天津港某石化仓储企业产品增项工程对厂区地下水污染影响预测研究

石油化学品泄漏会对地下水及土壤产生严重污染,破坏生态环境。本文以天津某石化仓储企业为研究对象,对该项目建设运行期和项目投产后对地下水环境造成的污染状况进行分析,分别采用解析法和数值法,建立能够正确刻画研究区地下水流动特征的地下水数值模型,评价不同情景下污染物对厂区地下水环境的影响。对污染物进入浅层含水层第100 d、1 000 d和服务期满30 a或超标范围结束时含水层中的丙酮、甲苯和石油类污染物超标范围进行模拟研究,结果显示:三种污染物均运移超出厂界,不满足《导则》要求,需要采取处理措施,重点在储罐区域周边及底部进行防渗处理,经处理后重新计算预测可知,在非正常状况下,石油类污染物入渗到潜水含水层1 000 d时,超标范围61.1m~2,影响范围91.6 m~2,最大运移距离5.16 m,超标距离4.34 m;石油类入渗到潜水含水层30 a时,污染物最大超标距离为9.69 m,超标范围仅为0.000 3 km~2,不会对厂界以外地下水产生影响,可以满足要求。     

Visual ModFlow在第四系松散层地下水数值模拟中的应用——以渭南市北郊水源地为例

本文首先建立了渭南市城区水文地质概念模型,其后运用目前国际通用的可视标准软件Visual ModFlow对勘探区地下水进行了数值模拟计算,得出了该区天然补给量为17.21×104m3/d,在保证农业现有开采量20862.26 m3/d的条件下,开采资源为216898.30 m3/d,其中渭南城区开采95536.04 m3/d(潜水开采64857.54 m3/d,中层承压水开采25595.00 m3/d,深层承压水开采5083.50 m3/d)。北郊水源地开采100500.00 m3/d(潜水开采94500.00 m3/d,浅层承压水开采1500.00 m3/d,中层承压水开采3500.00 m3/d,深层承压水开采1000.00 m3/d)。在上述各量开采下,不论渭南城区及北郊水源地各层水水位均达到稳定。但渭南城区目前潜水超采5025.00 m3/d;中层承压水超采4900.00 m3/d;深层承压水超采485.00 m3/d。通过计算得知渭南城区必须对超采的量进行压缩。才能保证地下水长期有效的开采,为地下水合理开发利用及管理提供科学依据。     

江苏沭阳主城区地下水水文地质特征分析

开展水文地质特征分析对本地区建立地下水动态监测网络、地下水资源开发利用与环境保护以及城市工程建设过程中地下水控制具有重要的意义。在分析沭阳主城区自然地质环境及地质特征资料的基础上,结合水文地质勘探与试验以及水质检测资料,分析地下水类型及其富水性分布规律、补给径流排泄条件以及水化学特征等。结果表明:研究区松散岩类孔隙水分为浅层地下水(第Ⅰ含水层组)和深层地下水(第Ⅱ、第Ⅲ含水层组)。浅层地下水富水性较好地段主要分布于研究区西北部淮沭河、新沂河和沭河周边一带,实测单井涌水量754.60 m3/d,其它地段属于富水性较差区,实测单井涌水量183.84~184.75 m3/d,局部水质较差,易受污染。深层地下水水富水性好地段分布于研究区西南及二斗渠以南一带,含水层厚度较大,实测单井涌水量597.77 m3/d,其它地段属于富水性中等,实测单井涌水量422.97~459.56 m3/d,水质良好。研究区地下水补径排条件受地形地貌、人工开采等因素影响明显,深层地下水局部地区已形成了水位降落漏斗。     

滹沱河地下水库建设条件分析

对滹沱河地下水库建设条件进行了分析,得出如下结论:滹沱河地下水库边界为一近封闭的边界,库容量达10.04×108 m3,滹沱河河床可作为地下水库天然渗漏场。通过入渗试验得出,在动水条件下,单位河长稳定入渗量为29.18×104 m3/km.d(平均河道宽度222m),入渗速率1.31×104 m3/m2.d,垂直入渗系数31.62m/d,入渗水对地下水的补给系数为0.91。利用库区原有的取水设施年开采能力可达2.19×108m3。根据预测结果,2020、2030年在不同的保证率下,尚有盈余水量进行地下水库的调蓄,且调蓄水源的水质对地下水水质影响不大。     

蒲石河抽水蓄能电站上库三维渗流数值模拟

根据蒲石河抽水蓄能电站上库的地质及水文地质条件,建立了裂隙岩体三维渗流数值模拟模型,计算分析了水库-岩体系统地下水运动规律及各种运行工况下的上库渗漏量和渗流场的分布特征。将模拟计算区地下水流系统概化为非均质各向异性三维稳定地下水流系统,综合利用压水试验得到的平均渗透系数值和统计学方法得到的渗透张量方向,获得裂隙岩体的渗透系数张量。数值模拟结果表明,正常蓄水位运行工况下,整个库区均未进行防渗处理时,上库总渗漏量为5832.92m3/d,防渗后渗漏量减少了3571.27m3/d。     

周口北郊垃圾填埋场渗滤液的渗漏量及COD变化模拟分析

周口北郊垃圾填埋场为非卫生填埋,已对周围地下水环境造成了污染。在建立污染物溶出模式的基础上,分析了该非卫生填埋场垃圾渗滤液中化学需氧量(COD)的变化规律,用WHI UnSat Suite软件HELP模块估计了停止填埋后的现状和采用地表防渗措施情况下渗滤液的渗漏量。结果表明,周口北郊垃圾在10a垃圾填埋过程中每年有1 000～5 000m3渗滤液进入含水层,其COD质量浓度大致为2 000mg/L。停止垃圾堆放后,在没有覆盖措施条件下,渗滤液渗漏量平均值为2 500m3/a。在垃圾表层铺设防渗措施可有效减少99%的渗漏量,但仍有12m3/a渗滤液渗漏进入含水层。     

滁州市某垃圾填埋厂对地下水的污染预测

以滁州市某固体垃圾填埋场项目为研究对象,根据地质及水文地质条件,运用Visual Modflow建立地下水水流和溶质运移的三维耦合数值模型,模拟填埋场在水平及垂直防渗层均发生破坏时,渗滤液中的Cr~(6+)在地下水中的运移过程及范围。结果表明:在防渗层破坏的情况下,渗滤液中Cr~(6+)运移的范围较小,对地下水造成的污染程度较弱。从模拟结果得出污染物的浓度值在模拟期结束后仍能达到《地下水质量标准》的Ⅲ类标准。由此提出在安徽滁州地区对固体废物进行填埋处理的可行性,为垃圾填埋处理提供了相关理论依据。     

土壤包气带中气体对入渗水流运动影响的实验研究

利用专门的实验系统,研究了降雨入渗过程中土壤包气中气压势形成、发展和消亡的规律及其对下渗水流运动的影响。结合成因分析,探讨了气压势形成的条件;审视和解释了气压势与土壤水总势能和地下水位的相互关系。实验结果表明,在地下水位埋深较浅的条件下(<2m),积水入渗时所形成的气压势将使下渗量减少1/3。     

榆神矿区的供水水源选择

矿区开发的初期用水可以利用烧变岩地下水,日供水能力约为6万~7万m3/d,中长期供水选择矿区外围的第四系萨拉乌苏组和洛河组地下水。同时,矿井水可以通过自然下渗后补给地下水,丰富地下水资源,保证矿区开发用水和保护环境。      

不同有效应力下矿山渗滤液对土工合成黏土衬垫渗透特性影响的试验研究

以模拟矿山渗滤液作为渗透溶液,使用柔性壁渗透仪,在不同有效应力条件下测定土工合成黏土衬垫(geosynthetic clay liner,GCL)的渗透系数。试验结果表明:矿山渗滤液作用下GCL渗透系数升高的幅度与其所受有效应力的大小紧密相关;当有效应力为24 kPa时,矿山渗滤液的渗透使GCL的渗透系数升高至1.52810-′m/s,比控制样(自来水渗透)的渗透系数高340倍,不能满足《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制规范》对防渗层渗透系数的要求(k≤1.0910-′m/s)。而当有效应力为93、162、231和438 kPa时,矿山渗滤液的持续作用使GCL的渗透系数只分别升高了26、21、14和10倍,且全部满足规范要求。研究结果表明,在对矿山废弃物处置场中GCL的防渗性能进行评估时,必须考虑GCL试样在场地中的受力状态。     

基于GMS的某垃圾填埋场地下水环境影响预测研究

以安徽省向山垃圾填埋场作为研究区,在分析场区水文地质条件的基础上,运用GMS中的MODFLOW和MT3D模块建立地下水流概念模型、数值模型及溶质运移数值模型,并根据取样结果确定污染物因子,模拟正常状况和非正常状况下污染物在地下水环境中的污染路径、污染羽迁移状况和污染物对地下水环境可能造成的影响。研究结果表明:评价区地下水类型主要为岩浆岩类孔隙裂隙水,主要污染源位于老库区及渗滤液处理站位置。正常状况下,在模拟期范围内COD的污染羽中心浓度为1.23～3.0 mg/L,均满足地下水质量标准Ⅲ类水,对地下水环境影响十分有限;非正常状况下,污染物在地下水中沿污染中心向四周浓度逐渐减小,浓度梯度较大,污染物在含水层中沿地下水流方向呈近似椭圆形状运移,污染物在5 a、10 a、20 a与30 a后,运移距离与范围逐年增加,评价区内COD最大超标范围和最大运移距离分别可达125 423.1 m~2和640.3 m,表明事故条件下,污染物的泄露会对地下水水质造成污染。建议在填埋场的建设和运营过程中,定期监控水质的变化情况并采取相应控制措施,保证区域水生态环境安全。     

五彩湾矿区一号矿井地下水水文地质参数获取的试验研究

水文地质参数是研究地下水运动的重要参数,抽水试验是获取水文地质有关参数的一种重要方法。本文以五彩湾矿区一号矿井地下水为研究对象,在分析区域水文地质条件资料的基础上,进行了7组单孔稳定流抽水试验。研究结果表明:对具有供水意义的第四系松散岩类孔隙含水层渗透系数为0.13~2.85 m/d,新近系碎屑岩类裂隙孔隙含水层渗透系数为0.07~0.316 m/d,白垩系碎屑岩类裂隙孔隙含水层渗透系数为0.02 m/d,侏罗系碎屑岩类裂隙孔隙含水层渗透系数为0.009~0.034 m/d。本次实验结果与对比收集资料结果完全一致。     

滇东断陷盆地南洞岩溶地下水系统地下河水文动态特征与资源量评价

本文对滇东断陷盆地南洞岩溶地下水系统各地下河的水文动态特征进行了分析,推断了南洞岩溶地下水系统的结构特征.根据岩性构造、地下河发育以及补径排关系,将其划分为四个子系统.分别采用降雨入渗系数法和径流模数法对南洞岩溶地下水系统的天然资源量进行计算,计算结果分别为35610.7万m3/a和33460.2万m3/a.用枯季径流模数法对南洞岩溶地下水系统的可采资源量进行了计算,计算结果为23407.3万m3/a,其可开采资源量巨大.南洞地下河在没有天然补给量的情况下,120天消耗的调蓄量为4503.3万m3,南洞地下河日允许开采资源量为49.4万m3/d.二号暗河建库蓄水条件下库区上游的日允许开采量为75.9万m3/d,蓄水库容来源于工程设计,资源保证程度高.本次研究可为南洞岩溶地下水资源的开发利用和调配提供科学依据.     

地下水与地表水水量交换识别及交换量计算——以新汴河宿州段为例

为提高地下水与地表水交换量计算结果的准确性,本文利用水力联系、水头差、水温、氡-222、氢氧稳定同位素构建综合识别方法（HHTRO）,对新汴河宿州段地下水与地表水水量交换进行识别,并计算交换量。计算结果表明:研究河段单位河长地表水补给地下水的水量变化范围为8.69~366.82 m3/（d·m）,地下水补给地表水的水量变化范围为0.72~120.90 m3/（d·m）;研究河段左岸为地下水补给地表水,单位河长净补给量为45.26 m3/（d·m）;河段右岸为地表水补给地下水,单位河长净补给量为214.33 m3/（d·m）;研究河段地下水与地表水水量交换以地表水补给地下水为主,地表水补给地下水的比例为55.14%。本研究可推动地下水与地表水交换量计算方法的发展,为流域或区域水资源评价提供必要的理论方法。     

第二松花江干流傍河开采潜力评价

在第二松花江傍河开采适宜性评价的基础上,根据研究区的地质和水文地质条件,建立了水文地质概念模型及相应的数学模型,建立了基于Visual MODFlow的地下水流数值模型;以地下水水位降深不大于含水砂层厚度的1/3为准则,通过使预测流场与允许降深条件下的流场尽量接近,给出了第二松花江干流傍河开采条件下的地下水允许开采量。结果表明:现状年条件下区域地下水资源开采强度较小,而傍河开采条件下各适宜区地下水开采潜力巨大,在多年平均降水保证率条件下,地下水允许开采量可达140×104 m3/d;适度规模傍河开采可引起地表水与地下水转化关系的变化,但不会对河流生态功能产生不利影响。     

河西走廊疏勒河灌区地下水特征现状分析

依据实际观测的1984-2013年地下水水位资料、2013年地下水水质化验及2011年水利普查有关成果, 对甘肃省河西走廊疏勒河灌区地下水特征现状进行了分析. 结果表明: 疏勒河灌区地下水开发利用以农业用水为主, 1984-2013年30 a来地下水水位变化总体特征为稳中下降, 个别地方地下水位略有上升; 地下水埋深在1.30～80.00 m之间, 年内地下水水位随灌溉制度变化显著, 年调节能力强. 地下水水质均超Ⅲ类, 由于农业生产大量使用氮肥, 氨氮指标最大值超Ⅲ类标准0.7倍, 是造成灌区地下水面源污染的主要因素.     

腰英台油田(1号区块)石油开发地下水环境影响预测与评价

在石油勘探开发中,施工期钻井废水石油类对地下水环境影响很小.污染范围不超过 45 m,时间不超过 150 天.运营期正常情况下对地下水环境基本没有影响.事故状态下,套外返水将对地下水产生污染,10 年潜水石油类将扩散到850m;承压水石油类扩散将扩散到 1 300 m.提出了防治措施.     

非卫生垃圾填埋场渗滤液污染防治对策研究

针对非卫生垃圾填埋场环境污染问题,以某垃圾填埋场为例,通过 WHI UnSat Suite软件 HELP模块计算不同填埋条件下渗滤液渗漏量。利用GMS模拟了该垃圾场中心抽水条件下污染物迁移变化规律。结果表明,简单地表防渗条件下,渗滤液渗漏量为现状条件下的50%,增铺 HDPE土工膜后,渗漏量可减少99%。卫生填埋渗滤液仅为现状条件下的3.6＆#215;10-3倍。当抽水量为2000 m3/d时,Cl-浓度呈明显下降趋势,由84 mg/L降至80.1 mg/L。     

北京市地面沉降与地下水开采关系分析

北京市地面沉降日趋严重,主要是由长期超量开采地下水引起,目前北京市地下水供水量已占北京市总供水量的2/3以上。本文对地面沉降与地下水资源进行了时间演变分析、空间对比分析、线性回归相关性分析,发现北京地下水开采历史的阶段性变化与地面沉降的形成、发展、扩展和快速发展吻合极好,地面沉降范围、沉降速率与地下水开采强度和储变量及地下水位的变化相关。从区域上建立了地面沉降与地下水位以及地下水储量变化之间的线性回归方程,发现具有良好的相关性,并计算出在目前条件下(一定环境下的线性区间内),地下水位每下降1m,对应的地面沉降将达到10.12mm。     

解析法和数值法在丘陵地区矿坑涌水量预测中的比较

丘陵地区地下水资源不丰富,依赖于地下水的生态环境也比较脆弱。在开采该地区的矿产资源过程中,采矿排水对周边地下水资源的影响应成为值得注意的问题。以安徽省庐江县某一铁矿为例,采用解析法和数值法分别对该矿矿坑涌水量进行预测,并将两种方法的预测结果进行了对比分析。结果表明：在-500 m开采条件下,计算结果分别为41991．44 m3/d和3150 m3/d,得出数值法更适合水文地质复杂条件下矿坑用水量的预测,且与实测结果较为吻合,具有一定实用性,可为矿山制定防排水方案提供依据。