淺析數值模擬在地下水環境影響評價中的應用

張雪娟

【摘要】本文利用地下水數值模擬軟件Visual Modflow，在詳細研究滄州油品質量升級改造項目重整裝置搬遷改造工程周邊水文地質條件的基礎上，建立了研究區的地下水流動模型和地下水溶質運移模型，對項目事故工況下泄露到地下水中CODmn、石油類、氨氮、、揮發酚、硫化物的運移規律進行了模擬研究，就其對地下水的影響進行了分析評價。結果表明：模擬期內CODmn、石油類、氨氮、、揮發酚、硫化物對含水層造成了污染，并且存在超標現象，但沒有對保護目標造成明顯影響。

【關鍵詞】數值模擬；地下水；環境影響評價

隨著人類社會經濟的迅速發展，環境質量問題也越來越受到重視，我國的環境污染問題，尤其是地下水環境污染的問題越來越嚴重。地下水污染具有隱蔽性和滯后性，防治地下水環境污染已引起人們的重視，全面、準確地評價建設項目對地下水環境的影響對于保護地下水資源意義重大。環保部2011年6月發布了《環境影響評價技術導則―地下水環境》，并于2016年1月進行了修正，這就對地下水環境影響評價提出了更高的要求。本文結合實例對地下水環境影響進行預測分析并得出結論。

1、研究區概況

本項目位于滄州市北郊，東側為津德公路、京滬鐵路，北側、西側為農田，南側為印染廠和化肥廠。項目區位于太行山前的平原區，第四系厚度350-450m。以第四紀沉積物的巖性為基礎，以水文地質條件為依據，工作區的第四系含水層自上而下劃分為四個含水層組。項目區邊界距離南水北調東線南運河最近距離約800m，但由于南運河位于上游，故本項目的建設和運行對南運河無影響。根據石油化工項目近年的運行管理經驗，在采取源頭控制和分區防控措施的基礎上，正常工況下不會有石油類或者其他物料暴露而發生泄漏至地下水的情景發生。因此，本次模擬預測情景主要是針對事故工況下發生泄漏導致的地下水污染進行分析。

2、預測模型概化

根據評價區和項目區水文地質條件，本次模擬目標層為第Ⅰ含水組潛水含水層。該含水層巖性以粉土和粉砂為主，厚度約15m左右，含水層概化為非均質各向同性的單一潛水含水層模型。模型源匯項包括補給項和排泄項。補給項主要包括降雨入滲量、河流、干渠入滲補給量，排泄項主要為地下水開采量和蒸發量。 初始水位采用2017年5月調查區水位作為初始流場。模擬期為2017年5月至2017年7月，應力期以月為單位，共劃分為2個應力期。本次模擬首先進行了穩定流計算，以便擬合含水層的初始流場，接著用穩定流擬合的含水層的初始流場作為非穩定流模擬的初始值，運行計算程序，通過擬合同時期的流場，識別水文地質參數、邊界值和其它均衡項，使建立的模型更加符合模擬區的水文地質條件。

3、溶質數學模型的建立

地下水中溶質運移的數學模型可表示為：

4、源強確定

綜合考慮擬建項目物料及廢水的特性、裝置設施的裝備情況以及場地所在區域水文地質條件，本次評價一般事故狀況泄漏點設定為：含油污水收集池發生泄漏和含硫廢水收集池發生泄漏。

5、結論

5.1事故工況下，污染物隨著地下水的運移逐步向東南部遷移。其中含油廢水收集池泄露的情景下，廢水中的污染物對潛水造成一定影響，在一段時間內造成了廠區范圍內石油類的超標現象，不過隨著時間的推移，超標現象消失，并未對周邊的敏感點造成影響；含硫廢水地上管道泄露的情景下，由于進入地下水的量較小，基本未對地下水環境造成影響。

5.2由上述預測結果和分析可知，只要企業公輔設施和基礎設施做好防滲、檢漏和定期檢測工作，防范非正常工況的發生，同時做好事故情況下的應急預案工作，項目事故工況下對地下水的影響就有限。因此，在企業的重點污染防護區內和公輔設施，尤其是涉及廢水、石化原料、產品的設施，要特別注重防滲和檢漏工作，由于其污染物較集中，一旦防滲檢漏工作不到位，發生污染物滲漏將對開發區內地下水環境產生一定的影響。

6、防治措施

盡管本次預測結果污水泄漏對地下水的影響較小，三地下水污染具有不易發現和一旦污染很難治理的特點，因此，防止地下水污染應遵循源頭控制、防止滲漏、污染監測及事故應急處理的主動及被動防滲相結合的原則。

參考文獻：

[1] 張惠昌.水文地質勘察.中國水利水電出版社；第1版，2008年11月.

[2]龔星，陳植華，孫璐.地下水環境影響評價若干關鍵問題探討[J].安全與環境工程，2013，20（2）：95-99.

[3]HJ610―2011.環境影響評價技術導則-地下水環境[S].2011.

[4]薛禹群.中國地下水數值模擬的現狀與展望[J].高校地質學報，2010，1：1-6.

[5]王焰新等.地下水污染與防治[M].北京：高等教育出版社，2007.