李玉坤

（黑龍江省合壹環(huán)保科技有限公司，黑龍江 大慶163711）

地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)是對(duì)建設(shè)項(xiàng)目在建設(shè)期、運(yùn)營(yíng)期和服務(wù)期滿后對(duì)地下水水質(zhì)可能造成的直接影響進(jìn)行分析、預(yù)測(cè)和評(píng)估，提出預(yù)防、保護(hù)或者減輕不良影響的對(duì)策和措施，制定地下水環(huán)境影響跟蹤監(jiān)測(cè)計(jì)劃，為建設(shè)項(xiàng)目地下水環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。本文重點(diǎn)分析地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)中環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀調(diào)查評(píng)價(jià)方法、建設(shè)項(xiàng)目可能造成的直接影響分析預(yù)測(cè)評(píng)估的技術(shù)方法及應(yīng)用要點(diǎn)。

1 地下水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)評(píng)價(jià)技術(shù)方法

建設(shè)項(xiàng)目地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查主要有水文地質(zhì)條件調(diào)查、包氣帶污染現(xiàn)狀調(diào)查、地下水環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)及環(huán)境水文地質(zhì)勘察與試驗(yàn)。其中，水文地質(zhì)條件調(diào)查以收集現(xiàn)有資料為主，包氣帶污染現(xiàn)狀調(diào)查采取包氣帶進(jìn)行分層取樣以對(duì)包氣帶受到的污染狀況進(jìn)行研究分析：通常情況下，技術(shù)人員通過(guò)對(duì)地下水質(zhì)及高度的監(jiān)控來(lái)完成對(duì)水環(huán)境的監(jiān)測(cè)和研究，從而全面評(píng)估該區(qū)域內(nèi)的水文環(huán)境及地下水流場(chǎng)的情況，并作為評(píng)估水環(huán)境情況的重要基礎(chǔ)信息。若想確實(shí)做好水文勘測(cè)與分析工作，便需在前期掌握大量的基礎(chǔ)信息，通過(guò)實(shí)地調(diào)查來(lái)獲取一手?jǐn)?shù)據(jù)資料，就地下水含水層的具體情況，以及評(píng)價(jià)中所涉及的具體參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行細(xì)致的調(diào)查。

通常開(kāi)展地下水情況評(píng)價(jià)可采用標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)法。

P=CiCsiCiCsi 式中：Pi 表示第i 個(gè)水因子的指數(shù)；Ci 表示第i 個(gè)水質(zhì)因子所具有的濃度指標(biāo)；Csi 則表示第i 個(gè)水質(zhì)因子的標(biāo)準(zhǔn)濃度，濃度單位均為mg/L。如果標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)值高于1，則說(shuō)明該水質(zhì)已經(jīng)超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，指數(shù)值越高，則表示超標(biāo)情況越嚴(yán)重。

2 地下水環(huán)境影響預(yù)測(cè)技術(shù)方法分析

建設(shè)項(xiàng)目中的水環(huán)境預(yù)測(cè)方式主要為數(shù)學(xué)模型與類比方式。其中前者包括數(shù)值方法等。通常地下水預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型使用的方式為解析法，在求解難度較高的水動(dòng)力彌散方程中應(yīng)用頻率較高，而處理實(shí)際問(wèn)題時(shí)，多用數(shù)值方法來(lái)完成求解過(guò)程。在實(shí)際分析和計(jì)算時(shí)，可運(yùn)用解析對(duì)照數(shù)值的方式來(lái)完成檢驗(yàn)和對(duì)比，并以同樣的方式進(jìn)行水動(dòng)力彌散系數(shù)的求解。在地下水?dāng)?shù)值模型中，使用應(yīng)用條件手段來(lái)解決復(fù)雜程度較高的地質(zhì)環(huán)境，以及對(duì)待開(kāi)發(fā)的地下水源進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià)，同時(shí)還能夠預(yù)測(cè)出使用不同開(kāi)采方式所產(chǎn)生的相應(yīng)變化情況，即預(yù)估不同情況下的水質(zhì)變化情況。但此種方式并不適用于對(duì)管道流的模擬評(píng)價(jià)情況。在地下水?dāng)?shù)值模型中，通常使用水流模型來(lái)完成對(duì)各向異性、非穩(wěn)定地下水流的系統(tǒng)評(píng)估。水可作為溶質(zhì)移動(dòng)的媒介，因此對(duì)地下水溶質(zhì)移動(dòng)參數(shù)的模擬可在模擬水流場(chǎng)的基礎(chǔ)上實(shí)施。可見(jiàn)水溶質(zhì)移動(dòng)的數(shù)值模型主要包含水流模型與溶質(zhì)運(yùn)移模型兩種。

當(dāng)前行業(yè)主要使用的是GMS、FEFLOW 等較為前沿的軟件，尤其在計(jì)算水平較為發(fā)達(dá)的區(qū)域，應(yīng)側(cè)重使用較為高端的軟件技術(shù)。而水文地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜，且無(wú)法達(dá)到理想計(jì)算要求的區(qū)域，則應(yīng)使用較為專業(yè)的軟件來(lái)完成數(shù)值的模擬和相應(yīng)的計(jì)算。

Visual MODFLOW 由加拿大最先研制，其基于MODFLOW進(jìn)行了技術(shù)方面的革新，曾作為行業(yè)較受認(rèn)可的三維地下水和溶質(zhì)運(yùn)移評(píng)價(jià)的專業(yè)性的系統(tǒng)，具有較強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)性及使用價(jià)值。該系統(tǒng)平臺(tái)將MT3D99、MODPATH 等軟件進(jìn)行了無(wú)縫集成，從而形成了更具有科學(xué)性的Windows 菜單與可視性的功能作用，從而提升了數(shù)值的操作性能。其界面由前處理、計(jì)算及后處理三大模塊組成，三者既相互獨(dú)立，又彼此聯(lián)系，成為一個(gè)有機(jī)的整體。

GMS 是在概念模型基礎(chǔ)上進(jìn)行開(kāi)發(fā)研制出的水環(huán)境模擬軟件。其包括了對(duì)水環(huán)境進(jìn)行模擬的各環(huán)節(jié)的工具設(shè)施，如建模、可視化等，該軟件是目前唯一能夠在技術(shù)上對(duì)Solids、鉆孔數(shù)據(jù)及地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)形成支持作用的系統(tǒng)，同時(shí)包括2D、3D 有限單元等模型。

FEFLOW 由德國(guó)WASY 公司開(kāi)發(fā)研制，其能夠?qū)崿F(xiàn)圖形人機(jī)對(duì)話、在既定的空間內(nèi)形成各類有限的單元網(wǎng)絡(luò)、將空間參數(shù)區(qū)域化管理，以及在較短的時(shí)間內(nèi)完成準(zhǔn)確的數(shù)值計(jì)算和圖形視覺(jué)化等功能。在該系統(tǒng)中，用戶能夠以較為便捷的方式生成空間有限的單元網(wǎng)格，同時(shí)設(shè)置好模型的參數(shù)指標(biāo)和邊界的條件，模擬運(yùn)行狀態(tài)下的數(shù)值及將相應(yīng)的結(jié)果進(jìn)行實(shí)施的圖形顯示。

數(shù)值模擬需要建模、資料收集、資料數(shù)值化、概念模型及求解之后，是對(duì)模型進(jìn)行識(shí)別與檢驗(yàn)的環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)對(duì)整個(gè)數(shù)值模擬及迷行的建設(shè)均會(huì)產(chǎn)生較為重要的影響，因此在實(shí)施識(shí)別與檢驗(yàn)工作時(shí)，技術(shù)人員需重新界定地質(zhì)概念的模型，并對(duì)水文條件進(jìn)行研究分析，從而再度提高對(duì)地質(zhì)模型的認(rèn)知水平，進(jìn)行地質(zhì)實(shí)踐的再次勘測(cè)。

3 現(xiàn)階段地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)要充分參考水環(huán)境的調(diào)查結(jié)果以及其影響的預(yù)測(cè)結(jié)論，對(duì)工程項(xiàng)目的各個(gè)實(shí)施環(huán)節(jié)，以及采取不同污染防控手段后產(chǎn)生的影響進(jìn)行客觀而全面的分析和評(píng)估。同時(shí)要注意以下兩個(gè)問(wèn)題，第一，如果對(duì)水環(huán)境的影響預(yù)測(cè)結(jié)果沒(méi)包含當(dāng)前的環(huán)境質(zhì)量時(shí)，則應(yīng)對(duì)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀進(jìn)行疊加考慮后在實(shí)施評(píng)價(jià)。第二，評(píng)價(jià)內(nèi)容應(yīng)指向項(xiàng)目對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生的直接影響，尤其評(píng)價(jià)項(xiàng)目對(duì)水環(huán)境保護(hù)所到達(dá)的理想目標(biāo)所產(chǎn)生的影響效果。

進(jìn)行地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)的時(shí)候，涉及到的概念會(huì)有些模糊，這時(shí)使用模糊綜合的評(píng)判法是比較好的選擇。該評(píng)判法建立在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上，利用對(duì)模糊級(jí)別的判定，可以很清楚的判斷出水質(zhì)的好壞，有無(wú)污染的問(wèn)題。除此之外，還可以判斷出地下水的質(zhì)量類別。

在B=A*R 公式當(dāng)中，其中A 表示的是評(píng)價(jià)因子權(quán)重分析所構(gòu)成的向量，也就是因子權(quán)重模糊矩陣。R 則表示比較模糊的關(guān)系矩陣，是針對(duì)每一個(gè)評(píng)價(jià)因子，判斷出的評(píng)價(jià)等級(jí)隸屬度。而B(niǎo) 則表示評(píng)價(jià)樣本，也就是評(píng)價(jià)結(jié)果向量。

地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)的操作步驟主要有如下兩個(gè)。第一，評(píng)價(jià)因子隸屬度大小的確定，而隸屬度最大的就是水樣點(diǎn)分類等級(jí)。一般來(lái)講，致使地下水環(huán)境質(zhì)量變差，產(chǎn)生人體危害的物質(zhì)主要包括礦化度，氨氮、硝酸鹽氮、鐵、鉛等。第二，將因子權(quán)重矩陣A 確定好。

此外要重視地下水水位動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集。地下水環(huán)境的情況，要想把握好需要在進(jìn)行地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)時(shí)，使用地下水水位動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。工作人員在采集數(shù)據(jù)中，分析可用含水層和表水層之間的聯(lián)系，下面幾個(gè)步驟可供使用。第一，將含水層和表水層中的每一項(xiàng)數(shù)據(jù)統(tǒng)一記錄在模型里，前提是先建好數(shù)學(xué)模型。第二，因不一樣水層的水力聯(lián)系不同，在獲取動(dòng)態(tài)地下水位數(shù)據(jù)之后，可依據(jù)關(guān)聯(lián)性判斷地下水的水動(dòng)力場(chǎng)。第三，在區(qū)域內(nèi)設(shè)置不同監(jiān)測(cè)孔，能夠監(jiān)測(cè)到每一個(gè)位置的水位和流向，而這些可以使用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，形成動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。第四，針對(duì)當(dāng)?shù)厍闆r建立水文數(shù)據(jù)庫(kù)，并對(duì)比數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)變化和過(guò)去數(shù)據(jù)的不同。第五，依據(jù)對(duì)比結(jié)果判斷水位，地下水水量，發(fā)現(xiàn)并確定可能產(chǎn)生污染的地方。

目前，水環(huán)境問(wèn)題逐漸成為制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要因素。根據(jù)國(guó)內(nèi)外研究表明，受全球環(huán)境變化和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的影響。因此，地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)水平的不斷提高，進(jìn)一步為地下水資源管理以及相關(guān)開(kāi)發(fā)利用奠定了良好基礎(chǔ)。在實(shí)踐的探索過(guò)程，應(yīng)該結(jié)合相關(guān)的技術(shù)手段，有針對(duì)性的采取更加科學(xué)的技術(shù)方法，以全面提高研究效率。