漏造成的问题会大大减轻（水位抬升至546.54m时渗漏为0m3/d），随着地面抬升，不但解决渗漏问题，同时更彻底解决浸没问题。综合以上几种方案，从经济及合理性角度分析，方案一为最优方案。当然对水面工程而言，河道不向两侧渗漏或渗漏减少并不能代表河道两侧没有渗漏，还是会继续遵循两岸地下水向河水的补给的关系，仍会通过河道流向下游。

5.结论

由于河道浸没影响直接关系着工程可能采取的处理措施进而影响着工程投资，所以针对浸没问题首先应进行正确分析以及判断，尽可能降低工程造价节约投资。本工程属强透水地层，渗透系数相对较大，渗透量也大，但上游来水充足，通过分析得出防止渗漏以及浸没不一定非得采取防渗处理措施。且对于大多数水面工程而言，工程建成后一旦形成水面其淤积影响不可忽视，随着坝前泥沙淤积增多，有些渗透通道会逐步被泥沙所堵塞，透水通道也就变成非透水状态了（商洛市丹江橡胶坝水面工程就是明显例子），因此须正确分析浸没影响。当然也有一种情况属必须采取工程措施的，就是在水质较差，且上游来水较少，一旦产生渗漏极易对地下水造成污染，这种情况需另外对待，就要考虑防渗措施了（如渭南市沋河橡胶坝水面工程采取土工膜进行防渗处理）。

总之，水面景观形成大多数情况下均会形成一定渗漏，但渗漏造成的浸没影响大小不一，需要人们进行认真分析及总结，方能为后建工程起到借鉴作用。

参考资料：

（1） 关于《堤防工程地质勘察规程》中若干问题的探讨，韦 港 冀建疆

（2）陕西水环境工程勘测设计研究院《汉江勉县铁路桥～马营大桥段防洪工程地质勘察报告》；

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