沿海石化行業(yè)典型地下水污染數(shù)值模擬研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文沿海石化行業(yè)典型地下水污染N u m e r i c a l S i m u l a t i o no f T y p i c a l G r o u n d w a t e r C o n t a m i n a t i o n f o rP e t r o c h e m i c a lI n d u s t r y i nC o a s t a l A r e a學(xué) 2 1 1 18 0 6 0完成日期： 2 Q !

2、壘! Q 5 1 Q 墨大連理工大學(xué)D a l i a n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘 要石化行業(yè)由于其固有的生產(chǎn)及儲(chǔ)運(yùn)方式特點(diǎn)，對地下水環(huán)境具有較高的污染風(fēng)險(xiǎn)。本論文針對遼寧省大連市某石油化工企業(yè)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)事故進(jìn)行研究，該公司是以煉油為主的國家特大型石油化工企業(yè)，本次研究區(qū)域涉及整個(gè)石化公司及其配套裝置、儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)和公用工程地下水環(huán)境。本研究在區(qū)域

3、水文地質(zhì)調(diào)查及歷史資料收集整理的基礎(chǔ)上，分析研究區(qū)含水層的結(jié)構(gòu)，掌握地下水流場補(bǔ)、徑、排關(guān)系，明確研究區(qū)的地下水流動(dòng)態(tài)特征，建立地下水流場數(shù)值模型。利用V i s u a lM O D F L O W 2 0 1 1 ．1 軟件平臺(tái)對所建模型進(jìn)行計(jì)算，利用地下水實(shí)測流場與計(jì)算流場進(jìn)行比較，率定含水層主要參數(shù)，并對所建模型進(jìn)行校正與識(shí)別。根據(jù)石化行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生概率及危害，本研究選取廠區(qū)內(nèi)苯儲(chǔ)罐突發(fā)性爆炸事故及廠區(qū)配套污水處理廠隔油池開裂

4、滲漏事故兩個(gè)情景，對污染運(yùn)移進(jìn)行數(shù)值模擬與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測。對于苯儲(chǔ)罐污染風(fēng)險(xiǎn)事故，根據(jù)地下水石油污染特征及其研究方法的總結(jié)與分析，本研究利用H S S M 與V i s u a l M O D F L O W 軟件構(gòu)建非水相液體( N A P L ) 在土壤包氣帶和含水層運(yùn)移的耦合模型。首先利用H S S M 建立苯污染物在包氣帶內(nèi)下滲遷移模型，褥到穿透時(shí)間、穿透濃度及透鏡體形狀等，以此作為含水層污染運(yùn)移模型上邊界條件，綜合考慮苯在含水層的對

5、流．彌散遷移及自然降解作用，利用V i s u a lM O D F L O W 2 0 1 1 ．1 中的M T 3 D M S 模塊進(jìn)行計(jì)算，并對污染運(yùn)移情況進(jìn)行長期模擬，針對沿海區(qū)域的特殊地理位置本研究定量分析了苯罐泄漏對陸域地下水和相鄰海域水質(zhì)及生態(tài)環(huán)境造成的污染風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)果表明：苯儲(chǔ)罐風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生后，苯在包氣帶內(nèi)下滲并形成透鏡體，進(jìn)而作為含水層污染源隨水流場遷移轉(zhuǎn)化，對地下水造成污染風(fēng)險(xiǎn)，最大超標(biāo)范圍達(dá)1 5 6 8 4m z

6、；此外，在透鏡體存在期8 ．2a 內(nèi)，隨透鏡體擴(kuò)散及地下水流遷移入海的苯總量為3 4 2 8 k g ，對海域水質(zhì)及生態(tài)產(chǎn)生不利影響。對于隔油池含油污水風(fēng)險(xiǎn)事故造成的地下水污染，模擬過程考慮苯酚及石油類在地下水環(huán)境中的對流．彌散作用及自然降解作用，忽略吸附及其他化學(xué)反應(yīng)。計(jì)算結(jié)果表明，此類地下水風(fēng)險(xiǎn)事故造成的污染可在地下水對流．彌散及自然降解的綜合作用下不斷減小直至消失，不會(huì)造成長期不可逆影響。結(jié)合本研究數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果及石化行業(yè)典型地