地下水研究论文

地下水研究论文

矿山过度开采造成水土流失对地下水资源的影响论文

人口、资源和环境是当今世界面临的三大问题，而水资源是各种资源中不可替代的一种重要资源。因此，从一定程度上来说，节约水资源非常重要。目前我国矿山资源过度开采，对地下水资源有直接影响，而且开采过程中也会造成水资源的浪费，使地表产生塌陷，破坏了水质、水循环，效果是不堪设想的。

1.矿山过度开采破坏生物群落的生态平衡

我国矿产资源近年来的高强度开采带来了一系列的环境问题，造成了地面的大面积破坏和塌陷，导致矿区地下水资源枯竭和矿区严重的大气、水源污染。由于矿业废弃地具有众多不良的理化性质，尤其是重金属含量过高，而有毒重金属在土壤系统中的污染过程又有隐蔽性、长期性和不可逆性，因此常给周边地区的水资源生态环境造成重大的影响。如破坏土地资源，导致生态环境恶化，破坏水平衡，加剧了水资源危机，危害人体健康，破坏生物群落的生态平衡和生物多样性等。

我国水资源总量仍不丰富，区域分布也不平衡，随着人口的增多，水资源的人均占有量较小。尤其是在西北地区一些地区缺水严重，不仅造成人们生活的不便，在一定程度上对当地经济发展造成影响。因此，节约水资源非常重要，我国矿山资源的过度开采对水资源具有重要的影响，加强对矿山开采对地下水资源、水循环、水位、水质等影响进行研究分析，对矿区开采水资源保护具有一定的实用意义。

2.矿山开采对地下水资源的影响

矿山在开采过程中对地水资源的影响十分巨大，如今水资源日益减少，我们更要重视矿山开采对地下水资源的影响，找出存在的问题及相应的处理方法，对保证当地人民生产生活用水和区域农业用水都具有重要意义。

2.1 矿山开采对水资源与水资源循环的影响

2.1.1 矿山开采对水资源量的影响

矿山开采过程中，对开采区的表结构会产生影响，会造成其地表面下陷或因开采过度出现裂缝。在这种情况下，会对当地的水资源造成严重的影响，对其循环系统的影响极大，造成地下水资源自我更新困难，其影响主要体现在两方面：①由于矿山开采产生地表裂缝，会使地表水转变为地下水，并且会加快这种转变的速度，在一些开采区，雨季大量的雨水会随着地表裂缝渗入到地下，造成地表储水减少，而且矿山开采时也会不断地向外排水、疏干，这就造成了当地水资源不断流失。②矿山开采时由于矿坑需要排水，而且其地表开采产生的变化，会加剧地表水资源与地下水资源的流失，对开采区的水平衡造成影响，这时开矿区域内的地表水资源与地下水资源都在不断地减少，降低了水资源的利用率和水资源的存储量。

2.1.2 矿山开采对水资源循环的影响

矿山开采时对当地水资源循环的.影响，主要体现在对水资源自我更新的影响上，水资源具有自我更新能力，矿山开采破坏了这种能力。矿山开采过程中对水资源的循环系统形

成了再造，重建了一个更为快速，也更为复杂，违背自然规律的水循环系统。①在矿山开采前会对地下水进行排干，这在一定程度上减少了地下水资源的存储量，而且会造成地表水向地下渗入，使水平衡系统被打破，导致地表水资源不断减少，也减少了地表水的蒸发消耗量。②矿山在开采过程中也会造成其地表的结构变化，加剧地表水向地下渗入，进一步减少了地表水存储量。以上因素对地下水循环系统造成了严重破坏。③因矿山矿坑的排水也会对地下水的径流产生影响，这会使得矿区内的水资源循环系统变得更加复杂。

2.2 矿山开采对当地含水层水位以及地下水水质的影响

2.2.1 矿山开采对当地含水层水位的影响

矿山在开采过程中会造成地表结构变化，会对原本的力学平衡造成影响，在这种情况下，当地质结构出现不稳定情况时，就会使上覆岩层移位或是产生断裂，其含水层中所存储的水会产生流动，矿区地下水位会下降。这种带动的反应是连锁性的，会直接对该地区的水井水位造成影响，其水井中的水位会下降，这对当地农业与生活用水的影响是巨大的。矿山开采中，相关人员应该使用专业知识对下水位变化进行控制，减少因矿山开采对当地人民生活所造成的影响。

2.2.2 矿山开采对当地地下水质的影响

我国近年来的环境问题所受到的关注越来越多，特别是一些矿山的开采对水资源造成污染与影响，相关部门一直非常重视。这种染污不仅对当地居民的生活造成了不可逆转的影响，也会对当地的经济建设造成影响，并且也严重违背了节能减排发展趋势。

矿山开采对于水资源的污染主要体现在开采过程中所排放的废石与尾矿等，这些具有污染与影响。而这些情况的发生，是因为当地决策部门一味地追求地区内的利益，无视资源破坏的后果意识，并且矿区管理也相对落后，使矿区污染物随意排放，造成了对水资源的污染，对当地居民的人身健康造成了损害。水资源污染是大问题，我们对此必须高度重视。

一般来讲，矿山开采过程中对于水资源的污染主要体现在以下两个方面：①采矿废弃物排放对当地的水资源造成污染。矿山开采的废石，因受到雨水或是其他水源的长期浸泡，会产生氧化反应，分解出许多酸性物质，如果这种物质混入到当地水资源系统中，会对当地居民造成伤害。②矿山开采产生的矿坑水也会对水资源造成污染，矿坑水中含有大量的有机物，其细菌与矿物质有些呈碱性，有些呈酸性，无论哪一种状态，如果排放到地表或地下水中，都会造成污染。而自然生态系统中的水资源自循环会加剧这种污染。因此，矿山开采时必须对水资源污染进行控制，减少污染的产生。

3.优化矿山开采对地下水资源不良影响的对策

3.1 认真贯彻法律法规

各级地方政府主管部门，严格执行环境与水资源保护法规规定。在矿山开采过程中，采各级地方政府主管部门，严格执行环境与水资源保护法规规定。在矿山开采过程中，采取措施避免对水资源造成污染。煤炭、有色金属采矿等相关审批部门，在项目审批过程中，应该将矿山开采的环境质量报告作为重点审查对象，将矿山开采时对水资源的影响降到最低，保证水资源自身循环系统不会遭到破坏，也不会因矿山开采产生污染。

3.2 提升地下水资源综合利用率

在矿山开采时，为了减少开采对地下水资源造成的影响，应采取严格的水资源保护措施。通过科学的方式提高采矿用水利用率，对矿山开采过程中产生的大量废水与污水，以及一些矿坑的排水，应进行处理，提高废水利用率。

3.3 建立水资源影响补偿机制

《中华人民共和国水法》对于矿藏开采以及一些地下工程建设中所造成的地下水枯竭、水位下降、地下塌陷等都有详细的说明与规定。矿山企业在矿山开采时，发生以上问题，必须采取相应的措施进行补救。各级政府部门必须严格按照相关规定对开采行为进行控制，并且根据当地矿山开采的实际情况，建立建全矿山开采的地下水资源产生影响的补偿机制。

3.4 利用地下水资源保护性的开采技术

这种方法是指开采矿藏时，只开采部分的矿藏，剩余矿藏用于控制其顶板岩层运动。这样可降低导水裂带高度实现对水资源的保护。常用的技术有房式开采法、条带开采法、柱式开采法和限厚开采法等。

3.5矿山开采后的水土保持生态治理，彻实达到保护好地下水资源

大规模矿山开采后必然留下裸露山体，由于土壤贫瘠，经过雨水冲刷后山体会造成垮塌、土壤沙化，所以必须进行生态治理。尤其注意的是，有些本地植物种类在开采后，土壤条件发生变化而不会成活，而治理的目的是在建立能达到原来地植被功能的自然生态，如果是这种情况就必须引进采矿之外地区的植物种类与原植物相似，能在与被绿化地的土壤类型、水分状况和物种合适等成活，以治理恢复矿山植被，进一步保护好地下水资源。

4.结语

综上所述，对矿山开采进行严格监测管理，防止过度开采破坏地下水资源是一项长期的系统性工作，必须引起政府和社会的足够重视，科学有序地管理好矿山过度开采，有效地保护地下水资源是构建社会可持续发展的根本保障。

参考文献

[1]颜文珠.矿山开采对地下水影响的数值拟研究[D].青岛：山东科技大学，2011

[2]吴玉生，赵亚平，杨亚静.煤矿开采对地下水资源的影响[J]. 能源环境保护，2004（6）：1-3

[3]何纯田.浅析煤矿开采对地下水的影响[J]. 资源节约与环保，2013（7）：29

关于水的科学论文

　　现今随着社会的不断发展，人们生活中饮水的质量安全问题也越来越重要，下面是我为大家精心推荐的关于水的科学论文，希望能够对您有所帮助。

　　关于水的科学论文篇一
　　浅析水处理技术

　　摘 要现今随着社会的不断发展，人们生活中饮水的质量安全问题也越来越重要，从而对水处理技术也提出了更高的要求。本文根据对现今水处理技术的基本情况进行详细的分析，对主要的水处理技术进行深入的阐述，从水处理技术当中的重点内容和操作的难点进行全面的分析，力求在实际当中加强此项技术的运用，为城市以及农村地区的饮水安全问题作出微薄的贡献，也为人民的生活提供更高的保证。

　　关键词水处理;技术;应用

　　Abstract： Nowadays, with the continuous development of society, people living drinking water quality safety problem is becoming more and more important, thus the water treatment technology has put forward higher requirements. According to the current water treatment technology the basic situation in detail, the main water treatment technology are expounded from the water treatment technology, the key content and the operation difficulty to undertake comprehensive analysis, in order to strengthen the actual technique, as the city and rural area drinking water safety issues a modest contribution, also for people's life with higher guarantee.

　　Key words: water treatment; technology; application

　　中图分类号：TU45 文献标识码： A 文章 编号：2095-2104(2012)01-0020-02

　　现在，在许多地方，由于常年开发与环境的污染破坏，导致水源被污染的程度比较的严重，对当地人民的饮水质量安全造成了较大的威胁。所以，为了保证饮用水的安全，根据国家颁布的生活饮用水的标准，需要对水源进行一系列技术上的处理，使其达到相关的要求和规范，减少水源中存在的高氟、苦咸、高砷以及微生物病害等问题，解决影响人民生和质量和身体健康的质量问题。本文根据对水处理技术进行多角度的详细分析和探讨，对其中存在的实际问题进行深入的剖析，力求这项技术可以在人们的日常生活当中得到更加广泛的运用，根据对技术特点和操作的详细分析，得出各种技术分别适用于哪些环境下，并且，针对实际使用和操作当中的情况，对采集到的数据进行详细的分析，对比得出不同的水处理技术当中的优缺点，帮助水处理技术在实际当中得到更好的应用，为人民的生活质量提供更加优质的保障，也为社会的发展做出积极的贡献。

　　一、主要水处理技术的分析

　　一般的来讲，在水处理的技术当中，比较常用的是离子交换技术、膜反渗透技术、电渗析技术、复合多介质过滤技术以及电絮凝技术，在这几项技术当中，根据实际的使用和操作情况来看，膜反渗透技术存在有运行成本较高的问题，在操作和使用过程当中，会造成成本的增加，不利于解决实际的问题。同时，电渗析技术也存在有同样的问题，虽然其在理论上面操作的成本不是非常的高，但是在实际工程当中不同的设备，造成的运行费用会比较的高。离子交换技术由于介质更换较为频繁的缘故，在实际的使用和操作当中会造成管理的复杂和应用上的不便，运行费用则是根据实际情况来确定，不同的介质来源和更换的频率都会造成其成本的不同。另外两种技术，电絮凝技术和复合多介质过滤技术，是现今的两种较新的技术，本文将对这两种技术进行细致的分析，其中，电絮凝技术集中了电化学技术上的一些优势，与此同时，此种技术还具有运行操作费用较低、管理较为简易的优点，而复合多介质过滤技术，克服了其他的离子交换技术上的一系列的缺点，在运行成本和操作使用上面进行了多方面的改进和提高。这两项技术是当今运用最为广泛的两种技术，不仅是因为其可以很好的控制使用的成本，更是因为其管理方面和操作方面的优势，符合现今水处理技术的选择原则。一般的来讲，水处理技术应当遵循几个方面的原则，首先，最为重要的一点就是一定要保证饮用水的安全，在进行相关的处理之后一定要达到相应的要求和规范;第二，技术需要安全可靠，需要成熟的技术，设备以及理论方面都较为全面;第三，运行费用要较低、管理要较为方便，不能选择会造成很大成本的技术和设备，同时也不能选择管理起来较为麻烦的技术，尤其是在一些较为贫困的地区，更是要对技术的成本进行严格的控制，要对技术的繁琐程度进行严格的把握;最后一点，投资需要尽量的节省，在满足了以上几点原则之后，需要对技术的投资进行一系列的节省，这一点对于维持经济发展和保证经济效益来讲，有着较为重大的意义和作用。根据以上的阐述，可以对现今的水处理技术现状有着一个较为详细的了解，下文就将对电絮凝技术和复合多介质过滤技术进行深入的剖析，通过采集数据的结果对两种技术进行多方面的对比，旨在加强水处理技术在实际当中的应用。

　　二、电絮凝技术原理和流程分析

　　电絮凝技术是一种电化学技术，它集中了电化学当中的一些优点，使用电能来对化学试剂进行有效的替代，在减少了经济成本的同时，还能较为有效的去处水源当中的重金属以及悬浮固体等等物质，对乳化有机物以及其他的污染物质都能进行科学合理的去除，是一项新兴的技术，在实际的使用和操作当中已经得到了不断的完善，效果也得到了多方面的认可。电絮凝技术真正起步于上个世纪末期，但是其理论在上个世纪的初期就已经逐步的建立起来，由于设备的不成熟和实践较少，所以一直都没有得到广泛的运用，一直到上个世纪的末期，才真正的在实际使用当中得到改进和提高。现今，这项技术已经有了较大的突破，在欧美等国，已是水处理当中使用的主要技术之一，在合理的控制了经济成本和设备的管理的同时，取得的效果也是比较的显著。下文将对其主要的技术和操作进行详细的分析。

　　电絮凝技术通过对多块钢板进行直流加电，从而在钢板之间产生电场，待处理的水流在进入到钢板之间的缝隙之后，正在进行通电的钢板会有一部分被消耗，进入到水源当中，与此同时，电场中的离子和非离子的污染物质，在受到了电场的作用之后，和电场中电离出来的产物进行相互的反应作用，电场中的消耗水也加入到反应中去，各种离子之间相互作用，以最为稳定的形式结合成一些固体颗粒，在水流中逐渐的沉淀出来，达到了净化水的目的，这就是电絮凝技术的主要工作原理。在电絮凝技术当中，水源由井池进入到均化池当中，均化池的作用是平衡水泵当中的水量，很好的控制其与电絮凝反应器当中的水流量之差，对反应的进行作严格的保障。然后，水流进入到反应器当中，一般的来讲，是两个反应器连接在一起，将水从均化池当中抽入至反应器，内部置有钢板，可以与水中电离出的离子进行反应，可以达到预处理的目的和效果。在反应器的底部，设置有一个倾斜的空腔，这个空腔的作用是将水流当中的较重的颗粒吸引进去，对水流中还存在的一些铁垢等污染物质，一并进行处理，这些物质由于质量较重，会逐步的沉入到空腔当中，不会随着水流一起前进。然后，水流会依次经过污泥储存设备、除沫池、沉淀池以及沙滤池等等，在其中进行进一步的污染物质处理，完成一系列的工艺流程，除去水中的颗粒、尘埃物质以及砂石等等，达到最佳的水处理效果。根据实际当中的使用和操作情况来看，电絮凝技术的效果比较良好，在合理的控制了成本和设备管理的情况下，达到了较好的使用效果。

　　三、复合多介质过滤技术原理和流程分析

　　复合多介质过滤处理技术，根据对水源进行一系列的物理处理，符合环保以及能耗低的要求，没有化学药剂的使用，在达到水源处理的要求和标准的同时，对成本也进行了较好的控制，整个处理的过程只需要使用较少的逆清洗水，所以，在实际的使用当中也得到了多方面的认可，技术也比较的成熟，应用较为广泛。在复合多介质过滤处理技术当中，由于一系列现代化全自动处理系统的运用，可以更加方便的对水源情况进行实时的监控，读读数和操作起来较为的便捷，可维护性较强，整个的工艺流程较为简易，同时，费用成本也较低，是一项现代化的技术。

　　在复合多介质过滤处理技术当中，水源首先进入到加压泵当中，加压泵根据流量以及压力的要求，将水泵入至水处理系统池当中，进行初步的处理，然后水流经过全自动的逆洗介质处理器当中，处理器可以很好的过滤水流中的泥沙以及沉淀物，然后，在过滤完毕之后，水流进入到逆洗的活性炭吸附器中，此过滤器根据椰壳活性炭的使用，对水流当中的异味进行有效的处理，还可以进一步的清除水中的氯化物，除去水中的臭味。然后，水流依次经过除砷装置、阻垢器、水紫外线消毒进口等等，对水中存在有的砷、铁、锰等介质进行一些列的处理，除去水中的水垢，对水流进行臭氧分解以及杀毒，进一步的除去水中的污染物质，达到最佳的水处理效果。上述过程即是复合多介质过滤处理技术的主要工艺流程。

　　四、数据分析和效果对比

　　根据某地区使用和操作的效果进行详细的分析，对比采集的数据可以发现，在使用了水处理技术之后，水中的有害物质明显的下降，对污染物质起到了很好的处理效果，同时，根据电絮凝技术和复合多介质过滤技术的数据对比，可以看出，两中技术都有各自的优势所在，先絮凝技术对比多介质过滤处理技术，其使用和操作方面较为成熟、成本较低，同时管理方面比较的方便，设备的使用寿命以及维护程度都比多介质过滤处理技术强，但是，电絮凝技术也有其自身的劣势所在，其一次性投资较高，对于较为贫困的地区，不是非常的适用。

　　五、结束语

　　综上所述，可以对现今主要的水处理技术有着一个比较详细的了解，通过对电絮凝技术和多介质过滤处理技术的详细阐述，可以对相关技术的工作原理和工艺流程有着较为详细的掌握，加强相关技术在实际中的使用和操作，加强水处理技术的效果，进一步的降低成本，加强管理，以最佳的方式对水源进行处理，为人民的生活提供最优质的保障。

　　参考文献

　　叶锐.浅析水处理技术和工艺流程【J】.水电原理技术，2005.6

　　王文涛.浅析水处理系统和技术的开发【M】.中国农村水电，2007(4)

　　王德.浅析水处理技术的选择以及设备的使用【M】.水利水电资讯，2006(5)
　　关于水的科学论文篇二
　　虚拟水与水安全

　　摘要：虚拟水是水资源领域的新概念，近年来，在与水相关的国际会议上成为讨论的热门话题。初步探讨了虚拟水和虚拟水贸易，认为虚拟水作为非真实意义上的水，是通过商品交易或服务来实现的，虚拟水贸易主要表现在粮食贸易上，和国家安全有着密切关系。虚拟水的提出，改变了原有的一些 思维方式 ，拓宽了水资源 研究 的领域，树立了水资源管理的新理念，最终提供了一条解决干旱地区缺水的新途径。

　　关键词：虚拟水 虚拟水贸易 水安全

　　一、虚拟水及其特征

　　虚拟水是由伦敦大学亚非研究院Tony Allan教授在20世纪90年代中期提出的新概念，是指生产商品和服务所需要的水资源数量。 目前 虚拟水是国际上与水资源相关领域专家和管理者谈论的热门话题，2003年3月18日在日本京都举行的第三届世界水论坛，对“虚拟水”进行了热烈讨论。

　　虚拟水的特征主要有三点：第一，非真实性。顾名思义，虚拟水不是真实意义上的水，而是虚构的水，是以“虚拟”的形式包含在产品中的“看不见”的水，因此虚拟水也被称为“嵌入水”和“外生水”。“嵌入水”指特定的产品以不同的形式包含有一定数量的水，如生产1kg粮食需要用1000L水来灌溉，1kg牛肉需要消耗1.3万L水，这就是在产品背后看不见的虚拟水。“外生水”暗指进口虚拟水的国家或地区使用了非本国或本地区的水这一事实。第二， 社会 交易性。虚拟水是通过商品交易即贸易来实现的，没有商品交易或服务就不存在虚拟水，并且强调社会整体交易，非个体交易，商品交易或服务越多，虚拟水就越多。第三，便捷性。由于实体水贸易运输距离长远、成本高昂，这种贸易通常是不现实的，而虚拟水以“无形”的形式寄存在其他的商品中，相对于实体水资源而言，其便于运输的特点使贸易变成了一种可以缓解水资源短缺的有用工具。

　　二、虚拟水贸易及其作用

　　虚拟水贸易是指一个国家或地区(一般是缺水国家或地区)通过贸易的方式从另一个国家或地区(一般是水资源丰沛的国家或地区)购买水密集型农产品或高耗水 工业 产品，目的是获得水和粮食的安全，以确保国家安全。虚拟水贸易并非新生事物，它是商品交易的产物，是虚拟水存在的特征属性，其 历史 同粮食贸易一样悠久。同时，虚拟水数量也随贸易的增长一直在稳定地增长。

　　虚拟水贸易主要表现在农产品贸易上——尤其是粮食贸易。国家和地区之间的农产品贸易，从某种意义上来说，是以虚拟水的形式在进口或出口水资源。以往，人们在进行商品交易和服务时，没有意识到商品背后存在的虚拟水及其重要性。随着人口的增长，干旱半干旱国家或地区的水资源越来越匮乏，导致这些国家和地区出现了水危机，且水安全 问题 造成粮食安全并直接威胁到国家安全。因此，为了解决水安全问题，现在一些缺水国家已清楚认识到水资源压力问题和以农产品贸易形式存在的虚拟水之间的联系，并在有意识地进行这类进口贸易，如摩洛哥、约旦、以色列和埃及。

　　通过贸易建立起水资源丰沛地区粮食的供给与改善缺水地区水资源匮乏状况之间的联系，使得缺水国家或地区避免去寻找水源，而是进行大量的、虚拟水含量高的粮食贸易。因此，虚拟水贸易可以缓解进口国或地区自身的水资源压力，为这些国家和地区提供一种替代水资源供给的 经济 有效的途径。通过适当而公平的贸易协议进行虚拟水贸易，对于促进干旱国家或地区节水，提高全球或区域的粮食安全，改善生态环境都具有积极意义。无形的虚拟水贸易也可以使政府和水问题专家避免陷入无休止的水资源安全性的争论中。但是，虚拟水贸易也存在负面的 影响 ，可能出现忽视局部水平衡状况的趋势，对出口虚拟水的国家和地区，会因为这一贸易对其自身环境产生影响(如过度开发当地的水资源和其他 自然 资源)。对进口虚拟水的国家和地区，如果不能提供其他一些可选择的作物给农民 种植 或者提供其他的就业方式，虚拟水贸易会剥夺这些农民和他们家庭的生计。

　　因此，如果将虚拟水贸易作为一项政策，则需要研究虚拟水贸易对于当地自然、社会、经济、环境、 文化 以及 政治 方面的影响以及它们之间的相互作用，并应 分析 虚拟水对于地缘政治重要性的影响。

　　三、

　　水安全通常指有充足的水资源满足人类社会的物质需求、经济的 发展 和生态环境的维护。水安全主要包括供水安全、防洪安全和水质安全。水资源短缺、洪涝灾害、水质污染直接影响饮水安全、健康安全、粮食安全、经济安全、社会安全和生态安全等。与虚拟水相关的水安全主要是供水安全。

　　水安全问题的出现有三方面的原因：一是水资源的不可替代性，水资源是人类生存与社会发展不可或缺的基础资源，因此水资源被称为基础性自然资源;二是水资源供给的有限性，水资源是稀缺资源，人口增长是水资源稀缺的最原始驱动力，由于不能满足人们对水资源日益增长的需要，因此存在水资源数量和质量等安全供给问题;三是水资源系统的整体性，水资源系统内部存在内在联系、构成一个有机系统，如果水资源系统结构遭受破坏(例如水质污染)会导致水资源系统功能衰减甚至消亡，进而产生水安全问题。

　　自虚拟水概念提出以来，虚拟水 理论 已经在水资源短缺的国家和地区得到了一定的 应用 。约旦和以色列等一些干旱国家已经有意识地制定了规划政策以减少高水分产品的出口，特别是农作物的出口。实际上这些国家已将虚拟水视为非常重要的、增加的水资源，他们以虚拟水形式进口的水量已经远远超过了其出口的虚拟水量。据有关专家估算，中东地区每年靠粮食贸易购买的虚拟水数量相当于整个尼罗河的年径流量。因此，通过增加虚拟水，可以平衡区域水资源，缓解缺水国家和地区水资源短缺，保障当地水资源安全。

　　四、虚拟水与国家安全

　　水资源是基础性的 自然 资源和战略性的 经济 资源。全球性的人口、资源、环境和生态等危机的出现，导致人们的国家安全观念有了质的变化，水资源安全 问题 不仅仅是资源安全问题，已成为关系到国家经济、 社会 和 政治 的重大战略安全问题，直接关系到国家的安全，是 影响 国家安全的关键组成部分。如以色列及阿拉伯邻国的约旦河水之争，美国和加拿大的哥伦比亚河争端，印度与巴基斯坦的印度河争端以及跨越欧洲八国的多瑙河争端等水资源国际分配的水事矛盾，已是尖锐的国家安全问题。

　　粮食作为人类的生活必需品携带有大量的虚拟水，是当前世界贸易中数量最大的商品。由于粮食的生产离不开水，因此水安全问题还可以通过粮食安全影响到国家安全。干旱国家和地区可以通过出口高效益低耗水产品、进口本地没有足够水资源生产的粮食产品，以贸易的形式最终解决水资源短缺和粮食安全问题。对参与虚拟水贸易的国家或地区来说，通过贸易能增强这些国家和地区粮食安全的相互依赖性，减轻国家或地区之间因为水或粮食问题所引起的直接冲突，创造持久的合作关系，维护国家安全。

　　五、几点启示

　　1.虚拟水的理念改变了解决问题的思维方式

　　虚拟水的提出，突破了以往的传统观念和因袭思维方式，它要求水利工作者从原有的以水为中心的观念转变为在水之外寻找解决水资源分配和水资源管理的途径，运用“大水利”的系统理念和 方法 找寻与水问题相关的各种各样的影响因素。在水问题发生的范围之外找寻解决区域内部水问题的 措施 ，可以更好地协调人口、资源和生态环境之间的关系。

　　2.虚拟水 理论 拓宽了水资源 研究 的领域

　　传统的水资源，一般研究真实水资源的自身特征、运动 规律 及相关关系，对“看不见”的虚拟水毫无了解。虚拟水理论给水资源和水安全研究提供了创新领域，如传统水资源研究与粮食安全研究是分离的，虚拟水理论使两者有了切入点，给从事水资源学研究的人员提供更加广阔的研究空间。今后主要应加强虚拟水战略的区域政策体系研究，研究虚拟水与区域社会经济 发展 、产业结构战略性调整、粮食安全及生态环境安全等之间的关系，对构筑水资源安全战略体系具有重要意义。

　　3.虚拟水树立了新型的水资源管理理念

　　在国家层面，应以流域为单位进行水资源可持续利用管理，发挥流域系统在水资源管理方面的功能，使水资源管理由供求管理走向社会化管理。水资源管理应有三个层次，首先是要通过节水、生活习惯和方式的改变、产业结构和种植业结构的调整，充分利用当地水资源;其次，考虑区域社会经济的发展、水资源安全和生态环境安全，进行区域水资源分配;最后，构筑水资源安全战略体系，通过虚拟水贸易和虚拟水战略实现全球水资源化。

　　4.虚拟水提供了一条解决我国干旱区缺水的新途径

　　水资源是人类赖以生存的一种宝贵的稀缺资源。我国华北及西北干旱区水资源严重短缺，严重制约区域社会经济发展，导致区域生态环境严重恶化。建立水资源安全战略已经成为国家长治久安、经济社会可持续发展的必然选择和重要战略问题。实施虚拟水战略有利于国家制定西北地区水资源安全战略的保障措施及政策，有利于西北开发，对西北地区的生态环境安全和社会经济可持续发展具有重要的理论和现实意义。

　　参考 文献 ：

　　1 程国栋.虚拟水—— 中国 水资源安全战略的新思路.中国 科学 院院刊，2003.4

　　看了关于水的科学论文的人还看

1. 水利科技论文范文

2. 关于科技论文的范文

3. 科技小论文范文

4. 地下水浮力科学论文

5. 关于科学论文的作文

一篇关于水资源的论文

人类对环境的保护归根结底是基于保护地球上日益枯竭的资源，保护人类生存发展的最起码条件——保护水资源首当其冲。下面笔者就现代生产和生活中如何保护水资源谈一些粗浅的认识。

首先，要树立惜水意识，开展水资源警示教育。长期以来，大多数人们普遍认为水是取之不尽，用之不竭的“聚宝盆”，使用中挥霍浪费，不知道自觉珍[被屏蔽广告]惜。其实，地球上水资源并不是用之不尽的，尤其是我国的人均水资源量并不丰富，地区分布也不均匀，而且年内变化莫测，年际差别很大，再加上污染严重，造成水资源更加紧缺的状况，黄河水多处多次断流就是生动体现。国家启动“引黄工程”、“南水北调”等水资源利用课题，目的是解决部分地区水资源短缺问题，但更应引起我们深思：黄河水枯竭时到哪里“引黄”?南方水污染了如何“北调”?所以说，人们一定要建立起水资源危机意识，把节约水资源作为我们自觉的行为准则，采取多种形式进行水资源警示教育。

其次，必须合理开发水资源，避免水资源破坏。水资源的开发包括地表水资源开发和地下水资源开发。水资源属于国家所用，因此，生产和生活用水的开发必须遵守《中华人民共和国水法》的有关规定，作到全面规划，统筹兼顾。在开采地下水的时候，由于各含水层的水质差异较大，应当分层开采；对已受污染的潜水和承压水不得混合开采；对揭露和穿透水层的勘探工程，必须按照有关规定严格做好分层止水和封孔工作，有效防止水资源污染，保证水体自身持续发展。

现代水利工程，如防洪、发电、航运、灌溉、养殖供水等在发挥一种或多种经济效益的同时，对工程所在地、上下游、河口乃至整个流域的自然环境和社会环境都会产生一定的负面影响，也可能造成一定范围内水资源破坏，因此，自20世纪70年代以来，许多国家对水利工程进行环境评价。我国要求在水利工程可行性研究阶段即进行环境评价，大型工程和一般中型工程要编写环境影响报告，对环境影响较小的中型工程和小型工程要编写环境影响评价表。另外，一些采矿行业对水资源的破坏不容忽视，如煤炭开采中每采一吨煤要排漏0．88立方米水，按我省年采煤3亿吨计算，每年仅因采煤损失地下水资源高达2．5亿立方米，并对地下水体地质构造造成极大的破坏。又如，无限度的乱砍乱伐，造成植被严重破坏，对水土保湿及水资源的地表埋藏也会造成一定的影响。

第三，提高水资源利用率，减少水资源浪费。有效节水的关键在于利用“中水”，实现水资源重复利用。如果中水利用能在全社会范围内通行，不仅能带来可观的经济效益和环境效益，又能令社会形成一种珍惜水资源的良好风气。目前，许多大中型企业已经开发利用中水，如霍州煤电集团各个矿井都利用中水返回井下洒水和地面冲厕，取得了良好的经济和社会效益。另外，利用经济杠杆调节水资源的有效利用。由于水管理不到位，很多地方有长流水现象发生，而有些地方会“捧碗祈天”，因此，必须安装有效的水计量装置，执行多用水多计费的原则，达到节约用水的目的。城市用水定额管理是国际上通行的办法，它是在科学核定用水量的前提下，坚持分类对待的原则，市民生活用水、工商企业用水、机关事业团体用水实行不同的水价，定额内平价，超额部分适当加价，以培养公民节约用水的习惯。

在节约用水资源的同时应避免无效浪费。北方的冬季，水管很容易冻裂，造成严重的漏水，应特别注意预防和检查；随着社会经济的发展和城市化进程的加快，为了缓解水资源紧张的情况，除了大力抓好节约和保护水资源工作外，跨流域调水已经成为我国北方城市的必然选择，跨流域调水必然带来水资源供需关系的变化，所以水权交易必在实行；由于我国一直实行“福利水”制度，水没有被当作一种经济商品对待，所以，在水资源的配制上，市场机制通常被管制方法所替代，当前应当转变观念，认识到水资源的自然属性和商品属性，遵循自然规律和价值规律，确实把水作为一种商品，合理应用市场机制配置水资源，减少资源浪费。

第四、进行水资源污染防治，实现水资源综合利用。水体污染包括地表水污染和地下水污染两部分，生产过程中产生的工业废水、工业垃圾、工业废气、生活污水和生活垃圾都能通过不同渗透方式造成水资源的污染，长期以来，由于工业生产污水直接外排而引起的环境事件屡见不鲜，它给人类生产、生活带来极坏影响，因此，应当对生产、生活污水进行有效防治。在城市可采取集中污水处理的途径；工业企业必须执行环保“三同时”制度；生产污水据其性质不同采用相应的污水处理措施。总之，我们必须坚决执行水污染防治的监督管理制度，必须坚持谁污染谁治理的原则，严格执行环保一票否决制度，促进企业污水治理工作开展，最终实现水资源综合利用。

水是地球生物赖以存在的物质基础，水资源是维系地球生态环境可持续发展的首要条件，因此，保护水资源是人类最伟大、最神圣的天职

地下水系统研究现状

国外地下水系统研究始于20世纪40年代。1940年，t在他的经典文章 “地下水流动理论”中发表了河间地块流网图，指出在排泄区的地下水是自下而上作上升运动的，并尝试建立遵守物质守恒和热力学定律的地下水流动观点及可以实际应用的描述地下水流动的流动方程(Hub-bert，1940;张人权，2002)。1963年，Tóth提出了二维均质各向同性的理论地下水流动模型，将理论的盆地水流模型模拟的水流系统划分为不同的层次:局部水流系统、中间水流系统和区域水流系统，认为它们都有逐渐减弱和上升的水流分支，且存在内部系统滞流区(Tóth，1963;陈梦熊，马凤山，2002)。1966～1967年，Freeze和Witherspoon推而广之将地下水有限差分模型运用到具有复杂边界条件的非均质含水层系统中(Freeze，Witherspoon，1966，1967;张人权，2002)。1978年，Tóth运用电模拟模型再现了反映真实情况的类似水流方式(Tóth，1978)。Engelen等于1980年和1984年发展了Tóth的地下水流动系统理论，并将其全面应用于水文地质研究工作中(Engelen，Jones，1980;Engelen，1980，1984)。Engelen等认为，地下水系统是不同形式的能量输入、代谢和输出的有机体，并且有发生、发展和最终消亡的过程(Engelen，Jones，1986)。1982年美国R·C·希思按照地下水系统的5个特征将美国划分为14个区，这5个特征是:系统的组成要素及其组合关系;主要含水层含水空隙的性质;主要含水层的岩性;主要含水层的贮水与导水性;主要含水层的补排条件。1984年，法国卡斯塔尼在莫斯科举行的第二十七届国际地质大会的分组会的报告中认为，正确的水资源评价必须从水资源保护、防止水资源枯竭、控制地下水污染和保护生态系统平衡出发，对地下水系统进行定量描述;并且指出，每一个地下水系统都具有一定的时空特征及其水动力系统，以及固定的平衡形式和一定的水资源类型(陈梦熊，马凤山，2002)。Engelen在1986年“地下水流系统的发展”(Engelen，Jones，1986)及在1996年“水文系统分析”(Engelen，Kloosterman，1996)中对地下水系统和水文系统的概念、研究方法和应用做了系统的总结。经过Hubbert、Tóth、Engelen等人的理论和实际研究工作，地下水系统的理论和方法得到了广泛应用。

在我国，著名水文地质学家陈梦熊院士早在1984年就在系统收集整理国外有关文献的基础上，编印出版了《地下水系统理论研究论文选编》，向国内介绍国外关于“地下水系统”研究动向;随后，在其发表的《地下水资源与地下水系统研究》(陈梦熊，1987)、《地下水系统分析与概念模型》(陈梦熊，1994)、《中国水文地质环境地质问题研究》(陈梦熊，1998)和《中国地下水资源与环境》(陈梦熊，马凤山，2002)等论著中系统详细地阐述了地下水系统的理论、方法和应用，这促进了我国地下水系统理论的发展和应用。

谈谈水文地质勘察在工程地质的重要性论文

谈谈水文地质勘察在工程地质的重要性论文

在地质工程勘察中，想要提高水文地质勘察的质量，减少或消除地下水对岩土工程的消极作用是基础。以下是我为大家整理的谈谈水文地质勘察在工程地质的重要性论文相关内容，仅供参考，希望能够帮助大家。

随着工程勘察的发展，水文地质勘察在工程地质中是一个极其重要的部分，以及对建筑物基础设计、持力层的选择、地质灾害的防治等都起着无可替代的作用。

摘要： 在地质工程勘察中，想要提高水文地质勘察的质量，减少或消除地下水对岩土工程的消极作用是基础。通过对水文地质在工程地质中的调查研究，本文从工程地质勘察中水文地质的评价内容加以分析，阐述了地下水可能引起的岩土工程危害，进而提出水文地质在勘查工程地质中的重要地位及意义。以供参考。

关键词：水文地质;地质勘查;地下水;意义

通过笔者对水文地质在工程地质所产生影响的多年研究，发现水文地质问题对工程勘察的设计和施工有着极其重要的影响。但由于在实际操作中，往往被人们所忽视，导致地下水引起的各种岩土工程危害已屡见不鲜。因此，在实际的工程勘察中，首先要与工程地质有关的水文问题，并分析地下水对工程地质的作用，其次，根据分析结果，针对对岩土工程产生负面影响的水文问题，采取相应的措施，这对从根本上提高工程勘察的质量意义重大。

1水文地质勘察的内容

由于缺少评价地下水对岩土工程的危害和重要性，在水文地质勘察的过程中，因地下水造成的建筑物开裂或建筑物基础下沉的质量事故时有发生，笔者针对该种情况，分析出水文地质勘察在工程地质的主要内容。

(1)在勘察中，需根据建筑物地基基础类型的需要，分析查明影响岩土工程的水文地质问题。

(2)根据地下水对岩土工程产生的影响，预测水文问题可能对工程地质造成的结果，并采取相应的预防措施。

(3)在工程地质的勘察中，分析不同条件下水文地质对岩土工程的影响，如严格检查地下水位以下的钢筋以及混凝土的耐受能力和腐蚀性强度，由于其是整个建筑物的基础，有问题需及时处理，再如在挖掘地基后，如果基础承压含有水层，预测基坑板是否会被承压水冲坏。由上所述，对工程地质有影响的水文地质因素诸多，如地下水的类型、水位以及含水层的厚度等等，为提高工程地质的勘察质量，严格按照勘察内容开展作业是关键。

2岩石的水理性质

岩石水理性质指岩石与地下水经相互作用反应后而显示出来的各种性质，其不单单会影响建筑岩土的强度，甚至会直接影响建筑物的稳定性，主要性质如表1所示。

3水文地质勘察在工程地质中的地位及意义

3.1在工程地质中水文地质勘察的要求

在工程地质的水文地质勘察中，需结合工程的.实际要求，通过水文地质的勘察工作以及资料的搜集，对实施建筑工程所属区域的水文地质条件进行查明，主要分为以下几种条件：

(1)自然地理条件：即地理位置、地形、气候以及水资源等自然条件，在水文地质的勘查工作中，主要包括地形地貌该区域的水文气象特征等内容，地形地貌是指工程区域的地表形态，如周围的水系、平原、高原特征以及地形是否开阔平坦、地貌是否被侵蚀等情况;气象水文是由陆地表面和大气的水分相互作用而成，其在工程地质中的特征是指工程所属地域的季风气候、湿润程度、热量以及属于哪种气候地带等。

(2)地下水位：指工程地质区域的地下含水层中水面的高程，准确测出地下水位是地质勘查的重要内容，会对岩土工程产生直接的影响，因此，在勘察过程中，不仅要测量工程实施时间段的高程，还包括近2~5年的水位变化趋势以及最高地下水位，与此同时还需调查地下水与地表水的补排关系以及地下水补给排泄条件等对地下水位会产生影响的因素。

(3)地质环境：主要指工程所在区域的岩土的地质构造特征、结构、发育历史及其对第四系厚度的控制、地层岩性和新构造运动等方面的内容。

(4)在地质勘查中，了解工程区域的主要含水层的分布、厚度，防止在施工时破坏了主要含水层的水平衡，导致沱江大桥垮塌、上海楼歪歪等类似事故的发生，这些并不是不可抗力事故，只要在施工前做好水文地质勘察工作，是有效防止事故发生的措施之一，其次，通过对各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、地下水位以及变化幅度的分析，加强预防措施，然后进行现场试验来对地下层的渗透系数、软化系数、等水文地质参数进行测定，最后根据场地地质条件，以地下水赋存对渗流状态的影响为判断依据，分析地下水水质对建筑材料是否有腐蚀性、侵蚀性等影响。

3.2地下水对工程地质的危害

地下水位变化会直接影响给岩土工程的勘查，一旦当其变化达到一定程度时，便会引起对工程地质的危害，通过调查分析可知，主要有以下几种形式。

3.2.1地下水位上升给岩土工程带来的危害

由于受地质因素、水文气象以及人为因素的影响，如总体的岩性产状、雨量、气温以及施工等，但是通常情况下，人为因素所引起的地下水位升降变化比自然因素引起的变化要大，当雨季水位上升时，地下水位上升，可能会使岩石土壤沼泽化、盐渍化，进而随着时间增加，对建筑物的腐蚀性不断增强;亦或可能引起粉细砂饱和液化，进而造成流沙。管涌等现象的发生;严重的甚至会导致基础上浮、斜坡等岩土体岩崩塌、滑坡等毁灭性现象。

3.2.2地下水位下降给岩土工程带来的危害

通常情况下，造成地下水位下降的主要原因为人为因素，如大量灌溉、过度开采矿产资源以及修建水利工程等，会破环地下水平衡，引起水位下降，造成地下水资源枯竭或恶化问题，进而引发地面沉降、塌陷、地震等情况的发生。如2010年杭州地铁塌陷事故，由于地面突然沦陷，造成2名施工人员被掩埋。经调查分析，该事故的主要原因之一便是地下水资源枯竭所致，使地下水位失去平衡，岩土无法承受，加之事发现场降大雨，进而引发地面沉降，归其根本可能是当地人对水资源的不合理利用、过度开采等行为所致。

3.2.3地下水动压力作用

给岩土工程带来的危害在自然状态下，地下水动压力的作用比较微弱，只有在实施建筑工程而改变了水动压力的平衡条件时才会对岩土工程带来危害，而且危害极大，如流砂、管涌等现象的发生，因此，在建筑工程活动中，需及时做好影响谁懂压力平衡因素的水文地质勘查工作。如在选择桩尖持力层时，需对桩的端阻力和侧摩擦力进行分析，并对单桩的承载力提出合理化建议。

3.2.4地下水位对岩土物理学性质的影响

岩土物理力学性质与地下水位之间有直接而又紧密的联系，尤其是软质岩石和不同成因的粘性土，如果地下水的升降过于频繁则会导致膨胀性岩土产生频繁不均匀的胀缩变形，对低层以及轻型建筑物有巨大的危害性。在建筑工程的地基内，一旦水位在压缩层发生变化，则会对就按住唔得稳定性产生影响，如果上升，基地的强度降低，软化，使建筑物沉降变形，如果下降，岩土的自重应力增强，使就建筑物下陷，给人们的居住环境产生极大的威胁。因此，在膨胀性岩土地区进行工程勘察时应加强对场地水文地质条件的研究。

3.3水文地质勘察的意义

地下水是指地下水面以下饱和含水层中的水，不仅是水资源的重要组成部分，更是岩土体的重要组成部分，其对岩土体的工程特性有极大的影响，在工程地质勘察过程中，地下水与工程建设有着紧密的联系，如地下水水位一旦不平衡便会降低建筑物的稳定性和耐久性，水文地质是工程地质勘察的重要环节，但在实际的勘查中，由于很多人不会直接使用水文地质参数，往往容易被勘察单位忽略，当在进行水文地质勘察时只是简单的对水文地质进行分析、评价，而没有深入调查水文地质和岩土工程的关系也没有科学的评价，造成一些质量事故的发生，轻则知识降低了建筑物的稳定性和减少了使用寿命，重则甚至会导致建筑塌陷、悬浮、下沉等毁灭性的后果，因此，水文地质勘察在工程地质中占有极其重要的地位，加强地质勘查过程中的水位勘察极具现实意义，不仅能降低工程项目的社会效益，还能保证社会稳定、和谐。

4结束语

综上所述，随着工程勘察的发展，水文地质勘察在工程地质中是一个极其重要的部分，以及对建筑物基础设计、持力层的选择、地质灾害的防治等都起着无可替代的作用。通过笔者本次对地下水对岩土体作用和影响的研究，表现出水文地质勘查在工程地质中的重要地位，想要从根本上提高提高工程地质的质量，首先要控制地下水平衡，在实施工程建设时，不仅要根据目标所在地开展广泛的调查，进而制定合适的保护策略，而且要严格做好勘查工作，尤其是加强水文地质问题的研究，使工程地质调查成果发挥其最大的实用性，并针对勘查结果及时采取预防对策，从而达到减少对岩土工程的危害。

参考文献

[1]朱培代.对岩土工程勘察中水文地质勘察几点思考[J].城市建设理论研究,2014,105(13):89~123.

[2]马淑杰.水文地质勘察在环境地质勘察中的应用探究[J].地球,2013,62(9):102.

[3]毕明丽.水文地质勘察中地下水的问题及应对措施分析[J].中小企业管理与科技,2014,201(23):137,145.

[4]韩志文,李国云.水文地质勘察中常见的难点和对策解析[J].科技致富向导,2014,48(2):38,48.

[5]马智广,罗青.我国岩土工程水文地质勘察技术的研究[J].地球,2013,91(11):98,14