地下水灾害的分析和研究.docx

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地下水灾害的分析和研究

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梁丽青+胡宇祥+殷飞

【摘要】地下水灾害是由于地下水位上升到一定程度，对原来周围的生态、居住、农业、建筑物等造成的灾害。比如农田的渍涝、土壤的盐碱化、对建筑物和路基的浸泡和侵蚀等，研究地下水灾害可以为分析和避免灾害产生，保持生态可持续发展，节约水库移民造价提供一定的依据。

【Abstract】Groundwaterdisasteristhedamagetothesurroundingecology，habitation，agriculture，buildingsandsoonafterthegroundwaterlevelrisestoacertainextent，suchasfarmlandwaterlogging，soilsalinization，thebuildingsandroadbedsoakinganderosion.Thestudyofgroundwaterdisasterscanprovideabasisforanalyzingandavoidingdisasters，maintainingecologicalsustainabledevelopmentandsavingthecostofreservoirresettlement.

【关键词】地下水；水动力；水化学；水环境

【Keywords】groundwater；waterpower；waterchemistry；waterenvironment

P641.8【文献标志码】A1673-1069（2017）12-0181-02

1引言

地下水灾害是由于地下水位上升到一定程度，对建筑物（尤其是地基）、农业、人类居住和生活环境等造成一定的危害，当然不是所有的地下水上升都会带来灾害，但是当河道水位原本就较高，再加上水库周围地质透水性好，就会十分危险。所以，分析地下水位抬高的危害就显得十分重要[1]。

通过研究，地下水灾害问题主要有三种类型：地下水动力灾害、地下水化学灾害和地下化水环境灾害[2]。

2地下水动力灾害

地下水经过长期的发展，和周围的地质、水文等环境形成了一种物理平衡状态，这种平衡状态成为地下水动力环境平衡，当周围条件发生变化时，这个平衡就会受到影响，通过周围环境自身的动力调整，使其重新达到平衡。这个调整的过程就会给人类的生存环境带来或多或少，或有利或不利，甚至是严重的影响。论文主要讨论研究区内地下水位上升会带来什么不利影响，甚至导致灾害发生。

2.1地面沉陷灾害

引起地面沉降的机理如下：①含水层的水被抽取后，一般其水位通过周围滞水层弹性释水来弥补，但如果开采过量，自身的平衡系统还来不及补给，补给小于抽水量；②如果含水层中的水被大量抽取到一定程度，它的水头就会小于滞水层中的水头，为达到平衡，滞水层会释放更多的水补给地下水，滞水层的水失去过多，其覆盖层就会向下压实发生塌陷，导致地面沉降[3]。

2.2滑坡（边坡的稳定性）灾害

出现滑坡的地形一般为斜坡，斜坡稳定性的主要影响因素是其内部剪应力。已有试验证明水会导致剪应力降低，当斜坡面水位升高时，剪应力降低，而水给的垂直压力却增大了，所以滑动力也相对增大，当滑动力大于剪应力时，就会发生滑坡。由此可见，水库浸没带来的地下水位上升会增大滑动的可能性。如果再加上特大暴雨等情况，滑坡的可能性就更大了，甚至导致坍塌。

3地下水化学灾害

如上文所述，地下水在长期的地质和外在环境影响下形成了一个物理平衡，当然也存在一个化学“平衡”。地下水在流动的过程中，会与周边的岩土、沉积物等发生物质交换（包括宏观的和微观的），这样含水层的不同部位由于地下水的滞留长短，其所包含的化学成分也会有差异。对于一个时间滞留较长的地带，其化学成分是相对稳定的，这就是一个“平衡”。

地下水化学灾害包括了咸水、海水入侵，有害元素的污染两个方面，由于研究区多半位于哈尔滨市，其地理位置是被大陆包围，附近没有海洋，所以海水入侵这种污染类型对于研究区基本不会发生，所以不作具体介绍，这里只介绍其機理：即当地下水升高，会导致其向低处流，这样含水层就会与相邻地相连，最后与海水相连，海水密度高、压力大，会回流到地下水，地下水再补给河流，往复循环达到动态平衡，而海水就会侵入河流和地下水。

虽然研究区不靠海但是也有可能被咸水污染。当蒸发大于补给时，此处水量密度就会加大，矿化度也会加大，如上机理，如果河流通过含水层与咸水相连，就会被污染。

有害元素污染，除个别土壤或地层中含有有害元素外，大部分都是人为造成的。污染物的来源和方式如下：

①工业排放的废水、各种洗涤剂和生活中产生的污水等