The Groundwater Project

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

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。在最近一期地下 水项目(GW-Project) 访谈系列中,主持人 埃弗顿·德·奥利维拉KGS集团领导团队、创始合伙人 伯特·史密斯、环境负责人 杰森·曼以及温尼伯环境部门负责人 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,以及他们为何选择投资全球化水文地质知识的普及化。


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 温尼伯防洪道扩建项目上的工作,这是一项耗资5.6亿美元的大型多年期基础设施项目,旨在保护温尼伯市免受灾难性洪水的侵袭。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,更深的渠道将突破保护性粘土层,直接影响下方的有压碳酸盐含水层。为了保护当地水质和水源,KGS集团倡导建设更宽且更浅的水道。

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:

  • 全天候紧急响应热线: 为解决当地关切,KGS集团设立了全天候紧急热线。如果当地居民在脱水过程中发现井水压力或水质下降,应急团队会在一小时内赶到现场,提供备用水并立即解决问题。
  • 广泛的二维和三维地下建模: 团队模拟了50公里长的含碳含水层以及一个浅层冰川砂砾含水层,以模拟高压洪水如何将地表污染物推入饮用水供应。

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——高压地表洪水被强迫进入基岩含水层,而非地下水排入渠道。为防止泥沙、淤泥和病原体污染饮用水,KGS集团在关键排放区设计并安装了定制 的反向沙滤器 。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过滤器下方的专门监测井得到验证。

2. 百万美元截断墙

在洪水通道的出水口处,一座巨大的混凝土溢洪道结构在施工过程中需要进行深度排水。抽取基岩会排干当地生活井,并面临长期河水污染的风险。伯特设计了一堵混凝土 截断墙 ,穿过高度破裂的上层3至4米石灰岩(水流最高处),并锚固在性能良好且透水性较低的石灰岩中。这项价值100万美元的定制方案成功阻断了地下水流入施工区,永久保护了区域含水层,同时降低了当地地下水位。


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(约翰·切里博士是开创性教材《 冰与樱桃》 的合著者,也是地下水项目的负责人),他在曼尼托巴大学和滑铁卢大学任教。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

回馈全球社区

除了GW项目外,KGS集团还积极支持 加拿大生命水组织,这是一个志愿者组织,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。

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