云南某煉油廠地下水污染物運(yùn)移數(shù)值模擬研究
本文選題:數(shù)值模擬 切入點(diǎn):GMS 出處:《東華理工大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:云南某煉油廠地質(zhì)條件復(fù)雜,巖溶通道與裂隙聯(lián)通較好,且廠區(qū)有產(chǎn)品罐區(qū)、中間原料罐區(qū)、航煤成品灌區(qū)等裝置區(qū),存放大量油品原料等,構(gòu)成了地下水環(huán)境潛在的污染源,一旦發(fā)生石油泄漏將會(huì)對(duì)地下水環(huán)境造成難以估量的影響。為了預(yù)測(cè)煉油廠發(fā)生石油滲漏對(duì)地下水的影響及污染后如何提出有效的控制及處理措施,本文在模擬區(qū)進(jìn)行了地下水溶質(zhì)運(yùn)移模型的研究。本研究在調(diào)查區(qū)進(jìn)行水文地質(zhì)調(diào)查獲取地下水初始水位,并進(jìn)行了相關(guān)水文地質(zhì)試驗(yàn):包括聯(lián)通試驗(yàn)、滲水試驗(yàn)、抽水試驗(yàn)。利用抽水試驗(yàn)法來(lái)獲取地下水水文地質(zhì)參數(shù),用自然臨界差值法對(duì)地下水二維散點(diǎn)初始水位進(jìn)行插值得到地下水初始流場(chǎng),并與GMS中MODFLOW模塊運(yùn)行后得到的流場(chǎng)進(jìn)行誤差分析,結(jié)果顯示實(shí)測(cè)流場(chǎng)初始水位與擬合流場(chǎng)水位相關(guān)性大于95%;再應(yīng)用聯(lián)合抽水試驗(yàn)資料對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。調(diào)參后的模型與實(shí)際相差較小,誤差符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),能較好的反應(yīng)研究區(qū)地下水系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)特征。運(yùn)用有限差分法建立地下水?dāng)?shù)學(xué)模型,把GMS中MODFLOW模塊的解代入MT3DMS進(jìn)行溶質(zhì)運(yùn)移模擬,利用預(yù)測(cè)的結(jié)論來(lái)指導(dǎo)廠區(qū)的防滲措施的實(shí)施,并提出相關(guān)的處理措施。主要研究成果如下:(1)研究區(qū)巖性特征比較復(fù)雜,主要由粘土、白云巖、石灰?guī)r及細(xì)砂巖構(gòu)成。第四系覆蓋差異性較大,通過(guò)實(shí)驗(yàn)得知包氣帶垂向滲透系數(shù)在1.16×10~(~(-6))cm/s至2.65×10-3cm/s之間;廠區(qū)地下水分為兩層,西部地下水類型為潛水,東部地下水類型為承壓水,地下水總體由南向西北方向徑流。(2)在非正常工況下,通過(guò)運(yùn)行水流模型與MT3DMS模型得出,30天內(nèi),污染面積達(dá)3.134×10~5m~2;360天內(nèi),污染面積達(dá)1.624×10~6m~2;3000天內(nèi)污染物就會(huì)運(yùn)移到下游白土村、小石橋、青龍哨等地的水源井處,影響范圍達(dá)7.721×10~6m~2。結(jié)果表明污染物滲漏到地下水后,會(huì)以滲漏點(diǎn)為中心呈近似橢圓形不斷向四周擴(kuò)散,同時(shí)也會(huì)在地下水水力梯度作用下向下游擴(kuò)散,且污染物同一個(gè)時(shí)間點(diǎn)順?biāo)鞣较驍U(kuò)散距離大于垂直水流方向擴(kuò)散距離。(3)石油滲漏事故一旦發(fā)生,要及時(shí)的采取應(yīng)急措施控制并提出有效的解決方法,是應(yīng)對(duì)事故的最好態(tài)度。一方面包氣帶防污性能較弱的地方要加強(qiáng)防滲,對(duì)于已經(jīng)污染的范圍較小的本研究建議采用土體開(kāi)挖為主的異位處理法處置。另一方面,石油滲漏通過(guò)包氣帶進(jìn)入地下水后,建議通過(guò)水力控制法改變地下水的水流模式對(duì)污染源進(jìn)行控制再通過(guò)抽出處理法進(jìn)行抽出處理。通過(guò)水流模擬對(duì)YJ01、YJ02、YJ03同時(shí)進(jìn)行抽水模擬,當(dāng)單井抽水量為250m3/d能初步形成漏斗,單井抽水量為400m~3/d時(shí)效果較好,且對(duì)下游流場(chǎng)影響不大,可以有效的防止污染物向下游進(jìn)一步擴(kuò)散。本文通過(guò)對(duì)地下水的補(bǔ)給徑流排泄的調(diào)查了解了地下水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,又通過(guò)建立地下水水流模型及水質(zhì)模型對(duì)污染物的污染途徑及污染范圍進(jìn)行預(yù)測(cè),利用預(yù)測(cè)的結(jié)果來(lái)指導(dǎo)廠區(qū)的防滲措施并提出了發(fā)生事故后的處理措施,達(dá)到了本次研究的目的。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:東華理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:X523;X742
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本文編號(hào):1695432
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