云南某炼油厂地下水污染物运移数值模拟研究
本文选题：数值模拟 切入点：GMS 出处：《东华理工大学》2017年硕士论文
【摘要】：云南某炼油厂地质条件复杂,岩溶通道与裂隙联通较好,且厂区有产品罐区、中间原料罐区、航煤成品灌区等装置区,存放大量油品原料等,构成了地下水环境潜在的污染源,一旦发生石油泄漏将会对地下水环境造成难以估量的影响。为了预测炼油厂发生石油渗漏对地下水的影响及污染后如何提出有效的控制及处理措施,本文在模拟区进行了地下水溶质运移模型的研究。本研究在调查区进行水文地质调查获取地下水初始水位,并进行了相关水文地质试验:包括联通试验、渗水试验、抽水试验。利用抽水试验法来获取地下水水文地质参数,用自然临界差值法对地下水二维散点初始水位进行插值得到地下水初始流场,并与GMS中MODFLOW模块运行后得到的流场进行误差分析,结果显示实测流场初始水位与拟合流场水位相关性大于95%;再应用联合抽水试验资料对相关参数进行相应的调整。调参后的模型与实际相差较小,误差符合国家标准,能较好的反应研究区地下水系统的运动特征。运用有限差分法建立地下水数学模型,把GMS中MODFLOW模块的解代入MT3DMS进行溶质运移模拟,利用预测的结论来指导厂区的防渗措施的实施,并提出相关的处理措施。主要研究成果如下:(1)研究区岩性特征比较复杂,主要由粘土、白云岩、石灰岩及细砂岩构成。第四系覆盖差异性较大,通过实验得知包气带垂向渗透系数在1.16×10~(~(-6))cm/s至2.65×10-3cm/s之间;厂区地下水分为两层,西部地下水类型为潜水,东部地下水类型为承压水,地下水总体由南向西北方向径流。(2)在非正常工况下,通过运行水流模型与MT3DMS模型得出,30天内,污染面积达3.134×10~5m~2;360天内,污染面积达1.624×10~6m~2;3000天内污染物就会运移到下游白土村、小石桥、青龙哨等地的水源井处,影响范围达7.721×10~6m~2。结果表明污染物渗漏到地下水后,会以渗漏点为中心呈近似椭圆形不断向四周扩散,同时也会在地下水水力梯度作用下向下游扩散,且污染物同一个时间点顺水流方向扩散距离大于垂直水流方向扩散距离。(3)石油渗漏事故一旦发生,要及时的采取应急措施控制并提出有效的解决方法,是应对事故的最好态度。一方面包气带防污性能较弱的地方要加强防渗,对于已经污染的范围较小的本研究建议采用土体开挖为主的异位处理法处置。另一方面,石油渗漏通过包气带进入地下水后,建议通过水力控制法改变地下水的水流模式对污染源进行控制再通过抽出处理法进行抽出处理。通过水流模拟对YJ01、YJ02、YJ03同时进行抽水模拟,当单井抽水量为250m3/d能初步形成漏斗,单井抽水量为400m~3/d时效果较好,且对下游流场影响不大,可以有效的防止污染物向下游进一步扩散。本文通过对地下水的补给径流排泄的调查了解了地下水的运动规律,又通过建立地下水水流模型及水质模型对污染物的污染途径及污染范围进行预测,利用预测的结果来指导厂区的防渗措施并提出了发生事故后的处理措施,达到了本次研究的目的。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：东华理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X523;X742
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