對甲氧基苯乙醛肟生產(chǎn)項目6 地下水評價環(huán)評報告

6地下水影響評價6.1地下水質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測與評價地下水質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測〔一〕地下水監(jiān)測布點本工程環(huán)評地下水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀引用?東明縣武勝橋鎮(zhèn)工業(yè)聚集區(qū)環(huán)境影響報告書?中相關數(shù)據(jù)，該工程監(jiān)測時間為2012年1月6日，本本工程所在地區(qū)地下水流向為自西向東偏北，根據(jù)本工程周圍的環(huán)境概況和水文地質(zhì)狀況，本次地下水環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測將引用在本工程廠址附近的3個監(jiān)測點。監(jiān)測點具體位置、名稱見表6.1-5及圖6.1-1。表6.1-1地下水現(xiàn)狀監(jiān)測布點一覽表編號監(jiān)測點名稱相對廠址方位相對廠址中心的距離〔m〕設置意義1#程莊SW100了解評價區(qū)上游居民飲用水水質(zhì)2#園區(qū)內(nèi)————了解評價區(qū)地下水水質(zhì)3#董北城E20了解評價區(qū)下游居民飲用水水質(zhì)〔二〕監(jiān)測工程地下水監(jiān)測工程為：pH、氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽、揮發(fā)性酚類、總硬度、高錳酸鹽指數(shù)、硫酸鹽、氟化物、氯化物10項，同時測量或調(diào)查井深、地下水水位埋深?！踩潮O(jiān)測時間和頻率東明縣環(huán)境監(jiān)測站于2012〔四〕監(jiān)測結果地下水監(jiān)測結果見表6.1-3。表6.1-3地下水現(xiàn)狀監(jiān)測結果一覽表(單位：mg/L，pH除外)監(jiān)測點位程莊園區(qū)內(nèi)董北城pH值7.87.87.2NH4+-N＜0.10＜0.10＜0.10Cl-108.5321.52201.16SO42-95.0617.9828.26F-2.530.890.59NO2--N＜0.0040.006＜0.004NO3--N0.250.39＜0.02高錳酸鹽指數(shù)0.520.501.08總硬度451.66352.52531.53揮發(fā)酚＜0.002＜0.002＜0.002井深191413埋深3.63.83.6水溫15.115.816.7地下水質(zhì)量評價所有監(jiān)測工程均為評價因子，評價標準采用?地下水質(zhì)量標準?(GB/T14848-93)Ⅲ類標準，詳見表6.1-4。表6.1-4地下水評價標準單位：mg/L〔pH、大腸菌群除外〕序號項目單位評價標準值1pH值--2NH4+-Nmg/L≤0.23Cl-mg/L≤2504SO42-mg/L≤2505F-mg/L≤1.06NO2--Nmg/L≤0.027NO3--Nmg/L≤208高錳酸鹽指數(shù)mg/L≤39總硬度mg/L≤45010酚類mg/L≤0.002〔1〕評價方法根據(jù)現(xiàn)狀監(jiān)測結果，采用單因子指數(shù)法評價，評價標準采用?地下水質(zhì)量標準?(GB/T14848-93)中Ⅲ類標準。對pH，只評價其是否符合標準，其它工程采用單因子指數(shù)法進行評價，具體公式為：式中：Pij─第I項評價因子在j點的單因子指數(shù)；Cij─第I項評價因子在j點的實測濃度〔mg/L〕；Csi─第I項評價因子的評價標準值〔mg/L〕；〔2〕現(xiàn)狀評價地下水現(xiàn)狀評價結果見表6.1-5。表6.1-5地下水現(xiàn)狀評價結果監(jiān)測點位程莊園區(qū)內(nèi)董北城pH值0.5330.5330.133NH4+-N0.2500.2500.250Cl-0.4340.0860.805SO42-0.3800.0720.113F-2.5300.8900.590NO2--N0.1000.3000.100NO3--N0.0130.0200.001高錳酸鹽指數(shù)0.1730.1670.360總硬度1.0040.7831.181揮發(fā)性酚類0.5000.5000.500注：未檢出按照檢出限的一半計算由表6.1-5可知，地下水中超標的主要工程為氟化物、總硬度。其中，氟化物在1#程莊超標，超標倍數(shù)為153%；總硬度在1#和3#點有超標，最大超標倍數(shù)為18.1%。根據(jù)該區(qū)域水文地質(zhì)資料分析，由于該地區(qū)中淺層地下水化學類型均為：Mg+、Na+、SO42—、Ca2+等，因此監(jiān)測因子中總硬度超標主要是受當?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件影響。6.2地下水影響評價評價等級判定由于園區(qū)集中供水尚未建成，本工程臨時由唐樓村供水，待園區(qū)集中供水建成后立即改用園區(qū)集中供水。根據(jù)?環(huán)境影響評價技術導那么——地下水環(huán)境?(HJ610-2021)，Ⅰ類建設工程地下水環(huán)境影響評價工作等級劃分情況見表6.2-1。表6.2-1本工程地下水評價等級劃分情況建設工程分類本工程可能造成地下水水質(zhì)污染=1\*ROMANI類建設工程建設工程分類本工程運營期可能造成地下水水質(zhì)污染I類建設工程建設工程場地包氣帶防污性能建設工程區(qū)下部淺層地層主要為粉土、粉質(zhì)粘土，無好的隔水層，土層的滲透性能較強，防滲、隔污性能較差，根據(jù)工程勘察實測值區(qū)域滲透系數(shù)大于1×10-4弱建設工程場地的含水層易污染特征潛水含水層埋深淺的地區(qū)、地下水與地表水聯(lián)系密切不易建設工程場地地下水環(huán)境敏感程度不屬于生活供水水源地及準保護區(qū)補給徑流區(qū)不敏感建設工程污水排放量廢水排放量較少，4.54m小建設工程水質(zhì)復雜程度污染物類型單一，經(jīng)廠內(nèi)污水處理站處理達標后排入玉皇化工污水處理廠，經(jīng)污水處理廠處理達標后排入幸福河簡單建設工程區(qū)下部淺層地層主要為粉土、粉質(zhì)粘土，無好的隔水層，土層的滲透性能較強，防滲、隔污性能較差，根據(jù)工程勘察實測值區(qū)域滲透系數(shù)大于1×10-4cm/s，那么工程場地包氣帶防污性能該層地下水水位埋深一般2.0~3.0m左右，年變幅1~2m，場區(qū)地下水受季節(jié)影響較大。場區(qū)潛水含水層埋深較淺。工程所在區(qū)域?qū)俚谒南悼紫稘撍?，含水層為粉土，主要接受大氣降水補給，動態(tài)變化呈季節(jié)性。中層孔隙水承受西部境外的順層補給，呈水平徑流方式自西向東運移。深層孔隙水運動方式仍以水平徑流為主，接受上游順層補給，受黃河沖積物與山前堆積物迭交帶的阻隔，促使承壓孔隙水產(chǎn)生壅水，并斜向東北側(cè)，與平行東流之承壓淡水會聚后東流排泄出境。由此可見，各含水層間的水利聯(lián)系不密切，不存在明顯的補給關系。工程所在區(qū)域不屬于生活供水水源地準保護區(qū)、不屬于熱水、礦泉水、溫泉等特殊地下水源保護區(qū)、也不屬于補給區(qū)，場地內(nèi)無分散居民飲用水源等其它環(huán)境敏感區(qū)。那么工程場地地下水敏感程度為不敏感。根據(jù)工程分析可知工程產(chǎn)生的廢水經(jīng)廠內(nèi)污水處理站處理達標后進入玉皇化工污水處理廠進一步處理，然后排入幸福河，廢水排放量為4.54m3/d，廢水中的污染物為非持久型污染物，即污染物類型數(shù)綜上所述，通過查找〔HJ610-2021〕中表6可知本工程地下水影響評價等級為二級。6.2.21、地下水廠區(qū)及周圍地下水為第四系潛水，勘探深度內(nèi)含水層主要為②層、③層、⑤層。地下水總流向是自西南向東北，與地表水流向根本一致。地下水分三層：地表以下50m為淺層淡水層，以大氣降水和黃河側(cè)滲為主要補給來源，水資源豐富；地下50~300m為咸水層；300m以下為淡水層。從工程所在地水文地質(zhì)特性及結合第四系潛水和地表水聯(lián)系較密切的特點，當?shù)氐貙颖韺右哉惩梁蜕巴翞橹鳎罎B能力較弱。2、地質(zhì)擬選廠址位于東明縣城東北，地貌系黃河下游沖積平原。評價區(qū)屬于東明凹陷地質(zhì)構造，地處蘭考—聊城地質(zhì)斷裂帶南部西側(cè)，地質(zhì)構造比擬穩(wěn)定，基巖屬侏羅系地層，第四系履蓋，厚度很大，在千米以上，表層以粘土和砂土為主，鉆孔揭示的地層柱狀結構自上而下為：①層耕植土〔Q4pd〕：褐黃色，稍密，濕，以粘土為主，偶見碎瓦片等生活垃圾。場區(qū)普遍分布，厚度0.30～0.90m，層底標高54.20～54.82m，層底埋深0.30～0.90m②粉土〔Q4n1〕：黃褐色～灰黃色，中密～密實，稍濕～很濕，韌性低，無光澤，搖振反響中等，干強度低，局部夾粉砂薄層。該層土質(zhì)均勻性一般，具中偏低壓縮性。場區(qū)普遍存在，厚度3.90～8.60m，層底標高45.79～48.41m，層底埋深6.65～9.30m，其中場地東南部埋深②-1粉質(zhì)粘土〔Q4a1場區(qū)分布不穩(wěn)定，厚度0.20～2.45m，層底標高45.62～51.7m，層底埋深3.50～③粉土：〔Q4a1〕：黃色，中密場區(qū)普遍存在，厚度2.80～5.85m，層底標高42.51～44.27m，層底埋深10.80～12.50m，其中場地東南部埋深④粉土：〔Q4n1〕：黃色～灰黃色，中密～密實，濕～很濕，韌性低，干強度低，搖振反響迅速，砂粒含量較高，局部為粉砂。場區(qū)分布不穩(wěn)定，厚度0.20～1.80m，層底標高40.68～41.72m，層底埋深13.30～14.40m。工程所在地水文地質(zhì)情況見圖3.1-1。圖6.2-1本工程廠區(qū)鉆孔柱狀圖3、區(qū)域水文地質(zhì)條件工作區(qū)在區(qū)域上屬黃泛沖積平原水文地質(zhì)區(qū)，區(qū)內(nèi)地下水為賦存并運移于新生代松散堆積物中的孔隙水，具供水意義的為深層承壓水。其地層是由不同時代、不同成因類型、不同物質(zhì)來源的地質(zhì)體組成，它們在空間分布上疊置交錯，結構復雜，其含水層組的水文地質(zhì)特征在垂向和水平方向上都變化較大。區(qū)域上地下水水質(zhì)自西向東礦化度逐漸升高，亦由淡水逐漸變?yōu)橄趟?。在垂向上，自東向西那么表現(xiàn)為上淡、中咸、深淡漸變?yōu)樯系?、下咸兩層結構，個別地段還存在上中咸、深淡的情況。自20世紀八十年代初期以來，由于東明縣外圍縣市等地對深層地下水的開采，導致區(qū)域水文地質(zhì)條件發(fā)生了變化。在承壓水頭逐漸降低、自流區(qū)消失的同時，深層地下水流向亦發(fā)生了改變，目前自東向西徑流。按本區(qū)特點，含水巖層的水文地質(zhì)特征可從以下兩方面進行歸納：1、地下水類型的劃分：根據(jù)各含水巖層的有關特征，按其在勘探深度〔500m〕內(nèi)垂向上的變化，分為兩種根本類型：淺層潛水微承壓水、中深層承壓水。2、水質(zhì)的劃分：著重反映礦化度及其主要化學組分在垂直方向上的變化與分布，以礦化度2g/L為臨界值，礦化度大于2g/L即為咸水，礦化度1－2g/L為微咸水，礦化度小于1g/為淡水。據(jù)此劃分，垂向上分為：淺層淡水、中層咸水和深層淡水結構類型。地下水的補給、徑流、排泄條件，通常受地層結構、地形、氣象、水文等因素的制約，而各因素的作用程度，因地下水類型不同而有差異。長期大量的人工開采也會導致地下水運動條件的改變。區(qū)內(nèi)第四系中的地下水可歸納為二類，即：潛水和承壓水。氣象及水文因素對前者影響明顯，后者主要受控于地質(zhì)結構。天然條件本區(qū)內(nèi)潛水與承壓水的總的流向，皆自西向東，與地表水一致。由于近20年來西部對深層承壓水的開采，使得深層地下水流向在局部地段發(fā)生了變化。各含水層間均分布有穩(wěn)定連續(xù)的粘性土，結構緊密，粘性很強，含水、透水性很差，具良好的隔水性能，使上下含水層間一般失去水力聯(lián)系或水力聯(lián)系微弱。根據(jù)?山東省東明縣武勝橋鎮(zhèn)工業(yè)聚集區(qū)地下水環(huán)境影響評價專題報告?，滲水試驗、抽水試驗、流速試驗在園區(qū)布置多組，且園區(qū)內(nèi)地層巖性較為單一，園區(qū)的實驗數(shù)據(jù)具有代表性，本次地下水的影響分析引用滲水試驗、抽水試驗、流速試驗的數(shù)據(jù)。園區(qū)附近地下水、地表水質(zhì)量現(xiàn)狀調(diào)查點分布示意圖6-3;本工程廠址本工程廠址圖6-3附近地下水、地表水質(zhì)量現(xiàn)狀調(diào)查點分布示意圖①滲水試驗根據(jù)在S2位置采用雙環(huán)滲水實驗方法測得的結果，本工程廠區(qū)內(nèi)第三系地層滲透系數(shù)k為2.24×10-3cm/s廠區(qū)②抽水試驗在C1位置采用單孔抽水無觀測孔鉆31m，該含水巖組含水層主要為粉砂及粉土,抽水試驗結果見下表。表6-2抽水試驗資料整理及計算成結果地層深度〔m〕巖性抽水試驗〔cm/s〕0-4.7粉土7.56×10-6粉質(zhì)粘土8.78×10-5粉土粉質(zhì)粘土粉土夾粉質(zhì)粘土3.49×10-6③流速試驗為了解場區(qū)內(nèi)淺層含水層的滲透性能，掌握地下水水平運動方向，為污染物進入地下含水層的擴散運移提供預測分析依據(jù)，本次在園區(qū)的有代表性的位置進行了一組流速試驗，試驗鉆孔相對分布位置見圖6-4，本次利用T1孔作為試驗孔進行投源，試劑采用食鹽，投入量為5kg，利用T2、T3、T4及T5孔作為觀測孔，在觀測孔內(nèi)采用定深取樣，取樣時間間隔為2小時，累計試驗時間76小時。圖6-4流速試驗鉆孔位置分布示意圖圖6-5流速試驗觀測孔Cl-濃度動態(tài)變化曲線圖流速試驗各觀測孔Cl-濃度動態(tài)變化曲線圖6-5具有如下特征：2號孔、3號孔及4號孔地下水中Cl-濃度呈現(xiàn)逐漸升高到達峰值后逐漸下降的變化趨勢，而5號孔地下水中Cl-濃度在試驗段內(nèi)根本保持不變；2號孔、3號孔地下水中的濃度波動明顯大于4號孔；2號孔地下水中Cl-濃度到達峰值的時間比3號孔略微提前?？傮w曲線變化特征說明，地下水大致沿2號孔與3號孔之間向西南方向流動，因2號孔距離投源孔較3號孔近，故其到達峰值的速度要較3號孔快，3號孔到達第一個峰值后濃度還在增大，而2號孔濃度卻逐漸降低，故地下水流動方向應偏向3號孔所指方向。綜合分析得出，地下水總體流向大致為東偏南，根據(jù)3號孔地下水Cl-濃度到達峰值的時間，確定地下水流速為1.74m/d。該結果說明場地內(nèi)的淺層含水層具較好的滲透性能。4、地下水補給、徑流、排泄條件該地區(qū)內(nèi)地下水主要為松散巖類孔隙水。松散巖類孔隙水的補給、徑流、排泄特征如下：〔1〕淺層孔隙水〔淡水〕淺層地下水補給來源主要有：大氣降水入滲、河流側(cè)滲和農(nóng)田灌溉回滲。降水補給是平原區(qū)淺層地下水的重要補給來源，約占地下水總補給量的82％。降水對地下水的補給量的大小與降水量的大小、包氣帶巖性和地下水水位埋深有關。河流對近岸地帶淺層地下水的形成起著不可無視的作用，河渠滲漏補給量約占總補給量的6％，農(nóng)田灌溉回滲量約占總補給量的12％。淺層孔隙水的排泄主要有自然蒸發(fā)和人工開采?！?〕中深層孔隙水〔咸水〕中層孔隙水承受西部境外的順層補給，呈水平徑流方式自西向東運移?！?〕深層孔隙水〔淡水〕深層孔隙水運動方式仍以水平徑流為主，接受上游順層補給，受黃河沖積物與山前堆積物迭交帶的阻隔，促使承壓孔隙水產(chǎn)生壅水，并斜向東北側(cè)，與平行東流之承壓淡水會聚后東流排泄出境。4、地下水水位動態(tài)特征本工程場地內(nèi)地下水位動態(tài)變化，反映了相應含水層系統(tǒng)在一定時期內(nèi)接受補給與排泄強度優(yōu)勢比照變化的演變過程，是含水層系統(tǒng)水量均衡狀態(tài)的直接表現(xiàn)。地下水位動態(tài)主要受含水層系統(tǒng)埋藏條件、地下水循環(huán)徑流條件及人為因素的影響?！?〕淺層孔隙水水位動態(tài)水位動態(tài)變化主要受降水、蒸發(fā)和引黃灌溉的影響。豐水季節(jié)和豐水年份水位高，枯水季節(jié)和枯水年份水位低。年內(nèi)最低水位一般出現(xiàn)在5-6月份，最高水位出現(xiàn)在8-9月份。多年水位動態(tài)根本保持在同一水平上下波動，地下水系統(tǒng)處于多年自然均衡狀態(tài)。水位埋深一般為2-5m，年變幅一般為2-3m，多年變幅小于5m〔見圖6.2-2〕。圖6.2-2淺層孔隙水年水位動態(tài)變化曲線圖〔2021年〕〔2〕中層、深層孔隙水水位動態(tài)中層、深層孔隙水的水位動態(tài)變化特征根本一致，動態(tài)類型屬于徑流型，主要影響因素是其遠處補給區(qū)的靜水壓力和氣象條件，與區(qū)內(nèi)的氣候環(huán)境近乎無關。自然情況下，深層孔隙水水位略高于中層孔隙水水位。在近城區(qū)附近，隨城市規(guī)模的擴大及工業(yè)的開展，對深層孔隙水資源的開發(fā)利用程度越來越大，深層孔隙水水位有下降趨勢?！?〕裂隙水及裂隙巖溶水水位動態(tài)裂隙含水層及裂隙巖溶含水層埋藏深度大，交替循環(huán)條件差，外界因素影響作用微弱，水位動態(tài)變化不大。5、本工程地質(zhì)情況該工程廠址在大地構造單元上屬華北地臺〔一級〕，魯西南背斜〔二級〕，東明——除州拗斷帶中部偏西〔三級〕。地殼上部全部為第四系地層所覆蓋，且第三系和第四系地層界限不易區(qū)分，一般第三、四系沉積厚度為700-900m，分別不整合在奧陶系、石炭系、二疊系之上，工程區(qū)域地質(zhì)構造見圖6.2-3。第四系沉積物為山前河道式、大陸湖泊式和河流沖積式沉積。由下而上可分為三個旋回：下部主要是細沙、粉沙、粘質(zhì)沙土、沙質(zhì)粘土和粘土，厚度250m，多為紅色、紫紅色的碎屑巖；中部是細沙、極細沙、粉沙、沙質(zhì)粘土、結晶石膏、粘土等，厚度110~600m，主要為灰色、灰綠色的碎屑沉積和化學沉積物；上部是中沙、細沙、沙層粘土、粘土，厚度20-110m，多為紫紅色和灰黃色的碎屑巖、裂縫粘土。粉細沙和中沙是上部的主要含水層。本廠區(qū)處于東明縣縣城東北，根據(jù)?山東大帝環(huán)能建材年產(chǎn)2000噸對甲氧基苯乙醛肟生產(chǎn)工程巖土工程勘察報告?，查明本場地地形相對平坦，地貌類型單一，屬黃河沖積平原地貌單元，場區(qū)內(nèi)無不良地質(zhì)作用，場地穩(wěn)定，各地層巖性如下列圖：圖6.2-4-1圖6.2-4-2工程地質(zhì)剖面圖環(huán)境水文地質(zhì)問題根據(jù)區(qū)域資料分析，東明縣城區(qū)范圍由于對深層地下水的超量開采，目前已經(jīng)形成較大的降落漏斗，但其范圍內(nèi)淺層地下水水位埋深較淺，水位埋深變化情況與未形成深層漏斗區(qū)根本一致，淺層地下水與中、深層承壓水含水層之間的隔水層連續(xù)穩(wěn)定，深層承壓水與淺層地下水之間水力聯(lián)系微弱，本工程對城區(qū)深層地下水產(chǎn)生污染危險的可能性小。目前該區(qū)域淺層地下水水力坡度5.71×10-3，現(xiàn)狀條件下流速5.32×10-3m/d，自西向東徑流，工程區(qū)位于城區(qū)北部，對城區(qū)淺層地下水污染的可能性也較小。本6.3地下水環(huán)境影響預測與評價6.3.1數(shù)學模型本工程地下水環(huán)境影響預測與評價內(nèi)容引用?山東省東明縣武勝橋鎮(zhèn)工業(yè)聚集區(qū)地下水環(huán)境影響評價專題報告?中內(nèi)容。根據(jù)評估區(qū)地質(zhì)及水文地質(zhì)條件，對本工程所在園區(qū)地下水系統(tǒng)的主要因素和狀態(tài)進行概化，并建立該區(qū)地下水系統(tǒng)數(shù)值模擬模型。從空間上看，評估區(qū)潛水的輸入輸出隨時間、空間變化，為非穩(wěn)定流；潛水以水平運動為主、垂向運動為輔，符合質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律；含水介質(zhì)的物性參數(shù)隨空間變化，表達出非均質(zhì)性；在水平方向上，滲透系數(shù)等參數(shù)沒明顯的方向性，但垂直方向與水平方向之間有一定差異，地下水運動可以概化為空間流。評估區(qū)南部、北部為定水頭邊界，東西兩側(cè)為人為流量邊界。潛水的上邊以自由水面為界，通過該邊界，潛水與系統(tǒng)外界發(fā)生垂向水量交換，如接受大氣降水入滲補給、地表水滲漏、蒸發(fā)等，此外，還存在向幸福河的局部水量排泄。對于上述水平各向同性、空間二維結構、非穩(wěn)定地下水流系統(tǒng)，建立潛水數(shù)值模擬的偏微分方程，并結合邊界及初始條件形成如下定解問題：式中：Ω－滲流區(qū)域；Kx、Ky－分別為x、y方向的滲透系數(shù)〔m/d〕；Kn－邊界面法向方向的滲透系數(shù)〔m/d〕；S—自由面以下含水層儲水率或重力給水度；ε－含水層的源匯項〔1/d〕；p－潛水面的蒸發(fā)和降水入滲強度等〔m/d〕；h0－含水層的初始水位分布〔m〕，h0=h0〔x，y〕；Γ－滲流區(qū)域的側(cè)向流量邊界；n－邊界面的法線方向?？紤]溶質(zhì)和溶劑組成的二元體系，取平衡單元體相同的單元體，研究其中溶質(zhì)的質(zhì)量守恒，可得描述飽和帶溶質(zhì)運移的對流―彌散方程如下：式中，c－溶質(zhì)濃度；Dxx、Dyy、Dzz分別表示縱向、橫向、垂向彌散度；ux、uy、uz分別表示三個方向的水流速度。在評估區(qū)水流模型確定的根底上，本次溶質(zhì)運移模擬采用以Modflow為運算根底上的MT3DMS溶質(zhì)運移模型，MT3DMS是模擬地下水系統(tǒng)中對流、彌散和化學反響的三維溶質(zhì)運移模型，在模擬計算時和MODFLOW一起使用。本次溶質(zhì)運移模擬僅考慮對流、彌散兩種作用，不考慮溶解、吸附分別作用，以求到達最大風險程度。建立起地下水系統(tǒng)模型之后，在掌握已有資料和水文地質(zhì)概念模型根底上，首先對模型輸入項進行初步確定。受評價區(qū)邊界條件的限制，本次模擬范圍與前面的評價區(qū)范圍稍有差異，為防止混淆，下面將其稱為模擬區(qū)。本次計算范圍同評價區(qū)范圍根本一致，總面積約40km2。計算時，將模擬區(qū)剖分為50×50的網(wǎng)格。網(wǎng)格剖分示意圖見圖6-8。圖6-8網(wǎng)格剖分示意圖圖6-8中，黑色框內(nèi)區(qū)域為“東明縣武勝橋鎮(zhèn)工業(yè)聚集區(qū)〞范圍，紅色框內(nèi)區(qū)域為“本次評估區(qū)〞范圍,矩形網(wǎng)格覆蓋范圍為本次模擬區(qū)范圍。圖中心處白色圓圈代表“假想的污染源〞所在位置。依據(jù)模擬區(qū)淺層地下水徑流較緩慢的特點，計算時間從假定滲漏時刻起，至20年后止，即約7300天。由于降水量分布在時間有相對的分布不均一性，而多年平均降水量相對恒定，采用長時間模擬期將盡量減小降水量的不均一造成的模型失真，本次模擬采用多年降水量平均值630mm模擬區(qū)內(nèi)幸福河常年有水，地下水對其補給近似為恒定值，可概化為定流量邊界，其值取0.005m2/d/m。南底河概化為定流量邊界，其值取0.001m模擬區(qū)南、北部為第四系含水層，視為無界或局部無界的模型區(qū)域，其外圍邊界很難提出邊界條件，可以近似地提出帶有誤差的水頭邊界，這種邊界確實立，可通過理論估算或模型試算來確定。實際模擬時，南部水頭取26米，北部水頭取29-30米。模擬區(qū)東部、西局部別取潛水的兩條流線為邊界，故可作為零流量邊界處理。模型中使用的水文地質(zhì)參數(shù)根據(jù)抽水試驗進行試選取。實際上，數(shù)值模擬的求參方法，完全可能看作是復雜情況下抽水試驗，只不過要比簡單抽水試驗考慮的條件更全面、適應性更廣泛罷了，更能代表實際相對區(qū)域的水文地質(zhì)參數(shù)。 彌散度是地下水動力彌散理論中用來描述空隙介質(zhì)彌散特征的一個重要參數(shù)，具有尺度效應性質(zhì)，它反映了含水層介質(zhì)空間結構的非均質(zhì)性，本次充分收集了大量國內(nèi)外在不同試驗尺度下和實驗條件下分別運用解析方法和數(shù)值方法所得的縱向彌散度資料，結合評估區(qū)的實際條件，考慮到局部規(guī)模與區(qū)域規(guī)模的差異，確定縱向彌散度0.12。滲漏的污染物可概化為點源連續(xù)注入，將滲漏處地下水中污染物的濃度設定為滲漏污水中污染物的濃度。圖6-9模擬初刻潛水位分布6.3.2地下水環(huán)境影響預測本次模擬根據(jù)化工風險分析情景設定主要污染源的位置——污水處理廠總排口附近，分別預測在非正常工況未防滲、非正常工況防滲二種情景和化工儲罐爆炸風險情景下污染物在地下水中的遷移過程，進一步分析污染物影響范圍、超標范圍和遷出廠區(qū)后濃度變化。擬采用污染物檢出下限及其水質(zhì)標準限值見REF_Ref270068259\h表6-7。表6-7擬采用污染物檢出下限及其水質(zhì)標準限值模擬預測因子檢出下限值〔mg/L)標準限值〔mg/L)COD2.03.0氨氮0.010.2該情景取污染物入滲量400m3圖6-10模擬末刻潛水位分布①污水處理廠調(diào)節(jié)罐地下水污染預測污水處理廠調(diào)節(jié)罐發(fā)生滲漏后，由于滲漏物質(zhì)量較小，廠區(qū)內(nèi)地下水的污染物濃度均小于檢測限。故取COD濃度1.9mg/L，氨氮濃度0.009mg/L。從圖6-10可以看出，20年后，在潛水徑流主方向上，污染物COD已到達模擬區(qū)南邊緣，且絕大局部區(qū)域的COD濃度在1.6-1.9mg/L。圖6-11模擬末刻COD平面分布圖為了進一步分析工業(yè)聚集區(qū)邊界處污染物COD的變化情況，本次模擬選擇工業(yè)聚集區(qū)南部邊界處的922號單元作為污染物濃度變化的監(jiān)測點，結果如圖6-12所示。圖6-12工業(yè)聚集區(qū)邊界地下水中COD濃度隨時間變化曲線從圖6-10來看，污水處理廠調(diào)節(jié)罐發(fā)生滲漏后約200天，污染物運移到工業(yè)聚集區(qū)南邊界處；又在約200天內(nèi)，污染物COD的濃度從0上升至1.8mg/L；再經(jīng)過約300天，COD濃度逐步上升至1.85mg/L，并在以后保持穩(wěn)定。圖6-13模擬末刻氨氮平面分布圖圖6-14工業(yè)聚集區(qū)邊界地下水中氨氮濃度隨時間變化曲線比擬圖6-11~圖6-14可以發(fā)現(xiàn)，無論是模擬末刻污染物的平面分布情況還是工業(yè)聚集區(qū)南邊界處地下水中污染物濃度隨時間變化趨勢，COD和氨氮之間除了濃度不同外，并未有其他方面的區(qū)別。通過模擬說明，工業(yè)聚集區(qū)在非正常工況無防滲條件下，潛水中COD、氨氮濃度含量持續(xù)升高；約200天后，被COD和氨氮污染的潛水開始運移出工業(yè)聚集區(qū)邊界；20年后，COD和氨氮濃度分別為1.75mg/L和0.009mg/L，均低于檢出下限值。②化工儲罐滲漏時地下水污染預測模擬化工儲罐滲漏時，污染物初始濃度值設計如下：表6-8污染物初始濃度設計值一覽表模擬預測因子低值〔mg/L〕中值〔mg/L〕高值〔mg/L〕說明標準限值標準限值3倍標準限值20倍COD3.015.060.0氨氮0.21.04.0模擬結果如圖6-13至圖6-14所示。圖6-15工業(yè)聚集區(qū)邊界地下水中COD濃度隨時間變化曲線〔COD初始濃度3.0mg/〕圖6-16工業(yè)聚集區(qū)邊界地下水中COD濃度隨時間變化曲線〔COD初始濃度15.0mg/〕圖6-17工業(yè)聚集區(qū)邊界地下水中COD濃度隨時間變化曲線〔COD初始濃度60.0mg/〕圖6-18工業(yè)聚集區(qū)邊界地下水中氨氮濃度隨時間變化曲線〔氨氮初始濃度0.2mg/〕圖6-19工業(yè)聚集區(qū)邊界地下水中氨氮濃度隨時間變化曲線〔氨氮初始濃度1.0mg/〕圖6-20工業(yè)聚集區(qū)邊界地下水中氨氮濃度隨時間變化曲線〔氨氮初始濃度4.0mg/〕從圖6-14到圖6-20來看，在保持污染物入滲量100m3圖6-20反映了滲漏發(fā)生后不同時刻的污染范圍及污染物濃度分布情況。1年5年10年15年圖6-21化工類儲罐滲漏后地下水污染預測圖6.3.2非正常工況有防滲措施情景預測有防滲措施，污染物僅通過防滲層破損點滲漏，進入地下水的污染物總量減少，本次模擬取滲漏量20m3/d，COD濃度3.0mg/L，氨氮濃度0.2mg/L。1年5年10年15年圖6-22非正常工況有防滲措施情景地下水污染預測圖該情景下工業(yè)聚集區(qū)邊界地下水污染濃度預測結果見圖6-22至圖6-23。圖6-23工業(yè)聚集區(qū)邊界COD污染濃度變化圖圖6-24工業(yè)聚集區(qū)邊界氨氮污染濃度隨時間變化曲線從圖6-23、圖6-24來看，非正常工況有防滲措施情景下，發(fā)生滲漏后約400天，污染物運移到工業(yè)聚集區(qū)南邊界處；又在接下來的700天內(nèi)，污染物濃度上升顯著，從0上升至最大值，并在以后保持穩(wěn)定。預測結果說明，非正常工況、采取防滲措施，裝置區(qū)或罐區(qū)硬化面出現(xiàn)破損，管線或儲罐底部因腐蝕或其它原因出現(xiàn)漏洞等情景，工業(yè)聚集區(qū)邊界地下水污染物濃度變化差異顯著，各污染物到達穩(wěn)定濃度的值小于檢測下限。同時，受污染的范圍也縮小了很多，充分表達出防滲的顯著效果。6.3.3化工儲罐發(fā)生爆炸情景預測化工儲罐發(fā)生爆炸，此時污染物入滲面積增大,同時污染物入滲量劇增。模擬時污染物入滲量取500m3/d，濃度COD濃度900.0mg/L，氨氮濃度100.0化工儲罐發(fā)生爆炸情景下地下水污染預測結果見圖6-25至圖6-26。1個月6個月1年2年5年10年15年20年圖例圖6-25化工儲罐發(fā)生爆炸情景時地下水中COD污染預測圖6-26工業(yè)聚集區(qū)邊界處地下水中COD濃度隨時間變化曲線從圖6-24和圖6-25可以看出，化工儲罐發(fā)生爆炸后，污染物逐步向潛水流向的下游運移。200天后，污染物COD運移中心濃度在900mg/L左右；2年后，污染范圍擴大約3倍，但污染物COD運移中心濃度已下降至650-740mg/L；在隨后的幾年內(nèi)，COD運移中心濃度迅速下降，到第5年末降至250-330mg/L；15年后，COD濃度已缺乏150mg/L，并呈逐步降低的趨勢。圖6-27工業(yè)聚集區(qū)邊界處地下水中氨氮濃度隨時間變化曲線從圖6-27看，化工儲罐發(fā)生爆炸情景下，地下水中氨氮的變化趨勢與COD類似。6.4本工程采取的防滲措施及效果為防治廠區(qū)周邊地下水污染，本工程對廠區(qū)內(nèi)地表進行分區(qū)防滲處理，分區(qū)如下：一般區(qū)域：雨水溝、集水溝；重點區(qū)域：管溝、生產(chǎn)裝置區(qū)、儲罐區(qū)；特殊區(qū)域：循環(huán)水池、污水處理站、危廢暫存區(qū)、事故水池。分區(qū)防滲圖見圖6.4-1。防滲措施如下：1、生產(chǎn)裝置區(qū)防滲處理措施本工程對生產(chǎn)裝置區(qū)自上而下：①40mm厚細石砼；②水泥砂漿結合層一道；③100mm厚C15混凝土隨打隨抹光；④50mm厚級配砂石墊層；⑤3∶7水泥土夯實，防滲系數(shù)可到達10-10cm/s2、管溝、管道、閥門防滲措施管溝內(nèi)壁采取一層防滲卷材+一層防滲膜的防滲設施，地下走管的管道、閥門設專用混凝土防滲管溝，防水混凝土抗?jié)B標號為40，防滲管溝厚度為100mm，管溝內(nèi)壁涂防水涂料，防滲系數(shù)要到達10-10cm/s。管溝上設活動觀察頂蓋，以便出現(xiàn)滲漏問題及時觀察、解決。管溝與污水集水井相連，并有5‰的排水坡度，便于廢水排至集水井，然后由污水處理站3、化工原料罐和成品罐防滲措施化學品倉庫和罐區(qū)應設置于地面以上，罐區(qū)下挖1.0m深土方、夯實基層土，然后以0.6m水泥土攪拌壓實地坪作為根底防滲措施，然后利用壓路機進行碾壓，在地表形成一層不透水蓋層；不透水蓋層上面鋪設厚度6.4mm腹膜膨潤土防滲毯；防滲毯上再整體澆厚度0.40m的混凝土，內(nèi)壁采用防腐材料涂覆或粘貼，防止?jié)B漏造成污染，防滲系數(shù)可到達10-10cm/s。罐區(qū)四周建設防滲圍堤，高度0.8m4、各類循環(huán)水池和污水處理站防滲處理措施夯實基層土，上下兩層250mm鋼筋混凝土，中間內(nèi)襯2~3mm邊緣上翻的防水塑料層結構進行防滲處理。對污水處理站的生化處理池內(nèi)壁涂防水涂料。5、危廢暫存區(qū)防滲處理措施地面防滲方案自上而下：①40mm厚細石砼；②水泥砂漿結合層一道；③100mm厚C15混凝土隨打隨抹光；④50mm厚級配砂石墊層；⑤防水薄膜=6\*GB3⑥3∶7水泥土夯實，防滲系數(shù)要到達10-12cm/s。小結，據(jù)分析，本工程已建成區(qū)域所采取的防滲措施符合?石油化工企業(yè)防滲設計通那么?中的相關要求，防滲措施總體可行。5、事故時污水的收集、儲存、截流裝置區(qū)建設一座500m36、雨水的收集與處理根據(jù)當?shù)囟嗄杲邓闆r，對廠區(qū)內(nèi)前15min雨水進行必要的收集處理，廠區(qū)內(nèi)雨水在外排前，必須經(jīng)過分析、化驗，確認達標前方可外排。雨水收集溝開挖深度和寬度分別為1m，找平夯實基層土，溝底鋪厚度0.30m水泥土夯實，其上整體澆筑，雨水收集溝內(nèi)面用水泥抹平滑。雨水收集溝靠近生產(chǎn)區(qū)內(nèi)側(cè)應高出生產(chǎn)裝置區(qū)地面10cm，以防生產(chǎn)裝置區(qū)平時沖洗水進入雨水收集溝。通過采取以上嚴格的防滲措施和雨水收集處理后，可有效控制滲漏環(huán)節(jié)，從而防止跑、冒、滴、漏現(xiàn)象的發(fā)生，以最大程度的減少工程建設對附近地下水環(huán)境的污染?！捕呈鹿薁顩r下對地下水質(zhì)