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。     

基于Visual MODFLOW的某药厂地下水污染模拟研究

以某药厂作为研究区,应用Visual MODFLOW建立了地下水水流模型和溶质运移模型,模拟了污水池底部防渗破损非正常工况下4种特征污染物运移情况,数值模拟预测污染物的影响范围、超标范围和最大运移距离。由预测结果可知:污染物主要沿水流方向运移,对水环境的影响随时间逐渐增大;在重力的作用下从地表逐步渗入深层,造成局部的地下水环境污染,在计算时间段内,二氯甲烷、CODMn、氨氮和酚的渗漏会对厂区地下水水质造成一定的影响,导致局部地区地下水中的污染物超标,但是20 a的污染物均未扩散至厂界范围以外。     

基于GMS软件对某污染厂区地下水污染规律研究

以某污染厂区为研究对象,通过野外调查并结合已有资料,利用GMS软件建立研究区域地下水流场模型和溶质运移模型,并且详细分析了地下水污染规律.研究结果表明:降雨入渗扩散方式下,污染物在地下水中的迁移速率与污染物的浓度及地下水介质密切相关.在潜水含水层中,污染物主要以垂向运移为主,并且受污染源强影响较大,污染物浓度越高,其垂...     

压裂液在煤层中的运移模拟研究

为给山西省临县三交区块的地下水环境保护提供科学依据,运用地下水数值模拟技术对压裂液在煤层中的运移进行了预测。在分析研究区地质结构的基础上,建立了水文地质概念模型,将山西组3^#煤层概化为一个承压含水层,其上覆二叠系砂岩、泥岩作为隔水层,下伏的泥岩、砂岩互层作为隔水层,并确定了地下水系统的边界条件。运用地下水模型软件(Feflow)对研究区内的压裂液在煤层中的运移进行了模拟和预测,预测结果表明,压裂液在煤层中的的运移范围在煤层压裂影响范围以内,即压裂井周围300 m范围内。     

济南市区泉域地下水时空分布规律及污染物运移特性研究

泉水作为济南市的城市名片,具有重要的经济和社会价值,把握泉域内突发污染质泄漏对其产生的影响至关重要。本文概化建立了济南市的水文地质概念模型,利用地下水非稳定流数值模型对济南市区泉群附近范围的地下水进行了分析研究,得到了济南市区泉域内地下水的时空分布规律及污染物运移特性。在此基础上,分析某新建项目污染质泄漏对地下水环境产生的影响,通过设置不同的横纵向弥散度对污染物运移特性进行探究。结果表明,在泉群附近区域内,污染物纵向运移过程中对流起主要作用,纵向弥散度的取值影响较小; 而污染物横向运移过程中弥散起主要作用,横向弥散度的取值影响较大。本研究成果对泉群附近的地下水环境保护及地下水污染防控具有重要借鉴意义。     

GMS在地下水环境影响评价中的应用——以某焦化厂为例

采用GMS软件求解,用MODFLOW计算模块求解水流运动数学模型,用MT3DMS模块求解污染物运移数学模型,预测厂区污染源泄漏后,特征因子的扩散范围,评价厂区在生产运营过程中对地下水的影响。     

卫河流域河流地下水流系统氮素运移的数值模拟

卫河是海河流域污染最严重的河流之一,该河如何影响附近浅层地下水的水质是长期受到重视但缺乏定量研究的关键问题。为探讨这一问题,利用Hydrus 2d模型模拟河流非饱和带氮素的迁移转化,以GMS软件中的RT3D模块模拟氮素在饱和含水层中的运移,将包气带底部淋滤出的污染物浓度定为饱和带溶质运移模型的上边界条件,首次实现了河流非饱和带饱和含水层氮素运移的联合模拟,得到河流线状污染源对浅层地下水的影响程度及范围。研究结果表明：由于吸附作用、硝化反硝化作用的存在,从河流上游到下游,包气带厚度加大,运移至含水层中的NH4-N、NO2-N浓度呈下降趋势,而NO3-N浓度则呈上升趋势。随着入渗时间的增长,进入饱和含水层中的NH4-N、NO2-N、NO3-N的浓度逐渐升高并最终保持稳定。污染的河流对浅层地下水的影响呈带状分布,污染物随入渗水流在包气带中垂直入渗;在饱和含水层中以水平运移为主,污染羽偏向地下水流动的方向,其影响距离不超过500 m。     

悦康药业地下水环境数值模拟预测与评价

悦康药业在开发和生产过程中可能会对区域地下水环境造成影响。基于研究区水文地质条件,建立水文地质概念模型,分别对拟开采的第Ⅲ承压含水层,运用水流运动方程对项目开采15年后的地下水位进行模拟预测;运用溶质运移数学模型对药厂建成后污水处理站对潜水和第Ⅰ承压水进行污染物模拟预测。水位模拟结果表明,15年后含水层(组)中形成降落漏斗大于1 m的范围为0. 45 km~2,形成地面沉降的可能性较小。污染物模拟预测选取COD_(Mn)、氨氮作为预测因子,分别预测污染发生100天、720天及1 800天后污染物迁移情况。污染物模拟结果表明污水站溶质扩散范围较小,5年后COD_(Mn)最大迁移距离为40 m,中心体积质量降为5. 0 mg/L;氨氮最大迁移距离为35 m,中心体积质量降为0. 3 mg/L,对区域地下水水质影响不大。     

北京市朝阳区沙子营垃圾污染物在潜水含水层中迁移规律的现场模拟实验

选择北京平原区水文地质、环境地质等方面都比较典型的沙子营垃圾堆放场,建立了其水文地质模型。在充分收集资料、分析得出部分计算所需参数后,采用现场弥散实验、勘查取样测试等方法,求得了该含水层的弥散系数等参数;用二维非稳定流溶质运移方程对污染物在此含水层中的迁移扩散规律、速度和污染范围等进行了模拟计算;采用现场钻探、取样测试分析等方法,评价了该含水层的实际污染状况。实验模拟计算和现场调查结果表明:污染物在潜水含水层中的运移规律遵循二维非稳定流场中的溶质运移方程,污染物在潜水含水层中的运移速度约为86.25m/a,迁移扩散主要发生在地下水流向上,侧向扩散宽度极小,是地下水流向上的1/17。     

GMS软件技术在原油泄漏对地下水污染状况模拟评价中的应用

当前中国对能源的需求日益增加,油品储罐也向着大型化方向发展,大型的油罐装置如果发生原油泄漏会对地下水造成严重污染。本文以某石化项目炼油厂油罐爆炸事故为例,结合炼油厂周边的水文地质条件,运用GMS软件建立地下水数值模型,研究事故工况下原油泄漏在地下水环境中的浓度变化情况,分析并预测地下水在一定时间内受污染的情况,对原油泄漏对项目区地下水的污染进行定量评价。模拟结果表明,在风险事故工况下,以20 a为最长预测期可以发现原油污染的影响范围为312.2×104m~2,运移距离为1 736.19 m,平均扩散速率为15.61×104m~2/a,平均运移速率为86.81 m/a,事故发生后,污染物进入地下水含水层中的浓度逐渐升高,污染影响范围随着时间推移逐步扩大,污染物长期平均扩散与运移速率会小于短期平均速率,原油在预测期内均有超标现象,污染事故具有长期而缓慢的危害性。     

地下水回灌技术在浅层承压含水层中的实践与探讨

上海地区承压含水层埋深较深,深基坑围护的止水帷幕难以深入到承压含水层底板进行地下水水平向的完全阻隔,减压降水过程势必对周边环境产生一定影响。以上海盛大国际金融中心深基坑回灌试验为依据,表明人工回灌地下水对控制承压水位具有一定效果,并运用数值方法模拟了不同回灌条件下坑外承压水位的变化。     

北京某拟建再生水厂地下水环境影响研究

研究区位于潮白河冲洪积扇中上部,第四系松散孔隙含水层颗粒粗大,易接受补给,地下水固有防污性能处于差和较差,地下水水质整体良好。采用数值模拟方法,建立了三维地下水流数值模型,对孔隙度、弥散系数进行了率定,利用GMS中的MT3DMS模块建立了溶质运移模型。选取COD作为模拟指标,根据模型对水厂投产30年后两种不同情景方案下地下水水质状况进行了预测分析。结果显示,在正常工况和处理流程出现故障两种条件下,再生水厂对周围地下水环境有一定程度影响,但重点研究区内地下水模拟浓度远小于《地下水质量标准》中Ⅲ类水标准,污染物浓度虽低,影响距离却很远,因此要建立覆盖全厂区的地下水长期监控系统,避免污染事故。     

江苏姜堰孔隙承压地下水资源评价三维数值模拟

通过建立符合该地区承压地下水赋存条件和渗流特征的地下水三维数值模型,并在模型识别、验证的基础上,根据各承压含水层的水位控制要求,调整现有地下水的开采布局,以乡镇为单位,确定出各含水层的地下水可开采资源量及最优开采布局,并预测2011—2020年底逐年地下水水位动态变化情况。     

基于FEFLOW的三维土壤-地下水耦合铬污染数值模拟研究

`土壤-地下水耦合数值模拟是定量刻画水流和溶质运移的主要手段。现有大范围场地尺度的研究受到数据采集难度及模拟计算量的限制,多是将土壤和地下水分成两个系统,这种方式不利于模型之间的计算反馈,易出现计算误差,因此将土壤和地下水作为整体系统研究具有重要意义。为精确刻画实际场地土壤-地下水系统中污染物迁移规律,揭示变饱和反应溶质迁移模型的参数敏感性,以某铬污染场地为研究对象,基于现场试验及前人研究所获数据,采用Galerkin有限元法建立三维土壤-地下水模型,定量描述六价铬在土壤-地下水中的迁移规律。在此基础上,通过改变补给条件,研究潜水面在土壤-地下水系统中的波动。并讨论阻滞系数和反应常数对溶质运移的影响。结果表明:在土壤中,污染物最大水平迁移距离为场地东南侧300 m;地下水中污染晕最大分布面积约为1.632 km2;垂向上土壤中的六价铬仅需15.6 h即可下渗至潜水面,第6天贯穿含水层。当潜水面随着补给量变化而波动时,地下水中六价铬会随水流进入土壤,影响土壤中污染分布。对溶质运移参数的讨论显示,当反应常数由0增大至10?6 s-1时,迁移出场区边界时地下水中污染物浓度约减少2000 mg/L,较难迁移至涟水河。基于FEFLOW的数值模型,能够解决各系统之间交互性差的问题,提供较为精确的模拟结果。     

越流区开采条件下承压含水层易污染性机理研究——以单井开采为例

地下水易污染性分析是合理开发利用地下水资源、保护地下水环境的一项重要的基础性工作.长期以来针对潜水含水层易污染性的研究进行的较为深入,而对承压含水层易污染性的研究较为少见.同时,易污染性评价方法又以经验方法为主,受人为主观因素影响较大,因此需要通过对承压含水层污染机理进行研究,以减少人为主观因素对评价结果的影响.本文以单井开采承压含水层为例,通过分析承压含水层受污染的原因,以单位面积上越流补给量占开采量的比重为承压含水层易污染性指数,在建立越流区承压水向完整井稳定运动的微分方程的基础上,得到易污染性指数的解析表达式,并分析了各参数对易污染性的影响,使承压含水层易污染性评价有了一定的理论依据,对合理开发利用承压含水层有一定的指导意义.     

武汉某场地地下水动态变化及其数值模拟研究

根据2015-2019年五年内8口地下水位监测井连续监测资料,结合地下水补径排条件,分析武汉某场地承压含水层地下水水位的时空变化规律及影响因素;并建立场地地下水数值模型,对计划运行的工程降水进行预报.研究表明:(1)地下水水位呈逐年上升趋势,动态规律呈现周期性、同步性、空间差异等特点;(2)地下水动态变化受工程施工和水...     

扶余油田开发过程中地下水水质评价与预测

扶余油田开发建设过程中对地下水水质产生了污染，通过现状评价与分析对污染距离和程度进行了预测。采用数值模拟方法分别预测了油田正常生产状态下和事故状态下对地下水环境的影响。结果表明，在油田正常生产状态下，即当石油类污染物浓度≤0．05mg／1、地下水达到Ⅲ类标准时，钻井废水中石油类污染物在第四系潜水中从污染源向外运移时间为5．7a，运移距离为724．5m；在第四系承压水中从污染源向外运移时间为9．7a，运移距离为1413．5m。油田事故状态下通过数值模拟分别预测了1年、3年、5年、10年中污染物对地下水的影响，即第四系潜水中污染物分别运移160．2m、439．5m、711．8m和1381．4m；第四系承压水中污染物分别运移208．6m、544．3m、869．6m和1656．7m。并针对污染状况提出了污染控制措施。     

地表水-地下水溶质运移耦合模拟研究——以某赤泥堆场项目地下水环境影响评价为例

目前的地下水环境影响评价中,地表水体常作为边界条件,不能体现地表水中的溶质运移过程。本文以某一赤泥堆场项目为例,采用GMS软件中的MT3D-USGS模块的SFT程序包建立河流—地下水—溶质耦合模型,预测氟化物在运营期14年运移扩散情况,评价污染物对区域地表水和地下水的影响。结果表明:(1)模拟流场能较真实的反应研究区的地表水和地下水流动特征;(2)在正常工况条件下,氟化物对地表水和地下水的影响较小;(3)在岩溶塌陷的情况下,氟化物仅2d就可运移至季节性河流,在运移2369d后最大超标距离已经达到河流,且氟化物有沿河流向下游运移的趋势,第14年氟化物沿河流运移到下游河流及沿岸地下水含水层,形成一个随河流扩散的污染晕。     

海潮引起有越流的滨海承压含水层地下水头变化的数值模拟

海潮波动可以引起海岸带有越流的承压含水层地下水头发生波动。建立了基于有限差分法的滨海地区一维承压含水层地下水运动数值模型。通过将潮汐波动概化为正弦波,分别对初始水头水平及线性倾斜的承压含水层模拟了滨海地区有越流的承压含水层地下水头随潮汐波动的变化。通过对两种情形下的变化比较,结果表明,受海潮影响的滨海承压含水层地下水头与海潮有相似的波动特征,但变幅减小,受海潮的影响程度与离海岸的距离有关,随着离海岸距离的增加,地下水头的变幅及潮汐效率呈负指数函数衰减,水头倾斜情形下变幅更小,潮汐效率更小,滞后时间更短,地下水头对海潮的滞后时间随距离呈线性增加。     

成都平原微承压地下水成因机制及水质分析

成都平原部分地段出现了微承压地下水,经分析水质达到了国家饮用水标准。成都平原微承压地下水赋水岩层为第四系中一下更新统和上白垩统上部浅层风化带,第四系粘土层作为隔水层覆盖在含水层之上。在平原的周边丘陵地带,粘土层被风化剥蚀,含水层暴露,直接接受降水补给。地下水沿砂砾石、砂岩孔隙、泥岩溶隙溶洞和各种构造应力作用产生的裂隙运移,若遭遇断层切断切穿含水地层,便沿断层上升,在断层附近形成上升泉。