□王婧雅
沧州市属严重资源性缺水地区,近年开展了地下水超采综合治理行动,先后实现了引黄入冀、南水北调、水源置换、非常规水利用等,使地下水超采现象得到治理,但必须保护和利用好当地水资源。水资源论证是水资源管理的重要工作之一,是保证水资源管理走向科学化的重要措施,是保证水资源合理配置的有效手段。基坑取水水资源论证是通过分析建设项目所在区域的水资源开发利用现状及存在问题,根据场地的水文地质条件及项目降水需求,分析建设项目基坑取水的可行性、取水对区域水资源、其他用户及周边建筑物的影响、退水情况以及对区域水环境的影响,制定水资源保护措施。
获政府批准的建设项目,地面建筑物或地下建筑根据设计和规划需进行基坑开挖时,因为地下水位高于开挖底面,地下水会不断渗入坑内,为保证基坑能在干燥条件下施工,防止边坡失稳、基础流砂、坑底隆起、坑底管涌和地基承载力下降,需抽取浅层地下水以降低水位,一般情况下水位需降至开挖底部1m以下。
根据《中华人民共和国水法》《河北省取水许可制度管理办法》《建设项目水资源论证管理办法》等法律、法规的规定,建设项目应进行水资源论证,并编制建设项目水资源论证报告书。建设项目水资源论证是水资源管理的重要内容之一,是保证水资源管理逐步走向科学化、规范化的重要措施,是取水许可证审批的必要条件。通过对项目取、用、退水分析,明确项目建设是否符合当地最严格水资源管理制度要求、是否对周边环境和用户造成不良影响,并提出可靠性建议。
基坑中的地下水一般赋存在浅层含水层中,基坑取水是为了降低基坑地下水水位,实现项目干场作业,为施工提供条件,根据建筑物规模,参照《建筑与市政降水工程施工规范》降水深度控制在基坑底面以下不小于1m。首先根据项目情况、工程地质勘察资料、抽水试验资料等,确定地下水水位埋深、求得渗透系数、抽水影响半径、水位降深等水文地质参数,根据相关公式计算出基坑内水位达到设计要求所取水量,并分析其合理性。
基坑开挖根据水文地质条件和距离周边建筑距离,分为不设止水围幕、全止水围幕、半止水围幕3种形式。此文以全止水围幕为例进行分析。有围幕的基坑降水过程中的取水水量分为两部分,既静储量和基坑施工期间的绕渗量。
2.2.1 静储量计算
基坑静储量一般利用下式进行计算:
图1 非全封闭潜水大基坑降水概化模型
式中:
Q静—基坑范围内的静储量,m3;
A—基坑面积,m2;
S—帷幕内含水层厚度,m,取围幕深度减去项目区实测地下水平均埋深;
μ—给水度,根据当地实测或权威数据。
2.2.2 绕渗量公式
绕渗量计算公式:
式中:
Q—基坑测渗量,m3/d;
L—止水桩入潜水层的长度,m;
K—渗透系数,m/d;
S—设计降深,m;
H—含水层厚度,m;
A—基坑面积,m2;
r0—基坑等效半径,m。见图1。
渗透系数计算,渗透系数一般是通过相同地质条件的抽水试验求得,采用下式计算渗透系数K:
式中:
Q—出水量,m3/d;
K—渗透系数,m/d;
h1—辅井水位稳定时含水层的厚度,m;
hw—主井水位稳定时含水层的厚度,m;
r1—辅井到主井的距离,m;
rw—抽水井滤水管半径,m。
2.2.3 基坑取水总量的计算
单个基坑取水总量=基坑静储量+基坑绕渗量×降水天数。
基坑取水总量=单个基坑取水量求和。
受水文地质条件限制,沧州地区浅层地下水水质一般较差,但为了节约和保护水资源,基坑降水抽出的水根据水质和用水定额尽量用于混凝土养护、洗车、绿化、环境等。
基坑降水除去合理的用水,如果项目区内有市政管网,则业主需向主管部门提出排污许可,然后排入市政管网;如没有市政管网,则一般排入周边的沟渠,因退水本身就是浅层地下水,沟渠水源平时接受浅层地下水补给,所以不会对周边环境造成明显还得影响。
一是加强对基坑降水的综合利用,减少排放量,节约和保护区域水资源。二是在开挖基坑时,距基坑深度一倍距离范围内,不得堆放弃土、建筑材料等重物及行走重型车辆,以防止边坡失稳;井口一定要高出地面0.3~0.5m,加装井盖,设警示标志,严防行人和异物掉入井内。三是在进行基坑降水时,适当控制降水速度,减少盲目取水带来的不均匀沉降;基坑取水完工后,应严格按照有关规范对取水井进行封填。