地铁建设对地下水环境的影响:以济南市经十路为例

地铁等地下工程修建过程中的地下水环境保护问题,越来越受到广泛关注。能否准确评价地铁建设对济南地下水环境的影响程度,是实现地下水环境保护与地铁共融共生的关键。以济南某段地铁线路为例,在综合分析水文地质条件的基础上,采用解析法定量分析了地铁建设可能引起的环境地质问题,从地下水动态变化角度探讨地铁建设对于济南地下水环境的影响,综合数值模拟为地铁建设优化设计、地下水环境保护等提供科学依据。结果表明:①地铁施工建设期间对地下水环境的影响表现为施工期基坑降排水导致地下水动态暂时性变化,基坑封顶后不再需要降排水,水位逐步恢复,对地下水动态产生的影响也会随之消失。施工中要尽量采取分批次施工的方式,减少工程降水时间与总排水量,同时在总排水量较大的站点基坑外侧下游设置回灌井,采用边降水边回灌的方式施工,可消除施工降水对地下水位的影响。②根据长期水位观测资料,研究区段浅层岩溶水水位与泉水水位动态相关性较差,说明浅层地下水与泉群的连通性一般,然而为尽可能减小地铁施工对地下水径流的影响,地铁底板尽可能的浅埋;③地铁线路走向与地下水径流方向之间存在夹角,因水流受阻产生的水位壅高可能会引发地下工程渗水、涌水等工程安全问题,经计算在不采取导流措施的情况下研究区段各车站地下水壅高值范围在0.51~1.10m,通过采取导流措施将上游受阻地下水沿导水通道疏导至基坑下游,可消除水位壅高,使车站附近地下水流场接近原始状态。

济南泉域岩溶地下水质量与健康风险评估

为保护脆弱的岩溶地下水系统,以济南趵突泉泉域岩溶地下水为例,针对传统的地下水水质评价方法受劣质评价指标影响较大的缺陷,通过构建改进层次分析-标准间冲突性相关性(IAHP-CRITIC)法与可变模糊集理论耦合的地下水水质评价与健康风险评价模型,对济南泉域地下水环境质量与污染风险进行了定量评估。结果表明:(1)对比传统的地下水水质评价结果来看,IAHP-CRITIC法与可变模糊集相耦合的地下水水质评价模型降低了突出劣质评价指标的干扰,综合了各项指标的联系,评价结果更符合济南泉域的实际情况;(2)结合地下水水质评价结果与研究区地下水化学组分变化,确定硝酸根为济南泉域地下水环境质量演化的关键制约因子,研究区地下水中硝酸盐主要分布于直接补给区、排泄区等生产活动密集地区;(3)通过对不同暴露途径、不同人群硝酸盐污染的非致癌健康风险进行评估,结果显示硝酸盐主要通过饮水途径摄入,研究区幼儿、儿童、青少年、成年女性和成年男性两种暴露途径下摄入硝酸盐总量的非致癌健康风险指数分别为1.15、0.67、0.45、0.45和0.47,呈现出受体年龄越小、摄入硝酸盐的非致癌健康风险越高的特征,且相同条件下成年女性摄入硝酸盐的非致癌健康风险要低于成年男性。因此有必要对现有的地下水污染采取整治措施,通过开展污染治理与健康风险管理工作,降低地下水污染对居民健康的影响。该研究结果对于北方岩溶地下水系统水环境保护具有重要意义。