保护无形：KGS集团如何将工程卓越与全球水资源管理相结合
地下水是我们星球的生命线，但由于它隐藏在我们脚下，它在生态系统和人类生存中的关键作用常常被忽视。在最近一集 地下水项目（GW-Project）访谈系列，主持人埃弗顿·德·奥利维拉与KGS集团的一群人、创始校长伯特·史密斯、环境负责人杰森·曼以及副负责人兼环境部门负责人邦妮·霍芬塞茨进行了交流，讨论了他们卓越的工程遗产、他们在温尼伯传奇防洪系统上的工作，以及他们为何选择了这条防洪系统投资于水文地质知识的全球民主化。
温尼伯洪道扩建：地下水意识工程的示范课
讨论的亮点之一是KGS集团在温尼伯洪道扩建项目上的工作这是一项规模庞大、历时数年、耗资5.6亿美元的基础设施项目，旨在保护温尼伯市免受灾难性洪水侵袭。洪水道全长超过50公里，绕过温尼伯，将红河的高水流安全地引导绕过城市。
然而，扩建渠道带来了严重的地下挑战。团队必须在预算效率与保护位于洪道正下方的高度敏感碳酸盐岩含水层之间取得平衡，该含水层是当地家庭和工业用户的主要水源。
判罚：宽大于深远
理论上最具成本效益的工程方法是加深现有渠道。然而，KGS集团的水文地质评估显示，更深的渠道将破坏保护性粘土层，直接影响底层的受压碳酸盐含水层，同时加剧与洪水通道之间长期的地下水互联，而1960年代原始渠道建设时，渠道与地下水资源在局部连接。为了保护当地水质和水源，决定修建一条更宽且更浅的渠道。
地下建设管理与社区信托
为执行这一庞大项目，KGS集团实施了多项开创性战略：
- 24小时紧急响应热线： 为解决当地关切，曼尼托巴洪水道管理局 在KGS集团的支持下，建立了全天候紧急热线。如果当地居民在排水过程中发现井水压力或水质下降，应急小组会在数小时内赶到现场评估情况，如有需要提供备用水源，并根据需要及时解决问题。
- 广泛的二维和三维地下建模： 团队模拟了50公里长的区域受压碳酸盐含水层及一个独立的地表无压冰川砂砾含水层。建模模拟了高压洪水如何渗透地表水污染物并在基岩饮用水含水层内迁移，洪水过后恢复。沿洪水通道沿优先位置建立了哨兵井，以监测基岩含水层的潜在影响。
跳出框架的工程：两个真实案例研究
埃弗顿·德·奥利维拉指出，教科书上的水文地质学常常与现实中的实际操作有所不同。为弥合这一差距，伯特·史密斯分享了温尼伯洪道项目期间设计的两项巧妙且经过实地验证的工程解决方案：
1. 反向砂滤系统
洪水期间，自然地下水流动梯度发生反转——非洪水期间地下水不再排入泉水处的渠道，而是高压地表洪水被强迫下沉至基岩含水层，因为洪水通道随着洪水分段而分段。为了防止泥土、淤泥和病原体污染饮用水，KGS集团设计并安装了定制水质 反向砂滤器 在河道底部关键的现有泉水排放区。这些系统在洪水进入含水层前过滤，这一成功通过直接安装在砂滤器下方的专用监测端口得到验证。过滤器允许地下水在非洪水阶段继续以受控方式流入渠道。
2. 百万美元截断墙
在洛克波特附近的洪水道排水口结构中，一座巨大的混凝土溢洪道结构在施工期间需要挖掘基岩基础并进行深层含水层排水。抽取基岩会排空当地居民井，并面临长期污染风险 与邻近河流洪水相互作用的影响。KGS集团设计了 – 混凝土-膨润土截水墙 该层穿越了高度破裂的上3至4米石灰岩基岩含水层（最高地下水流量发生地），并锚定在下方的、功能良好且渗透率较低的石灰岩中。这项价值100万美元的定制方案成功切断了基岩施工挖掘区的地下水流入，并在未降低当地地下水位的情况下永久保护了出水结构的区域含水层。
在基岩上建造了一层独立的膨润土浆岩壁，规模较小，用以隔离覆盖层的砂砾含水层与伯兹山的洪水通道。
为什么KGS集团赞助地下水项目
赞助地下水项目并非传统的企业投资回报率（ROI）。对KGS集团来说，这是一种深刻的个人和职业承诺。
指导与约翰·切里遗产
伯特·史密斯的水文地质学生涯始于约翰·切里博士的指导下（他是开创性教材《冻结与樱桃》的合著者） 以及地下水项目的负责人）在曼尼托巴大学和滑铁卢大学任职。对KGS集团来说，支持地下水项目是尊重这份指导遗产并将它传递给下一代工程师的方式。
教育公众的责任
杰森·曼强调，作为持证地球科学家和工程师，他们的首要职责是保护公众。随着气候变化、快速发展以及资源开采（如关键矿产开采）对水资源施加前所未有的压力，公众教育变得至关重要。
“我们需要开发资源和建设基础设施，但必须在不以一种资源换另一种资源的情况下进行——不能为了建设项目而破坏地下水。” —— 杰森·曼，KGS集团环境主管
回馈全球社区
除了GW项目外，KGS集团还积极支持加拿大生命水务组织一个志愿者组织，在海地等发展中国家及非洲各国钻井并安装清洁水和卫生系统。赞助面向全球水文地质学家、学生和监管机构的免费翻译书籍，与这一人道主义使命完美契合。
观看完整采访
想了解温尼伯洪道的完整故事、KGS集团对水文地质行业未来的看法，以及数十年实地经验中获得的经验教训，请观看我们的YouTube频道完整采访。
