鉆井工程對地下水環境影響與保護措施探究

程立玉

泰安市岱岳區水利局 山東 泰安 271000

地下水是地球水資源與水循環系統內部不可缺少的關鍵部分，它的作用十分廣泛，能對工、農業的健康發展起到促進作用。但是如果不合理使用地下水資源的話，其污染物大量進行排放，地下水受到污染物進行侵蝕，被污染的水域很難在短期內進行恢復，不利于地下水環境的健康運行。

目前，學界對此領域做了大量的研究，學界現在對于地下水環境監測主要都是從探尋問題、找到成因，對地下水環境產生危害的角度出發，對鉆機工程施工的各項環境進行論述，有學者能提出科學有效的應對之策。但是結合到地下水環境的相對特殊性與復雜性，我們還是推薦以保護為主，預防為先的方式，對地下水環境進行管理。對此，我們需要在施工的期間，需要結合項目實際的要求與性質，選擇符合要求與標準的措施來維護地下水環境的順利運行。

1 鉆井工程對地下水環境的影響

1.1 安裝管道腐蝕破裂污染地下水環境

圖1 鋼管腐蝕

鉆探施工中所用的各種材質如無縫鋼管，因受地下水侵蝕，出現裂縫，造成管線破裂，對地下水造成嚴重的環境影響；導致了水的急劇改變，并導致了環境的嚴重污染。所以，在進行鉆探作業時，一定要進行填筑，以保證地層的傾斜角度不會出現倒向；縫隙的寬度均勻，不含泥土，砂石，水泥砂漿等容易堵塞的臟物，不能有空隙，必須與水泥牢固結合，同時還應進行澆筑，在前期工作已基本結束后，還要進行管線灌水實驗，以達到更好的效果。在進行管道鋪設之前，應先對管道的外表及內部構造進行檢測，看看管道是否堵塞，是否有滲漏。從而降低了地下水對管線的侵蝕。

1.2 鉆井作業污染地下水環境

在鉆探工程中，工人所從事的鉆探工作也會對地下水造成危害。在鉆孔之前，要嚴格按照圖紙上的位置和高度進行精確的檢查。在實際勘察中，若發現與施工圖紙和其它有關原材料不一致的地區，或可能與地下水環境發生接觸時，必須立即停止鉆井，并及時調整項目進度。根據鉆孔的深度、土層和地下水的不同，確定基坑的開挖深度。在基坑開挖過程中，要注意尋找地下管線、電纜等房屋及建筑物，以便進行防御性的挖掘，避免鉆井液滲入地下結構或影響其它地下工程的施工[1]。

1.3 鉆探作業對地下水的污染

圖2 農用井或廢棄井地下水污染

如果不及時進行后續的巡查，將農機井和廢棄的水井隨意丟棄，也會對地下水造成污染。對農用機械井，則是將整口井與地面連接起來。對作物進行肥料或噴灑農藥，很容易滲透到土壤的最深層，從而對地下水造成污染。所以，要對廢棄的井進行后期的檢測，并對其進行適當的處理。在對廢棄井進行檢查時，要對廢棄井的底部及地基進行檢查，確保其符合規范和規范。同時，還要對井架、井筒的高度進行嚴格的控制，并對相應的輔助設備進行檢查。在發生鉆井液、化肥泄漏等事故時，施工單位要采取相應的防范措施，選用適當的填充物，并進行壓實。一旦出現問題，必須進行及時的檢查，既要處理地面問題，又要對引起地下水環境污染的其它因素進行調查。

2 地下水環境影響識別

泰安消防隊訓練基地新場區鉆井工程，該項目區位于泰安大汶口石膏工業園區內，南留村南山東南部，古泉路東端北側。院區南北長400米，東西寬390米，總面積約234畝。廠區內生活用水，綠化、環境及消防等項目用水預計每天200立方米。按日均高峰期用水30～40立方米/時設計鉆井工程建設。

通過水文地質勘察和電動勘探綜合分析，該場區地層為石灰巖山丘區，巖石致密較硬，溶剛裂隙不太發較，地下水補給主要為降水補給，補給量較少，地下水位較低，物探測量結果較好，主要出水部位在60、100、170米上下段，根據用水量分析，考慮用水安全（水質水量）和地下水可持續利用，建議鉆井深度為260米。因為該區域屬石灰巖層，地下水溶洞裂隙較多，要采取巖心鉆機鉆進，避免不成井現象，鉆井位置為北段西北角，預計單井涌水量每小時30～40立方米。

2.1 地下水環境影響途徑識別

在建設過程中，鉆機工程會受到地下水環境因素的影響，開展過程中會存在一定困難。在鉆機建設期間，若發生泄漏或滲透的情況都會對地下水水質產生影響。

2.2 地下水環境影響評價特征因子篩選

確定可能導致地下水污染的挖掘工程的特征因素。需要根據建筑工程污水的成分（HJ/T2.3）、液體材料的成分和固體浸出物的成分來確認[2]。

表1 地下水環境影響途徑識別表

2.3 現狀調查與評價因子該區域

主要監測與評價因子為：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、CO32-、Cl-、SO42-、HCO3-等8大離子及部分特征因子硫酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、pH、總硬度、高錳酸鹽指數、氟化物、氯化物、六價鉻、氨氮、揮發酚、溶解性總固體。影響評估因素鉆機施工期間的鉆井泥漿、生產期間的生活廢水對該地區地下水水質的影響。主要評估因素包括氨氮和COD。

3 鉆井過程中保護地下水環境的有效措施

3.1 加強鉆井施工人員和相關管理人員的綜合素質

在社會和經濟飛速發展的今天，社會發展中的各類專業人才在某種意義上都有所提升。但目前，我國的鉆探項目建設單位還未做好崗位的訓練與教學工作，技術與業務水平低下，造成了鉆探項目的質量與制度建設不健全，地表水和空氣污染狀況有所改善。因此，有必要積極的引進工程規劃與監理領域的專業人才，進一步提高工程規劃與管理領域專業人才的整體準入能力。只有制定了切實可行的高門檻準入規范和標準，才能從根本上保證優秀人才的穩定。其次，在后期進行培訓，加強員工在處理管線和鉆探等方面的應急處理技能，保證了地表水的安全。但是，鉆探是一項浩大的工程，在技術和質量控制方面，往往會出現管道開裂、腐蝕、滲漏等問題。因此，建立健全統一的質量控制體系，做好鉆井工程的精細化、嚴格化控制和操作尤為重要。

3.2 規范質量控制體系的標準，嚴格遵守

根據鉆探施工中管道腐蝕、開裂、漏水等問題，通過優化施工工藝，落實到人員，對管道的購置、施工進行了嚴密的監控。根據建設項目質量控制體系，認真執行標準流程。在鉆井工程的基礎建設中，義務的劃分是主要階段。各級落實權責，不僅可以防止在發生錯誤時推卸責任，也能增強管理者的責任感，并能更好地貫徹有關的規范。鉆探項目的品質控制很重要日常工作。有必要期待標準的總體規劃、標準運行和實施。在前期，由于項目工作量很大，工程建設應根據質量和數量進行詳細規劃和職責劃分，并逐層實施，以便在出現管道腐蝕、漏水、管道堵塞等問題時，還將有專職人員進行緊急修復。因此，承擔質量管理的管理者首先要有優秀的責任心和理念，在實施管理辦法時，要堅持嚴格的規范和要求，使其更好地發揮其作用。在工程建設中，也要對施工隊伍進行監督，避免自滿現狀。如果鉆井工程進度或施工條件的明確分配與現場條件不一致，應立即報告上級，不允許隨意改變。

3.3 加強鉆井工程材料和工程施工管理

鉆探項目主要取決于所選擇的管線的材質和質量。只有采取行之有效的管理措施，才能保證對地下水源的保護。所以，按照質量管理制度的制定與規范，制定了管線腐蝕與破壞的預防措施。尤其是在鉆井項目中，項目規模大，復雜，后期維修，還涉及到很多階段的原材料的采購和管理，因此也應在這一關鍵點上進行嚴格監督。因此，對于管道、專用工具和其他材料的質量控制，應進行嚴格的質量控制，并且實施嚴格的采購規范。只要達到了品質要求，就可以采購，不合格的一律取消。另外，要做好鉆探施工中的防腐工作，以保證施工原料的基本品質，并采取相應的預防措施。其次，在制定有關數據的質量管理制度規范時，要對鉆探項目進行實地考察，并對鉆探項目進行適時的計劃與監測，防止污染地表水。因此，只有從技術水平和產品質量的各個方面為鉆井工程制定具體、無誤的規劃設計方案，才能保證質量和作業的穩定性和有效性。

3.4 確保鉆井工程施工的有效溝通

在具體的建設流程中，還要求各專業的優秀人員進行交流和協作。在進行鉆探作業的時候，應配置專業的技術設備和通訊設備，以保證地表水的生態環境的保護，同時采用持續通信方式，對出現的意外狀況進行適當的處理，并按實際需要對原有的施工方案進行相應的修改；對管線進行維護，并處理管線的安裝與敷設問題，并經各項測試檢驗合格后，可供鉆探項目施工。所以，在此期間，我們要保證建筑工人的技術聯系與溝通[3]。

3.5 地下水污染處理技術措施

3.5.1 自然環境微生物溶液技術

該技術是一種通過微生物將有機物質分解為CO2和水的方法來治理水資源的污染。它具有無二次污染和自動化的優點。但其不足之處在于該工藝耗時較久，且效率較低。隨著細菌數量的增多，污染物質的數量也隨之降低。最終，由于缺少養分，微生物使水體恢復到了常態。

3.5.2 SRB解決方案技術

硫氰酸鉀循環菌（SRB）是銅綠假單胞菌的總稱。SRB公司在一定程度上解決了重金屬污染和環境污染問題，但氯化氫氧化產物氯化氫、碳酸和硫酸對鋼和混凝土有很大的腐蝕性。所以，SRB公司可用于鉆屑和廢井液的填埋和回收以及淺層土地污染控制。

3.5.3 將鉆井液轉換為水泥漿(MTC)的固井技術

這項技術將鉆井液和固井液合二為一，并且依靠鉆井液的缺水性和可浮性，在鉆井液中添加具有潛在生物活性的高爐水淬粉煤灰、煤灰、火山巖漿、伴侶蛋白、潤濕劑和助凝劑，將其轉化為具有固井特性的水泥砂漿。采用該固井技術的所有井均達到標準，固井質量在防氣竄、連續高溫、易滲漏地質構造等方面均優于基本固井技術。MTC企業固井技術可以有效地節約廢鉆井液的處理和固井水泥砂漿的施工成本，并且能夠提高了固井的施工質量，避免了廢鉆井液和固井液對土層和地表水的環境污染，符合清潔生產的規定，具有廣闊的應用前景。

4 結語

綜上所述，對地下水環境產生危害的角度出發，對鉆機工程施工的各項環境進行論述，提出科學有效的應對之策。但是結合到地下水環境的相對特殊性與復雜性，我們還是推薦以保護為主，預防為先的方式，對地下水環境進行管理。對此，我們需要在施工的期間，需要結合項目實際的要求與性質，選擇符合要求與標準的措施來維護地下水環境的順利運行。這是因為，地下水一旦受到污染，很難在短時間內得到修復。我們必須在施工技術管理方法和維護效率方面做好工作，以促進地下水自然環境的穩定。總之，要使鉆井工程的施工效率得到有效提升，并能為廣大人民群眾提供純凈、無污染的地下水，就必須對操作中出現的問題進行正確的處理；分析、預測和評價地下水體的自然環境。為此，應從鉆探施工中，逐步加強人為控制，從源頭上解決地下水對環境的污染，防止鉆探施工中出現滲漏、污染；靈活使用安全保障措施，逐步改進施工過程，做到預防和及時糾正，保證工程的質量。