石家庄无极县某化工厂项目地下水环境影响及预测研究

发布时间：2020-05-17 14:44

【摘要】：地下水是人们生产生活中不可替代的资源,由于人类不合理的开采和活动,导致地下水环境遭到严重破坏。如何保护地下水环境,达到生态环境与社会经济双重发展的目标是我们急需解决的问题。本文以石家庄市无机县某化工厂为研究对象,在地下水环境现状调查和监测的基础上,确定了研究区含水层类型和特征等条件,通过试验计算得出了研究区含水层的水文地质参数和包气带的防污性能,最后,通过建立研究区地下水概念模型,对污水处理站和储罐区泄露等各种污染源发生泄露情景下,地下水环境污染的影响和趋势进行了评估。该研究对化工项目建设对地下水环境的影响研究提供了理论借鉴,具有重要的实际意义。本文取得的研究成果具体如下。(1)通过水文地质调查得出研究区第四系含水层可分为四个含水层岩组。第I+II含水组为潜水含水层,分布于在冲洪积扇区,厚度在25~40m之间,岩性以中粗砂为主且第I含水层大部分已经疏干,第II含水组是本区主要开采层;第III含水组底板埋深350~390m,含水层厚度在65~150m之间,为微承压水,单位涌水量在扇轴部为50~70 m3/h·m;第IV个含水组的底板埋深标高在50~400m之间,属于承压水,含水层的厚度在30~180之间,单井的涌水量在5~20m3/h·m之间。(2)通过地下水环境现状调查和评价,得出研究区地下水浅层监测点挥发性酚类、氰化物、砷、汞、六价铬、铅、镉、铁、锰、铜、总大肠杆菌、CO_3~(2-)等因子均未检出,pH、MnO_4~-、NO_3~-、NO_2~-、总硬度、TDS、SO_4~(2-)、F~-、NH_4~+、Cl~-的污染指数均小于1,研究区浅层地下水监测点水质状况均达到III类水标准。(3)通过抽水试验计算得出研究区渗透系数值范围在14.0m/d~21.0m/d,并且通过水文地质钻探和渗水试验得出研究区表层为杂填土,厚度较薄,为1.0m左右。往下多为粉质粘土、细砂、中砂、粗砂互层出现,粉土层单层厚度多在1.0~2.0m之间,较厚的能够达到4.0~5.0m之间,渗透系数3.2×10~(-4)~5.6×10~(-4)cm/s。细砂层单层厚度一般小于1.0m,渗透系数5.7×10~(-3)~1.1×10~(-3)cm/s。中砂层的单层厚度界于0.5~3.5m之间,厚度不等,渗透系数在1.1×10~(-3)~2.8×10~(-2)cm/s之间,渗透性能较好。粗砂层单层厚度稍后,多大于1.5m,渗透系数2.8×10~(-2)~5.8×10~(-2)cm/s。研究区的包气带防污性能稍弱。(4)在废水处理站调节池发生泄露的情景下,高锰酸盐最大浓度为3.34mg/L,最大超标范围为2291.09m~2,最大影响范围为12528.40m~2,影响的最大距离为106.97m;泄漏点位置处,发生泄露100天左右,高锰酸盐浓度达到最大,为3.5mg/L,至300d左右,浓度减小到地下水三类水标准以下。氨氮最大浓度为0.52mg/L,最大超标范围为190.7m~2,最大影响范围为13678.94m~2,影响的最大距离为103.88m。在泄漏事故发生500天后,地下水中氨氮已经不超标;厂区泄漏点位置处在泄露事故发生100天后,氨氮浓度达到了最大,为0.55mg/L,之后浓度开始逐渐减小,在500天之后,地下水中氨氮浓度已经很小。厂区南边界处在泄露事故发生1000天后,氨氮浓度达到了最大,为0.0015mg/L,地下水中氨氮浓度较小,并未超过地下水氨氮的标准,之后浓度区域平衡。在厂区苯胺储罐区非正常状况情景下,苯胺最大浓度为0.32mg/L,最大超标范围为121.33m~2,100d以后氨氮在含水层中的浓度已经不超标,最大影响范围为13578.44 m~2,影响的最大距离为83.78m,苯胺浓度在泄漏事故发生500天后,水中苯胺已经不超标。
【图文】：

年降水量,年际变化,滹沱河

据无极气象站1956~2012年观测资料，多年平均降水量为467.9mm，主要集中于7、8、9月份，占全年总降水量的75%，其特点是降水年际变化，年内分配不均匀，季节性差异较为明显（图2.2），全年研究区的日照时数平均值为2546.7小时。图2.2 研究区2002～2012年降水量的年际变化特征（2）水文无极县境内较大的河流主要是滹沱河和木刀沟。其中滹沱河是流经无极县最长、水量较为丰富的一条河，从县境西南流向东北，流经中郝庄、西东门、郭吕、庄里、七汲等地，属于子牙河系，境内河段长 29km，流域面积 81km2，流量为3300m3/s，由于上游修建水库（上游建有岗南、黄壁庄两座水库调节洪水），滹沱河已变为一条季节性河流。木刀沟的上游称磁河，经新乐市入无极县境，自西向东入深泽县

区域地质图,区域地质图,冀中

图 2.3 区域地质图2.3.2 地质构造无极县处于中朝准地台山西断隆与华北断拗的交接地带。石家庄市大的断裂构造区可以分为山西断裂（II23）、燕山台褶带（II22）、华北断拗（II24），，在此基础上由划分为沁源台陷（III210）、五台台拱（III29）、太行拱断束（III211）、冀中台陷（III212）和临清台陷（III216）（图 2.4），其中研究区地质构造单元处于冀中台陷（III212）区。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X523

【参考文献】