垃圾渗漏液在包气带及含水层中的联合运移模拟

近年来,全国各地新建了大量的垃圾填埋场,其中多有不符合垃圾处理处置场地建设规范的,垃圾填埋场渗滤液对地下水的污染风险也逐年凸显,这就要求对后续垃圾填埋场建设时,在环评阶段做好垃圾填埋场渗滤液对地下水的污染风险预测,为垃圾填埋场地下水污染预防设施的设计与建设提供指导。本文探索了垃圾渗滤液在包气带和含水层中的联合运移模拟,首先利用Hydrus建立包气带模型,模拟垃圾渗滤液中氨氮在包气带中的迁移转化,在此基础上用Visual Modflow软件建立地下含水层模型,对比渗滤液经过包气带过滤和没经过包气带过滤两种情景下的污染范围和程度。模拟结果显示,包气带和含水层联合运移模拟渗滤液泄漏后的运移途径和路线,更接近渗滤液进入含水层的实际情况。     

尾矿库重金属污染物对地下水污染的模拟预测

对某金矿尾矿库浸出液中的污染物在地下水中的运移规律进行预测分析。论文以浸出液中重金属污染物锌、铅、砷、丁基黄药污染因子作为溶质,建立污染因子随地下水流运移和弥散模型,利用Visual Modflow4.2软件进行模拟分析,预测得出尾矿库建成1年、2年、5年和10年后,尾矿库附近和5个水质监测点附近地下水中锌、铅、砷和丁基黄药浓度分布特征。其中锌、铅和丁基黄药等3类污染物在尾矿库及所在冲沟对地下水影响较为明显,砷在尾矿库和监测点附近的影响都不大,满足相应规范要求。     

西宁市贵德县河滨公园林场第四系含水层弥散试验研究

地下水污染问题日益严重,研究溶质运移的弥散理论开始应用于实际问题。建立地下水溶质运移模型,对地下水中污染物的运移及发展趋势进行准确预测,是对地下水进行保护、对地下水污染进行控制的基础。而弥散参数的确定则是地下水溶质运移模型建立的关键环节之一,直接影响着模型预测结果的精度和准确性。 对西宁市贵德县地下水污染的水质运移规律进行分析,在贵德县河滨公园林场采用径向收敛流水动力弥散理论方法进行了第四系含水层现场弥散试验,计算了试验场地潜水含水层的弥散度,获得纵向弥散度(a_L)为0.843~0.998 cm,横向弥散度(a_T)经验推断值为0.17~0.20 cm,为进一步建立该地区的地下水溶质运移模型、预测地下水污染的发展趋势和评价该地区地下水环境质量提供了数据参考。     

焦作地区浅层地下水铬(Ⅵ)污染机理及迁移预测

通过对焦作地区浅层地下水中铬(Ⅵ)污染物分布特征进行调查,分析了研究区浅层地下水中铬(Ⅵ)的污染机理,并运用Visual MODFLOW建立地下水流模型及溶质运移模型,模拟预测了浅层地下水中铬(Ⅵ)的迁移规律。结果表明:研究区浅层地下水铬(Ⅵ)污染严重,污染源是位于老君庙西南方向的焦作某电厂堆灰场,主要原因是露天堆放的粉煤灰中的铬(Ⅵ)污染物在长期淋滤作用下下渗污染含水层。气候条件、包气带岩性、地下水化学环境以及人为因素等也间接使浅层地下水铬(Ⅵ)浓度升高;模拟结果显示在未来的五年时间内,受地形和地下水动力场的影响,浅层地下水中铬(Ⅵ)的迁移方向与地下径流方向一致,沿大沙河水流方向上扩散速度更快,污染区域面积逐渐增大。      

干旱区包气带土壤水分运移及其对地下水补给研究进展

包气带是指地表到地下水之间垂直剖面中土壤孔隙没有被水充满、水分处于非饱和状态的区域,是地表水进入地下水的通道。包气带土壤水分运移过程不仅影响到地下水补给,而且与相邻景观之间存在水力联系。评述了干旱区包气带土壤水分运移模拟、地球化学示踪技术、地球物理技术在包气带土壤水分运移研究中的应用、影响包气带土壤水分运移及对地下水补给的因素、包气带水分运移对景观间水分交换的影响等方面的研究进展,提出在未来的研究中,应加强包气带土壤水分运移参数的试验观测及数据库建立、加强包气带土壤水分运移及其对地下水补给的研究,应借鉴地球关键带研究的思路,开展包气带土壤水分运移、溶质运移、地下水补给耦合研究。     

利用地下水数学模型确定电厂灰场库容

建立一维包气带溶质运移数学模型和二维潜水层溶质运移数学模型,对热电厂灰水污染物在包气带和潜水中的运移进行模拟,以下游水源地污染物浓度峰值不超过环境质量标准为依据,通过模型反复计算,得到包气带模型运行时长,即最大灰水排放时间,继而得到灰场库容.该方法可以为电厂灰场库容设计提供合理的标准,从而控制由于灰水排放所造成的潜水层污染问题.     

某加油站地下水基础环境调查及健康风险评估

本文以某地下水源保护区内一加油站为典型案例。通过对典型加油站场地及周边水工环地质条件的调查,分析该场地浅层地下水水质特征,建立水流数值模型和溶质运移模型对地下水流场及特征污染物运移进行模拟预测,并在此基础上评价特征污染物对下游水源井所在地周边人群的健康风险。调查结果表明:该加油站监测井地下水质量为V类,有机污染的主要特征指标为甲基叔丁基醚(MTBE);对特征污染物MTBE运移模拟预测可知:800d后,距加油站最近的下游水源井一级保护区内潜水中MTBE将可被检出,1500d后,距加油站最近的下游水源井北侧潜水MTBE浓度将会达到0.04mg/L的水平;健康风险评估的结果显示,该加油站对下游水源井造成的MTBE污染所引发的致癌风险会达到1.2E-06,超过了人体健康致癌风险可接受水平1.0E-06,对人体健康存在风险。该场地关注污染物MTBE的地下水风险控制值应在0.033mg/L以下。     

基于溶质运移模拟的某化工场地污染物对拟建水库污染风险预测

溶质运移模拟是污染风险预测的一种有效手段。本研究为查明研究区内某有机污染场地作为污染源对拟建水库的影响,基于对区内流场的精确测量,建立了准确的地下水流模型和化工厂泄露有机污染物的溶质运移模型,预测分析了研究区拟建水库修建前、后地下水流场及污染物迁移情形的变化。模拟结果表明：水库和周边两种设计水头的截渗沟建成后,改变了自然条件下的流场,形成水库向截渗沟排泄、截渗沟向周边排泄以及水库和周边区域均向截渗沟排泄两种地下水流场。某些污染羽扩散范围虽比自然条件下有所增大,但向水库方向的扩散均未超出300 m,不会对水库水质构成污染风险。     

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,其垂向运移速率越快,污染物在水平面上的扩散速率受污染源强的影响较小;在承压含水层中,污染物沿水流方向迁移,并且呈现匀速扩散趋势。     

水文地球化学模拟研究的现状

水文地球化学模拟是研究地质生态，地下水污染的一种新的方法，是多学科综合研究的产物，通过各种不同的水文地球化学模型，可以定量模拟各种自然过程和人类活动影响下水－岩相互作用及地下水中污染质的运移过程，预测地下水污染的发生，发展趋势，指导地地下水的监测，保护及合理开采，是地下水管理中不可缺少的一部分。综述了有关水文地球化学模拟研究的现状，对水溶液组分平衡的地球化学模型，地下水溶质运移模型，耦合水化学模型     

考虑土壤吸附作用的地下水污染物运移特征研究

地下水是水资源的重要组成部分,若被污染,则再难于恢复到原来的状态,探讨分析地下水污染物运移特征对于保护地下水资源具有重要意义。本文以南通某沿海经济开发区为例,对研究区内的地下水和包气带进行监测,并运用地下水数值模拟软件GMS,对研究区典型污染物运移特征进行模拟预测,探讨分析土壤吸附作用对污染物运移的影响。结果表明,污染物迁移距离和运移面积与污染物源强呈正相关关系,考虑吸附作用时,COD和氨氮污染物中心点浓度分别降低29.9%和29.8%,最大迁移距离分别降低20.4%和24.9%,超标面积分别降低32.4%和29.2%,吸附作用对污染物具有显著的削减作用。     

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。     

水力截获技术在治理地下水石油污染中的应用

用数学模型模拟污染治理前石油类污染物在地下水中的运移,求得相应的水量模型和水质模型的参数。当水力截获带运行时,用新的监测资料对已建立的数学模型进行了检验和预报;水力截获技术不但可以去除地下水中的部分石油类污染物,而且还能防止已污染的高浓度水体的进一步扩散,起到了保护水源地的作用。     

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。     

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。     

某市地下水的模拟计算与分析

在详细分析研究区地质和水文地质条件的基础上,对研究区的均衡要素、流场及参数分布进行描述。建立水文地质概念模型,采用基于有限元方法的FEFLOW软件建立地下水流数值模拟模型并进行模型的识别和验证,在此基础上建立了地下水溶质运移模型,并对研究区地下水中的污染物运动进行数值模拟研究和分析。模拟结果表明：研究区西北部地区污染严重,原因主要是垃圾填埋场,建议有关部门采取相应的治理措施。     

基于Visual Modflow的某化工园区地下水污染预测

根据长寿经济技术开发区水文地质条件,应用Visual Modflow软件建立研究区地下水水流和溶质运移数值模型,对表面处理园污水处理站污水处理池池底泄露后Cr~(6+)在地下水中的迁移趋势和环境影响进行预测评价。结果表明:Cr~(6+)向河流方向运移,10后运移距离为112 m,污染停止泄露后浓度由30 mg/L降至9 mg/L。虽然污染范围相对较小且无居民区及环境敏感点,但对地下水水质影响严重。针对化工园区企业数量较多、企业类型多样、废水污染物种类繁多且危害性大等特点,需加强园区地下水监管。     

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。     

白于山以北潜水含水层野外弥散试验研究

建立地下水溶质运移模型,对地下水中污染因子的运移扩散情况进行预测,是对地下水进行保护和对地下水污染进行控制的关键。地下水溶质运移模型中弥散参数对模型预测结果的精度和准确性有着至关重要的作用。对陕北白于山以北地区潜水含水层污染水体的运移规律进行分析,采用径向收敛流水动力弥散理论方法进行潜水含水层的弥散试验,计算场地潜水含水层的弥散参数。研究结果表明:计算得到的纵向弥散度(a_L)为0.58 cm,横向弥散度(aT)经验推断值为0.116 cm。研究结果可为该地区进一步建立地下水溶质运移模型和制订有效的地下水污染防治措施提供数据参考。     

南水北调水回灌对地下水环境的影响研究

为研究南水北调水回灌对地下水环境的影响,探讨区域地下水污染修复技术,建立区域尺度的地下水溶质运移模型,运用地下水数值模拟模型,预测和分析了在永定河河道仅使用南水北调水和南水北调水与本地水混合补给地下水两种模式下,研究区内地下水中硝酸盐氮20年内的变化趋势。结果显示,通过永定河河道回补地下水对研究区地下水起到极大的改善作用,其中部分地区硝酸盐氮浓度降低71.2%;使用南水北调水回补20年后,研究区北部的改善效果是南部的12.3~14.2倍,表明水文地质条件是区域性地下水污染修复的关键因素之一。