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银川市是宁夏回族自治区重要的粮食产区和工业区,地下水是该市主要的饮用水源和工业水源,而宁夏炼油厂和废渣场位于该市南部,周边分布着两处大型的供水水源地,随着地区经济的不断发展,石油需求量与日俱增,在石油的加工过程中,有可能发生对地下水中造成污染,为了可持续的开发利用地下水资源,保证银川市工农业及居民用水的健康,本文在详细分析现有资料及前人研究成果的基础上,运用 Visual MODFLOW对研究区地下水系统进行了数值模拟,建立了相应的水文地质概念模型和地下水流数值模型。经过验证后的模型能较好地反映地下水系统的运动特征。在此水流模型的基础上,建立了以保守性示踪剂为模拟因子的溶质运移模型,运用 Visual MODFLOW中的MT3DMS对该水质模型进行求解,分三种不同的模拟情况对研究区石油污染地下水进行预测,并根据预测的结果提出了合理的预防及治理方案。主要研究内容包括:
⑴模型的预测结果显示:正常工况下一年内污染物主要在潜水含水层表层大量富集,承压含水层没有受到污染。而突发事故时污染物的运移面积比正常工况下大2倍。添加反应项后,污染晕的面积变化很小,但是污染物的浓度却有明显减小的趋势。
⑵水质模型预测结果说明,研究区地下水有可能受到污染。如果造成污染,潜水含水层主要发生对流污染,污染程度将会特别严重,承压含水层也有可能受到越流污染。因此,有必要提出预防和治理方案。
⑶预防措施主要包括:①调整供水方式、加强用水管理;②设置防渗设施、抑制污染物泄露;③改善监测工艺、建立完善的监测制度。
⑷治理方案选用抽、注水治理系统。通过对比分析四种不同治理方案的处理效果,最终选定了抽水流量为1000m3/L、注水流量为500m3/L的抽、注水系统作为本研究区地下水石油污染的治理方案。
⑸经过一年的治理,石油污染物的去除率高达90.08%,污染晕的面积减小了68.2%,充分说明了该方案适用于研究区地下水石油污染的治理。