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平遥煤化集团捣固焦炉项目地下水污染数值模拟研究

作　者: 王兆亮
导　师: 张永波
学　校: 太原理工大学
专　业: 水文学及水资源
关键词: 溶质运移 Visual Modflow 数值模拟水环境保护
分类号: X523
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着人们生活水平的日益提高以及城市化、工业化进程加快,人类社会对地下水资源的开采不断加大的同时,城市污水、生活垃圾和工业废弃物造成地下水环境质量恶化、污染问题日益突出。焦化工程作为污染较为严重的工程,已成为制约环境建设的主要矛盾,因而做好污染治理防治工作尤为重要,地下水保护现已经为新的“十二五”规划的重点之一。本文以平遥煤化集团捣固焦炉项目为例,全面系统地收集、整理气象、水文、地质条件、水文地质条件等资料基础上,建立符合研究区地下水含水层系统的水文地质概念模型；考虑污染物在地下水中的对流一弥散作用建立污染物溶质在地下水环境中运移的耦合动力学数学模型,运用Visual Modflow软件对地下水溶质运移数值模拟,从定性、定量的角度分析焦化项目污染物对地下水造成的影响。本文积极响应中国环境保护部颁布《环境影响评价技术导则-地下水环境》的宗旨,提出污染治理防治措施,在新建项目开发的规划和许可阶段,从源头上来管理潜在的地下水问题,具有十分重要的现实意义。根据Modflow软件进行数值模拟的结果,得到的主要结论有：(1)溶质运移呈现纵向距离、横向距离不等,纵向方向运移距离普遍大于横向运移距离,污染晕呈近似椭圆或羽状分布。(2)横向运移距离主要取决于污染物本身的弥散作用,纵向运移距离主要取决于地下水流的水力梯度。地下水是污染物运移的良好载体,水流作用明显大于弥散作用；水力梯度越大,污染物的运移速度愈快。(3)事故水池防渗失效后,污染因子超标范围占影响范围的32%-36%,影响程度较轻；罐区硬化面出现破损后,污染因子超标范围占影响范围的84%-91%,对地下水水环境影响严重。(4)事故水池区污染晕纵向运移距离、影响范围均大于罐区,说明在水力梯度相等的情况下,污染因子的浓度对溶质运移起关键性作用。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-10
第一章绪论  10-18
  1.1 研究的目的和意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-13
    1.2.1 理论上研究现状  11-12
    1.2.2 数值方法研究现状  12-13
  1.3 研究内容  13-14
  1.4 研究方法与技术路线  14-18
第二章项目概况与工程分析  18-34
  2.1 地理位置与交通  18
  2.2 项目概况  18-26
    2.2.1 建设规模及产品方案  18-20
    2.2.2 主要建设内容  20
    2.2.3 总平面布置  20-21
    2.2.4 用水概况  21-22
    2.2.5 排水系统概况  22-24
    2.2.6 废水处理概况  24-26
  2.3 工艺流程及产污分析  26-31
    2.3.1 煤气净化及化产回收工段主要产污环节  26-29
    2.3.2 甲醇工艺及产污环节  29-31
  2.4 原材料消耗及其他辅助材料  31-32
  2.5 固体废弃物排放与处置概况  32-34
    2.5.1 主要固体废弃物  32
    2.5.2 固体排放物处理  32-34
第三章地质环境条件  34-48
  3.1 气象与水文条件  34-36
    3.1.1 气象  34
    3.1.2 水文  34-36
  3.2 地形地貌条件  36-37
  3.3 地质条件  37-43
    3.3.1 区域地质条件  37-40
    3.3.2 调查区地质条件  40-43
  3.4 水文地质条件  43-45
    3.4.1 区域水文地质条件  43-45
    3.4.2 调查区水文地质条件  45
  3.5 项目区包气带地质条件  45-48
第四章地下水环境现状调查与评价  48-58
  4.1 地下水污染源调查与评价  48-49
  4.2 地下水环境监测  49-54
    4.2.1 地下水监测方案  49-51
    4.2.2 地下水监测结果  51-54
  4.3 地下水环境现状评价  54-58
    4.3.1 地下水水位现状  54
    4.3.2 地下水水质现状评价  54-58
第五章水文地质试验及参数计算  58-62
  5.1 渗水试验及参数计算  58-59
  5.2. 抽水试验及参数计算  59-62
第六章污染物溶质运移的数值模拟  62-78
  6.1 模型建立  62-64
    6.1.1 水文地质概念模型  62-63
    6.1.2 数学模型  63-64
  6.2 模型求解与运行过程  64-66
  6.3 水文地质参数的确定  66-67
    6.3.1 含水层渗透系数K及储水系数S  66-67
    6.3.2 弥散系数D  67
  6.4 源汇项处理  67-68
  6.5 模型识别与检验  68-70
  6.6 地下水溶质运移预测  70-78
    6.6.1 溶质运移因子选取  70-71
    6.6.2 源强分析  71-72
    6.6.3 地下水污染预测  72-75
    6.6.4 模型预测结果分析  75-78
第七章地下水污染防治对策  78-80
  7.1 地下水污染预防措施  78-79
  7.2 地下水污染治理措施  79-80
第八章结论与建议  80-82
  8.1 结论  80-81
  8.2 建议  81-82
附录  82-86
参考文献  86-89
致谢  89-90
攻读学位期间发表的学术论文目录  90

平遥煤化集团捣固焦炉项目地下水污染数值模拟研究

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