山西新石煤焦化及煤化工产能置换项目对地下水影响的数值模拟研究

摘要

随着社会经济的迅速发展、社会工业化进程加快、居民生活水平的日益提高、工业产品需求量的不断增长、技术要求的愈加严格、采用多种工序及原料、导致人类大量开采地下水，造成地下水水位极剧下降、水量明显的减少、地下水水质受到严重污染等水环境问题，这些问题日益突出，严重制约着地下水环境的协调性与可持续性发展，随之可能对人民的正常生活、社会稳定和谐、经济繁荣发展等一系列问题带来不良的影响。
　　 山西新石煤焦化及煤化工产能置换项目位于山西省原平市崞阳镇西部和沿沟乡中西部地区中循环经济工业园区内，建设规模为200万t/a焦化为源头的煤、焦、化循环经济产业项目。本文利用地下水模拟软件VisualModleflow来预测新石煤焦化厂运行后对地下水的影响情况的数值模拟研究。研究的过程中是在充分收集水源地、地质、水文地质等资料，调查该厂区周边的水文地质条件，进行野外试验的基础上，建立符合该项目地下水含水层的水文地质概念模型及对应的数学模型，确定初始流场，运用Visual Modleflow软件数值模拟该焦化厂开采地下水后，对厂区及其周边地下水水量的影响;同时，数值模拟该厂运行后，污染地下水水质的污染物运移情况，定性及定量地预测分析了该项目对周边地下水水量及水质造成的影响情况，为保护厂区周围的地下水提供切实的参考依据，对周边人民的正常生活、社会的团结稳定、环境的持续发具有重要的实际意义。
　　 根据数值模拟结果，可得出以下结论:
　　 (1)随着厂区开采地下水的时间越长，水位下降越严重，降落漏斗逐步向外扩大，对地下水的影响越大。
　　 (2)水量模拟结果显示，该焦化厂开采地下水，可能影响到厂区周边水井，进而影响到周边居民的正常生活。
　　 (3)瞬时点源污染物进入地下水后，沿着水的流向漂移，同时向四周扩散，由圆状逐步呈现成椭圆状，中心向外浓度逐步降低，污染物漂移时间越长，其扩散范围越大，浓度整体下降，最后达到地下水标准。
　　 (4)瞬时点源污染物有氨水及粗笨，模拟预测结果为粗笨泄露对地下水水质的影响大于氨水，这是由于粗笨进入地下水的初始值不同于氨水值造成的。
　　 (5)连续点源污染物，随着时间延长，扩散范围越大，由圆状逐步呈现成椭圆状，浓度为中心向外依次降低，整体浓度却不断增加。
　　 (6)连续点源污染物为污水，模拟预测结果为污水泄露对地下水的影响较小，这可能是由于污染物的浓度在地下水时，增加幅度小。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究的目的及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 研究内容

1．4 研究方法与技术路线

第二章 项目概况与工程分析

2．1 地理位置与交通

2．2 建设规模与内容

2．3 厂区布置

2．4 用水水源概况

2．5 污水排放与处置情况

2．6 固体废弃物排放与处置情况

第三章 地质环境条件

3．1 气象与水文

3．1．1 气象

3．1．2 水文

3．2 地形地貌条件

3．3 地质条件

3．3．1 区域地质条件

3．3．2 调查区地质条件

3．4 水文地质条件

3．4．1 区域水文地质条件

3．4．2 调查区水文地质条件

第四章 地下水环境现状调查与评价

4．1 地下水环境监测

4．1．1 监测点布置

4．1．2 监测项目

4．2 地下水环境现状评价

第五章 水文地质试验及参数计算

5．1 渗水试验

5．1．1 试验目的及地层情况

5．1．2 试验仪器及试验方法

5．1．3 参数计算

5．2 抽水试验

5．2．1 基本情况

5．2．2 试验仪器及试验方法

5．2．3 参数计算

5．2．4 收集抽水试验资料

第六章 焦化厂运行对地下水水量影响的数值模拟研究

6．1 水量模型的建立

6．2 模型资料整理及参数确定

6．3 模型识别

6．4 模拟预测结果

第七章 焦化厂运行对地下水水质影响的数值模拟研究

7．1 厂址区包气带地质特征

7．2 污染源强分析

7．3 水质模型的建立

7．4 模型资料整理及参数确定

7．5 模拟预测结果

第八章 地下水环境防治与对策

第九章 结论与建议

9．1 结论

9．2 建议

致谢

参考文献

附表

攻读学位期间发表的学术论文目录