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浅析数值模拟在地下水环境影响评价中的应用

2018-10-19张雪娟

水能经济 2018年6期
关键词:流场含水层环境影响

张雪娟

【摘要】本文利用地下水数值模拟软件Visual Modflow,在详细研究沧州油品质量升级改造项目重整装置搬迁改造工程周边水文地质条件的基础上,建立了研究区的地下水流动模型和地下水溶质运移模型,对项目事故工况下泄露到地下水中CODmn、石油类、氨氮、、挥发酚、硫化物的运移规律进行了模拟研究,就其对地下水的影响进行了分析评价。结果表明:模拟期内CODmn、石油类、氨氮、、挥发酚、硫化物对含水层造成了污染,并且存在超标现象,但没有对保护目标造成明显影响。

【关键词】数值模拟;地下水;环境影响评价

随着人类社会经济的迅速发展,环境质量问题也越来越受到重视,我国的环境污染问题,尤其是地下水环境污染的问题越来越严重。地下水污染具有隐蔽性和滞后性,防治地下水环境污染已引起人们的重视,全面、准确地评价建设项目对地下水环境的影响对于保护地下水资源意义重大。环保部2011年6月发布了《环境影响评价技术导则―地下水环境》,并于2016年1月进行了修正,這就对地下水环境影响评价提出了更高的要求。本文结合实例对地下水环境影响进行预测分析并得出结论。

1、研究区概况

本项目位于沧州市北郊,东侧为津德公路、京沪铁路,北侧、西侧为农田,南侧为印染厂和化肥厂。项目区位于太行山前的平原区,第四系厚度350-450m。以第四纪沉积物的岩性为基础,以水文地质条件为依据,工作区的第四系含水层自上而下划分为四个含水层组。项目区边界距离南水北调东线南运河最近距离约800m,但由于南运河位于上游,故本项目的建设和运行对南运河无影响。根据石油化工项目近年的运行管理经验,在采取源头控制和分区防控措施的基础上,正常工况下不会有石油类或者其他物料暴露而发生泄漏至地下水的情景发生。因此,本次模拟预测情景主要是针对事故工况下发生泄漏导致的地下水污染进行分析。

2、预测模型概化

根据评价区和项目区水文地质条件,本次模拟目标层为第Ⅰ含水组潜水含水层。该含水层岩性以粉土和粉砂为主,厚度约15m左右,含水层概化为非均质各向同性的单一潜水含水层模型。模型源汇项包括补给项和排泄项。补给项主要包括降雨入渗量、河流、干渠入渗补给量,排泄项主要为地下水开采量和蒸发量。 初始水位采用2017年5月调查区水位作为初始流场。模拟期为2017年5月至2017年7月,应力期以月为单位,共划分为2个应力期。本次模拟首先进行了稳定流计算,以便拟合含水层的初始流场,接着用稳定流拟合的含水层的初始流场作为非稳定流模拟的初始值,运行计算程序,通过拟合同时期的流场,识别水文地质参数、边界值和其它均衡项,使建立的模型更加符合模拟区的水文地质条件。

3、溶质数学模型的建立

地下水中溶质运移的数学模型可表示为:

4、源强确定

综合考虑拟建项目物料及废水的特性、装置设施的装备情况以及场地所在区域水文地质条件,本次评价一般事故状况泄漏点设定为:含油污水收集池发生泄漏和含硫废水收集池发生泄漏。

5、结论

5.1事故工况下,污染物随着地下水的运移逐步向东南部迁移。其中含油废水收集池泄露的情景下,废水中的污染物对潜水造成一定影响,在一段时间内造成了厂区范围内石油类的超标现象,不过随着时间的推移,超标现象消失,并未对周边的敏感点造成影响;含硫废水地上管道泄露的情景下,由于进入地下水的量较小,基本未对地下水环境造成影响。

5.2由上述预测结果和分析可知,只要企业公辅设施和基础设施做好防渗、检漏和定期检测工作,防范非正常工况的发生,同时做好事故情况下的应急预案工作,项目事故工况下对地下水的影响就有限。因此,在企业的重点污染防护区内和公辅设施,尤其是涉及废水、石化原料、产品的设施,要特别注重防渗和检漏工作,由于其污染物较集中,一旦防渗检漏工作不到位,发生污染物渗漏将对开发区内地下水环境产生一定的影响。

6、防治措施

尽管本次预测结果污水泄漏对地下水的影响较小,三地下水污染具有不易发现和一旦污染很难治理的特点,因此,防止地下水污染应遵循源头控制、防止渗漏、污染监测及事故应急处理的主动及被动防渗相结合的原则。

参考文献:

[1] 张惠昌.水文地质勘察.中国水利水电出版社;第1版,2008年11月.

[2]龚星,陈植华,孙璐.地下水环境影响评价若干关键问题探讨[J].安全与环境工程,2013,20(2):95-99.

[3]HJ610―2011.环境影响评价技术导则-地下水环境[S].2011.

[4]薛禹群.中国地下水数值模拟的现状与展望[J].高校地质学报,2010,1:1-6.

[5]王焰新等.地下水污染与防治[M].北京:高等教育出版社,2007.

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