地下水环境影响评价培训教材

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1、目（内容结构）录第一节 水文地质基础知识1一、自然界水循环1二、地下水赋存条件1三、含水层与隔水层3四、蓄水构造4五、含水层的埋藏条件4六、地下水的补给、排泄与迳流6七、地下水运动的基本定律9第二节 地下水的理化性质与水质污染10一、地下水的物理、化学性质10二、地下水运移过程中的物理、化学作用15三、地下水污染16第三节 地下水环境影响评价工作分级与技术要求19一、评价工作分级19二 评价工作技术要求24第四节 地下水环境现状调查监测与评价25一、基本要求25二、污染源调查26三、地质环境现状调查27四、地下水环境现状监测27五、环境水文地质勘察与试验30六、调查资料的研究与应用33七、地下

2、水环境质量现状评价35第五节 地下水环境影响预测40一、基本要求40二、地下水环境影响分析41三、类建设项目环境影响预测48四、类建设项目环境影响预测62第六节 地下水环境影响评价70一、 评价原则71二、 评价范围71三、 评价方法71四、 评价要求71第七节 地下水环境保护措施与对策72一、原则与要求72二、保护措施与对策72三、污染含水层的治理73第八节 地下水环境影响评价专题文件的编写要求74一、环境影响评价工作方案地下水专题74二、环境影响报告书地下水环境影响专题报告75参 考 文 献76第四章 地下水环境影响评价第一节 水文地质基础知识一、自然界水循环地球上的水，以气态、液态、和固

3、态三种形态存在于大气圈、水圈、岩石圈及生物圈中。地球上水的总量约为15亿km3。其中绝大部分（约13.7亿km3）储存于海洋中,河流湖泊中的水约75.12万km3,地面以下17km以内地下水的总量约为841.7万km3,其中约有50%以上储存于地面以下1 km的范围内。在太阳热能及重力作用下，地球上的水由水圈进入大气圈，经过岩石圈表层及生物圈再返回水圈，如此循环不已。水循环的上限可达地面以上16km的高度，即大气的对流层，下限可达地面以下平均2km左右的深度，即地壳中空隙比较发育的部分。二、地下水赋存条件（一）岩石中的空隙地下水赋存于岩石空隙中，岩石空隙既是地下水的储容场所，又是地下水的运动通

4、道。空隙的多少、大小、连通情况及分布规律，决定着地下水分布与运动的特点。将空隙作为地下水的储容场所与运动通道研究时，可以分为三类，即：松散岩类中的孔隙、坚硬岩石中的裂隙、易溶岩石中的溶穴与溶蚀裂隙。1.孔隙 松散岩类由大大小小的颗粒组成，在颗粒或颗粒的集合体之间存在着相互连通的空隙，因是小孔状，称作孔隙。2.裂隙 固结的坚硬岩石，包括沉积岩、岩浆岩与变质岩。其中不存在或很少存在颗粒之间的孔隙，岩石中主要存在各种成因的裂隙，即成岩裂隙、构造裂隙与风化裂隙。3.溶穴与溶蚀裂隙 易溶的沉积岩，如岩盐、石膏、石灰岩、白云岩等，由于地下水对裂隙面的溶蚀而成溶蚀裂隙，进一步溶蚀便形成空洞就是溶穴或称溶洞。

5、衡量岩石中空隙发育程度的指标是空隙度，对应以上三种空隙分别称孔隙率、裂隙率和岩溶率。虽然三者都是说的岩石中空隙所占整体岩石的体积比，但在实际意义上区别很大：松散岩类空间上颗粒变化较小，而且通常是渐次递变的，因此，对某一类岩性所测得的孔隙率有较好的代表性，可以适用于一个相当大的范围；坚硬岩石中的裂隙，受岩性及应力的控制，一般发育很不均匀，某一处测得的裂隙率只能代表一个特定部位的情况，适用范围有限；岩溶发育一般不均匀，利用现有的办法，实际上很难测得能够说明某一岩层岩溶发育程度的岩溶率。即使求得了某一岩层的平均岩溶率，也仍然不能代表真实的岩溶发育情况。因此，岩溶率的测定方法及其意义，都不值得进一步探

6、讨。岩石空隙的发育程度，实际上远比上面所讨论的复杂。例如：松散岩类固然主要发育孔隙，但某些粘性土失水干缩后可以产生裂隙，这些裂隙的水文地质意义往往超过其原有的孔隙；成岩程度不高的沉积岩，往往既有裂隙又有孔隙；易溶岩在同一岩层的不同部位，由于溶蚀强度不均一，有的部分主要发育裂隙，有的部分主要发育溶穴。因此，进行工作时必须从实际出发，分析空隙的形成原因及控制因素，弄清其发育规律。只有这样，才有利于分析地下水的储存与运动条件。(二) 岩石中水的存在形式岩石中存在着各种形式的水。存在于岩石空隙中的有结合水、重力水及毛细水，另外还有气态水和固态水。组成岩石的矿物中则有矿物结晶水。1.结合水 松散岩类的颗

7、粒表面及坚硬岩石的裂隙壁面均带有电荷，水分子受静电作用在固体表面受到强大的吸力，排列较紧密，随着距离增大，吸力逐渐减弱，水分子排列渐为稀疏。受到固体表面的吸力大于其自身重力的那部分水便是结合水。结合水被束缚在固体表面，不能在重力作用下自由运动。2.重力水 距离固体表面更远的那部分水分子，重力影响大于固相表面的吸引力，因而能在自身重力作用下自由运动，这部分水就是重力水。3.毛细水 松散岩类中细小孔隙通道可构成毛细管。在毛细力的作用下，地下水沿着细小孔隙上升到一定高度，这种既受重力又受毛细力作用的水，称为毛细水。毛细水广泛存在于地下水面以上的包气带中。（三）与地下水储容、运移有关的岩石性质1.空隙

8、的大小 当空隙足够大时，空隙中既有结合水又有重力水；微细的空隙，若颗粒间距小于结合水厚度的两倍，空隙中便全部充满结合水，而不存在重力水。在粘性土的微细孔隙及基岩的闭合裂隙中，几乎全部充满着结合水。而砂砾石、具有宽大张开裂隙及溶穴的岩层中，几乎全是重力水，结合水的量微不足道。2.容水度 即岩石中所能容纳的最大的水的体积与溶水岩石体积之比，以小数或百分数表示。显然，在数值上溶水度与孔隙率、裂隙率、岩溶率相等。但是，对于膨胀性的粘土来说，充水后体积扩大，容水度可以大于孔隙度。3.持水度 饱水岩石在重力作用下释水时，一部分水从空隙中流出，另一部分水以结合水、触点毛细水的形式保持于空隙中。持水度是指受重

9、力影响释水后岩石仍能保持的水的体积与岩石体积之比。岩石空隙比表面积越大，结合水含量就越大，持水度也越大。颗粒细小的粘性土比表面积很大，有时其持水度可以等于容水度，即没有重力水给出；中、粗砂的持水度较小；具有宽大张开裂隙与溶穴的岩石，持水度是微不足道的。4.给水度 饱水岩石在重力作用下释出的水的体积与岩石体积之比。给水度在数值上等于容水度减去持水度。粗颗粒大空隙的岩石给水度接近容水度；粘性土及微细裂隙的岩石的给水度很小或等于零（见表4-1）。表4-1 常见松散岩类的孔隙度与给水度参考值3岩石名称砾石粗砂中砂细砂亚粘土粘土泥炭孔隙度（%）4042475080给水度0.3-0.350.25-0.30

10、.2-0.250.15-0.20.04-0.075.岩石的透水性及其影响因素 岩石的透水性是指岩石允许水透过的能力。其定量指标是渗透系数。渗透系数是反映岩石透水性的重要指标，它反映了水在岩石中流动所受阻力情况，与空隙类型、大小及水的粘滞阻力有关。表4-2给出了黄、淮、海平原地区渗透系数的经验值供参考。表4-3为常见岩石透水程度参照表。空隙大小及空隙多少决定着岩石透水性的强弱，但两者的影响并不相等，空隙大小经常起决定性作用。对于松散岩类来说，孔隙度变化较小，给水度的大小在很大程度上可以说明透水性的好坏。表4-2 黄、淮、海平原地区渗透系数经验值一览表3岩性渗透系数（m/d）岩性渗透系数（m/d）

11、砂卵石80粉细砂5-8砂砾石40-50粉砂2-3粗砂20-30亚砂土0.2中粗砂22亚砂-亚粘土0.1中砂20亚粘土0.02中细砂17粘土0.001细砂6-8三、含水层与隔水层表4-3 岩石透水性参照表3透水程度渗透系数（m/d）代表岩性强透水10卵石、砾石、粗砂、具溶洞的灰岩良透水10-1.0砂、裂隙岩石半透水1.0-0.01亚砂土、黄土、泥灰岩、砂岩弱透水0.01-0.001亚粘土、粘土质砂岩不透水（隔水）0.001粘土、致密的结晶岩、泥质岩含水层是指能够透过并给出相当数量水的岩层。含水层不但储存有水，而且水可以在其中运移。隔水层则是不能透过和给出水，或透过和给出水的数量很小的岩层。划分含

12、水层和隔水层的标志并不在于岩层是否含水，关健在于所含水的性质。空隙细小的岩层，所含的几乎全是结合水。而结合水在通常条件下是不能运动的，这类岩层起着阻隔水通过的作用，所以构成隔水层。空隙较大的岩层，则含有重力水，在重力作用下能透过和给出水，即构成含水层。含水层和隔水层的划分又是相对的，并不存在截然的界限。例如，粗砂层中的泥质粉砂夹层，由于粗砂的透水和给水能力比泥质粉砂强，相对而言，后者可视为隔水层。而同样的泥质粉砂若夹在粘土层中，由于其透水和给水的能力比粘土强，又当视为含水层了。在一定条件下，含水层与隔水层可以互相转化。例如在正常条件下，粘性土层，特别是小孔隙的粘土层，由于饱含结合水而不能透水与

13、给水，起着隔水层的作用。但当孔隙足够大时，在较大的水头差作用下，部分结合水会发生运动，粘土层便能透水并给出一定数量的水。这种现象实际上普遍存在着。对于这种兼具隔水与透水性能的岩层，可称为半含水半隔水层。所谓的越流渗透主要是在这类岩层中进行的。含水层只是个形象的名称，对松散岩土是比较合适的。因为松散岩土多呈层状，其间孔隙的分布连续而均匀，因此赋存的地下水也呈连续均匀的层状分布。但对坚硬岩石中的裂隙及可溶性岩石中的溶隙，由于空隙发育的不均匀性，其中的地下水并非为层状分布，而只在岩层的某些部位，有若干裂隙、溶隙发育且互相连通时，才分布有水。例如：当一条大的断层穿越不同岩性的地层时，只有在断裂带中水的

14、分布连续且比较均匀。又如在岩溶化的地层中，只有在溶隙发育的部位才含有水，而并非整个岩层都含有水。因此，在这样一些情况下，将含水岩体统称为“含水层”是不恰当的，通常就称其为含水系统。所谓系统，是针对地下水的赋存和运移而言，即指岩体中在一定程度上和在一定范围内相互连通的空隙。在一个系统中的地下水，可将其看成一个整体，具有统一的水力联系，即当这个系统的某些部位接受外界水补给时，整个系统的水量就将增加；而当系统中任何一处向外排水或人为取水时，则整个含水系统的水量将减少。此外，当我们进行地下水资源评价或对地下水的运动、转化进行研究时，所注重的不仅仅是地下水的分布状况，更重要的还有地下水的动态特征。因此，

15、对地下水的分布和运动按系统概念进行研究将更为全面和合理。从这个意义上说，赋存地下水的岩土，不论其空隙属性是裂隙、溶隙或孔隙，都可称为地下水含水系统，包括孔隙含水系统、裂隙含水系统和岩溶含水系统等。含水层的构成是由多种因素决定的，概括起来应具备下列条件：1.要有储水空间 构成含水层首先要有储水空间，也就是说应当具有孔隙、裂隙或溶隙等空间。岩层的储水空间越大、数量越多、连通性越好，则透水性能就越好，重力水就越容易入渗、流动。这种条件下有利于形成含水层。2.要有储存地下水的地质构造条件 有利于地下水储存的地质构造条件是指，在透水性良好的岩层下存在有隔水（不透水或弱透水）的岩层，以免重力水向下全部漏失；或在水流方向上有隔水岩体阻挡，以滞存地下水。只有这样，才能使运动于空隙中的重力水，较长久的储存起来，充满岩层空隙，形成含水层。3.具有良好的补给来源 岩层具备了良好的储水空间和构造条件，如