时间：2023-02-01 06:05:15
SunZengfeng1ZhengLiyan1WuLibo1
(1.NankaiUniversity,TianJin,300071;
2.GuilinInstituteofTechnology,Guilin,GuangXi,541004;
3.Bei-Da-GangReservoirAdministrationDepartmentalism,TianJin,300270)
Abstract:TheprojectofYellowRiverdivisionforTianjin(alsocalledYin-Huang-Ji-JinProject)isaneffectivemeasuretoresolvetheproblemofwaterresourceshortageinTianjinCity.Bei-Da-gangreservoiristheonlyoneregulatingreservoirforthisproject.Yin-HuangwatergetssaltedduringbeingstoredinBei-Da-GangReservoirandtheCl-concentrationgoesbeyondtheⅢStandardofGroundWaterQualityfinally.Basedonmasstransfertheory,Yin-HuangWatersalinizationmechanismisroundlyanalyzed.ItisconcludedthattheYin-HuangwatersalinizationmechanismismainlyaffectedbythephysicalgeographyandweatherconditioninBei-Da-GangReservoirarea.Someprojecttoretardthespeedofthesalinizationisproposedinthearticle.
Keywords:Bei-Da-GangReservoir;WaterSalinization;MassTransferTheory；PreventionMeasures
1“引黄水”在北大港水库蓄存前后盐度变化情况
“引黄济津”工程是国家为解决天津市水资源严重溃缺问题而实施的一项重要应急措施[1]，“南水北调”工程是国家为解决北方缺水问题而制定的一项具有战略意义的重要决策。北大港水库作为“引黄济津”工程和“南水北调”工程东线备用方案的调蓄水库，研究“引黄”、“引江”的淡水（目前只有“引黄水”）在北大港水库蓄存期咸化机理有重大的现实意义与深远的战略意义。
北大港水库是位于天津市大港区的一座大型平原水库。大港区是由退海形成的滨海平原地区。北大港水库所在地区在历史上为洪沥水冲积之古泻湖、逐渐演变为海进海退盐碱荒芜的渍水之地，后经人工围堰建坝形成现存规模的北大港水库[2]。“引黄水”在北大港水库蓄存一段时间后水质与原黄河水水质有很大的差异，特别是其盐度（本文只考察氯离子浓度）变化很大。由表1可明显看出，“引黄水”在北大港水库蓄存一段时间后，氯离子浓度逐步增加。
2传质理论简述
质量传递是属于传递现象的范畴，传递现象是自然界和工程技术中普遍存在的现象。质量传递是物系中一个或几个组分由高浓度区向低浓度区转移的一种现象，描述质量传递现象定律为费克定律[3]，表达式如下：
表1引水期间“引黄水”与在北大港水库中蓄存一段时间后的“引黄水”氯离子浓度比较
Tab.1CompareofCl-Concentrationin“Yin-Huang”WaterbetweentheDrawingWaterPeriodandSomeTimeafterBeingStoriedinBei-Da-GangReservoir
“引黄水”入库前氯离子浓度(单位：mg/L)
“引黄水”入库后氯离子浓度(单位：mg/L)
取样点
取样日期
氯离子浓度
取样点
取样日期
氯离子浓度
南运河九宣闸(“引黄济津”工程天津市入口)
2003-9-23
2003-10-10
2003-10-21
2003-10-31
2003-11-12
2003-11-21
2003-12-18
2003-12-31
2004-1-5
47.9
97.2
37.7
43.2
47.6
57.4
71.8
76.2
78.1
十号口门(北大港水库向天津市供水出口)
2003-8-17
2003-10-1
2003-10-31
2003-11-11
2003-12-1
2004-2-2
2004-2-25
2004-4-19
2004-5-11
697
598
184
177
155
155
175
237
258
注：(1)摘自天津市环保局监测中心提供的第八次“引黄济津”沿线水质监测成果表。
(2)地面饮用水Ⅲ类水质标准中氯离子浓度≤250mg/L。
(3)第八次“引黄济津”于2003年9月22日“引黄水”进入天津市，于2004年1月6日结束。
(2)
式中：JA—在y方向上相对于质量平均速度的质量，kg/s·m2；
DAB—物质A在物质B中的扩散系数，m2/s；
dρA/dy—在y方向的浓度梯度kg/m3·m。
3“引黄水”水质咸化机理分析
3.1土壤的影响
北大港水库周边地区及库底土壤属于盐化土壤，其含盐量一般在0.2%~1.5%。“引黄水”进入北大港水库后，必然渗入土壤的孔隙中，形成了土壤水。显然，土壤水与水库中“引黄水”是连通的。根据溶解理论，土壤颗粒中所含的盐分必然溶入土壤水中，这样在土壤水与水库中“引黄水”之间就形成了盐度梯度，根据质量传递理论，盐分将从盐度高的土壤水中扩散到盐度低的水库“引黄水”中，造成“引黄水”盐度增加。因此，盐化土壤是“引黄水”水质咸化的一个源(图1)。
图1北大港水库水质咸化机理模型示意图----蒸发浓缩作用与传质作用
Fig.1Bei-Da-GangReservoirWaterSalinizationMechanismModelSchetch
aboutEvaporationConcentratingandMassTransfer
3.2水文地质情况的影响
大港区是天津水文地质分区最下游的一个区，其地下水的埋藏条件、富水性及水质等特征，均系最差者。大港区第四系浅层水，水位埋深为0.82~6.02米，水化学类型主要为氯化钠型水，地下水中氯离子浓度高达1500mg/L[2]。北大港水库库区的地下水将会通过土壤孔隙与“引黄水”相连，地下水的含盐量高于“引黄水”的含盐量。同样根据传质理论，由于存在盐度梯度，地下水中的盐将向“引黄水”中扩散，造成“引黄水”盐度增加。因此，含盐量高的地下水是“引黄水”水质咸化的另一个源。
3.3气象条件的影响
大港区濒临渤海，处于大陆性与海洋性气候的过渡带，属温暖带大陆性季风型气候，季风显著，四季分明，春季多风少雨，夏季湿热多雨，秋季干燥气爽，冬季寒冷少雪。
3.3.1蒸发量与降雨量的影响
由图2知，大港区年蒸发量大于年降雨量(年平均差值达1400mm)，如果在一年之内没有补充新的“引黄水”，则库区水量就会减少。由于蒸发作用只带走水，不带走盐分，则剩下的水体中的盐的浓度就会增加，这就是蒸发浓缩作用。因此，蒸发浓缩作用是造成“引黄水”水质咸化的另一个原因(图1)。
图21974年至2001年大港区年蒸发量与年降雨量对照图
Fig.2ComparingAnnualEvaporationwithAnnualRainfallfrom1974to2001
3.3.2风的影响
大港区位于季风气候区，并且由于大港区临海，几乎每天都有风。风是引起水体混合的重要因素，当风吹过水面时，对水面产生剪切应力，形成风浪，并产生风吹流，同时形成垂直环流和水平环流［4.5］。由风形成的风浪和环流，对水体产生强烈的搅拌作用，这将会加速盐从库底土壤和地下水向“引黄水”中的扩散速度，从而加快“引黄水”水质咸化速度。另外，风的存在还会加快水分蒸发的速度[6]，从另一个角度加快“引黄水”水质咸化速度。此外，风还吹起部分水库周围的盐化悬浮土粒进入水库，也会增加“引黄水”的含盐量。
3.4“引黄水”入库前原存水水质及水量的影响
由3.1、3.2和3.3的阐述知，在“引黄水”进入水库前，水库原存水（或是上次“引黄水”剩余水，或是蓄洪水）的含盐量必定很高，氯化物含量超过地面水源Ⅲ类标准（表1中2003年8月17日水样即为2002年“引黄水”剩余水）。另外，由于北大港水库是一个天然低洼地经人工围堰形成的水库，其库底地形凹凸不平，因此不可能将水库原存水排尽，这样原有含盐量很高的水就会和含盐量很低的“引黄水”混合，造成“引黄水”水质咸化。通过简单的计算可知，原存水含盐量越高，水量越大，在总库容一定的情况下，混合水水质咸化程度越大。
4减缓“引黄水”水质咸化速度的工程措施建议
由于“引黄济津”工程要求实施八个月才能解决天津市供水问题，往年由于北大港水库水质咸化问题到第六或第七个月开始水体中氯离子浓度就超过地表水Ⅲ类水质标准(≤250mg/L)，而不得不提前中止供水，浪费了大量的水资源。
根据上述对“引黄水”在北大港水库蓄存一段时间后水质咸化机理的分析可知，北大港水库所处的自然地理条件和气象条件是影响水质咸化的主要因素。当然，我们不能改变这些客观条件，但我们可以根据质量传递理论，对北大港水库采取一些工程措施，减缓“引黄水”水质咸化的速度，以期达到“引黄济津”工程要求实施八个月时间内对水质的要求，或者尽量减少废弃水量、节约水资源。
建议措施一：建议在保证总蓄水库容的情况下，缩小水库面积，增加水库的水深，将有利于减缓“引黄水”水质咸化的速度，理由如下：
(1)假设库底盐化土壤土质均匀，则其传质通量为定值。缩小面积可以减少水体与库底盐化土壤的接触面，减少了库底盐化土壤传入水体中盐的总量，在引黄水总体积一定的情况下，就降低了引黄水中盐的浓度，也就是减缓水质咸化的速度。
(2)蒸发量是以mm计，但蒸发损失水的体积与水体表面面积成正比。因此，缩小水库面积可以减少由于蒸发而损失的水量，减轻蒸发浓缩作用造成的水质咸化速度。
建议措施二：整平库底或在库内挖掘一些导流沟，尽量将“引黄水”入库前的原存水排尽。也就是说，在“引黄水”与原存水的混合水水量为定值时（即北大港水库总库容为定值），高含盐量的原存水量越小，则“引黄水”水质咸化的程度越小。
参考文献:
[1]张胜红,郭书英,徐向广.2000年引黄济津应急调水实施方案研究[J].海河水利,2002(2):10~11.
[2]天津市水利局水利志编纂委员会.天津市水利志—大港区水利志[M].天津：天津科学技术出版社.1998.
[3]陈涛,张国亮.化工传递过程基础[M].北京：化学工业出版社,2002.
[4]王运洪.水库湖流多负荷数值模拟[J].广西科学,2001,8(2):118~123.
1.1水质样品的采集
在对样品进行采集之前，应对采样的方法、步骤以及应急的措施等制定详细的工作计划，并依据水质分析的指标，将具体的采样方法步骤等进行设计与细化，并在对比、分析的基础上就各种采样方法进行选取。比如，由于各河道的污水汇集后相互反应对设施的处理性能以及成分等会产生相当明显的影响，因此，在对几条污水河渠进行水质分析时，从各个河道取单样分析就不如综合性取样更为科学。看似很小的区别，却对水质分析的质量产生很大的影响。对于一些特定指标和具体条件的采样，还可以通过自行的设计采集样本的方法，但是必要的时候还是应该对设计的方法是否会影响到分析结果进行检验。
1.2水质样品的保存与运输
各种水质的水样，从采集样本到分析，由于化学的、物理的以及生物的作用，会导致水质的成分产生不同的改变。这些改变对于水质质量的分析就会产生影响，因此，为将这种影响降至最低，就需要对采集到的样品进行保护。有关水样的保存方法有：其一是冷藏或冷冻。通过制冷，可以对微生物的活动起到抑制作用，以减缓水质样品的化学反应速度；其二是通过加入化学保存剂，所加保存剂的种类由所需要分析的指标决定。尽管对水样采取了保存的方法，但是水样采集之后还是应尽快的送回实验室，并根据采样点的位置以及每个项目分析前的最长保存时间，选用合适的运输方式。
2构建完善的水质分析质量保证体系，实现水质分析质量管理基础
为保证水质分析结果的准确有效，一套完整的、严格的、具有可操作性的实验室质量保证体系是十分必须的。完善的水质分析质量保证体系不仅包含了人员素质、环境条件，同时对于仪器设备、检测方法依据标准、标准物质、一般化学试剂以及检测过程的质量管理等都有所涉及。
2.1人员素质——水质分析质量保证体系的首要因素
虽然水质分析是由一定的仪器设备完成的，但是水质样品的采集、保存与运输以及仪器的操作等，都是由人工完成的。因此，要实现分析质量的有效控制，最关键的就是培养一批具备专业知识的质量管理人员。质量管理人员不仅要具备质量管理工作的基础知识以及实时操作的技术骨干，还应具备不断学习、积极充实自己的能力，在实践的过程中不断地学习与提高，从而对质量管理工作的有效性进行有效的加强。
2.2仪器设备
在水质分析中，除了人员以外，为保证检测数据的准确性，仪器设备就成为另外一个具有关键性意义的因素。只有确保仪器设备以及标准物质溯源的准确，才能从根本上确保检测结果的稳定与有效。其一，水质分析实验室中所采用的常用剂量仪器设备如玻璃量器等，都必须经过检定或者校准，确保在用的测量仪器设备均符合计量法制的相关规定；其二是对标准物质的控制。只有保证标准物质的溯源性，才能对水质分析的监测结果的可靠性进行有效的保证。同时，由于用基准配置好的标准物质，随着时间的变化会产生或多或少的变化，因此还应对标准物质进行必要的期间核查，以保证标准物质在水质分析中所具有的可信度。其三是对于经常使用的仪器设备等，为保证结果的准确性，对于未能检定或校准的仪器设备，可以通过比对、能力验证或使用有证标准物质等方式提供仪器性能稳定的证据。
2.3环境条件与检测方法
有了具有较强实力的检测人员、仪器设备以及标准物质的保证，对于检测所需环境的条件以及检测方法进行控制，以保证水质分析的质量。其一，有关水质分析的环境条件，一定要符合检测的要求，比如对于微生物要设置缓冲间、无菌操作室等，并经一些可能会产生干扰的试剂采取分别存放以免对水质分析的准确性产生不必要的干扰等。对于检测方法，一般来讲主要是依据标准，只有先将检测的方法确定，对于检测过程以及检测结果之间的一致性才能得到有效的保证。
2.4检测过程的质量管理
样品的收集阶段，样品的质量是保证水质分析结果可靠性的重要保证，因此，通过制定抽样的作业指导书，队抽样的人员以及样品验收人员进行有关水质分析的专业培训，专业培训之后进行测试，只有测试合格的人员才能够担任抽样的任务以及验收工作等，同时对样品进行唯一性标识，以避免在水质分析的过程中出现因标示有误而产生质量失效等问题。样品的收集过程，在此过程中，质量监督员应定期或不定期的对检测人员的检测质量进行监督，确保操作的规范性。样品的分析过程，经唯一性标识后的样品，随同检测任务单分发至检测人员，检测人员按指定的检测方法标准进行分析。样品的分析与处理阶段，按要求于分析现场当时予以记录，以确保数据的真实性，不得对原始数据任意更改。
3选取有效的水质分析质量管理方法
有了水质分析的质量保证体系，对于水质分析的基本工作质量就有了基本的保障。但是由于水质分析的过程中很容易产生误差，因此就质量管理的方法还应进行有效的选择，已实现有效的控制，确保水质分析结果的准确可靠。在实际的水质分析过程中，常用的水质分析质量管理方法主要有：
3.1平行样分析法
如果样品较少，为保证水质分析的质量，就可以增加平行样的测定法。但是，对于能够促进水质分析质量管理的平行样测定结果所允许的相对标准偏差限值，则需要依据抽样的水质的情况以及分析结果的范围来确定。对于均匀性和稳定性较好的水样，就应设置较为严格的标准偏差限值；反之，当样品的均匀性以及稳定性较差时，就应设置较为宽松些的偏差限值。
3.2加标回收试验
加标回收试验作为检验水质分析准确度的一种方式，可以用来对测定过程中是否存在干扰的因素进行了解。但是由于加标回收试验中涉及的标准量对测定结果产生的结果影响比较大，因此，在真正使用该方法时，需要对标准量的使用进行严格的控制，以保证加标后的测定值在方法的最佳测定范围内。
3.3保存副样本
为保证水质分析的质量，对于每批发放到检测人员前的样品，应抽取出一定数量的样品进行副样保存，然后通过进行编码、标号的形式交给检测人员进行复查监测，从而对两次检测结果的相对偏差进行计算，从而实现对检查人员产生的随机误差进行检查，以确保水质分析质量的控制效度。
一、水利工程质量问题的主要原因
1.项目法人行为丞待规范
当前水利建筑市场秩序及项目法人行为尚不规范。就项目法人方面讲：（1）行政干预，违反建设程序，任意压缩合理工期，影响工程质量。（2）质量意识薄弱，管理松懈，项目法人责任制不够落实。（3）资金不到位，资金运作有问题、压价，要求承包方垫资，拖欠工程款，造成盲目压缩质量成本和质量投入。（4）招投标工作不够规范，违规操作，虚假招标或直接发包工程导致低资质、无资质设计、施工、监理队伍参与工程建设。
2.设计水平不高，质量“先天不足”
（1）前期工作不充分，工程仓促上马。（2）设计人员水平低，设计因素考虑不周，结构布局不合理，设计深度不合理，设计深度不够，方案比较不充分，设计人员不熟悉规范，未执行强制性标准。（3）设计质量不高，图纸粗糙，施工时随意变更图纸。（4）设计质量缺乏有效监督。
3.施工不按远东，出现“豆腐渣”工程
（1）工程多次转分包，层层收管理费、资金流失，经济利益驱使偷工减料，粗制滥造很难避免。（2）大量民工及农村施工队伍涌入建筑市场，施工人员业务素质差，技术水平、经验不足。（3）施工不按规范，质量控制手段落后，管理粗放，质量体系有健全，质量把关不严。
4.监理市场不规范，监理工作不到位
（1）临理队伍少，人员素质良莠不齐，部分人员无证上岗，工作责任心不强。（2）监理市场不规范监理单位存在“一条龙”、“同体监理”、“自行监理”现象，监理成“兼理”。（3）监理工作不到位，工作深度和广度不够，质量能力不强，缺乏有效的方法和手段。
5.质量监督缺乏力度，作用难发挥
（1）法律、法规不健全、不完善，执法不力，质量监督处罚可操作性不强。（2）无检测手段，质量评定缺乏权威性。（3）质监机构为事业或企业编制，收费标准低，财力、人力所限，工作难以深入到位。（4）质监员专业知识水平有限，监督起来力不从心。（5）质量管理职能交叉，责任不明，质量问题难整改，质量监督机构作用难发挥。
二、保证水利工程质量的对策和措施建议
1.大力整顿和规范水利建筑秩序
整顿和规范水利建筑市场秩序意义深远。保证水利工程质量需要一个良好的水利建筑市场环境。①要加强建筑法制建设,强化法制意识,认真贯彻执行<<建筑法>>、《招标投标法》、《建筑工程勘察设计管理条例》、《建筑工程质量管理条例》等法律法规，同时继续制定完善工程质量的法律、行政法规和技术规范，提高依法行政自觉性。②要整顿和规范水利建筑市场，依法培育和管理建筑市场，加快健全和完善有形建筑市场，规范建筑活动。加强对招投标市场的临管，加强对项目法人行为的约束和监督，加强对施工分包和转包的监督检查，规范监理市场。③要强化市场准入和清出制度，严格建筑活动主体资格管理体制和承发包管理、项目管理。查处无证设计、无证施工、无证监理，借证卖照、资质挂靠等到违法违纪行为。④要加强建材市场材料、产品、设备监督，杜绝以次充好，防止不合格进入施工现场。⑤要健全工程项目质量管理制度，严格执行项目法人责任制、招标投标制、工程监理制和合同管理制。
2.规范建设单位市场行为，落实项目法人职责
项目法人是项目建设的责任文体，对工程质量负总责。①要严格按基本建设程序办事，杜绝“三边”工程。②要依法组织招标，并签订有关合同。③要严格挑选施工队伍，加强施工现场管理，严禁转包和违法分包行为。④要负责按有关验收规程组织或参与验收工作。⑤要按工程实际需要把建设资金落实到位。⑥要鼓励质量创优，实行优质优价，严禁盲目压价。⑦要保证有合理的设计、施工工期，防止盲目抢进度、赶工期的现象。⑧要进一步落实领导责任制，扭转部分领导重效益、轻管理，重进度、轻质量的倾向。⑨要保证监理单位责、权、利统一，充分发挥监理单位作用。
3.精心勘察设计，提高设计质量
勘察设计质量是决定工程建设质量的首要环节。①要遵守《建设工程勘察设计条例》，依法进行勘察设计，严格贯彻实施《工程建设标准强制性条文》（水利工程部分）。②要推行设计招标发偶然性工作，促使其提高设计资质和技术水平，将设计单位推向市场，靠竞争、信誉求发展。③要推行设计监理工作，杜绝由于设计质量低劣发生的工程质量事故。④要严格建设审批制度，工程项目开工前必须有批准的初步设计。⑤要建立、健全施工图审查制度。实施工程设计质量第三方有效的约束和监督，防止不合格设计图纸进入施工现场。
4.强化施工管理，保证施工质量
施工是形成工程褓质量的决定性环节。施工单位质量管理和控制是工程项目质量控制的重点和基础。①要完善施工单位质量保证体系，严格实行质量”三检制”，并使该体系正常、有效运转。②要从操作人员、建筑材料、施工机械、施工工艺和方法、施工环境五个方面做好施工工序质量控制。③要对工程施工环节进行严格的动态控制，做到施工前主动控制，施工中认真检查、施工后严格把关的质量控制措施。④要加强施工单位内部管理，严格按设计图纸和施工规程、规范、技术标准精心施工。⑤项目经理、质检员、特种作业人员要达到全部持证上岗。
5.完善监理制，提高监理工作水平
工程监理能促进承包企业提高技术和管理水平，有利于对工程质量、工期、投资目标进行有效控制，防范偷工减料、粗制滥造问题发生。但由于监理制度推行时间不长，需在实践中完善。①要规范监理资管理，加强对监理持证上岗的监管。②要加强监理人员培训，提高监理队伍素质，解决少数监理人员素质差，监控能力不强，难于胜任临理任务的问题。③要培育监理市场。监理必须是社会化、专业化的企业单位，不应挂靠在部门或行业之下。④要逐步通过招标选择合适的监理单位，防止和抵制“同体监理”。⑤监理要综合采取现场旁站、巡视、测量、试验、指令文件、工作程序规定、计量支付签证控制等多种手段和方法做好质量监控。⑥监理人员要严格履行职责，执行监理规范，真正做到对项目质量、投资，进度全方位、全过程监理。
6.发挥质监机构作用，做好政府质监工作
摄影师监督机构代表政府从工程质量角度对参与建设主体各方进行强制性监督是解决工程质量问题的保证。①质量监督机构要在改革中稳定加强并给予扶持，充实力量。②质监人员要提高素质，使工程质量监督由掌握规范准确，督促执行规范得力，责任心强，坚持原则、脚踏实地工作的人员组成。③要加强质量监督有关法律、法规和规范业务培训，衽考核上岗制度，提高质监队伍整体素质。④质量监督要与施工许可制度、竣工验收备案制度、施工图审查等制度有机结合，形式应多方位、多形式，效果应能督促各方建立各自的质量体系，规范质量行为，超前控制，督促及时整改。⑤要配备必须的检测设备，搞好检测，加大到施工现场随机抽检、见证取样的次数和重要隐蔽工程及关键部位质监频率。⑥要加大执法力度，加强《工程建设标准强制性条文》和《建设工程质量管理条例》贯彻情况的监督检查。⑦要扩大质监范围，在做好质监工作前提下收好质监费，促使质监工作开展费用列支的需要。⑧为实行严格、公正、有效监督，领导重视，赋予水利质监机构职能是前提，因此要争取行政主管部门领导重视和支持以及参建单位的配合。⑨质量监督模式、内容、方法、手段亟待改革完善。质量监督必须由单纯施工阶段监督、微观监督向综合性宏观监督转变。必须由注重定性质量评定向定量判断转变。为创更多优质工程，质量监督工作任重道远。
关键词 水工环地质；岩土工程；核心理论；理论体系；发展与应用；分析
中图分类号：TU195 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）21-0113-01
在岩土工程学领域中，水工环地质以及岩土工程学理论的形成，最早是从相对比较分散的水文地质和工程理论中结合发展与延伸形成的。近年来，随着我国生产技术的不断发展与日益成熟，水工环地质与岩土工程的理论也得到了很大的发展，并且相关的理论技术也越来越成熟，逐渐形成了相对完善的水工环地质与岩土工程的理论体系，在岩土工程施工与建设中发挥着巨大指导性作用和意义。根据目前已经形成的水工环地质与岩土工程理论体系来看，完整的水工环地质与岩土工程理论体系形成过程中所包含的理论内容主要有，水文与工程地质理论、环境水文与环境工程地质理论、岩土工程地质理论、生态水文与工程地质理论、生态岩土工程地质理论等，水工环地质与岩土工程理论体系中的各种理论技术，在岩土工程施工建设中具有相对广泛的应用实现，并且各理论技术的相互结合应用现象也比较突出。本文将对于水工环地质与岩土工程理论体系应用与发展进行分析论述。
1 水工环地质与岩土工程核心理论的形成分析
1.1 水工环地质核心理论的形成分析
对于水工环地质核心理论的形成分析，要从世界性的水工环地质核心理论形成和我国水工环地质核心理论形成两个方面，分别进行分析概述。而世界性和我国的水工环地质核心理论包括水文地质核心理论、工程地质核心理论、环境地质核心理论。首先，世界上水文地质理论的出现和形成，是以19世纪50年代中期达西定律的建立为标志，发展至今，水文地质理论的形成建立已经有100多年的悠久历史。而在我国水文地质核心理论的形成，在解放之前水文地质与工程地质方面都是空白，后来随着解放后20世纪50年代初期北京地质学院的成立，水文地质与工程地质系别才在我国首次进行建立和实现，并且在水文地质与工程地质系建立初期使用的教材是前苏联教材，直到20世纪60年代以后才有了自己的水文地质与工程地质教材，并逐渐的发展成熟起来。其中，在20世纪70年代，我国水文地质的核心理论是科学技术找水理论，到80年代逐渐转移到地下水开采上，后来随着地下水开采技术的不断发展提高，在面临国家经济发展与地下水资源消耗过大的情况下，伴随着社会经济发展中环境问题的产生，我国水文地质的核心理论正式进入到了生态环境水文地质阶段中，当代的水文地质理论应用也全面的进入到了水资源科学调配以及管理、利用发展时期，并且形成了水文系统和生态环境系统的技术量化以及社会的以人为本良性循环理论系统。其次，世界工程地质核心理论形成于20世纪30年代的前苏联，并且形成了一门独立的学科，而我国工程地质学理论随着大型工程建设需求逐渐发展起来，尤其是工程地质的勘查，随着重大工程项目建设与发展需求，得到飞快发展，并且在工程地质理论与实践水平上，逐渐进入到世界前列。最后，环境地质核心理论的形成，世界上是在20世纪80年代，与中国环境地质同步。
1.2 岩土工程地质核心理论形成分析
世界岩土工程的发展主要经历了四次发展大浪潮。其中，第一次发展浪潮是岩土工程的出现，它的时间比较早，达到数十万年；第二次发展浪潮发生于19世纪60年代的英国；第三次浪潮则是以太沙基土力学名著的发表为标志；最后，第四次浪潮是在世界科学技术发展推动下出现的。我国岩土工程地质核心理论形成最早以改革开放后为起始，主要将岩土工程与工程地质环境相互结合，实现生态岩土工程形成基础上，与水文地质学以及工程地质学、岩体力学、土力学等结合学科理论结合起来，形成一门独立的学科理论。
2 水工环地质及岩土工程理论体系应用与发展
1）水工环地质理论体系中，水文地质理论体系最早形成是在20世纪70年代初期，主要是以地下水资源寻找技术为核心理论，并且在这一时期的国家工农业发展以及现代建设、重点工程项目服务中发挥了较大的作用和贡献。目前，我国的水文地质基础理论比应用技术发展要快，整个理论体系分为三大类型，即标准规范和手册类、标准教材、行业学术理论的研究刊物等。并且随着科学技术发展，水文地质学理论与技术也在领域中取得了一定的开创与发展成果。在水工环地质理论体系中，工程地质理论体系最早是应用在环境地质研究中，而环境地质学理论成果是以适应工程地质为主。
2）岩土工程地质理论体系的发展与应用，与其核心理论形成几乎同步，也是在改革开放以后，它是工程地质学与水文地质学的一个分支，实际应用主要是以工程地质和水文地质基本原理与技术、方法应用到工程建设的各个领域为主，随着理论研究不断深入，技术应用也取得了一定的发展。
3 结束语
总之，水工环地质与岩土工程理论体系对于工程建设尤其是岩土工程施工建设具有极大的影响与作用，进行其应用与发展分析，有利于促进在岩土施工建设中进行应用，对于岩土工程建设发展有积极作用。
参考文献
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[5]陈梦雄.“八五”水文地质 工程地质 环境地质研究的主要成就与进展（连载V）[J].国土资源科技管理，1998（06）.
【关键词】分析分形理论；水文；径流；水资源
引言
分形理论是一种新兴理论，具有较大的应用潜力，在自然科学和社会科学领域均有不同程度的应用。本文重点论述分形理论在水文水资源中的应用。
1 分形理论的概念
传统的欧几里德几何学研究的图形都是具有规则形状的物体，如圆、正方形、球和圆锥体等等，构成这些图形的边缘都是连续且光滑的。通过传统的欧几里德几何学，人们可以方便地描述大量规则形状的物体。但是，自然界中仍然还是存在许多有着不规则形状的物体，如天空中的云彩不是球体，地面上的海岸线不是圆弧，山脉不是锥体，树皮不是光滑的曲面，动物体内的血管的分布更是错综复杂。这些不规则的几何形状也经常出现在自然科学的各个领域中，如流体力学中的湍流，物理学中的布朗运动，化学中酶的构造，生物学中细胞的生长，非线性动力学中的奇怪吸引子以及工程中的信号处理等等。为了研究这些大自然的几何学，就诞生了一门新的分支―――分形几何学。“分形（fractal）”一词来源于拉丁语“FRACTUS”，含有“不规则”和“破碎”的意思。分形理论是非线性科学的主要分支之一，它在自然学科、经济和社会学科中都有广泛的应用。
2 水文现象的分形特征
2.1 流域地貌、水系的分形特征
分形理论在水文学中的早期应用，主要是分析流域地貌、水系的分形特征 （ 空间分形 ） 。分形分析为流域水文学提供了新的研究方法。许多学者研究了流域形态的分维，比如 ： 傅军等对嘉陵江流域形态及流量过程分维进行了研究。冯平等运用分形的基本定义及河系定律探讨了河长和河网结构的分维。海河水系河长的分维在 1.01-1. 14 之间，河网的分维在 1.50-1.69 之间。随着其它学科的发展，分形的应用也不断被更新。王秀春等应用地理信息系统 （GIS） 提取河流信息，并在此基础上改进了传统的计盒方法，将其应用于泾河流域水系分形分析。分析表明水系分维反映了水系分布的复杂程度，它与研究区域的环境状况有很大关系。
2.2 洪水的分型特征
在空间分配上 ， 主要集中于极值量 （ 洪水 ） 的研究 ， 即洪水区域分析。1990 年 Gupta 和 WAYMIRE 将标度不变性的假设引入了洪水区域分析；1992 年 ，Smith 建立了对数正态分布模型来表示洪水分布与流域尺度之间的关系； 1994 年 ，Gupta 等更进一步建立了适用范围更广的对数 Levy 分布 （ 对数正态为其特例 ） 模型。针对洪水空间分布的分形特征 ， 影响因素 （ 如气候、地形 ） 的作用也是研究的一个内容。关于洪水在时间上的分配 ， 即洪水随历时变化规律的研究 ， 常福宣等作了开创性的工作 ， 获得了有意义的结果 ， 在一定的历史范围内 ， 大流域洪水的洪量具有单标度性质 ， 由洪量随历时变化的标度性质 ， 建立了洪水强度历时公式。此外侯玉等首次尝试将分形理论用于洪水分期的研究。
2.3 径流的分形特征
径流在时间分配上 ， 一个方面计算径流过程的分形维数 ， 另一方面从时间序列的角度建立时间序列模型。1999 年 ， 丁晶和刘国东用盒子数法计算了汛期日流量过程线的分形维数。1998 年 ，刘德平用盒子数法计算了日流量过程线的分形维数 ， 并讨论了分维与形状因子的关系。1995 年 ， 傅军等针对径流过程的混沌特征用 G-P 算法计算了日流量过程的分形维数。1998 年 ， 李贤彬用小波分析法计算了汛期日流量过程的分形维数。径流时间序列模型的研究最早可追溯到 1981 年分形理论的创始人 Mandelbrot 对于Hurst 现象的解释 ， 并将布朗运动进行扩展 ， 建立了分数布朗运动随机模型来模拟年径流序列。1997 年 ， 日本的 TOKINAGA 等将分形与小波方法结合起来对具有分形特征的时间过程进行预报 ， 李贤彬将之运用于汛期日径流过程的预报。
2.4 分形理论在水文尺度变换中的应用
丁晶讨论了水文尺度分析的主要新途径 ： 以分形理论为基础的尺度分析。王卫光分析了不同时间尺度降雨量间的分解系数序列的关联维数，实现了降雨量降尺度分析。周玉良为建立不同时空尺度降雨间的联系， 研究了基于多重分形的降雨时空解集模型。此外，分形理论在水文的其它方面也有比较广泛的应用。
3 分形理论在水文评价的应用
分维作为复杂程度的定量描述，将分维应用于评价、分类中的例子还是不少。分形理论在水文水资源水环境评价中的应用近年也开始发展起来。根据应用的情况，大体可以分为三种情况。一种情况就是直接根据某个指标的分维进行分类。比如 ： 吴佳鹏等求出了雅砻江锦屏二级电站猫猫滩闸址处典型年天然月平均流量和人工调节下泄的月平均流量过程线的分维，分析了不同典型年天然和人工调节二者流量过程的特征差异，由此来评价工程建设对水文情势的影响； 庞大鹏等通过岩体结构面网络的分维值来评价岩体的质量； 李林兵等用尺度变换法求容量维数，将年内河流生态径流过程一共分为六个分期。由生态径流法来分析人类活动和气候变化，导致径流过程改变对生态系统影响的程度。还有一种情况是先计算各指标分维，再利用模糊理论等进行评价，如 ：刘光萍等通过计算单个水质指标的分维数，由最大似然分类原则确定单个水质指标的评价分维指数，并采用加权平均法求算湖泊富营养化多个水质指标的综合评价级别； 孙顺利等将生态系统划分为不同的子系统，计算各指标的分维，按照评价指标隶属度计算方法，采用三层次模糊综合评价方法对生态系统健康现状进行评价。谢云霞等计算了城市洪涝易损性各指标因子的分维，再以此为权重，结合模糊集对分析法对湖南省 29 个城市进行了洪涝易损性评价，取得了较好的结果。还有另一种情况是先构建评价指标体系，然后根据分维来进行评价，比如 ： 陈康宁等首先构建了区域水资源系统脆弱性评价指标体系，然后运用分形理论找出反映系统整体演化趋势的序参量，对河北省区域水资源系统的脆弱性进行了评价；郑淑蓉等也是首先建立虚拟商店绩效评价指标体系，然后采用分形理论方法，来研究虚拟商店绩效评价的模型。还有人通过计算容量维数将分形理论用于洪水分期等。总之分形理论在分类，评价中的应用很广。
4 结语
综上所述，分形理论在水文水资源中分析中的应用较多，但是用于水文评价却较少。根据水文现象的自相似性，可以进一步探索分形在水文水资源评价中的应用。
【参考文献】
[1]孙霞，吴自勤.分形原理及其应用 [M]. 合肥：中国科学技术大学出版社，2003.
[关键词]水工环 地质勘察 技术
中图分类号：P641 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）01-0285-01
水工环地质学科与岩土工程两个专业学科的理论体系核心是通过原始的分散型、局部性水文地质、工程地质理论成果革新，然后随着生产力与科学技术的发展，形成了普遍性，全局性，集中型科技创新与发展，并得到了高度综合与集成而形成的当代水工环地质与岩土工程学科。水工环地质与岩土工程学科技术的理论发展历程，则由水文与工程地质―环境水文与环境工程地质―岩土工程地质―生态水文与工程地质―生态岩土工程地质的全过程，当代水工环地质与岩土工程学科技术应用于土木工程建设的全过程中。水工环地质与岩土工程地质学科理论实践于各工程建设领域并相互渗透，互补应用。因此，水工环地质与岩土工程理论的应用体系是一脉相承的。两学科不仅是不可分割的两门相关相同专业类，而且在国民建设项目中两类专业相互依赖生存。工程建设的属性统归为水土岩三者之间内在的性质，例如：利用地下水资源作为工农业及居民供水，需依托地下水储存空间在岩与土中的立体空间分布和适宜的地质条件来满足地下水的生存和开采利用。又如：城市人口居住密度加大，迫使城市向空中发展，则加大了高层及超高层建筑群的高密度开发，宜选择满足地基荷载的承受能力优良的工程地质与环境工程地质条件。涉及岩土工程与水文及工程地质相关领域极为广泛，例如：城市地下建筑基坑中的水文及工程地质问题，需要各项试验结果优选计算参数，供基坑设计与施工使用。与地下建筑相关的地下水的抗浮问题，建筑物地下基础的岩溶地下水的防治与治理问题，矿山开采的边坡稳定及矿床开采的充水影响问题，大江大河及水库大坝防渗及岩土体的结构稳定问题，湖泊淤积治理问题，抽取地下水引起的地面沉降问题，铁路、公路、桥涵、以及过山、过江、过海的地铁隧道等建设工程遇到的岩溶、软土、冻土、崩塌、滑坡、泥石流、塌陷、等环境地质灾害问题，都是紧密依靠当代水工环地质与岩工程学科基础理论与实际相结合进行解决。也是水工环地质与岩土工程学科面向社会发展的需要。
1、水工环地质的概述
水工环地质调查和研究与人类的生存有着密切的关系，特别是在全球环境变化和被社会经济环境可持续发展的推崇的大背景之下，各国都将其引入更广阔的空间。伴随着不断变化和发展的全球经济、资源、环境，各国对地质调查工作的方向和部署都进行了调整，相对的，发生巨大变化的还有水工环地质调查研究的内容。水文地质、工程地质、环境地质的界限在传统意义上被打破，现在发展的趋势就是对水工环一体化的研究，它的服务领域越来越广泛，信息量大、功能多样的态势不断出现，环境地质学日益突显其重要性。
2、水工环工作存在的问题
尽管水工环地质工作一直处在国家、社会与国民经济发展的前沿，但是仍需“更加紧密地与国民经济与社会发展相结合，更加主动地为经济与社会发展服务”。目前，在水工环地质调查工作中尚存在如下亟待改进和加强之处：
（1）大调查队伍不健全：为了适应地质工作由资源型向资源+环境型转变，中国地调局机关成立了水工环部，极大加强了水工环地质调查工作的管理能力。老一代地质工作者仍然是地质大调查的主力，而目前尚未培养出足够多的具有较高战略分析和综合分析能力的中青年骨干队伍。？
（2）国家层次的地调项目不够：目前水工环大调查项目几乎涉及各个领域，覆盖全国，但是，由于经费投入明显不足，因此，像“400个县市地质灾害调查与区划”，“鄂尔多斯周缘地下水”，“长江中下游水患区环境地质调查”等反映国家意志，具有较强公益性、战略性和基础性的项目不多。应该按照“有所为有所不为”的原则，对水工环地质工作全面规划，使有限的资金产生更大效益。？
（3）成果转化亟待加强：“长江中下游水患区地质环境调查”、“黄河中下游地质环境调查”、“首都圈地区环境地质与水文地质调查”、“塔里木盆地地下水资源勘查”等许多项目已在实施并取得初步成果，应该尽快将水工环地质调查成果推向社会，力争参与到这些地区社会与经济发展建设计划中去。
3、水工环工作的建议
（1）工作部署原则：水工环地质大调查工作部署原则，总体上必须以副总理提出的“一个根本转变，两个更加”作为开展工作的战略方针，以寿嘉华副部长提出的“四个定位，五个提升，九个部署”为工作重点，它要：①更加主动地为社会和国民经济发展服务。水工环地质工作是在国家经济建设中诞生的，随着国家经济建设的飞速发展而迅速成长壮大。②全面提升调查水平，更加代表国家意志。③应具超前意识，并服务于全过程。因此，应该及早开展以生态环境地质为主题的三峡库区地质调查，重点了解库区第四纪地质与库岸变迁、移民迁建区人工开挖与地质灾害、25°以上斜坡地与生态环境保护等问题。？
（2）加快战略和规划的制定；以水工环发展战略思想为指导，尽快完善我国水工环地质调查规划，真正体现国家意志，并以此作为编制实施计划和项目申请立项的依据，通过数年的努力，真正使我国水工环地质工作提升到新的水平。
4、水工环研究中新技术、新方法的应用
（1）地理信息系统（GIS），地理信息系统作为一种应用技术是以处理空间数据为基础的，而地质信息的特点决定了使用GIS技术的优越性，从而使该项技术在地学的各个领域得到了广泛的应用。
（2）遥感技术（RS），遥感技术在水文地质、工程地质以及新近形成的环境地质学科中近30年的应用，走过一个从定性评价到半定量、定量评价，从指示要素分析到计算机模型模拟，从单一解译到综合方法互补等阶段，充分显示了其信息量大、宏观、快速、节省经费，且具有多时相动态监测等优势，广泛应用于水文地质勘查、评价、大型工程选线（址）、区域稳定性评价、地质灾害调查、评价预测及地质环境评价预测等领域。
（3）物探技术，由于物探技术能提供多种描述地质材料的物理参数并具有速度快、成本低和不破坏地质环境的优点，在水工环勘查的历史上已经得到了广泛的应用。近十几年来，在时空域内利用高分辨率技术勘查地质目标的成功，使水工环物探勘查技术取得了长足的进展。
（4）水质测试技术，目前国内外的实验测试手段，从分析原理划分，大致可分为两大类：即化学分析法和物理分析法。这两类分析方法之间并不是相互孤立和对立的，在实际分析工作中，应根据具体情况和要求，综合考虑仪器分析和化学分析的特点，扬长避短，选用适当的分析方法。这就要求分析化学工作者必须同时掌握好这两类分析方法。这种分析方法是以物质的物理、物理化学性质（光谱及电化学性质）为基础并使用特殊仪器进行分析的测试方法。目前在水、工、环测试中主要应用以下各类方法：原子吸收光谱分析法、发射光谱分析法、原子荧光光谱法、电化学分析法、色谱法和同位素测试。
5、结束语
水工环地质与岩土工程两个专业学科都是地球地质大学科的支学科，两个支学科的共同持点与目标相互一致，都是怀抱地球，面向大自然，为地球的永生及人类与大自然生命的存在，用自身的科学理论与工程实际相结合去了解自然与改造自然。这就是本行学科共同持点与目标。水工环与岩土学科的理论体系一脉相承，互为一体，谁也离不开谁，同属自然科学。用学科过硬知识与技术解决工程建设中的实际问题，学科的理论体系还得依靠多支学科合作，进一步发展，技术创新，理论创新，水工环与岩土工程技术工作的理论与实践水平都将有新的重要突破。
参考文献
【关键词】核电项目；可研；报告
1、概述
核能是清洁能源，积极推进核电建设，是我国能源建设的一项重要政策。日本“311”核事故后，国家核电高速发展的态势有所暂缓，国家正制定核安全规划和调整核电中长期发展规划，但国家发展核电的决心不会变化，所以应高度重视核电的安全有序发展。
本文从拟采用AP1000第三代核电技术的核电工作的经验出发，简要介绍核电项目前期工作中的可研工作，对可研专题进行具体描述，详细介绍各专题主要内容和开展的必要性，希望能对从事核电新项目的前期工作提供参考和借鉴。
2、可行性研究
可研是项目前期工作的重要步骤，其基本任务是在初可研所确定的厂址的基础上，进一步研究核电厂工程建设的方案和条件，对项目有关的工程、技术、经济、环境、政策等方面的条件和情况做详尽、系统、全面的调查、研究和分析，对各种可能的建设方案和技术与工程方案进行充分的比较论证，对项目完成后的经济效益和社会效益进行预测和评价，论证其在安全上、技术上、经济上和商务上的可行性，是项目评估和决策的依据，也是下阶段编制项目设计任务书的依据。
可研的范围、内容和深度须按照我国相关管理部门《核电厂可研报告内容深度规定》（NB/T 20034-2010）、国家核安全局《核电厂可研阶段厂址安全分析报告的格式和内容》（HAFJ0067）以及环保部《核电厂环境影响报告书的内容和格式》（NEPA-RG1）等规定执行。
在可研阶段，业主需完成的主要工作内容包括：编制《核电站厂址安全分析报告》，上报国家核安全局并取得《核电厂厂址选择审查意见书》；编制《选址阶段环境影响报告书》，上报国家环保部并取得批准意见；编制《可研报告》，并取得相关政府主管部门出具的批复文件，然后委托有资质的咨询机构进行审查；编制《项目申请报告》，上报国家发改委，申请项目核准。
3、可研专题
3.1 陆域地形测量
对核电厂址区域的陆域部分进行1：1000、1：10000地形测量，为核电厂厂区总平面布置及“四通一平”设计及地质勘察等专题提供相关的地形图资料。
3.2 水域地形测量
对核电厂址区域的海域部分进行1:2000、1:10000水下地形测量，为核电厂取排水口的布置，循环水排水及低放废水排放以及泥沙模型试验提供地形图资料。
3.3 海洋水文站设测
在厂址附近建站观测水文资料，掌握厂址海洋水文状况及海洋水文要素变化规律，为水工、水文等专题数、物模提供基本资料，为水工工程方案设计提供依据。
3.4 冬、夏季全潮水文同步测验
分析核电厂工程海域和各工程点的调查要素的时空分布特征和水文泥沙运动规律，为水工、水文等专题提供海域水文、泥沙、水质等特性的基本资料。
3.5 厂址气象观测
在厂址区域建站观测气象资料，为开展大气扩散试验提供基础气象参数，为工程设计和厂址总平面布置设计提供厂址所在区域的气象参数。
3.6 大气扩散特性试验
分析厂址所在地的大气弥散特性，推荐适用于厂址的大气扩散模式与参数及大气弥散因子计算模式及相关参数，作为剂量评价的依据；为编制环境影响报告书和厂址安全评价报告提供基础数据和剂量评价程序。
3.7 厂址邻近海域水生生态调查
综合调查厂址邻近海域海洋水文生态，评估核电厂建设和运行对海洋生物及生态环境的影响，为海域使用论证报告和环境影响报告书的编制提供依据。
3.8 地质调查
调查主要断裂构造、新构造、第四季地层及重要不良地质条件，为地震安全性评价提供近区域和厂址附近范围内1:10万和1:2.5万基础地质图件和资料。
3.9 海域地球物理勘查
针对性地对厂址区域（150km）、近区域（25km）和厂址附近范围（5km）海域断层进行调查，为地震安全性评价提供海域地质基础资料。
3.10 地震安全性评价
调查和研究厂址区域、近区域和厂址附近范围的地质地震环境，分析论述厂址设计基准地震动参数确定、厂址附近范围能动断层鉴定、厂址区地震地质灾害评价等所涉及的主要地震和地质依据、评价方法和评价结果，给出厂址地震安全性评价结论。
3.11 岩土工程勘查
勘查厂址区地形地貌、地层岩性、地质构造特征、岩土适宜性、不良地质作用发育规模，评价其对厂址稳定性的影响；为总平面布置、水工方案设计及报告编制提供依据。
3.12 厂址附近水文地质调查
查明厂址附近范围及厂址区的水文地质基本特征及与地表水体、周围环境等关系，为报告编制提供水文地质资料。
3.13 地质灾害危险性评估
对工程建设引发、加剧地质灾害的可能性和工程建设本身遭受地质灾害的危险性作出预测评估，并提出防治措施，其成果报告作为提交省国土资源行政主管部门进行工程建设用地审批的依据。
3.14 压覆矿产资源评估
调查建设项目及其附近压覆矿产资源及矿权等情况，评价建设项目对矿产资源的影响程度，为省国土资源行政主管部门出具本项目是否压覆矿产资源的证明文件提供依据。
3.15 海洋水文
搜集和调查厂址海洋水文特征，分析计算设计基准洪水位和低水位，工程设计潮位、波浪和水温等海洋水文要素，为确定厂坪标高、取排水工程等的勘测设计提供依据。
3.16 岸滩稳定性分析及泥沙数值模拟计算分析
论证取排水水域潮流、泥沙及海床条件，分析工程海域水文特征、泥沙分布及迁移特征，分析工程建设前后的冲淤变化的趋势和淤积形态、范围、强度等，研究减淤、清淤措施，为核电厂的取排水、码头工程的设计提供基础资料和依据。
3.17 泥沙物理模型试验
在泥沙数模基础上，建立泥沙物理模型，对计算结果进行验证，以优化取排水工程等的布置方案，论证工程方案与环境间的相互影响，提出技术措施，为核电厂水工构筑物设计和安全分析提供依据。
3.18 温排水、放射性液态流出物数值模拟计算分析
预测冬、夏季典型大、中、小潮工况条件下，温排水、放射性液态流出物在厂址海域及取、排水口附近温度场和浓度场随时间、空间变化的分布规律，为核电厂规划容量的可行性论证及对海域环境的影响评价提供依据，为优化取排水方案提供资料，为物理模型试验提供边界条件。
3.19 温排水、放射性液态流出物物理模拟试验
在温排水、放射性液态流出物数模基础上，建立物理模型，对计算结果进行验证，提出对水域环境的影响程度，优化放射性液态流出物在取排水口附近海域增大扩散、稀释和输送能力的方法，采取措施尽量减少对水域环境的影响程度，使其满足环保要求，为环境影响评价提供依据。
3.20 环境调查
对核电厂址半径5km、20km、80km范围内人口资料、居民点、流动人口、特殊人群分布、城镇发展规划、居民饮食、工业企业、军事设施、交通运输、名胜古迹和旅游风景区、农牧渔业、生态环境、农田和养殖场、事故应急等情况进行调查。
3.21 环境辐射本底概况初步调查
了解厂址所在地的天然放射性水平和电磁辐射水平，判断厂址目前的放射性本底水平情况；为以后编制“放射性本底调查大纲”和开展厂址环境放射性本底监测积累数据和提供经验。
3.22 环境辐射本底概况初步调查
了解厂址所在地非放射性大气环境、海洋环境、声环境的本底值，为正确评估施工期环境影响提供相关依据。
3.23 可能最大降雨分析计算
分析厂址和邻近地区的暴雨特性，计算可能最大降水（PMP）和可能最大洪水（PMF），进而估算可能最大降雨量，为核电厂址防洪和安全论证提供依据，为厂区排水设计等提供可靠参数。
3.24 常规气象、极端气象和工程气象分析
调查厂址区域气象特征和极端气象事件，设计基准风、气温、降水和降雪等极端气象参数，对厂址气象特征，工程气象参数等进行评价和计算，从气象角度对厂址的适应性进行总结评价。
3.25 海冰调查观测研究
针对北方沿海厂址，收集和观测厂址附近海域海冰情况，分析研究附近海域浮冰和固定冰的形成、运动特点，及对核电厂取、排水口和水工建筑物的影响，为工程规划和设计提供可靠的基础资料，并为工程设计提供技术参数、科学依据。
3.26 淡水水资源论证
分析核电厂淡水水源的可靠性、供水方案的可行性，合理确定淡水水源和供水方案，为淡水水源取水设计提供依据；并论证取水可行性和用水的合理性，分析项目取水对区域水资源状况及其他用户可能产生的影响，编制并上报水资源论证报告，以取得流域水行政主管部门同意核电厂用水的批复文件。
3.27 水土保持方案
对核电厂场地平整涉及到的工程活动的水土保持进行调查、分析，对区域水土流失进行预测，并提出防治对策，制定工程措施防止水土流失、改善生态环境。
3.28 取排水工程方案设计
根据厂址条件，提出核电厂海水冷却水取排水量，进行取排水工程的方案设计；在数值模拟计算成果基础上，进行取排水工程多方案的综合技术经济比较，提出本工程取排水方案的推荐意见。
3.29 大件运输规划（含码头）
调查核电厂厂址附近现有交通运输条件，确定核电厂大件设备运输方案，对大件设备运输方案进行可行性论证和技术经济比较，同时对运输设施的设置提出建议。
3.30 输电系统规划论证
主要根据电网电力市场空间情况对电厂合理的建设进度和投产时间进行分析和建议，分析电网的电力流向，得出电厂的供电范围和供电方向，为下阶段接入系统设计提供基础和依据。
3.31 一期工程接入系统设计
按照输电系统规划，设计本工程与电网的接入方案，以明确输电线路的走线路径、出线回路、接入位置等。
3.32 海域使用论证报告
对使用海域的合理性和可行性进行论证，评估核电厂运行期间温排水和放射性废液排放对受纳水域的实际影响，核电厂取水设施的卷吸效应和机械碰撞对水生生物的损伤影响，及运行期间对厂址附近海域的环境影响。
3.33 职业病危害预评价
分析核电厂可能产生的主要职业病危害因素、产生环节和人员接触情况，预测主要职业病危害因素对工作人员健康可能带来的影响和危害程度，论证防护措施的可行性、有效性及合理性，提出相关补充措完善职业病危害防治对策，使项目建成投产后能符合国家有关职业卫生的要求，最终达到预防、控制和消除职业病危害、保障工作人员和公众的健康和安全的目的。
3.34 职业安全预评价
辨识建设项目所存在的主要危险、有害因素，进行定性、定量分析，评价其危险等级及可接受程度，并由此提出切实可行的、合理的职业安全对策措施，提供决策参与和职业安全设计的依据。
4、经验总结
4.1 长周期和获取基础资料的专题要尽早开展
部分专题的周期跨度较长，如厂址气象观测需两年，水文站设测、海域生态调查等需一年，这类专题应尽早开展，为后续相关专题的开展及相关报告的编制创造条件。
提供基础资料的专题是开展各相关专题的基础，如陆域、水域的地形测量，地震、地质情况的勘测，水文气象观测等获取基础资料的这类专题应尽早开展。
4.2 明确专题间相互关系，合理安排专题开展计划
了解专题间的相关关系，在此基础上合理安排专题开展计划，可提高核电前期工作开展效率。如水文站设测资料是开展海洋水文、泥沙数模、温排水和放射性液态流出物数模专题的基础，而这三个专题又是开展取排水工程方案设计的基础；地质调查、海洋地球物理勘探是开展地震安全性评价专题的前提条件等等。
4.3 做好沟通协调，确保各相关专题成果的一致性
为保证环境影响报告书、厂址安全分析报告、可研报告的顺利编制及报告合理，在专题开展过程中须加强沟通协调，确保各相关专题成果的一致性。如厂址区域岩土工程勘查和地质调查的岩性、水文站设测与海洋水文专题计算的理论深度基准面等。
4.4 严格控制外委专题的质量
专题由总体设计院完成专题任务书的编制，业主确定有资质的承接单位来实施，并要求专题承接单位应按照核电厂质保要求编写工作大纲和质保大纲，并根据专家审查意见完善大纲，最终专题报告也应通过专家评审。另外，在专题开展期间定期跟踪工作开展情况，确保工作进度；对有外业的工作，应不定期地去外业现场巡查；同时加强与承接单位、总体设计院的沟通，确保专题工作开展质量。
【关键词】水工环；地质勘察；技术
水工环地质学科与岩土工程两个专业学科的理论体系核心是通过原始的分散型、局部性水文地质、工程地质理论成果革新，然后随着生产力与科学技术的发展，形成了普遍性，全局性，集中型科技创新与发展，并得到了高度综合与集成而形成的当代水工环地质与岩土工程学科。水工环地质与岩土工程学科技术的理论发展历程，则由水文与工程地质-环境水文与环境工程地质-岩土工程地质-生态水文与工程地质-生态岩土工程地质的全过程，当代水工环地质与岩土工程学科技术应用于土木工程建设的全过程中。水工环地质与岩土工程地质学科理论实践于各工程建设领域并相互渗透，互补应用。因此，水工环地质与岩土工程理论的应用体系是一脉相承的。两学科不仅是不可分割的两门相关相同专业类，而且在国民建设项目中两类专业相互依赖生存。工程建设的属性统归为水土岩三者之间内在的性质，例如：利用地下水资源作为工农业及居民供水，需依托地下水储存空间在岩与土中的立体空间分布和适宜的地质条件来满足地下水的生存和开采利用。又如：城市人口居住密度加大，迫使城市向空中发展，则加大了高层及超高层建筑群的高密度开发，宜选择满足地基荷载的承受能力优良的工程地质与环境工程地质条件。涉及岩土工程与水文及工程地质相关领域极为广泛，例如：城市地下建筑基坑中的水文及工程地质问题，需要各项试验结果优选计算参数，供基坑设计与施工使用。与地下建筑相关的地下水的抗浮问题，建筑物地下基础的岩溶地下水的防治与治理问题，矿山开采的边坡稳定及矿床开采的充水影响问题，大江大河及水库大坝防渗及岩土体的结构稳定问题，湖泊淤积治理问题，抽取地下水引起的地面沉降问题，铁路、公路、桥涵、以及过山、过江、过海的地铁隧道等建设工程遇到的岩溶、软土、冻土、崩塌、滑坡、泥石流、塌陷、等环境地质灾害问题，都是紧密依靠当代水工环地质与岩工程学科基础理论与实际相结合进行解决。也是水工环地质与岩土工程学科面向社会发展的需要。
1. 水工环地质的概述
水工环地质调查和研究与人类的生存有着密切的关系，特别是在全球环境变化和被社会经济环境可持续发展的推崇的大背景之下，各国都将其引入更广阔的空间。伴随着不断变化和发展的全球经济、资源、环境，各国对地质调查工作的方向和部署都进行了调整，相对的，发生巨大变化的还有水工环地质调查研究的内容。水文地质、工程地质、环境地质的界限在传统意义上被打破，现在发展的趋势就是对水工环一体化的研究，它的服务领域越来越广泛，信息量大、功能多样的态势不断出现，环境地质学日益突显其重要性。
2. 水工环工作存在的问题
尽管水工环地质工作一直处在国家、社会与国民经济发展的前沿，但是仍需“更加紧密地与国民经济与社会发展相结合，更加主动地为经济与社会发展服务”。目前，在水工环地质调查工作中尚存在如下亟待改进和加强之处：
（1）大调查队伍不健全：为了适应地质工作由资源型向资源+ 环境型转变，中国地调局机关成立了水工环部，极大加强了水工环地质调查工作的管理能力。老一代地质工作者仍然是地质大调查的主力，而目前尚未培养出足够多的具有较高战略分析和综合分析能力的中青年骨干队伍。
（2）国家层次的地调项目不够：目前水工环大调查项目几乎涉及各个领域，覆盖全国，但是，由于经费投入明显不足，因此，像“400个县市地质灾害调查与区划”，“鄂尔多斯周缘地下水”，“长江中下游水患区环境地质调查”等反映国家意志，具有较强公益性、战略性和基础性的项目不多。应该按照“有所为有所不为”的原则，对水工环地质工作全面规划，使有限的资金产生更大效益。
（3）成果转化亟待加强：“长江中下游水患区地质环境调查”、“黄河中下游地质环境调查”、“首都圈地区环境地质与水文地质调查”、“塔里木盆地地下水资源勘查”等许多项目已在实施并取得初步成果，应该尽快将水工环地质调查成果推向社会，力争参与到这些地区社会与经济发展建设计划中去。
3. 水工环工作的建议
3.1 工作部署原则：水工环地质大调查工作部署原则，总体上必须以副总理提出的“一个根本转变，两个更加”作为开展工作的战略方针，以寿嘉华副部长提出的“四个定位，五个提升，九个部署”为工作重点，它要：
（1）更加主动地为社会和国民经济发展服务。水工环地质工作是在国家经济建设中诞生的，随着国家经济建设的飞速发展而迅速成长壮大。
（2）全面提升调查水平，更加代表国家意志。
（3）应具超前意识，并服务于全过程。因此，应该及早开展以生态环境地质为主题的三峡库区地质调查，重点了解库区第四纪地质与库岸变迁、移民迁建区人工开挖与地质灾害、25°以上斜坡地与生态环境保护等问题。
3.2 加快战略和规划的制定；以水工环发展战略思想为指导，尽快完善我国水工环地质调查规划，真正体现国家意志，并以此作为编制实施计划和项目申请立项的依据，通过数年的努力，真正使我国水工环地质工作提升到新的水平。
4. 水工环研究中新技术、新方法的应用
（1）地理信息系统（GIS），地理信息系统作为一种应用技术是以处理空间数据为基础的，而地质信息的特点决定了使用GIS技术的优越性，从而使该项技术在地学的各个领域得到了广泛的应用。
（2）遥感技术（RS），遥感技术在水文地质、工程地质以及新近形成的环境地质学科中近30年的应用，走过一个从定性评价到半定量、定量评价，从指示要素分析到计算机模型模拟，从单一解译到综合方法互补等阶段，充分显示了其信息量大、宏观、快速、节省经费，且具有多时相动态监测等优势，广泛应用于水文地质勘查、评价、大型工程选线（址）、区域稳定性评价、地质灾害调查、评价预测及地质环境评价预测等领域。
（3）物探技术，由于物探技术能提供多种描述地质材料的物理参数并具有速度快、成本低和不破坏地质环境的优点，在水工环勘查的历史上已经得到了广泛的应用。近十几年来，在时空域内利用高分辨率技术勘查地质目标的成功，使水工环物探勘查技术取得了长足的进展。
（4）水质测试技术，目前国内外的实验测试。
手段，从分析原理划分，大致可分为两大类：即化学分析法和物理分析法。这两类分析方法之间并不是相互孤立和对立的，在实际分析工作中，应根据具体情况和要求，综合考虑仪器分析和化学分析的特点，扬长避短，选用适当的分析方法。这就要求分析化学工作者必须同时掌握好这两类分析方法。这种分析方法是以物质的物理、物理化学性质（光谱及电化学性质）为基础并使用特殊仪器进行分析的测试方法。目前在水、工、环测试中主要应用以下各类方法：原子吸收光谱分析法、发射光谱分析法、原子荧光光谱法、电化学分析法、色谱法和同位素测试。
5. 结束语
水工环地质与岩土工程两个专业学科都是地球地质大学科的支学科，两个支学科的共同持点与目标相互一致，都是怀抱地球，面向大自然，为地球的永生及人类与大自然生命的存在，用自身的科学理论与工程实际相结合去了解自然与改造自然。这就是本行学科共同持点与目标。水工环与岩土学科的理论体系一脉相承，互为一体，谁也离不开谁，同属自然科学。用学科过硬知识与技术解决工程建设中的实际问题，学科的理论体系还得依靠多支学科合作，进一步发展，技术创新，理论创新，水工环与岩土工程技术工作的理论与实践水平都将有新的重要突破。
参考文献
关键词：水文地质；抽水试验；解析法；动态分析法
中图分类号：P641文献标识码：A
地下水是我国北方居民主要的饮水来源，在国民经济中发挥着重要作用，水文地质计算是进行地下水资源勘测以及数值模拟等的方法，常采用的方法是采取现场抽样试验资料方法，目前水文地质研究领域普遍关注的问题是计算方法的精简、高效性和准确性的水文计算地质参数，虽然计算水文地质参数的方法有很多，但是使用技巧不尽相同，本文将对我国主要的水文地质计算方法进行简介，并分析其优越性。
1.我国水文地质主要的计算方法综述
最早出现的水文地质计算方法是配线法，存在很大的人为误差，依赖于计算人员的工作经验，精度较低。随着计算机技术的发展，各种有关水文地质参数计算方法的软件不断开发出来，提高了水文地质计算精度。Vivier等人对裂隙含水层抽水试验采用Cooper-Jacob公式进行分析，并提出了FTA计算方法，此方法将地质与周围岩石联系在一起，精确度高；Nawrocki等人采用不同公式计算水文地质参数，并进行对比分析；国内学者李佩成等人提出了非稳定渗流的计算方式，并有学者不断进行完善；腾凯等人采取优化参数的方法，明确非稳定型流抽水试验解析法的计算；肖常来等人采取泰斯公式进行计算，并进行了优化。
水文地质计算方法中的数值法和分析法是随着计算机的发展而发明的，其要点是把整个渗流部分分为若干单元，并建立地下水流的关系式，通过综合表征来体现渗流区的总体特点。该计算方法比较简单，适用于多种水文地质条件。
2.水文地质计算方法的优缺性
采取抽水试验的标准曲线对比法方法进行计算。 在实际的工程计算中，水文地质上覆层与下伏层之间并不是理论上的不透水层，往往是亚沙层等，导水能力很小，假设第一类越流系统基本方程相邻含水层与主含水层之间的出水水头面水平相等，忽略比较弱的透水层的弹性释放量，其他的条件与泰斯公式计算条件相同，井径无限小，因此数学模型就可以表示为δ2s/δr2+δs/rδr-s/B2=Sδs/Tδt；s(r,0)=0；s(∞,t)=0；lim(rδs/δr)=Q/2πT（1），式中s(r,t)表示任意时间下的降深，S表示含水层弹性释水系数，T表示导水系数，B表示越流因数。对公示进行边界条件转换，得到关于s的定解问题，s(r,t)=QF(μ,r/G)/4ΠT（2），对公示（2）采用标准曲线法进行计算，两边分别取两次对数lgt=lg1/u+lgr2S/4T，从这个公式中可以看出含水层的水文地质参数只需要确定平移值就可以得到。在进行配线时需要注意的是选取一条与lgs~lgt曲线最佳拟合度的曲线，将模数相同的时间~降深曲线重叠到标准曲线上，记录匹配点的s和t坐标，得出S=4uTt/r2，含水层的越流参数可以使用B=r/[r/B]计算，式中r代表观测孔与主孔之间存在的距离,[r/B]可以从曲线上直接读出。
拐点法发展时间较早，使用同一观测孔的s-lgt曲线上的任意点的斜率mi导出mi=2.3[Qe-(n+r2/4B2u)/4ΠT]（3），求解二阶导数，令δ2s/δ(lgt)2=0，得到拐点的坐标ti=rBS/2T（4），公式（4）带入公式（2）中可以求出mi=2.3Qe-r/B/4πT（5），对公式（5）两边同时取自然对数，带入到公式（2）中，得到s=Q[2k0(r/B)-⌠exp(-y-r2/4B2y)/ydy-⌠exp(-y-r2/4B2y)/ydy]/4πT(6)，对公示（6）两边换元变化，简化s1=Qk0(r/B)/4πT=smax/2.对与只有一个观测空的地质环境，若是抽水时间足够长，利用外推法计算最大降深，查表确定r/B，进而求出B值；在抽水时间不够长情况下，绘制r-lgmi关系曲线根据曲线斜率计算各观测孔拐点的降深，此方法推导过程很麻烦，存在很强的人为因素，因此计算精度比较低，在实际应用中不常采用。
以上两种方法虽然比较常见，但是误差仍然较大，还需要采取其他方法进行优化。全程曲线拟合法即是其中一种，通过构建并优化目标函数和约束条件，进行抽水试验，建立试验数据库，计算抽水试验理论降深，Excel规划求解进行优化及选。在求解目标函数时，限制条件数值变化缓慢的因素可以采用向前差分解决，该方法理论计算简单，精度高，具有很强的使用价值。数值模拟法是目前研究的热点，计算时需建立水文地质概念模型、数学模型以及数值模型，再进行模型校正试验，水文地质计算可以采用两种方式进行反演，区别在于模拟区和拟合的目标差异，数值模拟法目前具有很强的理论研究价值，正在研究中在实际应用中还存在很多困难。
【结束语】：
综上所述，本文先简单分析了我国水文地质计算的方法，然后以第一类越流系统为例重点论述了不同计算方法之间的优缺点标准曲线对比法、拐点法、全程曲线拟合法以及数值模拟法等都可进行计算，所得结果相近，其中拐点法发展较早，但是实用性不强，计算方法过多，存在很强的人为因素，标准曲线对比法是一种使用最广泛的方法，可以使用在精度要求较高的水文地质计算中。
【参考文献】：
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[3]伟,罗周全,欧阳仕元,等.基于抽水试验微分分析的岩溶含水层水文地质参数计算[J].工程勘察,2012,40(12):39-43.
摘 要：油气井测试技术是用于石油与天然气勘探与开发的一项油藏工程方法，是油气藏开发过程中对单井及油气藏进一步认识的一种重要手段，目前对于单井试井的方法和技术都很成熟，成果层出不穷，但是对于认识多井井间影响存在着局限性，尤其是在注水开发的油气田中，注采井间的相互关系更加复杂，因此研究井间的相互关系就显得尤为重要，同时用试井的方法分析井间对应关系还有很大的发展空间。
关键词：多井试井 注采关系 研究现状
中图分类号：TE353 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）07（a）-0050-03
通过查阅国内外文献，关于注采井间用渗流理论联系的文章都是很少见的，要研究这个问题，需根据渗透理论和试井理论的发展来进一步认识。对于现有油气藏的试井模型，前人提出了很多数学模型。目前广泛使用的理论曲线大多是以Gringarten的拉普拉斯空间解为基础。
1 研究现状
1989年冯文光分析总结了20世纪80年代多井试井的新进展，在均质各项同性油藏中，一口井存在井筒续流和表皮效应的干扰试井和秒冲试井的通用典型曲线已有进展，但是两口井都存在井筒效应时还不能求取有关参数；在有垂直裂缝的均质油藏中，已经获得了激动井和观察井都存在裂缝的解；在双孔隙介质中，做出了未考虑井筒效应的干扰试井图版；在均质各项异性地层的垂向渗透性试井典型曲线中考虑了激动井和观察井射孔段都存在井筒续流和表皮效应的影响[1]。同年刘振华、孔祥言研究了双重介质中，考虑表皮效应和井筒储集效应下的试井问题[2]；戴榕菁等利用积分变换法研究了无限大多层油藏渗流问题的解析和应用[3]。
1990年张望明从渗流方程的反问题出发，提出通过一个非线性最小二乘参数估计，使实测数据与模型数据自动拟合的方法。可以一次性解释同一油藏中各激动井与观测井间的不同渗透率，而且节省了测试时间和减少了测试仪器[4]。
1992年曾萍针对各向同性的非均质油藏，提出了非线性回归分析方法，使用有限差分和连续函数逼近理论，研究多井试井，得到井间流动系数分布，对平面非均质性进行描述[5]。
1993年林加恩等人提出了多井系统中的压力恢复分析理论，着重分析了无限多多井系统和封闭油藏中的多井系统。提出了注采井同时存在的压力分析理论及方法，解决了表皮系数、地层压力等基本参数的求解，同时求得了注采比这一重要参数[6]。
1994年林加恩通过对大庆萨尔图油田南部的试井资料进行多井资料分析，得出随着油田开发的深入，多井或者临井的影响越来越大，而且这种影响在高渗透性油藏中普遍存在[7]。姚军等建立了用油水饱和度分布描述水驱过程的试井模型并做出了注水井压力降的分析图形[8]。
1996年林加恩等根据注水开发多井的试井分析提出新的解释方法，得到了单井注采比这一重要的油藏动态信息，能够指导油藏的注采平衡管理深入到油藏的基本单元中去[9]。
1997年李远钦、刘雯林研究了试井分析中的方程反演，通过应用微干扰法将二维渗流方程进行反演，提出以这种反演为基础，确定地层孔隙度及渗透率随空间的变化情况[10-11]。
2002年闫长辉提出了注采关联性的概念，重点研究了无限大地层双重介质不稳定渗流条件下的注采关系，通过注采井间的相关参数的耦合，使得注采井间的联系更加的紧密，为多井干扰情况下的试井提供了解决方法[12]。
2003年陈青研究给出了注采试井双对数理论图版，以多井渗流理论为基础，通过研究生产井及注水井间的注采比、注采窜流系数比、注采井距等将注采井联系在一起，补充了地下渗流力学理论，并且将单井的参数分析发展到了井间关系的分析[13]。
2005年王德山等提出了基于源函数理论，计算任意产量、排列的斜井多井系统压力响应的算法，并且通过实例进行了验证。可用于在邻井干扰下的试井分析[14]。
2006年姚军等考虑了生产历史、非均质性、多井及油水两相渗流等特征，建立了试井数值解释的流线模型。通过用求解得到的无限大油藏试井解释模型与格林图版比较，验证了流线试井解释模型的正确性[15]。同年Levitan在Sbhroeter的单井动态压力及产量数据的基础上，提出了运用于多井系统的反褶积算法，并能应用该算法消除井产量变化及油藏中其他井的干扰，重建了油藏中每口激动井单一产量生产时的压力瞬时响应特征 [16]。曾等以两口考虑了井筒储集系数的井为研究对象，通过拉氏空间叠加的方法，推导模型的拉氏空间解，绘制了样板曲线。结合实例得出在油田开发后中后期，使用多井系统模型进行解释可以在很大程度上排除邻井干扰，提高试井分析准确度[17]。
2007年闫长辉、陈青建立了无穷大地层双重介质具有井储及表皮情况下的注采渗流方程并求解，提出了以注水井为中心的拉氏空间解及无量纲模型的精确解。通过使用数学积分变换，将建立的渗流力学数学模型用注采比、窜流系数比等参数来进一步分析注采关系[18]。刘永良等根据稠油油藏的渗流特征，建立了稠油热采的有限多试井分析模型。通过将压力在拉氏空间叠加的方法，求得了模型的拉氏空间解，用Stehfest数值反演后的函数进行样板曲线的绘制。通过分析发现邻井的存在对测试井的压力导数曲线有明显影响[19]。
2008年闫长辉、陈青将注水井组的对比测试应用到了实际的方法中，针对双河油田特高含水开发后期的V上油组的注水井组对比测试，分析了注采对应关系，并提出了相应的措施及工艺[20]。
2009年李学文等在多井油藏的试井分析中将井间干扰看作区域性的压力变化，通过对一注一采油藏系统研究，建立了典型曲线特征图版，用来辨识多井系统中的压力恢复曲线。当在低渗透油藏中的某一方向存在着连通性和渗透性都比较好的裂缝时，可以将井间干扰的资料简化为两口井系统进行试井分析[21]。
2010年胡小虎等在单井反褶积方法的基础上，对具有井间干扰的多井系统，进行流量反褶积研究，并将井自身的压力响应分离出去。得到单位流量下井自身的压力响应和以单位流量生产时对邻井的压力响应[22]。
2011年杨景海等研发了UST数值试井软件，可以进行井间干扰时的试井分析，能进行多井分析，结合算例给出了压力恢复及降落时的压力导数的典型特征[23]。
2013年吴明录等建立了流线干扰数值试井模型，能够考虑渗透率等地层参数的变化、油藏非均质性及各项异性。通过对井距、表皮系数、井筒储集系数和油藏外边界压力响应的影响进行分析，认为井筒储集系数只影响激动井的早期阶段且影响很小，而监测井本身不存在续流过程；同时认为激动井的表皮系数压降经过长距离传播后不能在观察井监测到，因此在建立流线干扰试井解释模型时只需要考虑激动井的井筒储集效应和监测井的表皮效应[24]。
2015年沈家宁以无限大地层不稳定渗流模型为基础，以注水井为中心分析讨论在注采井分别提前工作的情况下，压力方程的简化问题尤其是幂积分函数项简化，并用简化的公式进行压力特征曲线图的绘制。分析提前工作时间、油水粘度比、注采比、弹性储容比、生产井含水率、地层渗透率、注采井距等因素对注采井井底压力特征影响[25]。
2 结论
（1）在油气井测试与油藏参数解释方面，国内外的试井理论与方法已达到较高水平，成果层出不穷。
（2）对于注采井之间的试井研究，还有很大的发展空间，尤其是在油田开发中后期，随着注水井数的增多，注采井间关系更加复杂，多井试井分析变得更加重要。
参考文献
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关键词：水资源论证；水资源优化配置；可持续发展
建设项目水资源论证制度是应取水许可审批的实际要求而建立，其设立的宗旨是促进水资源的优化配置，保证建设项目的合理用水要求，以水资源的可持续利用保障经济社会可持续发展。天津市水利局自2002年5月1日开始贯彻落实水资源论证制度，积极开展建设项目水资源论证工作，已经先后对宝坻京津新城水厂、陈塘庄电厂、北疆电厂、雀巢矿泉水公司、中心渔港等多项建设项目的水资源论证报告进行了全面技术审查。天津市各级水务部门严把取水许可水资源论证关，严格执行建设项目水资源论证制度，积极组织、监督开展建设项目水资源论证工作，规范论证审查程序，论证工作逐步迈入正轨，取得了显著成效。本文从天津市水资源开发利用现状及存在问题着手，对开展建设项目水资源论证工作的意义、内容以及如何做好认证工作展开探讨。
一、天津市水资源概况
天津位于华北平原东北部、海河流域下游, 属于暖带季风性大陆性气候，流经本市行洪河道19条，排沥河道79条，天津市境内河流分属海河流域的北三河水系、永定河水系、大清河水系、海河干流水系、黑龙港运东水系和漳卫南运河水系，天津市多年平均降水量574.9毫米，且年降水量时空分布不均匀，呈北高南低的趋势。全市多年平均水资源量16.55亿立方米，其中地表水资源量为10.65亿立方米，占64.4%；地下水资源量5.9亿立方米，占35.6%，受水资源分布不均、水文地质条件差异以及开采布局等因素原因影响，天津市中南部地区的深层地下水超采现象严重，形成局部地面沉降漏斗。
二、开展建设项目水资源论证的必要性
1.水资源开发利用现状。天津市是中国北方重要经济中心，也是中国北方最大的港口城市和沿海开放城市。历史上天津是一个水资源比较丰富的城市，有着水陆通达、工商兴旺的历史。解放后、尤其是近年来，随着工农业用水量剧增、上游开发利用程度增加以及大量拦蓄工程的建设，使天津的水资源呈现逐年急剧的下降趋势，供水保证率低的问题日渐突出。目前，人均水资源占有量仅为160立方米，加上外调水量人均也仅有370立方米，是全国人均水资源占有量最少的省市，远远低于世界公认的人均占有量1 000立方米的缺水警戒线。引滦入津工程的建成，在一定程度上保障了天津市城市用水，但随着经济的发展，水的供需矛盾日益突出。建设项目在开发利用水资源的同时，给环境和社会也带来了不同程度的负面影响，例如，开发建设水利工程改变原有的水文情势，对上下游水环境和生态环境造成的影响及过量开发利用地下水资源造成的地面沉降、地下水位降低、海水倒灌等。目前建设项目开发利用水资源过程中存在的盲目性、不合理性，造成投资效益差、水资源利用率低以及水质恶化等问题。
2.建设项目开发利用水资源存在问题。建设项目在开发利用水资源中，主要存在以下一些问题：（1）水资源配置格局不合理，工程取水利用率低，影响工程效益和造成水资源的浪费。（2）建设项目取用地表水使生态环境恶化，采取的保护措施不到位，出现断流或间歇性断流等对原有生态环境不利的影响。如水利工程的建设，将对所在流域的水资源起到拦蓄作用，改变原有的水文径流情势，工程下游出现的断流或间歇性断流。（3）建设项目开发利用地表水，造成对周边地区其他用水户取水权益的影响。例如建设工程取水后，所在河段周边地区的水资源量减少，使河段内原有其他取水户的用水要求得不到满足等情况，特别在干旱年份，将会引发水事纠纷。（4）对地下水资源分布状况不了解。某些建设项目在开采地下水时，没有开展水源论证，不了解取水点地下水资源的水量、水质情况，出现开采量达不到用水要求和开采规模不合理等情况，造成水资源的浪费或工程效益较差。（5）部分地区过度开采地下水，引起大面积地下水漏斗、地下水位下降、海水倒灌和地面沉降问题；并且影响周边地区其他用水户的取水权益。
三、开展建设项目水资源论证的意义
由于建设项目开发利用水资源过程中存在的各种自然因素和人为因素，造成水资源的浪费和不合理使用。如何做好水资源的合理开发利用、优化配置、节约保护、综合治理，促进天津市的水资源可持续利用，是水行政主管部门的基本职责。全面开展建设项目水资源论证工作，为水行政主管部门加强水资源的统一管理和保护，为建设项目合理开发利用水资源提供了重要的技术依据。
根据新《水法》，建设项目开发利用水资源，必须遵循合理开发、节约使用、有效保护的原则；符合江河流域或区域的综合规划及水资源保护规划等专项规划；遵守经批准的水量分配方案或协议。水资源论证工作通过实地勘测，依据实测系列资料，并根据相关规划，进行科学分析，综合论证建设项目取用水资源的情况及合理性，同时进行退（排）水情况及其对水环境影响分析等。全面开展水资源论证工作能有效保证水资源的优化配置和可持续利用，促进建设项目节约用水、节能减排，保障建设项目的合理用水要求以及尽早排除水事纠纷的隐患、促进社会稳定发展。
四、开展建设项目水资源论证的内容
建设项目水资源论证的主要内容包括：建设项目概况、建设项目所在流域或区域水资源开发利用现状、取水水源论证、用水合理性论证、退（排）水情况及其对水环境影响分析、对其他用水户权益的影响分析等。由于不同的建设项目规模不等，取水水源类型不同，水资源论证的具体内容也有区别，在开展建设项目水资源论证的时候，应根据项目及取水水源类型，选择相应的内容开展论证工作。按照取水水源类型的不同，分为地表水源论证和地下水源论证两种：
对于一般的地表水资源论证，其重点内容应包括以下几方面：（1）建设项目对用水保证率、水位、水量、水质、水温等要求。（2）建设项目取水水源论证要依据较长的水文资料系列，分析不同保证率来水量、可供水量及取水可靠程度；分析不同时段取水对周边水资源状况及其他取水户的影响。（3）用水合理性分析。建设项目进行水量平衡分析，计算工程对水资源的利用率是否合理。（4）水质评价分析。对照建设项目对水质的要求，进行水质评价，并对建设项目取水后对所在流域（或区域）水质可能造成的影响进行评估。
对于取用地下水的建设项目应遵循合理、高效、可持续发展利用原则，地下水资源论证包括水质分析、水量计算、开发利用的环境效应及其他相应技术措施的分析计算工作，具体内容如下：（1）根据取水项目对水质（包括水温）的要求对地下水水质进行分析。（2）根据水文地质条件（含水层特征、边界条件以及补给排泄状况）、开采要求（工业供水、农田灌溉供水、生活供水等所要求的年内或多年的开采量）从长期运用的角度进行地下水资源数量的分析计算（或地下水文水利计算）。（3）分析论证在长期开发利用地下水后是否会引起水质恶化、地面沉降、海水入侵等情况并提出相应的预防措施。（4）分析是否需要采用人工补给地下水源以及相应的技术措施。（5）根据技术经济条件、国民经济发展规划选择最优开采方案。
五、如何做好水资源论证工作
1.加强宣传力度。一是面向各级水行政主管部门及相关部门，提高对水资源论证工作的认识和支持，树立建设项目申请取水许可应先进行水资源论证的意识。二是增强全社会宣传水资源论证工作的重要性和必要性，进一步改善水资源论证的软环境，是全面开展水资源论证工作的基础。
2.加强自身技术力量，提高水资源论证成果质量。目前，水资源论证工作存在很多不足之处，需要编制单位不断进行完善，通过培训和业务交流逐步加强水资源论证工作方面的技术力量，使水资源论证成果更具实用性和科学性。
3.重视野外调查、实地勘测工作。编制单位要充分收集资料，开展野外调查、实地勘测工作，为内业分析计算打下良好基础；从技术角度，水源论证工作是建设项目是可研性设计的前提，是取水许可预申请的法定文本。因而，水源论证工作者应以科学严谨、公正客观的态度完成建设项目业主的委托，为水政执法把好技术关。
关键词：氧夹点；技术分析；废水系统
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：
1．氧夹点的意义
Zhelev和Bhaw[1]在2000年的时候指出废水量的最小化将会导致废水质的恶化，废水质的恶化将导致废水处理费用的增加。水夹点分析法只从废水处理量最小化的角度考虑废水处理费用的最小化，氧夹点分析则从废水质的角度考虑废水处理费用的最小化。因为量的最小化产生的二次污染，必须通过生化处理（二级处理）来使最终排放废水达标。氧夹点分析解决的二级处理中的耗氧量最小化问题。
氧夹点分析的参数是废水以O2为标准的水质指标，常用的以O2为标准的废水质的衡量指标包括：ThOD（理论需氧量）、COD（化学需氧量）、BOD（生物需氧量）等。本文采用COD指标，废水COD的多少与废水的质呈反比关系，废水COD也可直接反映了废水降解微生物的健康状况，微生物的健康状况与活动微生物的数量成正比。废水水处理费用与废水处理的COD负荷成正比关系，可以得出处理费用与COD负荷之间的模拟关系式4.7：
（4.7）
式4.7中为微生物降解的废水COD负荷，为正实数。当4.7式中的最小时，从废水量和质两个方面保证废水处理费用最小。氧夹点分析的主要目的是在水夹点分析的基础上，确定生化处理的最小耗氧量，来确保废水生化处理的处理效率最高，处理费用最省。
氧夹点分析的意义主要两点：
（1）确定废水处理的过程中废水杂质生化降解的最小需氧量。
（2）反映微生物生长速率、活动微生物数量和底物浓度之间的关系。
2. 氧夹点分析的步骤
氧夹点分析与废水处理网络水夹点的步骤相类似，单杂质废水与多杂质废水的氧夹点分析过程大致相同，主要包括以下几个步骤：
步骤一：将各废水流股进出口浓度转化为生化降解所需的化学需氧量COD，并计算出各流股的进出口总COD值。在以COD为纵坐标，溶解速率D为横坐标得到流股曲线如图4.5b所示，在生化处理中可降解的COD浓度经常被看作底物浓度S，并对其取倒数的1/S，对D取倒数（1/D污水净化中称之为平均残留期）得到4.5c所示的流股定义图。
步骤二：将坐标系中每个1/S区间上的废水流股的平均残留期进行加和，做出过程流股的组合曲线图。
步骤三：以原点为中心旋转供氧曲线，当供氧曲线与组合曲线相切时，得到的供养线就是极限供氧曲线，其斜率就是生化处理的最小需氧量。采用图4.5c的流股定义曲线的氧夹点分析步骤如图4.6所示。
极限供氧曲线的斜率还可以表示微生物的生长率、底物中氧的溶解度、污染物在处理单元的停留时间等，它的大小反映的是废水质的好坏。斜率较大时，说明同等稀释速率下要稀释的废水COD负荷较大，废水水质较差，废水中溶解氧较少，生化处理的耗氧量较大。
处理单元内的停留时间较短。
3.氧夹点技术在废水处理系统的应用方法
氧夹点分析可以分步进行，也可以同步进行。分步分析即先用水夹点分析，再用氧夹点分析的设计方法。分步分析设计废水处理网络的工作量较大，优化求解过程也较复杂。本文采用水—氧夹点同步分析与数学规划法结合的设计方法。尝试从另一个角度协调废水处理中水质和水量对处理费用的影响，设计最优的废水处理网络。
3.1水—氧夹点分析的步骤及意义
水—氧夹点分析的步骤与水夹点分析的步骤完全类似，具体分析入如图1所示：
水—氧夹点分析的意义主要在于为数学规划法建模提供必要基础，具体内容如下：
（1）确定废水生化处理的最佳底物浓度范围，进而确定废水生化处理的最佳COD负荷范围。
（2）简化以COD为过程参数的废水处理网络的数学规划法模型的求解过程，为其提供有效的优化信息。
3.2运用水—氧夹点技术的废水处理网络设计步骤
在运用水夹点分析的废水处理网络的设计步骤的基础上，对其作进一步的修改，即得到运用水—氧夹点技术的废水处理网络设计步骤如下：
步骤一：建立包括所有可能流股的超结构，可能流股包括：分离器流入混合器的流股，混合器流入其后续处理单元的流股，处理单元流入其后续分离器的流股，排放前的混合器流向外界环境的流股。含有三个处理单元的废水处理网络超结构如图2所示。
步骤二：运用水—氧夹点分析技术对过程进行水—氧夹点分析，并利用水—氧夹点分析的结论简化图2所示的超结构。
步骤三：对图2所示的超结构，以水—氧夹点分析的结论作为设备约束条件和附加约束条件，建立以COD为标准的数学规划法模型如下：
目标函数： min. Cost（1）
约束条件：
去除率计算式：
（2）
—废水处理单元t的COD去除率
COD流率平衡式：
（3）
—过程单元i到处理单元t的COD流率
—处理单元t到过程单元j的COD流率
（4）
—过程单元i流入单元p（p≠t）的COD流率
—过程单元p（p≠t）流入单元j的COD流率
COD质量平衡式：
处理单元：
（5）
，—过程单元t进出口COD浓度
其他单元：
（6）
，—过程单元p（p≠t）进出口COD浓度
设备约束条件：
（7）
—生化处理单元t允许的最小COD负荷
—生化处理单元t允许的最大COD负荷
—生化处理单元t的进口COD负荷
排放约束条件：
（8）
—最终排放COD浓度
—环境允许排放COD浓度
步骤四：对步骤三中建立的数学规划法模型进行计算机编程，采用模型优化软件（本文采用GAMS）中的MINLP模型进行优化，求解得到最小需氧量和最小废水处理量为前提的最小废水处理费用和最优废水处理网络。
4. 结论
总的来说，废水处理费用最小化，是通过水—氧夹点分析共同保证的，水—氧夹点分析可以分步分析，分析时一定要保证先使用水夹点分析后使用氧夹点分析，Zhelev采用这样的方法，但是分步分析的工作量较大，协调较困难。本文采用同步分析的方法，并与数学规划法结合探索设计最优的废水处理网络，不仅简化了分步设计的设计步骤同时有效降低了MINLP问题的维数，使得求解更加容易。最后需要指出的是，运用水—氧夹点分步分析时，必须同时给出待处理废水的以杂质质量为基准的水质参数，和COD为基准的水质参数，以往的废水处理网络设计中只是考虑以杂质质量为基准参数，只能从量的角度考虑废水处理费用的最小化而忽略了废水质对于处理费用的影响。
