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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇地下水的優點，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：虛擬現實技術；水文地質；研究應用
中圖分類號：P64 文獻標識碼：A
虛擬現實技術主要是利用計算機生成的虛擬現實的環境逼真的模擬人在自然環境中的聽覺和視覺等行為而進行的人機界面的新技術。利用虛擬現實技術的實時表現、沉浸感、與計算機交互的功能可以建立起相關的水文地質模型，從而實現對地下水質、水流及環境地質的深入研究，以促進人們對地下水的開采及提高工程建設的可靠性。
一、虛擬現實技術概述
1概念
虛擬現實技術主要是指利用計算機生成的虛擬環境對人在自然環境中的視覺、運動、聽覺等行為進行逼真模擬的人機界面技術。虛擬現實技術是由美國的VPL.Research公司創始人于1989年所創造，通常情況下被稱為虛擬現實。虛擬現實技術主要有沉浸、交互、構想三個基本特征，對于虛擬現實系統的發展主要有兩個基本方向，一是基于虛擬現實技術的發展，二是基于萬維網和因特網的三維圖形環境的發展。虛擬現實技術自從20世紀90年代開展以來，利用其虛擬環境與現實無限貼近的特點，使實際環境中難以進行模擬和實現的復雜結果得以簡單的表現出來，并實現了對各種不同條件的預測和結果計算，對于現實環境中各方面的發展都起到了良好的促進作用。當前，虛擬現實技術主要應用在軍事、電子儀器檢測、遠程高等教育、模具制作、新產品開發等方面，對人類的生產、生活產生了巨大的影響。
2優點
虛擬現實技術是一種綜合了眾多優點的新技術，在其應用的過程中，自身所具有的優勢得到了充分的顯示。虛擬現實技術的主要優勢為：①實時表達，虛擬現實技術最大的一個優點就是可以在不同的時間、不同的地點進行環境變化的虛擬，可以隨時反應事物的動態變化過程，從而提供有效的數據信息。②三維立體表達，虛擬現實技術由于較多的與計算機技術連接，將計算機的立體表達優勢充分顯現出來，可以實現對所要表達內容從不同的角度進行展現和研究。③反映細致，對于研究物體，即使是再細小的差別，虛擬現實技術也可以將其充分的反應出來，并且能夠實現對研究物體全貌的綜合研究。④實現對事物發展的預測，虛擬現實技術的應用不僅可以實現對已存在事物的細致表達，同時還可以實現對尚未存在但可能發生的事物變化進行虛擬反映。⑤反映結果全面，建立虛擬的現實系統，不僅可以實現對事物發展過程的虛擬，還可以根據不同的條件，虛擬出不同的結果。⑥為研究發展提供了新的方向，虛擬現實技術的應用為對各種未知環境的探究提供了新的研究放向和研究方法。
3應用條件
虛擬現實技術具有較強的實現事物三維可視化的功能，但需要用海量的數據資料作為支持。基礎資料越是全面、豐富，虛擬出來的結果就越貼近現實。
二、虛擬現實技術在水文地質中的應用
1虛擬現實技術對地下水流的表達
在水文地質研究中，地下水流的運動規律是其研究的重要組成部分，地下水流的運動是一個動態的變化過程，也是目前水文地質研究中最活躍的研究因素。在研究地下水流時，虛擬現實系統不僅可以利用自身實時變化的功能對地下水流的運動變化進行虛擬的表達，以充分的表現出地下水流的特點，還可以對地下水開采后對地下水的變化情況進行虛擬，使人們充分了解在開采利用地下水后對含水系統造成的影響，從而使人們采取相應的措施或者是減少對地下水的開采。在對地下水流研究的虛擬過程中，不僅可以實現對地下水的可視化管理，還可以由此虛擬出相應的開采方式和管理方案，并利用虛擬現實技術對其進行不斷的完善和表達，從而實現對地下水流研究的可靠性和科學性。
2虛擬現實技術對含水層的表達
在以往的研究工作中，只能夠通過剖面圖來展示隔水層和含水層的分布特點，在平面圖中則通過含水層厚度的等值線來表現含水層的空間分布特點，這樣進行研究分析，既不夠直觀，也不夠全面，對于含水層和隔水層的變化狀況研究起到的作用不大。虛擬現實技術中的三維可視化功能能夠將地下含水層與隔水層的分布、空間的變化情況及含水層的厚度很好的進行真實再現，對于深入研究隔水層和含水層有很大的幫助，同時，隨著虛擬現實系統中資料的不斷完善，人們對地下含水系統的研究也更加深入、全面。
3水文地質環境問題
隨著經濟的快速發展，人口不斷增長，人們對地下水的開采利用也不斷的增長，導致過分開采，從而引發了地下水位持續下降、地面沉降、水資源枯竭、土壤沙漠化等環境地質問題，對人類的居住環境形成了巨大的威脅，嚴重影響了人們生活質量的提高。由于虛擬技術既可以對存在的事物發展過程進行虛擬，也可以對尚未存在但可能發生的事物進行虛擬，將其利用在水文地質環境的監測上，則可以實現對開采地下水可能引發的各種環境問題進行虛擬分析，從而制定出相應的對策或減少對水資源的開發，以減少環境問題給人類帶來的災害。
4地下水水質的虛擬表現
當前，由于經濟快速發展，造成環境污染嚴重，影響到了地下水的水質，也影響到了人們對地下水的開采使用。利用虛擬現實技術，可以對地下水在自然狀態下的變化進行虛擬，從而找出對地下水水質影響較大的因素，以實現對水質變化更深刻的理解，為人們提供有效的控制水質惡化的方法，使地下水質逐步轉為良性循環，水質恢復正常。在研究地下水質時，可以建立相應的水質虛擬實驗室，將可能影響地下水質的因素都虛擬出來，并對這些影響因素進行分析研究，找出相應的解決方案，以實現對影響因素的良好控制，從而改變地下水的水質，以保證人類的生活質量。
關鍵詞： 水文地質，勘察，難點，改進措施
中圖分類號：F407 文獻標識碼： A
目前我國在工程水文地質勘察工作上，很多項目沒有對地質勘察的基礎設計"實際施工情況和地下水的影響進行綜合考慮，以至于造成因為地下水存在的問題致使建筑基礎下沉，或建筑物墻體有開裂的現象。因此，改進水文地質勘察，針對地下水存在的問題進行預防和研究，保證水文地質勘察工作的進行，才能提高建筑質量。
一、常見水文地質勘察中的難點問題
據統計，地下水與巖土體互相作用所造成的地質災害具有類型的多樣性"機理的復雜性"分布的廣泛性"災害的嚴重性和可控性等特征。目前在項目和科研實踐中對地下水作用致災的重要性認識及勘察研究投入還是遠遠不足，在工程地質勘察評價中對地下水作用的定性定量分析還是一個很薄弱環節。
1、水文地質勘察的評價
最容易被忽略的往往是很重要的細節問題，在水文地質勘察中我們應該首要考慮在水文地質勘察中水文地質的評價內容。在實際的勘察工作中，勘探成果里因過少直接涉及水文參數的利用，水文地質問題往往只被認為是象征性的工作繼而不被重視。在勘察中大多只是簡單地對天然狀態下的水文地質條件作一般性的評價，在勘察報告中往往也是一帶而過。在一些水文地質條件較復雜的地區，由于工程勘察中對水文地質問題研究不夠深入，設計中忽視了水文地質問題，導致經常會發生由地下水引發的各種巖土工程危害相關的問題，令勘察和設計處于比較尷尬的境遇。
2、水文地質勘察的主要技術和方法
現水文地質勘察的主要技術方法分為測繪、鉆探、物探、實驗、監測五個類型，在實際運用中，應當考慮到相應技術的運用所帶來的不足。測繪，是嚴格遵守（測繪法）規定，按一定比例尺要求，對測繪范圍內水文地質現象進行準確的觀察測量與描述記錄，形成地質測繪圖件并進行總結，對地下水的形成與運動規律進行研究分析。測繪的優點是覆蓋面廣，其缺點是工作量大，針對性差。鉆探的方法是運用鉆機設備從地表向地下鉆進成孔，從而達到水文地質普查、取得地下水文地質資料等目的，特別實在深層水的開發利用中是目前唯一的技術手段。鉆探的優點是直觀、準確，缺點是技術較為復雜、成本較高。物探，是利用地球物理原理，根據各種巖石間的密度、磁性、電性、彈性、放射性等區別，采用先進的探測儀器與方法測量了解水文地質的勘察方法。物探的優點是針對性強、速度快，缺點是物探只是一種輔方法，必須配合其他方法使用。實驗，是為得到水文地質參數，解決水文地質問題進行的各種實驗，實驗方式多元化。實驗的優點是針對性強、參考價值高，缺點是不夠全面。監測，是一項日常性、基礎性勘察工作，包括監測各種基礎參考指標。監測的優點是針對性強、參考價值高，缺點也同實驗，不夠全面。
二、常見水文地質勘察中針對難點的改良措施
總結以往的經驗與教訓，在水文地質勘察中有針對性地改良工作是很有必要的，可以有效的避免許多因細節問題而造成的嚴重后果。
1、水文地質勘察的評價改進措施
在水文地質勘察的評價這一方面，應重點評價地下水對巖土體和建筑物的作用和影響，預測可能產生的巖土工程危害，提出相關的防治措施。另外，工程勘查要密切結合建筑物地基基礎類型的需要，查明有關水文地質的問題，提供選型所需的水文地質資料。從工程角度，按地下水對工程的作用與影響，提出不同條件下應當著重評價的地質問題。例： 擬建供水水廠一座，供水量2×100m3/d 。其供水水源地初步定于A城區北部，需進行A城區供水水文地質勘察工作。根據建設方意向，水源地開采滿足2×100m3/d，連續20年左右開采期限要求。結合目前掌握的水文地質資料，須進行詳查勘察階段的水文地質工作。在初步圈定可能富水地段的基礎上，結合水源地開采，實施探采結合勘察方法。查明擬建水源地范圍內的水文地質條件，進一步評價地下水資源，提出合理開采方案，探明地下水允許開采量滿足B+C級精度要求，為水源地施工"設計及批準開采提供依據。
B級精度要求如下：
（1）查明擬建水源地區的水文地質條件與供水有關的環境水文地質問題，提出開采地下水必須的有關含水層和數據。
（2）根據一個水文年以上的地下水的動態資料和群孔抽水試驗或開采性抽水試驗，驗證水文地質計算參數，掌握含水層的補給條件及供水能力。
（3）結合具體的開采方案建立和完善數值模型，計算和評價補給量，確定允許開采量。
（4）預測開采條件的地下水位"水量"水質可能發生的變化。
（5）提出不使地下水水量減少和水質變差的保護措施。
C級精度要求如下：
（1）基本查明含水層的空間分布和水文地質特征。
（2）初步掌握地下水的補給"徑流"排泄條件及其動態變化規律。
（3）根據帶觀測孔的單孔抽水試驗或枯水期的地下水動態資料確定有代表性的水文地質參數。
（4）結合開采方案初步計算允許開采量，提出合理的采用值。
（5）初步論證補給量，提出擬建水源地的可靠性評價。
2、水文地質勘察的主要技術方法改進措施
水文地質勘察的主要技術方法有測繪、鉆探、物探、實驗、監測五個類型，在實際操縱中應注意取長補短運用。
水文地質測繪是認識地區水文地質的最基礎方法，也是全部水文地質工作的基礎。測繪的內容應包括： 1） 地貌形態、成因類型及各地貌單元間的關系； 2） 地形、地貌與含水層的分布及地下水情況； 3） 地層的成因類型、時代、層序及接觸關系； 4） 地層的厚度、分布、透水性、富水性等情況； 5）地質構造的褶皺、斷層、泉井、地表水的位置、類型、規模、富水性等情況。
鉆探的基本任務是在測繪和物探基礎上，進一步查明含水層的構造、層次、巖性、厚度以及水質、水量、水溫等水文參數，一般采取“以探為主、探采結合”的打井方法。鉆孔選擇應有測繪物探基礎，勘探點與線應合理選擇，滿足抽水成井需求。巖石要用清水清洗，松散層也應用泥漿沖洗，以保證鉆探質量，提高巖芯采取率，完整巖層、粘性土大于70%，破碎帶、溶蝕帶、碎石土、砂性土大于30%。
在應用物探的方法時，要注意方法的針對性與適用性，采取電阻率法、淺震、電磁波法、聲波法等多種方法確保其科學性。物探的方法與測繪及鉆探方法配合使用，可較準確查明水文地質情況，提高了工作效率。
實驗分為室內實驗與室外實驗，室外實驗包括抽水、放水、注水、滲水、壓水、連通、彌散、流速、流向等測定，其中應用最多的是抽水試驗，抽水試驗段應盡量布置在富水性好和擬選擇的水源地，確定抽水孔的特征曲線、實際涌水量，評價含水層的富水性，推算井孔的用水量，確定含水層的水文地質參數，為評價地下水資源提供依據。室內實驗測定包括分析、測定、模擬實驗地下水及巖石水理、力學性質，巖石侵蝕機理、含水層顆粒成分。
監測主要包括對地表水、地下水的動態檢測，包括其水位、水量、水溫、水質等進行的監測，以方便對地下水進行全面評估與掌握。
三、結語
為提高工程勘察，在工程勘察中水文地質工作尤為重要。隨著工程勘察的發展，水文地質工作將受到越來越廣泛的重視。切實做好水文地質工作將對勘察水平的提高起到極大的推動作用。
參考文獻：
[1]徐偉軍工程地質勘察與水文地質[J]城市建設
[2]韓愛臣水文地質問題在工程地質勘察中的重要性[J]今日科苑
關鍵詞地下水;除鐵;除錳
中圖分類號TU991.26文獻標識碼A文章編號1673-9671-(2010)032-0103-01
我國大部分城市及鄉鎮居民的飲用水都以地下水為水源,與地表水相比,用地下水作為生活飲用水水源有許多優點,如地下水一般水質較好,處理簡單,水處理廠工程造價低,地下水的水質一般不易受到污染,比較安全、可靠、衛生等。但是我國大部分地區的地下水中常含有過量的鐵和錳,不符合生活飲用水的水質標準,嚴重的影響人們的生產和生活。
1含鐵錳地下水的形成
鐵在地球表面分布很廣,地殼中的鐵質多半分散在各種晶質巖和沉積巖中,它們都是難溶性的化合物。
這些鐵質大量的進入水中,一般通過以下幾種途徑:
1)含碳酸的地下水,對巖層中二價鐵的氧化物起溶解作用,生成重碳酸亞鐵。
2)三價鐵的氧化物在還原條件下被還原而溶解于水中,生成重碳酸亞鐵。
3)有機物質對鐵質的溶解作用,溶入地下水中。
許多資料中介紹,鐵和錳同時存在于天然水中,含鐵地下水因地區不同,或多或少含有一定量的錳,只有量的多少不同,在此對地下水的錳的形成就不再詳述了。
2鐵、錳對日常生活和生產的危害
鐵和錳都是人體所必需的微量元素,水中含有微量的鐵和錳一般不會對人體造成傷害,但若人體長期飲用鐵、錳含量超標的地下水,可能會引起食欲不振,嘔吐,腹瀉,胃腸道紊亂,大便失常,甚至會對心臟也有影響。含鐵、錳的水可使白色織物變黃,給水管道堵塞,給人們日常生活帶來許多不便。生產中,鐵錳可使鍋爐結垢,使離子交換樹脂中毒失效;在紡織品上產生銹斑;使釀造的飲料變色變味等,尤其是錳,可使水產生更大的色變,鐵和錳有如此危害,因此國家規定生活飲用水中鐵含量不超過0.3mg/l,錳含量不超過0.1mg/l。
3地下水中鐵、錳的去除方法介紹
對于典型含鐵含錳地下水的處理,主要的處理工藝步驟包括絮凝、除鐵、除錳以及消毒等,其中除鐵和除錳作為最重要的工藝步驟。目前,主要有以下幾種處理方法,見表1、表2。
4地下水除鐵除錳工藝流程選擇
參照以上除鐵、錳方法的列表對比分析,我們可以根據不同地區的不同水質情況設計不同的除鐵、錳方案,見表3。
5結論
理論來源于實踐,又在實踐中得到驗證。以上除鐵錳工藝完全是依據理論推斷和實際調查分析后確定的。現依據以上工藝設計的工程均已經投入運營,從運營項目中化驗出水的水質指標完全符合國家飲用水標準,達到預想的結果,取得一定的社會效益和經濟效益。
參考文獻
[1]張杰,李冬.生物固錳除錳機理與工程技術[M].北京:中國建筑工業出版社,2005
[2]李圭白,劉超.地下水除鐵除錳[M].北京:中國建筑工業出版社,1989.
[3]張杰,楊宏.生物固錳技術的確立[J].給水排水,1996,22,11:13-16.
【關鍵詞】水文地質勘察；誤差分析；描述記錄；技術創新；制度建設；動態控制；全過程管理
0 引言
隨著經濟的發展，人類活動范圍的擴大，城市建設也得以迅速發展。在城市建設的過程中，因為水文地質條件發生變化導致建筑沉降情況的發生頻率越來越高。在水文地質勘察的過程中，因為降水、勘探技術等原因導致在水文地質勘察中出現了很多問題，這些問題的解決對提高水文地質勘察的精準性，對提高工程建設的質量具有重要的意義。
1 水文地質勘察中的重點與難點問題
1.1 水文地質勘察的評價
最容易被忽略的往往是很重要的細節問題，在水文地質勘察中我們應該首要考慮在水文地質勘察中水文地質的評價內容。在實際的勘察工作中，勘探成果里因過少直接涉及水文參數的利用，水文地質問題往往只被認為是象征性的工作繼而不被重視。在勘察中大多只是簡單地對天然狀態下的水文地質條件作一般性的評價，在勘察報告中往往也是一帶而過。在一些水文地質條件較復雜的地區，由于工程勘察中對水文地質問題研究不夠深入，設計中忽視了水文地質問題，導致經常會發生由地下水引發的各種巖土工程危害相關的問題，令勘察和設計處于比較被動的境遇。
1.2 水文地質勘察的主要技術方法
現水文地質勘察的主要技術方法分為測繪、鉆探、物探、實驗、監測五個類型，在實際運用中，應當考慮到相應技術的運用所帶來的不足。測繪，是嚴格遵守《測繪法》規定，按一定比例尺要求，對測繪范圍內水文地質現象進行準確的觀察測量與描述記錄，形成地質測繪圖件并進行總結，對地下水的形成與運動規律進行研究分析。測繪的優點是覆蓋面廣，其缺點是工作量大，針對性差。鉆探的方法是運用鉆機設備從地表向地下鉆進成孔，從而達到水文地質普查、取得地下水文地質資料等目的，特別是在深層水的開發利用中是目前唯一的技術手段。鉆探的優點是直觀、準確，缺點是技術較為復雜、成本較高。物探，是利用地球物理原理，根據各種巖石間的密度、磁性、電性、彈性、放射性等區別，采用先進的探測儀器與方法測量了解水文地質的勘察方法。物探的優點是針對性強、速度快，缺點是物探只是一種輔方法，必須配合其他方法使用。實驗，是為得到水文地質參數，解決水文地質問題進行的各種實驗，實驗方式多元化。實驗的優點是針對性強、參考價值高，缺點是不夠全面。監測，是一項日常性、基礎性勘察工作，包括監測各種基礎參考指標。監測的優點是針對性強、參考價值高，缺點也同實驗，不夠全面。
2 常見水文地質勘察中針對難點的改進措施
2.1 水文地質勘察的評價改進措施
在水文地質勘察的評價這一方面，應重點評價地下水對巖土體和建筑物的作用和影響，預測可能產生的巖土工程危害，提出相關的防治措施。另外，工程勘查要密切結合建筑物地基基礎類型的需要，查明有關水文地質的問題，提供選型所需的水文地質資料。從工程角度，按地下水對工程的作用與影響，提出不同條件下應當著重評價的地質問題。例： 擬建供水水廠一座，供水量2×100m3/d。其供水水源地初步定于 A 城區北部，需進行 A 城區供水水文地質勘察工作。根據建設方意向，水源地開采滿足2×100m3/d，連續 20 年左右開采期限要求。結合目前掌握的水文地質資料，須進行詳查勘察階段的水文地質工作。在初步圈定可能富水地段的基礎上，結合水源地開采，實施探采結合勘察方法。查明擬建水源地范圍內的水文地質條件，進一步評價地下水資源，提出合理開采方案，探明地下水允許開采量滿足 B + C 級精度要求，為水源地施工、設計及批準開采提供依據。
B 級精度要求如下：
1）查明擬建水源地區的水文地質條件與供水有關的環境水文地質問題，提出開采地下水必須的有關含水層和數據。
2）根據一個水文年以上的地下水的動態資料和群孔抽水試驗或開采性抽水試驗，驗證水文地質計算參數，掌握含水層的補給條件及供水能力。
3）結合具體的開采方案建立和完善數值模型，計算和評價補給量，確定允許開采量。
4）預測開采條件的地下水位、水量、水質可能發生的變化。
5）提出不使地下水水量減少和水質變差的保護措施。
C 級精度要求如下：
1）基本查明含水層的空間分布和水文地質特征。
2）初步掌握地下水的補給、徑流、排泄條件及其動態變化規律。
3）根據帶觀測孔的單孔抽水試驗或枯水期的地下水動態資料確定有代表性的水文地質參數。
4）結合開采方案初步計算允許開采量，提出合理的采用值。
5）初步論證補給量，提出擬建水源地的可靠性評價。
2.2 水文地質勘察的主要技術方法改進措施
水文地質勘察的主要技術方法有測繪、鉆探、物探、實驗、監測五個類型，在實際操縱中應注意取長補短運用。
水文地質測繪是認識地區水文地質的最基礎方法，也是全部水文地質工作的基礎。測繪的內容應包括： 1） 地貌形態、成因類型及各地貌單元間的關系； 2） 地形、地貌與含水層的分布及地下水情況； 3） 地層的成因類型、時代、層序及接觸關系； 4） 地層的厚度、分布、透水性、富水性等情況； 5） 地質構造的褶皺、斷層、泉井、地表水的位置、類型、規模、富水性等情況。
鉆探的基本任務是在測繪和物探基礎上，進一步查明含水層的構造、層次、巖性、厚度以及水質、水量、水溫等水文參數，一般采取“以探為主、探采結合”的打井方法。鉆孔選擇應有測繪物探基礎，勘探點與線應合理選擇，滿足抽水成井需求。巖石要用清水清洗，松散層也應用泥漿沖洗，以保證鉆探質量，提高巖芯采取率，完整巖層、粘性土大于 70%，破碎帶、溶蝕帶、碎石土、砂性土大于 30%。
在應用物探的方法時，要注意方法的針對性與適用性，采取電阻率法、淺震、電磁波法、聲波法等多種方法確保其科學性。物探的方法與測繪及鉆探方法配合使用，可較準確查明水文地質情況，提高了工作效率。
實驗分為室內實驗與室外實驗，室外實驗包括抽水、放水、注水、滲水、壓水、連通、彌散、流速、流向等測定，其中應用最多的是抽水試驗，抽水試驗段應盡量布置在富水性好和擬選擇的水源地，確定抽水孔的特征曲線、實際涌水量，評價含水層的富水性，推算井孔的用水量，確定含水層的水文地質參數，為評價地下水資源提供依據。室內實驗測定包括分析、測定、模擬實驗地下水及巖石水理、力學性質，巖石侵蝕機理、含水層顆粒成分。
監測主要包括對地表水、地下水的動態檢測，包括其水位、水量、水溫、水質等進行的監測，以方便對地下水進行全面評估與掌握。
3 結束語
總之，隨著經濟社會的發展，水文地質勘察已經成為了我國工程勘察中的一項重要的內容，其中能夠對水文地質造成影響的要素有很多，有自然因素也有人為的因素"在對工程進行地質勘察的過程中，負責勘察與設計的工作人員務必要對水文地質的條件起到一定程度的重視，因此我們就要對這些因素對建筑物的影響進行分析，并要采取相應的應對對策，這樣才能夠對建筑物的質量有一個很好的保障，同時也能夠對工程的建筑做出一定的貢獻。
【參考文獻】
【關鍵詞】：吹沙填海場地、地下水位控制、無砂管井井點
1、工程概況
首鋼京唐公司球團項目焙燒主廠房為鋼結構框架結構，軸線占地長161.5m，寬16m，建筑面積9200m2；主廠房基本柱距6m，最大柱距7.0m。9.5米以下三跨，最大跨距8米，9.5米以上一跨，跨距16米。焙燒主廠房為鋼結構排架結構，柱基礎采用混凝土獨立基礎。地基處理采用鉆孔灌注樁。基礎埋深5米。
工程地位于濱海灘涂區，地質報告表明，施工范圍內地層從上至下主要為：雜填土，平均層厚3.14米；人工吹沙填海：平均層厚5.21米；粉細砂：平均層厚20.03米。本場地在吹填之前被海水淹沒，經吹填并夯實，使地面抬高，地下水位海水深度在0.0-2.67m之間，勘察區內20m深度范圍內地層主要為砂層，其地下水與海水有密切聯系。人工吹沙填海層、粉細砂層滲透系數K=3.0-4.0m/d。
本工程地下水位高、受近海潮汐影響水源豐富水頭壓力大，基底為沙性土質，基礎施工時地下水控制不力可能導致基坑流砂管涌。根據此工程特點控制地下水是本項目基坑工程施工中關鍵問題。
2、降水方案設計
2.1、降深要求
本工程基坑采用放坡大開挖，為保證基坑施工過程中干作業，務必保證使地下水位降到基底1.0m以下。綜合考慮最小降深為6m。
2.2、降水方案初選
基坑降水常用的有明溝降水、輕型井點和管井井點降水。基坑明溝降水不適用于本工程的降水深度和砂質地基條件；本工程基坑面積大，基坑平面布置復雜，本工程基坑土砂質土，滲透系數較大，輕型井點也不適用；管井井點降水具有排水量大、降水深、不受吸程限制、井距大等優點正適合本工程，考慮到施工成本和工程所在的降水經驗，因此，本工程采用無砂管井井點降水。初步確定無砂管井井點直徑為300。在基坑開挖時我們也設計明溝，用于收集基坑中和坑壁局部滲出的地下水和其它施工時的地下水。
2.4、方案確定
3、降水施工
3.1、管井施工流程
3.2、管井施工工藝
b） 成孔時采用自成泥漿護壁成孔，成孔前應在井點處埋設護筒，并測好護筒及機高以保證孔深能滿足降水要求。
c） 鉆孔完畢后應進行清底，清孔采用反循環清孔，清孔時間控制在45分鐘以上，并要求將孔內泥漿比重控制在1.2以內方可進入下道工序。
d） 清孔完畢后應靜置10分鐘左右，讓孔內泥塊充分沉淀后進行填碎石（粒徑20～40mm），并嚴格控制碎石標高。填入0.50m厚中粗砂后，用三腳架將無砂井管吊入孔內，并扶正，沿井管周圍均勻地回填中粗砂夾瓜子片，以保證其有良好的濾水性能，確保降水效果。
e） 井管四周填砂至自然地面以下800mm，自然地面以上800mm用粘土封口。
f） 每口井內設一潛水泵。待無砂井管固定后，立即組織人員下泵、封井和接通抽水管，具備條件后馬上進行井管降水泵的試運轉。
g） 封閉井點施工完，并運轉滿10天后進行基坑開挖。
3.3、管井施工技術措施
a） 井點管埋設完畢，應及時接通抽水設備，接頭要嚴密，并進行試抽水，檢查有無漏氣、淤塞等情況，出水是否正常，如有異常情況，應檢修好方可使用。
b） 井點運轉后，應保證連續不斷地抽水，并應備有雙電源，以防斷電。
c）井點運轉后5天內，每天安排專人檢查井點情況，發現有壞死井點及時進行處理。
d） 安排專人24小時連續看泵。并做好運行記錄。
4、降水效果
井點降水21天后，降水深度達到自然地坪下6m，開挖基坑時，土質較干燥，在空氣中暴露2天后，土面堅硬，邊坡穩定，未出現流砂管涌現象，為基礎施工創造了良好條件。
5、結束語
基坑降水工程設計，根據土層的滲透系數，要求降水的深度和工程特點，經過技術、經濟和節能比較后確定，但由于土層地質條件的復雜性，有關計算參數如土層的滲透系數K和抽水影響半徑R等取值是否正確將影響井點系統涌水量計算結果的準確性，從而致使目前基坑降水工程設計在技術、經濟上不夠合理的情況是相當普遍的。降水實踐中要采用信息化施工，定時檢測降深、出水量，采用抽水試驗驗證降水效果，以便進一步優化降水設計的施工方案。
參考文獻
1、上海五冶首鋼京唐項目部 球團降水施工方案，2008（7）
在巖土勘查工作中，野外勘查具有重要地位，當前我國巖土野外勘查存在較多問題，如勘查點設置、取樣和原位測試操作不合理、地下水勘查技術缺失等。工程不同，對勘查點的設置要求就不同；勘查點布置不標準和深度不合理是當前勘查單位工作實踐中的主要問題；勘查取樣數量較少、操作不規范是取樣和原位測試操作中容易出現的問題；在地下水勘查工作中，勘查單位往往對地下水性質了解不明，不能做到分層勘查。
二、基礎地質勘查工作實踐中主要采用的方法
（一）工程地質測繪技術
工程地質測繪是巖土工程勘查工作的基本內容，測繪工作一般在地質勘查初期階段進行。在工程地質理論的指導下，運用具體地質理論對地面地質存在的現象進行觀察、描述，對地質規律和性質進行分析，依據分析數據得出結論，為勘探工作提供科學依據是測繪工作的主要職能。對復雜的地質環境進行地質測繪是巖土工程勘查工作的要求，工程地質測繪是巖土工程勘查中了解地質條件，節省勘查資源的基礎。
（二）勘探和取樣
鉆探、坑探和深探是勘探工作中的常用方法。對地下地質具體情況進行調查，監測和測試原位是勘探工作的內容。巖土特性和勘探目的是選擇勘探方法的依據。物探速度快、經濟效益較高，地質測繪工作難題可以通過物探輕易解決。物探存在很多局限性，如地形限制和多解性結果。勘探工程又可稱為鉆探和坑探，兩者均是勘探工程直接采用的手段，鉆探和坑探數據準確可靠，其在巖土工程勘查中是不可或缺的，鉆探廣泛應用于工程勘查工作，選用何種鉆探方法進行鉆探的依據是地層類別和勘查要求，如果地下地質情況難以通過鉆探獲得具體數據，則可以采用坑探。對于鉆探而言，坑探對人力物力要求較高，操作限制條件多，容易受到勘探工程施工周期影響。
（三）室內試驗和原位測試
提供技術參數，為巖土工程問題分析提供依據是原位測試和室內試驗的主要目的。原位測試優點眾多，能夠保證環境一致性，巖土性質受到宏觀結構的影響程度，可以通過原位測試對巖土體尺寸大的測定試驗準確反映，效率高、周期短，可以測定出不易采樣的巖土層工程性質。而應力路徑難控、耗費人力物力資源、復雜的邊界條件是原位測試的局限性。與原位測試相比，室內試驗是在室內進行，易于控制節省資源，但試驗反映巖土性質的程度較低。
三、地下水對巖土工程勘查工作的危害
巖土工程的最大威脅就是地下水，地下水位升降變化和水動水壓力會對巖土工程造成嚴重影響，尤其是地下水危害的兩種主要形式。地下水位上升，會提高浮力，使基礎摩擦力減少，導致產生滑動現象。水位下降會改變地基的受力，產生沉降危險。地下水的無秩序性和無規律性對巖土工程造成嚴重影響，因此，正確掌握地下水情況，是保證巖土工程順利進行的基礎要求，在基礎地質勘查工作中遇到地下水頻繁活動的地區，必須在開展工作前進行全面研究和考察，確保工作質量。
（一）水位升降的危害
潛水與承壓水是地下水的兩種類型，其中潛水在地下有個自由水面，就是我們平時所說的地下水位。這個自由水面的海拔高度就叫做潛水位。潛水位就是我們日常所說的地下水位的海拔高度。這個自由水面與地面間的垂直距離，就是地下水的埋藏深度。平時所說的“潛水位高”可以理解為“地下水埋藏較淺”，地下水埋藏較淺對巖土工程的影響是多方面的，地下水的浮力是影響結構設計和施工的重要因素。首先，地下水位上升，容易使土壤沼澤化、鹽漬化，增強地下水對建筑物的腐蝕性。 其次，地下水位下降，會導致地質災害頻繁發生，如地裂、地面塌陷，嚴重影響巖體土的穩定性。
（二）地下水動壓力危害
天然狀態下的水力作用是可以忽略不計的，但是在具體施工活動中，由于地下水天然動力平衡條件由于人為因素遭受破壞，導致基坑突涌、流砂等嚴重危害產生，如承壓水層在某深基坑下部，開挖工程會減小覆革水層厚度，如果突破某個臨界，承壓水就會涌出，重回基坑底板，導致突涌，給巖土工程造成嚴重損害。
（三）地下水危害預防措施
井點降水法即選用合適數量的濾水管沿著基坑周圍鋪設，通過抽水設備持續對地下水抽出，保證地下水位一直處于坑底以下，這樣就能夠保證土壤干燥，直至工程完工，井底降水法能夠預防流砂現象產生，提高地基土的承載力，原理就是地下水位降落會使地下水動水壓力作用于下方，動水壓力和土體重量共同作用于基底土層，井點降水法能夠有效減少地下水危害。對地下水的危害還可以通過設置帷幕法進行預防，如采用防水設備或者搭設地下連續墻，阻止地下水往基坑的滲漏，可以建構排水明溝，設置集水井，使地下水通過排水明溝流入集水井，最后運用抽水設備將地下水抽出基坑之外。或者通過建造地下連續墻、打設板樁手段，對地下水與基坑進行隔斷。水泥標號加大，夯土必須保證瓷實，墊層應當適當加厚，如果地下水很多，必須首先打井，用潛水泵抽干。如果基坑內的積水是由于自然降雨等原因進入的，則須采用人工降水方法及時排出，井點降水法和設置帷幕法，是在防止地下水危害中經常采用的兩種方法，經濟實惠，能夠顯著降低地下水危害。
四、完善勘查技術具體對策
（一）選擇高質量勘查設計企業
建設工程的必經程序就是巖土工程勘查，由此可見工程建設設計在巖土工程中的地位，加強巖土工程勘查首先要選擇高質量勘查設計企業，標準結構應為過程模式，如采用PDCA等。設計企業應當以增強顧客滿意度為宗旨，切實提高企業勘查設計能力。
（二）及時更新勘查技術
隨意性是巖土工程勘測中布置勘探點的重要問題，必須加以改進，可以采用克里格法進行優化。至于巖土工程分析評價的精確度可以通過運用高密度法進行提升，可以在地基承力工程中運用回歸FENIX法，確定特征值，管理數量龐大的巖土工程勘測資料，應建立計算機系統，實現自動化，提高工作效率。
（三）加強勘查人才培養
勘查新技術和新設備的不斷應用，對勘查人員的綜合素質提出更高要求，因此必須加強勘查專業人才的培養，保證先進設備、技術在勘查工作中的應用，提高工作人員新技術和新設備的操作水平。加強對相關勘查工作人員的道德培養和技術培訓，提高勘查工作人員的責任感。
關鍵詞：地浸采鈾技術；水污染；治理措施
中圖分類號：X52
文獻標識碼：A 文章編號：16749944（2016）08003302
1 引言
國際上地浸采鈾技術的研究始于20世紀50年代，在美國、加拿大、澳大利亞和中亞地區應用廣泛。我國最早在20世紀70年代開始地浸采鈾技術研究。到90年代中期，在伊寧鈾礦床正式開始地浸采鈾，標志著我國正式掌握了地浸采鈾技術。由此導致我國找鈾與采鈾重點轉移到地浸砂巖型鈾礦上來[1]。
隨著社會經濟的發展和環保意識的增強，人們越來越重視礦產資源開發利用過程中的環境污染及環境保護問題。被稱為“綠色技術”的地浸采鈾雖然具有污染較小的優點，但其同樣也會對環境造成一定的污染[2]。筆者重點論述了地浸采鈾技術以及地浸采鈾對水體造成的危害，并提出了相應的治理措施。
2 地浸采鈾技術簡介
地浸采鈾是一種在天然埋藏條件下，使用按一定配方配制的溶浸液，通過注液井注入到可滲透的含礦層，溶浸液在礦石孔隙內的滲透過程中與鈾以及其它有用成分接觸并進行化學反應，使其溶解，生成含礦溶液，再從抽液井將含礦溶液抽取出來，并輸送到車間加工處理后獲得鈾產品的水冶流程[3]。地浸采鈾技術大大降低了對鈾礦的最低工業品位要求，作為采礦工業一項十分先進的技術，已被世界上許多國家采用，被譽為采礦史的一次重大技術革命。
地浸采鈾技術主要有兩種：一種是俄羅斯，中亞地區國家普遍采用的酸法浸出工藝，經常使用的溶浸劑是硫酸（溶液濃度為0.5%～3.0%），主要用于碳酸鹽含量不高的礦石[2]（圖1）。另一種是歐美等國家較多使用的堿法浸出工藝，常規的堿法浸出工藝溶浸劑為鈉和銨的碳酸鹽和重碳酸鹽（溶液濃度為0.5%～5.0%），需加過氧化氫、鉀和鈉的次氯酸鹽作為氧化劑，后期在常規堿法浸出工藝基礎上衍化出CO2+O2浸出工藝。我國早期建設的地浸礦山主要采用酸法浸出，近年來新建礦山開始采用CO2+O2浸出工藝[3]。
3 地浸采鈾水污染及治理
雖然地浸采鈾與常規采礦相比具有很多優點，但是仍然會對環境造成一些危害。使用地浸采鈾技術對環境的危害主要表現在對水體（地下/地表水）、土壤、大氣等幾個方面，其中對水體的危害最大。
3.1 地下水污染與治理
不同國家、不同礦床地浸開采造成的地下水污染程度各有不同。地浸采鈾導致的地下水污染主要是因為浸出液進入地下含礦層位而引起含礦層局部地化環境的變化。
對于酸法采鈾，經常使用硫酸作為溶浸劑，含礦圍巖的各種組分都或多或少的與硫酸發生反應，能造成含礦層地下水的地球化學狀態發生較為強烈的改變，形成區域上的污染源。硫酸法地浸在地下水中形成的有害物質包括向含水層注入的外來物質（如硫酸鹽及其分解產物H+和SO2-4、硝酸鹽、銨等）和硫酸溶液從含礦層中汲取的Be、Hg、Sb、As、Se、Cd、Ra、Rn等。酸法采鈾后，會導致地下水中多種元素超標，如SO2-4、Na、Ca、Fe、Al、Mn等。硫酸鹽造成的污染最為顯著，SO2-4一般超標數倍，有時超標20倍以上，Al、Fe和U超標十倍到幾百倍，個別情況可達千倍。表1[5]是澳大利亞Honeymoon鈾礦山酸法地浸采鈾前后地下水水質情況。由表中可以看出，地下水的鹽度、多種有害物質增加明顯。
（2）對于堿法采鈾，對地下水組分的影響要小很多，礦化度增加不大，一般3倍，pH值變化也不大，RCO3、Ca、NH4、Cl、U、Cu等組分濃度未發生重大變化。
地下水污染治理：目前已知的恢復地浸采鈾過程中被污染的地下水水質的方法有：自然凈化法、電滲析法、反滲透膜法、試劑沉淀法、離子交換法、向深層埋放法、地球化學去礦法等[6，7]。不論采用何種治理方法，最終目的都是合理的選擇現有工藝技術將污染的地下水最大程度的恢復到接近地浸之前的水平。在上述原則下，治理前要先進行現場調查，將多種技術組合，進行經濟、合理的評價，從而確定最佳的治理方案。
地浸采鈾之后的地下水治理一般需經過以下3步完成。
（1）抽出礦層中的地下水。把含礦層中污染的地下水（浸出殘液）抽出，由于不再向地層注加浸出液，礦層周圍的清潔水將進入礦層取代被污染的地下水。抽出到地表的污染水必須經過回收處理，達到標準以后才能外排。
（2）注入還原劑。在地浸采鈾過程中，由于加入氧化劑，使礦層從還原態轉為氧化態。如果礦層繼續保持氧化態，殘留的鈾和其他金屬仍處于易溶的狀態，會使地下水繼續污染[2]。為了解決這個問題，必須采用合適的還原劑，例如：將硫化氫或硫化鈉溶液注入含水層中，使溶解的鈾和其他金屬沉淀，使地下水組成穩定在可接受的水平。
（3）水質觀測。地下水經過上述兩個步驟的治理之后，經過一段時間的水質穩定，證明含礦含水層水質已經復原或達到治理標準時，治理工作才能結束。治理工作結束后，為確保治理效果，至少還需要3～5年的水質觀測。
3.2 地表水污染與治理
在地浸采鈾的生產過程中，由于設備條件以及人為操作的疏忽，存在跑冒滴漏現象，同時注液井進行排氣操作時也會導致少量浸出液的帶出，這些都會造成周圍環境的污染。在地上水冶過程中產生大量含有NO-3、SO2-4、重金屬離子以及微量鈾的廢水，這些廢水如果不采取有效的處理，也會對環境造成較大危害。
對水冶工藝過程中產生的廢水以及地下水治理過程中抽取的地下水的治理方法主要為：中和沉淀法、硫化物沉淀法、離子交換法、電化學法、人工濕地法和微生物處理法等[8]。
（1）中和沉淀法。中和沉淀法通過向廢水中加入堿或者強堿弱酸鹽，用以調節廢水pH值，使重金屬離子沉淀，從而降低廢水中重金屬的含量。如圖2[9]和表2[10]，分別表示部分重金屬離子和U（Ⅵ）在溶液中的濃度與pH值的關系。
由圖2和表2可以看出，重金屬離子和U（Ⅵ）在廢水中的溶解度隨pH值的增加而降低，達到某一pH值時達到最低值，隨著pH值的進一步加大出現返溶現象。所以在采用中和法的時候，需要通過改變pH值，使不同的重金屬離子分別沉淀，達到治理的目的。
中和法主要用于去除陽離子重金屬污染物，當在中和劑中添加一些其他成分時，也能夠去除部分陰離子。雖然中和法能夠有效的降低被污染水體中的污染物，但是也存在一些不足。如圖2所示，不同種類的重金屬離子最佳沉淀的pH值不同，并且部分重金屬離子在pH值較高條件存在返溶現象，可能會導致某些重金屬離子去除不徹底，加重工藝負擔。而且中和法對于廢液中的陰離子如NO-3、SO2-4去除效果則較差，需尋找其他方法進一步解決[11]。
（2）硫化物沉淀法。通過在廢水中加入Na2S、H2S、CaS等硫化物，硫離子與重金屬離子反應，生成金屬硫化物沉淀，從而降低廢水中重金屬離子的濃度。如表3[12]所示，金屬硫化物的溶度積遠遠小于其氫氧化物的溶度積，說明運用硫化物沉淀法治理廢水后，殘留的有害重金屬離子濃度相比中和法沉淀法更低。因此，運用硫化物沉淀法能夠較為有效的去除廢水中重金屬離子。
（3）離子交換法。是指采用離子交換劑使廢水中有害物質分離的方法。運用離子交換法能夠處理幾乎所有無機污染廢水且可以做到廢水的零排放。離子交換法雖然處理面廣、效率高，但是也有其不足之處，如成本較高，廢水中的有害離子不宜過高等缺點。
（4）電化學法。是指將電流通過廢水，在陰極和陽極上引起氧化還原反應，使廢水中污染物被分解或形成沉淀，從而使廢水中污染物濃度降低的治理方法。
對于地表水的處理，上述幾種方法要結合實際情況，選擇適當的處理方式，同時，還要做到以下兩點：①為了保護地表水，應對礦區附近的地表水體建造必要的工程（如渠道、環繞的水道、堤壩、跨越通道等），排除水體污染，防止洪水、融化水和暴雨水排泄對工藝設備及管線的破壞。②對于礦區存在的穩定水體（河流、湖泊、水庫等），需要專門建立水質監測點，定期對水體進行取樣檢測，存在污染時，要查明污染源并采取相應的治理措施。
4 結語
地浸采鈾技術作為一種較為綠色經濟的采鈾技術，具有良好的應用前景。同時，地浸采鈾造成的污染也是不容忽視的，必須合理運用防護與治理措施，做好水污染治理工作，保障安全、經濟、高效的開發鈾資源。
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【關鍵詞】地下水，開發利用，水環境問題，對策
引言
水是生命之源，是人類賴以生存發展之本，是生態環境控制因素之一，是不可替代的戰略性經濟資源。地下水是水資源的重要組成部分，具有水質良好、不易被污染、空間分布廣和時間上的可調節性等優點，是我國工業生產和人民生活的重要水源。目前，我國70％以上的城市把地下水作為工業和城市生活用水的主要水源，甚至一些地區地下水已成為惟一的水源。
然而，近20年來，由于氣候變化和人為因素的干擾，特別是各種水利工程的修建和地下水的開采量日益劇增，使水循環條件發生了巨大變化，導致地下水資源無論是在儲量上、質量上，還是在循環規律上都發生了很大變化，危及到一些地區社會經濟可持續發展和生態環境保護。同時，由于水循環條件改變，進一步造成土壤鹽漬化、泉水枯竭、土地沙化等次生生態環境問題。因此，地下水存在地質環境容量問題，必須在地下水環境容量允許的前提下，才能實現地下水的可持續利用。
一、我國地下水資源開發利用概況
我國地下水資源地域分布差異明顯，南方地下水資源豐富，北方相對缺乏。南、北方地下淡水天然資源量分別約占全國地下淡水總量的70％和30％。自20世紀80年代以來，隨著國民經濟快速發展，我國地下水資源開發利用量增長迅速。80年代地下水開采量每年750億m3，目前地下水開采量已超過1000億m3。
據資料顯示，目前地下水供水量約占全國總供水量的20%，北方地區70％生活用水、60％工業用水和45％農業灌溉用水來自地下水。全國660多個城市中，利用地下水作為飲用水的城市有400多個。全國城市總供水量中，地下水的供水量占30％，供水人口1.16億，華北、西北和東北地下水供水人口占城市總供水人口的比例分別高達66％、65％和47％。
二、地下水開發利用的水環境問題
2.1 超采地下水引起地面沉降
地面沉降與深層地下水超量開采密切相關，只要存在可壓縮地層，地下水位降低，砂層的有效應力增加，砂層受到壓密，即會引起地面變形而導致地面沉降。我國許多地區如銀川平原、呼包平原、汾渭地塹、太原盆地、黃河下游三角洲、安陽盆地、蘇錫常地區、環渤海地區等均有區域性整體沉降的特點，范圍從1 km2到數百km2以上，沉降中心幅度達10 mm／a以上，對人類工程經濟活動和生存環境產生極大的危害。尤其是沿海低地的地面沉降與海平面上升疊加在一起，將進一步喪失地面標高，降低泄洪功能和抵御風暴潮的能力。
地面沉降已經成為我國東部平原地區、尤其是沿海地區，制約地區經濟社會可持續發展的重要環境因素。比如，長江三角洲是我國地面沉降最為嚴重的地區之一。截至2004年，累計沉降量超過1 m的地區約300 km2，超過0．2 m的地區近1萬km2，造成直接經濟損失超過200億元，間接損失近3500億元。而華北平原則是我國地面沉降面積最大的地區，其中尤其是以天津市區、北京市區和河北省東部的經濟發達地區最為嚴重，已造成不可估量的經濟損失，給城市發展和人民群眾生活帶來了極大的威脅。
2.2 超采地下水引起地面塌陷
地下水位降落漏斗和地面沉降進一步發展，就會引起地面塌陷，帶來更大的破壞。山東秦安和河北唐山是我國北方典型的巖溶塌陷災害城市，僅1977～1986年秦安市就發生110多次巖溶塌陷；唐山市大型巖溶塌陷達20處，可見深度2～6 m，最深達10 m。南方巖溶塌陷以西南地區最為強烈，如貴州的水城、云南昆明市區的翠湖等；湖南湘潭市因過量開采地下永已發現5處地面塌陷險情，湖北武漢市也已發生多起巖溶塌陷災害。
2.3 地下水嚴重超采，形成大范圍地下水位降落漏斗
由于長期過量開采地下水，導致采補失衡，造成區域性地下水位持續下降，形成降落漏斗。據2007年度(中國地質環境公報)，全國有地下水降落漏斗212個，其中淺層地下水降落漏斗136個，深層地下水降落漏斗65個，巖溶地下水降落漏斗11個。另據資料顯示，全國已有46個城市出現明顯的地面沉降，其中上海、天津、太原等城市的沉降量超過2m。區域性地下水位下降帶來的深層次危害是：嚴重破壞了地下水原有補排平衡，損害了地下水生態系統健康。
2.4 地下水過渡開采導致地裂縫發生
改革開放以來，我國地裂縫發生的頻率明顯增高，主要分布在山西、河北、江蘇、山東、河南、廣西、陜西等省(區、市)，其中山西省截至2007年共發現地裂縫262條，總長度達330km。但從近期大量抽汲地下水，造成地下水位下降，并與地裂縫快速發展在時間上的吻合來分析，超量汲取地下水是西安地裂縫發生和發展的直接誘因。
2.5 地下水水質惡化及水污染
地下水水質惡化主要表現在地下水礦化度增加和水質惡化。由于超量開采形成了大面積的區域水位數落漏斗，改變了地下水的水動力條件，從而誘導降水垂向和鄰區地下水側向補給開采區，同時伴隨地下水硬化成分的遷移，加上Na+與地層中的交換態Ca2+，Mg2+發生置換作用，還有鹽效應作用等，使集中開采區地下水硬度逐年升高，離開采中心越近，地下水硬度越高。
地下水污染物主要來自城鎮生活污水和工業廢水，其次是農業施用化肥、農藥的污染。根據全國130個城市和地區地下水水質統計分析，全國多數城市地下水受到一定程度的點狀和面狀污染。由于北方地區地下水資源相對稀缺，循環補充效率較低，城市污染普遍較南方城市重，污染元素多且超標率高，特別是華北地區，地下水污染最為突出。
三、地下水資源合理開發利用及保護的措施
地下水資源保護與合理利用是一項涉及到國土資源、水利、農業和環保等多個部門協調的系統工程，當前面臨的地下水環境問題，引起了多方面的關注，如何在合理開發利用地下水資源的同時，保護好地下水資源環境，也有多方面的思考。綜合經濟管理和工程技術方面的研究，針對我國地下水資源開發利用現狀和存在的問題，提出如下保護和合理開發利用的建議與綜合措施：
3.1 轉變觀點，正確認識地下水資源的自身規律
地下水資源量有限，其開發利用更有其環境容量限制，要轉變地下水取之不盡、用之不竭的觀念。地下水的可開采量取決于過去、現在和為了含水層補給與開采的動態關系，只有保障地下水采補動態平衡，量入為出，同時做好地下水污染防治工作，才能實現地下水資源的永續利用。
3.2 加強管理，建立健全政策法規體系
科學管理有助于防止地下水水質惡化現象產生，包括減少污染物的產生和防止污染物滲入等。要加強科學管理必須做到：(1)對城市的發展和水源地的建設做出全面規劃與合理的利用。(2)清除污染源，大力開展減少污染物排放的環保工程建設，合理開采地下水，制止水源地上游新開耕地，確保自然植被生長。(3)建設水源地各溝系統的管理工程，規劃明確的保護界限。 (4)建立科學的管理體系，健全相關的政策法規體系。實行有償用水制度，以促進節約利用水資源。
3.3 加強地下水科學研究和監測工作，實施一些預防措施
區域地下水位下降、地面沉降、巖溶塌陷和地裂縫等水環境問題與城市超采地下水有關。要研究開采條件下地下水資源的評價和水環境問題，制定合理開發利用地下水的規劃，建立統一的地下水位、水量和水質以及地面變 形的監測網站，及時掌握和預報地下水的動態變化，為保護地下水資源和水環境提供科學的依據。多渠道引蓄洪水，回灌補給地下水，有條件的地方可修建地下水庫，從而達到涵養水源，有效控制利用水資源的目的。
3.4 加強宣傳教育，提高全民意識
要更加廣泛地向全社會宣傳水資源緊缺的形勢，保護水資源的重要性和節約用水的重要意義和緊迫性，進一步提高全民的節水意識，水的憂患意識。同時還應當在中、小學的教材中增加保護水資源和節約用水的內容，使兒童從小就樹立起保護和節約水資源的意識。要動員各方面的力量，開展和做好保護地下水資源工作。
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隨著我國政府和社會公眾對保護大氣環境的越來越重視，城鎮中已經普遍禁止采用中小型燃煤鍋爐供熱。因此，除了集中供熱的形式以外，急需發展其他替代燃煤鍋爐的供熱方式。地熱能就是能有效減少大氣污染的供熱和空調手段。地熱能從嚴格意義上說不是可再生能源。但是地熱能蘊藏十分巨大，幾乎取之不盡，所以是重要的新能源。據估算，其經濟可開發資源總量約為5億標準煤。低溫地熱在供暖及生活供應方面有明顯的優勢。
2.常用空調熱泵的種類及其特點
地源熱泵系統利用200M以內的淺層地殼中儲存的地熱能對建筑進行供熱與空調，具有良好的節能與環境效益。根據中華人民共和國國家標準《地源熱泵系統工程技術規范》(GB50366-2005)中的表述，根據地熱能采集系統形式的不同，地源熱泵系統分為地埋管地源熱泵系統、地下水地源熱泵系統和地表水地源熱泵系統。其中地表水地源熱泵系統受到自然條件和水源的限制。而地下水地源熱泵技術也存在明顯的先天缺陷。首先，這種抽取地下水的辦法需要當地有豐富的地下水作為先決條件，如果地下水位較低，水泵的耗電量將大大降低系統的效率。此外，雖然理論上抽取的地下水將回灌到地下水層，但在很多地質條件下回灌的速度大大低于抽水的速度，因此會造成地下水資源的流失。即使能夠把抽取的地下水全部回灌，怎樣保證地下水層不受污染也是一個棘手的課題。水資源是當前最緊缺、最寶貴的資源之一，任何對水源的浪費或污染都是不允許的。因此，發達國家對推廣應用這種系統已經采取非常謹慎的態度。地埋管地源熱泵系統正是保留了地下水地源熱泵系統的優點，同時又避免了它的缺點的一種熱泵供熱空調技術，將成為地源熱泵供熱空調技術中的主導形式。
3.地埋管地源熱泵的工作原理
地埋管地源熱泵就是在地下埋設管道作為換熱器，管道與熱泵機組連接形成閉式環路。管道中有液體流動通過循環將熱泵機組的凝結熱通過管道散入地下(供冷工況)，或從大地吸取熱量供給熱泵機組向建筑物供熱(供熱工況)。
4.地埋管地源熱泵地下換熱器的形式
地埋管源熱泵換熱器有多種形式，如水平埋管、豎直埋管等。這兩種埋管型式各有自身的特點和應用環境。在中國采用豎直埋管更顯示出其優越性：節約用地面積，換熱性能好，可安裝在建筑物基礎、道路、綠地、廣場、操場等下面而不影響上部的使用功能，甚至可在建筑物樁基中設置埋管，見縫插針充分利用可利用的土地面積。
5.豎直埋管換熱器形式
最常用的豎直埋管換熱器就是由垂直埋入地下的U型管連接組成。如下圖所示：
豎直U型埋管的換熱器采用在鉆孔中插入u型管的方法，一個鉆孔中可設置一組或兩組u型管。
6.豎直埋管深度
豎直埋管可深可淺，須根據當地地質條件而定，如20m、30m……直到200m以下。確定深度應綜合考慮占地面積、鉆孔設備、鉆孔成本和工程規模。例如天津地區地表土壤層很厚，鉆孔費用相對便宜，宜采用較深的豎直埋管，因深埋管的成本低、換熱性能好、并可節約用地。
7.豎直埋管材料
埋管材料最好采用塑料管，因與金屬管相比，塑料管具有耐腐蝕、易加工、傳熱性能可滿足換熱要求、價格便宜等優點。可供選用的管材有高密度聚乙烯管(PE管)，鋁塑管等。豎直埋管的管徑也可有不同選擇，如DN20、DN25、DN32等。
8.豎直埋管換熱器鉆孔孔徑及回填材料
豎直埋管換熱器的形成是從地面向下鉆孔達到預計深度，將制作好的u型管下入孔中，然后在孔中回填不同材料。在接近地表層處用水平集水管、分水管將所有u型管并聯構成地下換熱器。
根據地質結構不同，鉆孔孔徑可以是φ100、φ150、φ200或φ300，天津地區地表土壤層很厚，為了鉆孔、下管方便多采用φ300孔徑。
回填材料可以選用澆鑄混凝土、回填沙石散料或回填土壤等。材料選擇要兼顧工程造價、傳熱性能、施工方便等因素。從實際測試比較澆鑄混凝土換熱性能最好，但造價高、施工難度大，但可結合建筑物樁基一起施工。回填沙石或碎石換熱效果比較好，而且施工容易、造價低，可廣泛采用。
9.地埋管地源熱泵系統的冷(熱)負荷計算及其作用
地埋管地源熱泵系統空調房間設計冷、熱負荷(以下簡稱負荷)的計算方法與常用空調系統的完全相同。可參照現行有關規范和空調設計手冊進行。
設計負荷是選擇空調系統末端設備和熱泵主機容量及機房輔助設備的主要依據。但應當指出的是，地埋管地源熱泵系統中地熱換熱器容量的設計不僅與瞬時峰值負荷的大小及其延續時間有關，還與某段連續運行時間內的平均負荷有關。另外，地熱換熱器夏季傳遞到地層中的熱量與其冬季取自地層中的熱量是否平衡，在一定程度上也影響著地熱換熱器性能的好壞。如果這兩個熱量平衡，則地熱換熱器長期運行時，不會引起地層中熱量的積累而使其性能退化。因此，在負荷計算中應包括設計負荷計算，冬夏連續運行期間內的平均負荷計算以及夏冬季工況通過地熱換熱器傳遞到地層中熱量計算。
10.地源熱泵熱源系統的選擇與設計
熱泵熱源系統的選擇應遵守因地制宜、因工制宜，合理利用自然資源的原則。在冬季氣候溫暖、地下水豐富或有地表水可利用的地區，如我國南方地區，可優先考慮地下水水源熱泵或地表水水源熱泵。反之，在冬季寒冷、地下水或地表水緊缺的地區，如我國北方大部分地區，地埋管地源熱泵應是優先選擇的系統。
關鍵詞：高層建筑深基坑 地下水處理措施 井點降水
1、工程概況及前言：防城港市地方稅務局綜合辦公樓工程為框架剪力墻結構，上部17層。有地下室，地下一層為地下室，層高為4.8米。主樓基礎型式為2米厚筏形基礎和鋼管樁基礎。工程所在處原為一個大魚塘，淤泥較深，且地下水位較高，且多處有溶巖溶洞，地質較為復雜。在工程初始時，工程基礎開挖過程中因沒有采取措施降低地下水位及進行排水，導致基礎浸泡在水中，不便施工。基礎邊坡也因此多次坍方，工做無法開展。一般而言，基坑開挖前要保持基坑土為干燥狀態，創造有利于施工的條件，使地下水位降低到基礎底500mm；其次是開挖集水坑及溝渠排水，確保邊坡穩定，做到安全施工。如果忽略上述條件，盲目進行施工，造成的損失是相當嚴重的。如導致基坑積水或土質稀軟，工人難以立足，無法施工；或出現“流砂現象”導致邊坡塌方，地質破壞；有的內部基坑土體發生較大的位移，影響鄰近建筑物的安全。之所以會出現上述異常情況，都是因為地下水引起的。所以結合工程實例來淺析在基坑施工中因地下水引起的事故應予采取措施防治處理。
2、施工方案：本工程場地地下水水位主要受大氣降水補給影響，穩定水位埋深0.15～3.4米。結合土質情況，為了便于本工程的順利開展，提高土方開挖基坑邊坡的穩定性防止流砂現象的發生，特采用輕型井點降水的方法，輕型井點系在基坑或一側、二側埋設井點管深入含水層內，井點管的上端通過連接彎管與集水總管連接，集水總管再與真空泵和離心水泵相連，啟動抽水設備，地下水便在真空泵吸力的作用下，經濾水管進入井點管和集水總管，排出空氣后，由離心水泵的排水管排出，使地下水位降低到基坑底以下。其優點是機具設備簡單，使用靈活，裝拆方便，降水效果好的特點。
2-1、 基坑開挖及降水
在基礎開挖前，必須采取預降水措施，時間不少于4周。坑底加固區以上土體須滿足挖土要求，坑底加固區以外范圍要求降水后水位離坑底0.5-1.0米。土方開挖前按已經批準的土方工程施工組織設計進行施工，基坑內部挖土應遵循分區、分層、分塊、對稱盆式的原則開挖，基坑內嚴禁相鄰多區域大面積同時開挖，每區開挖至基底標高后及時澆筑混凝土墊層及基礎底板，以減少基坑大面積暴露時間，控制基坑的回彈隆起。開挖階段應采取有效的降水措施降低坑內水位和排除地表水，嚴禁地表水或基坑排除的水倒流回滲入基坑。因工程地下室面積為92.8米×32米，在大面積基坑施工中，主要采取輕型井點降水措施，局部開挖較深的區域采用深井降水。所謂的輕型井點降水是指在工程的基坑槽附近埋設大量的滲水井點管，與此同時地面組裝抽水管路系統，通過井群連續抽吸地下水，使基坑范圍內的地下水位降低到基坑以下一定深度，以保持基坑干燥狀態。輕型井點降水法并具有下列優點：施工簡便，操作技術易于掌握；適應性強，可用于不同幾何圖形的基坑；降水后土壤干燥，便于機械化施工和后續工作工序的操作；井點作用下土層固結，土層強度增加，邊坡穩定性提高；地下水通過濾水管抽走，防止了流砂的危害；節省支撐材料，減少土方工程量等。在玉林地方稅務局綜合辦公樓基礎工程中主要采取的是輕型井點降水法。具體來說，在基坑旁地下水位低處設置2套井點降水設施，日夜不停地抽水。所要注意的是在降水中前應做好井點和管路的清洗和檢查工作，如發現問題及時處理，防止“死井現象”的發生，確保管路暢通和井點正常工作。對效果較差的井管重新返修。達到降水效果為止（原有2套井管降水深度-8.0m左右）。在原有降水措施基礎上，再重新設計3套井管降水措施，進行二級降水。井管深度至基底流砂層底，即井管深度為-5~-6m輕型井點降水。把流砂的水量下降為零點，阻止流砂現象。其布置部位在原井點管布置向外1m。井點之間間距為1m。同時在坑內布置井點管一套，連同井管一起降水，降水到位后拔除，挖土。井點管降水，管底濾網管長度不少于700mm。且清洗干凈，不容許存在瞎網。濾網管四周回填粗砂，高度為濾網管高度的2倍。井點管上部口，采用泥土堵封。阻止空氣進入提高抽水效果。每套井管留一管孔作為觀測水位之用。根據實際情況，先進行井點降水，如果不行再進行壓密注漿。
2-2、降水中的土體加固措施：
經過降低地下水位后，土壤會產生固結，也就會在抽水影響半徑的范圍內引起地面沉降，有時會給周圍已有的建筑物帶來一定程度的危害。施工中常常遇到這種情況，如果不引起足夠的重視而置之不理，便會引發嚴重的質量事故，使周圍已有的建筑物地基下沉，輕者產生裂縫，重者為大樓倒塌。為避免因不間斷的抽水造成已有建筑物下面的地下水位下降，必須在與降水的同時采取向鉆孔內灌水，以保證原地下水位不變化，以此來防止地面產生沉降給已有的建筑物帶來危害。在該工程中，就遇到過這種情況，基坑不間斷的抽水降水引起相鄰不遠的防城港市衛生學校的教學大樓剛澆倒好的墊層下沉下陷。究其原因，地下水在基礎下是一個大的連通器，水會相互流動。所以單單采取抽水的方法往往不能奏效，必須采取加固土體，消除地質不良影響。目前施工較常用的是土體加固采取高壓擠密注漿措施，即通過打樁機械設備，預先鉆孔至基坑低一定深度，然后利用樁機進行回灌。壓密注漿放線距鋼板樁1m，布置三排，梅花形布置施工，排與排間距為800mm。縱橫布置。漿液配合比調整：水泥：粉煤灰：水玻璃=1：0.2：0.04。采用普通硅酸鹽水泥P.O 42.5。漿液水灰比為：1：0.5~0.55。灌注時先內后外，也可跳躍布點施工。以防注漿時串通，漿液在土內不密實。壓密注漿按深坑外側環形布置，注漿布點不能遺漏，施工時要認真放線布點。
2-3、輕型井點降水的施工步驟：
成孔安設井管、填充濾料洗井安設水泵抽水降水
2-4、 輕型井點降水中的使用階段注意事項：
2-4-1、井點降水應確保砂濾層施工質量，做到出水常清。對出水混濁的井點管應予更換或停閉。基坑內井點應同時抽水，使水位差控制在要求范圍內。
2-4-2、在基坑開挖期間應每天測報抽水量及坑內地下水位。在基坑降水及開挖期間，須做到一日一測。在基坑施工期間的觀測間隔，可視測得的位移及內力變化情況放長或減短。若測試值達到上述界限須及時上報，以引起各有關方面重視，并及時處理。測得的數據應及時上報加強水位監測，特別是靠近已有建（構）筑物的深井井點，宜在建（構）筑物附近設觀測井，水位差過大時，應立即采取補救措施，采取土體加固措施，如工程中采用的高壓灌漿等。基坑開挖至基底以后，根據現場的抽水量等情況確定是否需要在底板施工結束前保留部分井點以確保基坑工程的順利進行。
2-4-3、防止排出的地下水回滲而流入基坑。
2-4-4、潛水泵在運行時要注意檢查電纜線是否和井壁相碰，以防磨損后水沿電纜芯滲如電動機內。
2-4-5、位于基坑內的深井井點，由于井管較長，挖土至一定深度后，井管應于附近的支護結構支撐或立柱等連接，予以固定。
2-4-6、當基坑底部有不透水層時，為排除上層地下水，可采用砂井配合深井降水。
2-4-7、井管使用完畢拔出。
施工結果：本工程的輕型井點降水使用得較為成功，地下水位得到了很好的控制，流泥、流砂的現象基本沒有出現，保持了基底的土方為干燥狀態，改善了施工條件，使該工程的±0.000以下結構能保證質量并按時完成，取得了較好的經濟效果，降低了施工成本。
【關鍵詞】工業與民用建筑工程；基坑施工；地下水處理；研究
為了更好的適應建筑高度的增加，并確保其穩定性，對基坑深度的加深具有重要作用。然而，在實際的加深過程中，會導致地下巖土結構發生變化，進而造成地下水的變化。特別是在基坑深度大于地下水位的情況下，會使得基坑的邊坡出現失衡的現象，形成形變，對支護結構產生直接的影響，嚴重的話還會出現滑坡。
一.基坑施工地下水處理的重要作用
第一，在基坑施工中對地下水進行處理能夠保證地下水的安全[1]。因為淺層的地下水屬于循環的系統，會因為過度使用使水位降低，同時也有可能因為人為的注入而使水位上升，甚至會因為不正常的使用而產生污染。因此，在基坑的施工過程中對地下水進行相應的處理就可以使地下水保持正常的水位，進而確保地下水能夠正常的進行循環，并使其水質更安全。
第二，使基坑更安全，保證建筑物的穩固。在進行建筑基坑的施工時，會因為地下水的處理不合理而產生地下水的滲漏與噴涌，就會對基坑造成嚴重的破壞，也會對建筑物的穩固性能產生直接的影響。
二.工業與民用建筑工程中地下水的危害
首先，地下水容易引起軟土基坑產生沉降。通常情況下，導致基坑出現沉降的原因主要有以下三點：1）因為基坑的坑底出現隆起，導致周圍的地層出現側向的移動；2）因為基坑形狀較大，容易產生形變，導致基坑的支護結構會因此而發生形變，使基坑形變；3）兩側出現壓力差，使圍護的結構出現水平的位移現象，使基坑發生形變。根據以上三個原因的闡述，可以發現，導致基坑沉降的主要原因就是地下水。因為水可以使基坑的坑底出現隆起，并使圍護的結構產生位移，進而使隆起的基坑產生形變，使周圍的地層移動。與此同時，一旦出現地下水的浸泡情況，就會使基坑開挖面下土的應力差加大，導致基坑的形變[2]。
其次，受到水環境的影響會出現形變現象。因為地下水會使土基變軟，進而使其容易因工程的施工現場環境影響而出現形變。大多數的基坑事故都是因為嚴重的忽視了基坑周圍水環境對基坑的一定影響，所以，使得地下水將土基變軟，容易產生形變。
三.基坑施工中地下水的處理方法分析
對于地下水的處理方法比較多，可以按照降水的防水來將地下水的處理劃分成兩類，其中包括止水法與排水法[3]。其中，止水法就是利用具體的手段，在基坑的周圍建造具有止水功能的帷幕，進而將地下水阻擋在基坑外部。止水的方法主要包括地下連續墻、灌漿法和沉井法等等。而排水法主要就是將地下水與基坑范圍內部的地表水進行科學合理的排除。排水法包括井點降水與明溝排水等等。通常情況下，止水法實際的施工難度大，并且其成本也相對較高。但是在排水法中的井點降水的方法在實際的施工過程中操作起來比較簡潔，具體的操作技術比較容易被掌握，是比較實用的方法，所以，在工業與民用建筑的工程中被廣泛的應用，并且效果十分可觀。以下是對井點降水方法的詳細分析。
（一）輕型井點降水方法
這種方法主要是利用真空的作用來實現抽水。在輕型井點降水方法實施的過程中，通常使用的抽水設備主要包括隔膜泵型與真空泵型的配套抽水裝置。其中，會存在不同種類的管道與閥門所組成的管路系統，在開啟抽水的設備以后，就會使井點系統出現真空，這樣就可以使井點周圍的某一范圍出現真空區。同時，井點周圍的地下水由于真空力的作用就會經過砂井，并通過過濾器，被吸收到井點系統內，最終實現井點附近地下水位的降低[4]。在整個過程中，因為有真空區，所以井點附近與真空區外的地下水位出現水頭差，使真空區外地下水在水頭差的情況下通過重力進行流動。基坑地下水必須通過兩種力的共同作用才能夠使水位降低。因此，可以把透明的塑料管以及鋼管與總管和井點管進行連接，在使用塑料管連接時，因為會受到真空力的作用，所以需要在管內安置彈簧，進而增加其對外部張力的抵抗能力，保證地下水的正常流動。
在使用該方法進行地下水處理時，需要注意地下水水位降低后土壤的固結情況。在抽水所影響的范圍內會出現地面沉降的現象，進而對原有的建筑物造成危害。所以，為了更好的保證地下水的處理效果，就需要在實際的處理過程中，使用回灌井點的方法，針對抽水影響范圍內會受到影響的建筑物周圍鉆上一排孔，并在地下水處理前，對孔內的水位進行勘測并記錄。
（二）深井井點降水方法
該方法就是在深基坑周圍進行井管的埋置，保證井管的埋深超過基坑底部的深度，這樣就能夠更好的利用深井泵或者是深井潛水泵，將地下水進行抽出，直到地下水的水位低于基坑的深度為止[5]。這種方法具有相當多優點，首先是井距比較大，其次是排水量很大，同時降水的深度也比較深，并且不會受到吸程的影響與限制。然而，在鉆孔方面，對鉆孔質量的要求是比較高的，所以，深井井點降水的方法的資金投入比較高。
使用該方法最重要的就是有效的控制抽水過程中的水位差，并對地下水的水位進行監測，尤其是施工現場附近的建筑物。在其周圍設置相應的監測井，如果水位差較大，就采用回灌井點的方法，并對所排出的水進行科學合理的安置，避免再次進入基坑中。
（三）電滲井點降水方法
這種地下水的處理方法就是對粘性土中電滲現象與電泳的特性進行充分的利用。因為存在電滲現象與電泳特征，所以使得水粘性土孔隙流動的速度加快，同時具有疏干作用，一定程度上使軟土地基排水的效率有所提高[6]。通常來說，可以把電滲井點降水的方法與輕型井點降水方法或者是其他的方法進行有效的結合，這樣能夠使地下水的抽水效果更好。在飽和的粘性土中，使用電滲井點降水的方法具有明顯的效果，尤其在淤泥質粘土中。主要的原因就是因為淤泥質粘土自身的滲透系數不高，使用普通的輕型井點降水方法是不能有效的滿足需求的。
結束語：
綜上所述，在工業與民用建筑的工程中，基坑的施工發揮著重要的意義，并對整個建筑工程的質量具有決定性的作用。所以，必須要對基坑施工中的地下水處理工作予以重視。不斷提高地下水的處理技術才能夠使地下水實現合理排放，并降低地下水對建筑地基的浸泡，保證建筑工程的整體質量。
參考文獻：
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[3]黃勝榮.工業與民用建筑工程基坑施工中的地下水處理技術分析[J].建材與裝飾，2014（22）：92-93.
[4]李勇.工業與民用建筑工程基坑施工中地下水的處理[J].建筑工程技術與設計，2015（9）：875-875.
【關鍵詞】地下水源熱泵；智能控制；具體應用；節能控制
在城市的建設中，供熱系統的應用一直是討論的熱點話題，因為這不僅僅關乎民生，還關系著自然能源的合理化利用。在過去幾十年的經濟快速發展中，我國的煤等不可再生能源物質已經供應緊缺，為了實現經濟和能源的可持續建設，必須要進行新能源的開發與利用。地源熱泵的應用實現了地熱能的綜合使用，其中地下水源熱泵系統的開放式系統應用比較廣泛，通過對低位能向高位能的轉變，提供了建筑物所必須的熱量的供應。
一、地下水源熱泵的應用原理
地下水源熱泵系統的應用原理是將地下水中所含有的地熱能進行能量的轉換，地下水中的能量屬于低位能，需要通過電能的施加將低位能轉換成高位能，所以在地下水源熱泵系統中會有壓縮機、蒸發器和冷凝器的使用，而壓縮機的使用就是能量轉換的關鍵。當提供的電壓出現諧波作用時，機組就會檢測并識別，停止機械的運行，當電壓穩定會智能化系統會自動恢復運行狀態，延長了機械設備的使用壽命，節約了資源利用中的工程開支。另外，在缺水或過冷的水溫環境中，此種保護措施也會有響應。
二、地下水源熱泵系統節能控制分析
1、以保護控制為基礎加強節能控制。地下水源熱泵在實際的工作環境中，會由于環境的復雜變化引起機器的異常反應，這就需要通過智能化的節能控制實施，保護機械不受突發事故的破壞，節約企業在設備上的投資使用。這種保護措施主要是通過報警系統和檢測系統的建立，進行報警通知或終止機械運行。
2、能量的智能化節能控制。在地下水源熱泵的應用中，是通過循環水的使用實現熱源的能量控制的。當抽水系統持續抽水時，地下水位就會下降，在供水循環系統中就會形成較大的壓力差，提供井水循環的水泵就要相應的增大功率。智能化節能應用主要是針對水位的下降進行功率的設定，減少過多電能的浪費，同時避免了因回灌壓力過高造成的機械開關頻繁，保護了機組的使用壽命，減少了不必要電能的浪費使用。
三、智能控制技術的具體應用
隨著計算機技術水平的提高，人們能夠在實際的工作中進行智能化的控制，這種智能化主要是你通過對機械進行數學、語言和知識的編程等，實現機械的檢測、識別和控制技能，即使是在無人的環境中，也能通過自我識別完成準確化控制。現階段，應用最廣泛的智能控制系統有模糊控制、專家控制和神經網絡控制等。其中這些控制系統也是實現地下水泵熱源系統控制的主要內容。
1、模糊控制。模糊控制是基于模糊集合論模擬人的模糊推理和決策過程的一種實用的控制方法。模糊控制系統是以模糊數學、模糊語言形式的知識表示和模糊邏輯的規則推理為理論基礎采用計算機控制技術構成的一種具有反饋通道的閉環結構和數字控制系統。它的組成核心是具有智能性的模糊控制器。在地下水源熱泵的應用中，應用模糊控制可以實現高控制精度，能夠及時的發現測量數據與期望數據的偏差，便于技術人員對具體參數的輸入調節，這種調節機制應該是閉環結構形式，將在傳感器中收到的觀測值反饋到系統的輸入端，并與理想的輸入量相比較，從而構成閉環結構的反饋調節通道。
2、神經網絡預測控制。預測控制是工業過程控制領域發展起來的一種計算機控制算法，它包括模型預測、反饋校正、參考輸入軌跡和滾動優化4個部分這種算法的基本思想是先預測后控制，其控制動作具有較強的預見性從而明顯優于經典反饋控制系統。人工神經網絡作為一種非線性建模和預測方法具有良好的非線性品質、極高的擬合精度‘靈活而有效的學習方式、完全分布式的存儲結構和模型結構的層次性，已被廣泛應用于預測并取得了良好的效果。對于地下水源熱泵空調這種大慣性、大滯后系統的控制，采用常規的控制策略將難以取得理想的效果而神經網絡具有非線性逼近能力等優點在建模方面具有較強的優勢，因此采用神經網絡可以實現預測控制。
3、專家控制系統。專家控制系統是具有模擬或延伸擴展專家智能的功能采用人工智能專家系統技術與控制理論相結合而設計的系統。其實質是。基于控制對象的控制規律以智能的方式利用求得控制系統盡可能地優化和實用化它反映出智能控制的許多重要特征和功能。在中央空調控制系統的應用中，專家系統主要用于系統建模它的關鍵點在于系統集成一以及“技術集成“從系統的觀點出發綜合考慮各個方面的因素應用優化的控制算法和智能控制技術構造智能專家控制系統最大限度地挖掘其節能潛力。
四、地下水源熱泵智能控制技術發展趨勢
地下水源熱泵系統的應用已經在工程中有所體現，實現了地熱能的有效利用。地熱能主要是地表和湖水中吸收的太陽能，其吸收的數量幾乎達到40%，若能夠通過技術的革新進行高效的利用，這種綠色能源將會促進社會的又一次變革。在現階段的地下水源熱泵智能系統的應用中，雖然能夠通過壓縮機和水泵的智能化控制，但是其控制體系還不夠完善，針對同一臺空調機組通過專家控制系統、模糊控制系統和神經網絡控制系統的應用，能夠實現智能化的應用，但是在多臺空調機組的配合使用中卻存在不協調的特點，每臺空調機組之間缺少設備的溝通，不能夠在統一控制體系中同步進行。因此，在未來的地下水源熱泵的智能化和節能化的控制中。應不斷加強多臺機組聯合使用的研究，將控制范圍從單臺機械向網絡化發展，利用集成與智能的技術實踐，提高地下水源熱泵系統的綜合調節，真正實現智能化的應用，同時也減少了單臺機組的智能設備的繁復應用，降低了工程施工成本。
結語
隨著信息技術的提高，以及計算機技術的廣泛應用，智能化控制已經成為了未來經濟建設的發展方向，在城市供熱系統的應用中，通過地下水源熱泵系統的建立，實現了可再生資源的利用，但是在實際的應用中，需要借助高新技術的支持，將節能性和智能性充分的結合起來，提供高效率的地熱能的使用，保證社會建設和能源使用的平衡發展，同時也將節能的概念滲透到社會生活中，促進社會的科學建設。
參考文獻
