淄博市大武水源地地下水石油污染的数值模拟及敏感性分析的研究.pdfVIP

淄博市大武水源地地下水石油污染的 数值模拟及敏感性分析研究木 刘建立 朱学愚 (南京人学地球科学系，南京210093) 陈余道 (杵林T学院资源‘j纠：境T程系，杵林541004) 摘要近年来由于上游石化厂区石油类物质的泄漏，造成了大武水源地裂隙岩溶 地下水石油污染．根据从1992年开始的长期监测资料，石油类污染物高检出值的位置 主要分布在石化厂区下游附近的柳杭一堠皋一带。石油类污染物的检出特征与多孔介质 中污染物的运移特征有很大不同：浓度时间曲线波动剧烈，呈现大起大落的现象．本文 通过对裂隙岩溶含水介质的特性以及污染源强度、降水、水源地抽水等因素的敏感性分 析和数值模拟，得出了造成上述现象的主要原因。对类似地区今后的水污染研究和模拟 衣骶帮助． 关键词裂隙岩溶水，石油类污染物，数值模拟，敏感度系数，大武水源地 1 前言 人武水源地位丁．淄l尊市东部临淄区境内，是一个人型的地‘卜．水水源地。其日均开采 姑约500000m3，供给淄博市500000人口的城市生活刖水和一些国家人型企业的生产川 水。水源地的主要含水层是中奥陶统马家沟组O，4，O，s，O，o灰岩、向云质灰岩和白云 岩，其裂隙、岩溶发育，形成了统一的含水层【11。由丁．某彳i化公司的300000t乙烯jl：科 座落于水源地南部的补给区上，泄漏的原油以及含油污水很容易进入含水层，造成地一卜_ 水石油污染，已使得．卜．游堠皋村搬迁【，I。 根据从1992年开始的长期观测资料，彳i油类污染物的高浓度区分布在堠皋一柳杭一 高为73．12 段都已经受到彳i油物质的污染。同时，在这些高检出值观测孔中，彳i油类污染物浓度节 现火起火落，随时间剧烈变化的特征(见图1)，这与多孔介质中污染物的运移特征有很 火不同。一般在多孔介质中，由丁．对流和弥散的共同作川，在污染物到达以前，水井中 的浓度为背景值。剑达后会山现一个陡的锋面，以后浓度基本上稳定在一个较高的数值。 一般不会出现浓度随时间人起人落的现象【3—1。l-面将通过对裂隙岩溶含水介质水力学特 · 奉次研究T作得到困家自然科学捧余(批准I，和闲家博l：点基金的资助。 ·135· 祉、_=fi油类污染物分布与迁移特点的分析爿：采川数值模巧4探讨造成上述现象的主要原 闪。 幽I 堠皋附近C9彳L总油和苯浓度随时问变化011线 [习石油类高检出值黢测孔位置臣三3石油类污染物捡出F袋fo．05mg，I) 幽2 1996年5门总油食量等值线(tug／L)DJ．发商浓度捡m值脱测扎分布情况 ·136· 2大武水源地裂隙一岩溶含水介质特征 中奥陶统的彳i灰岩和白云岩是人武水源地范嗣内的主要含水岩层。地卜．水赋存与流 动的主要通道是沿着。1了理、断层、层面裂隙等原有裂隙溶蚀、加宽的溶蚀裂隙网络。在 溶隙中运动的地卜．水具有统一的地卜．水面和统一的水动力场，基本上服从达撕定律．在 数值计算时可以采用多孔介质模裂或双重介质模型米进行模拟15,61。但这种裂隙一岩溶介 质不同r普通的多孔介质，其空隙度较小，仅为多孔介质的1／10～1／Ioo、含水层厚度难 以准确确定，含水层具有强烈的1卜均质性和各向异性I引，地卜．水运动通道1卜常复杂，住 强径流带地卜．水运动速度很快。南京人!学曾丁j 抽水所形成的局部流场条件卜．，进行过两次裂隙岩溶水的示踪试验…，求得强径流带裂 隙岩溶水的实际平均流速(视流速)分别为111．84m／d和187told。由此可见裂隙岩溶水 的视流速要LI：：tL隙水人得多。这是冈为地‘卜．水在裂隙岩溶含水层中运动时，实际上过水 的含水层厚度和过水断面要LIqL隙水小得多，因此流速人。这在r拎地‘卜水流场的数值 模拟中也得到了验证。同时在人武水源地裂隙岩溶含水层中，没有出现典型的岩溶形态 如落水洞、地下河系等，冈此它也不周于典刑的岩溶管道含水系统。 3 地下水中石油类污染物运移的数值模拟 因为目前国际上还没有建立荚丁裂隙岩溶介质中水流与污染物运移的数学模型，为 计算研究区水头以及流速场分布，将裂隙岩