地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)-案例講解課件

1、地下水環(huán)境影響專題評(píng)價(jià)2014年4月案例講解2項(xiàng)目概述區(qū)域及場地水文地質(zhì)條件地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià)地下水環(huán)境影響預(yù)測與評(píng)價(jià)地下水污染預(yù)防及監(jiān)測管理匯報(bào)內(nèi)容結(jié)論及建議3一、項(xiàng)目概述根據(jù)地下水功能區(qū)劃以及當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的批復(fù)，項(xiàng)目場地地下水環(huán)境評(píng)價(jià)執(zhí)行地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB/T14848-93）類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。 1、地下水評(píng)價(jià)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)2、地下水評(píng)價(jià)工作等級(jí)環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則地下水環(huán)境（HJ610-2011）本工程屬于I類建設(shè)項(xiàng)目：按照地下水評(píng)價(jià)等級(jí)表，按I類建設(shè)項(xiàng)目工作等級(jí)劃分，本工程建設(shè)場地的地下水評(píng)價(jià)工作等級(jí)屬于三級(jí).但考慮到擬建項(xiàng)目運(yùn)營過程中存有危險(xiǎn)廢渣及酸性廢水，對場地地下水有潛在的泄漏污染風(fēng)

2、險(xiǎn)，因此綜合考慮將此次地下水評(píng)價(jià)工作等級(jí)定為二級(jí)。4一、項(xiàng)目概述3、評(píng)價(jià)范圍 根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)特點(diǎn)以及區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件，本次評(píng)價(jià)范圍分新廠址和原廠址兩部分。 （1）原廠區(qū)位于石蓋塘鎮(zhèn)，評(píng)價(jià)范圍主要包括廠區(qū)及其下游相關(guān)區(qū)域。具體邊界北至仙嶺水庫，西至桐木沖，南邊以曹家灣、曾家為邊界，東部至斗元沖。控制面積約7.91 km2。5一、項(xiàng)目概述3、評(píng)價(jià)范圍 （2）新廠區(qū)調(diào)查范圍：北至龍橋村、五愛村北面的小江，東至璜溪村、長美山村，西至上西沖，南面以十字村為邊界。為本項(xiàng)目區(qū)域性的背景條件調(diào)查的重點(diǎn)范圍，控制面積約50 km2；其次是重點(diǎn)勘察與評(píng)價(jià)區(qū)，以新廠區(qū)廠址范圍為界，控制面積約1.09km2。 6二、區(qū)

3、域及場地水文地質(zhì)條件7（1）地下水類型及含水巖組特征二、區(qū)域及場地水文地質(zhì)條件區(qū)域含水地下水類型分布范圍主要特征水化性質(zhì)泥盆系錫礦山組灰?guī)r風(fēng)化裂隙水（研究區(qū)主要含水巖層）區(qū)內(nèi)分布范圍廣泛，項(xiàng)目建設(shè)區(qū)下伏即為該含水層含水性弱至中等，水位主要受地形起伏影響，豐水期與枯水期水位變化小于1m，水位變幅小地下水的礦化度低，水化學(xué)類型為HCO3-Ca型，PH值6.57.0石炭系灰?guī)r風(fēng)化裂隙水主要出露于調(diào)查區(qū)域中部和東部，西部亦有少量分布含水性弱至中等二疊系下統(tǒng)白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r風(fēng)化裂隙水主要分布于中北部桂陽地區(qū)、東部郴縣太和圩、和平圩、華塘鋪及騎田嶺南邊含水性弱至中等第四系松散沉積物孔隙水賦存于調(diào)查區(qū)錫礦

4、山組上段（D3x1）灰?guī)r之上的第四系殘坡積物中地層巖性以粘土、粉質(zhì)粘土為主，因此盡管有一定的孔隙水，但地層滲透性差，無法構(gòu)成有意義的含水層水化學(xué)類型為HCO3-Ca型 1、區(qū)域水文地質(zhì)條件8二、區(qū)域及場地水文地質(zhì)條件（2）隔水巖組特征隔水巖組主要特征錫礦山組隔水巖層（微風(fēng)化層之下基巖）泥盆系上統(tǒng)的錫礦山組上段（D3x1）巖性在調(diào)查區(qū)域西部主要為深灰色及黃灰色泥質(zhì)灰?guī)r，東部為黃灰及黃綠色粉砂巖，細(xì)砂巖，砂質(zhì)頁巖；下段（D3x2）為灰及深灰色灰?guī)r，白云質(zhì)灰?guī)r夾白云巖，泥灰?guī)r局部相變?yōu)榘自茙r與灰?guī)r互層。該層厚度巨大，兩套地層的區(qū)域厚度達(dá)到432m以上。隨深度增加，風(fēng)化裂隙逐漸消失，構(gòu)造裂隙逐漸閉合，

5、巖層的含水透水能力變差，整體地層進(jìn)而表現(xiàn)出良好的隔水性能，成為區(qū)內(nèi)穩(wěn)定可靠的隔水層。二疊系上統(tǒng)相對隔水層主要巖性如鈣質(zhì)頁巖、硅質(zhì)巖、含鐵錳質(zhì)硅質(zhì)巖、黑色灰質(zhì)頁巖等，該套地層中的頁巖、粉砂巖、泥巖等在區(qū)域上起到了相對的隔水作用。（3）區(qū)域地下水補(bǔ)徑排特征含水地下水類型補(bǔ)徑排條件第四系松散孔隙水接受大氣降雨補(bǔ)給；其徑流途徑受地形地貌控制，水位埋深變化與地形起伏基本一致；在東部及北部溝谷中，第四系地層分布不連續(xù)，孔隙水或在坡腳滲出進(jìn)入溪溝，或下滲補(bǔ)給風(fēng)化裂隙水；西部及南部的沖積孔隙含水層連續(xù)性相對較好，主要順地勢向地表水系排泄，少量下滲補(bǔ)給風(fēng)化裂隙水或通過民井開采排泄。錫礦山組風(fēng)化裂隙水（研究區(qū)主要

6、含水巖層）主要接受降雨入滲補(bǔ)給；受地形控制，地下水也主要順地勢向下游徑流，整體徑流方向呈自東向西；偶遇溝谷則以下降泉形式出露或向溪溝排泄；零散的民井取水也是錫礦山組風(fēng)化裂隙水的一個(gè)重要排泄途徑。92、場區(qū)水文地質(zhì)條件三、地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià)區(qū)域含水地下水類型主要特征滲透系數(shù)含水巖組第四系殘坡積物中的孔隙水主要賦存于廠區(qū)內(nèi)第四系殘坡積物中，第四系殘坡積物廣泛覆蓋于錫礦山組灰?guī)r之上。巖性主要為粘土、粉質(zhì)粘土，少量含砂粉質(zhì)粘土，地層滲透性差，防污能力有限。10-6cm/s錫礦山組下段中風(fēng)化灰?guī)r風(fēng)化裂隙水巖性主要為灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r；廠區(qū)及其鄰近周邊所在范圍均為該組巖層，溶蝕現(xiàn)象微弱，屬裂隙含水層；

7、廠區(qū)內(nèi)錫礦山組灰?guī)r風(fēng)化程度不一，中風(fēng)化層在整個(gè)場地局部有分布。10-4cm/s含水層滲透性相對較好，該地層將是地下水污染后主要的擴(kuò)散層隔水巖組錫礦山組微風(fēng)化灰?guī)r層以下隔水層隨深度增加，風(fēng)化裂隙逐漸消失，巖層的含水透水能力變差，整體地層表現(xiàn)出良好的隔水性能，成為場區(qū)內(nèi)穩(wěn)定可靠的隔水層。10三、地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià) 1、原廠區(qū)地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查及評(píng)價(jià)10（1）地下水利用現(xiàn)狀原廠區(qū)所在地位于郴州市西南約18km處，屬于郴州市北湖區(qū)石蓋塘鎮(zhèn)石蓋塘村地域。區(qū)內(nèi)為低山地貌，地勢總體西南高、北東低。根據(jù)本次對湖南郴州宇騰鉛冶煉廠原廠區(qū)的調(diào)查取樣工作中取得的水質(zhì)分析結(jié)果（主要為井水樣及泉水樣），評(píng)價(jià)區(qū)內(nèi)自

8、然條件較好，人類活動(dòng)對本地區(qū)地下水環(huán)境影響較小。（2）地下水環(huán)境監(jiān)測方案根據(jù)環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則地下水環(huán)境（HJ610-2011）的要求，本次調(diào)查對原廠區(qū)下游及周邊區(qū)域的與原廠區(qū)地下水屬同一水文地質(zhì)單元的第四系孔隙水及基巖裂隙水，原廠區(qū)下游包氣帶土壤。對水樣進(jìn)行了豐水期、枯水期2個(gè)時(shí)期的地下水水質(zhì)監(jiān)測。原廠區(qū)取樣點(diǎn)分布示意圖11（3）地下水環(huán)境現(xiàn)狀評(píng)價(jià)結(jié)果豐水期 2012年8月5處水樣中除部分水樣亞硝酸鹽、高錳酸鹽指數(shù)、鐵超標(biāo)外，其它監(jiān)測項(xiàng)均在地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB/T14848-93）類標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)亞硝酸鹽、高錳酸鹽指數(shù)超標(biāo)與長期的農(nóng)業(yè)施肥、農(nóng)田糞便灌溉和生活垃圾排放相關(guān)。鐵含量超標(biāo)的2處水樣均

9、取自當(dāng)?shù)鼐用窦业膲核?，可能與此有關(guān)。三、地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià)枯水期 2012年12月的5個(gè)水樣的監(jiān)測項(xiàng)目均在地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB/T14848-93）類標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。小結(jié) 綜上所述，根據(jù)兩期水樣結(jié)果分析，超標(biāo)的污染元素主要集中在亞硝酸鹽、高錳酸鹽指數(shù)、鐵。其中亞硝酸鹽、高錳酸鹽指數(shù)超標(biāo)與農(nóng)業(yè)施肥及生活垃圾排放有關(guān)；鐵超標(biāo)與取水井類型有關(guān)。所測水樣結(jié)果并未發(fā)現(xiàn)與原廠區(qū)生產(chǎn)過程相關(guān)的重金屬離子超標(biāo)，說明石蓋塘廠區(qū)11年的生產(chǎn)運(yùn)營對廠區(qū)及下游地區(qū)地下水環(huán)境未造成破壞。12 （4）原廠區(qū)包氣帶土壤現(xiàn)狀評(píng)價(jià)土壤浸出實(shí)驗(yàn)結(jié)果三、地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià)樣品編號(hào)取樣深度總鉛(Pb)總鋅(Zn)總砷(As

10、)總鎘(Cd)總汞(Hg)mmg/Lmg/Lmg /Lmg /Lmg /LYYT-01表層土0.270.280.00020.006200.00011YYT-02表層土4.533.250.02300.099880.00012危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別（GB 5085.3-2007）mg/L5100510.1測試結(jié)果評(píng)價(jià) 室內(nèi)土壤浸出實(shí)驗(yàn)結(jié)果表可以看出，所取巖土樣中所測的重金屬含量均在危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，表明石蓋塘廠區(qū)11年的生產(chǎn)運(yùn)營并未對廠區(qū)及其下游包氣帶土壤造成污染。13三、地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià) 2 、擬建廠區(qū)地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查及評(píng)價(jià)13（1）區(qū)域水文及地形地貌條件

11、；（2）區(qū)域第四系地層類型及包氣帶巖性、結(jié)構(gòu)、厚度及地貌關(guān)系；（3）主要基巖地層的巖性、產(chǎn)狀、裂隙發(fā)育及主要地質(zhì)構(gòu)造空間展布與地貌關(guān)系；（4）區(qū)域主要含水層和隔水層的巖性、厚度、含水性、滲透性等；（5）地下水露頭調(diào)查，包括泉的成因類型，出露位置，形成條件及泉水流量、水質(zhì)、水溫，開發(fā)利用情況；井的深度、結(jié)構(gòu)、監(jiān)測層位、水位、水質(zhì)等；（6）地下水取樣及水位測量；（7）地下水利用調(diào)查；（1）包氣帶的巖性結(jié)構(gòu)、厚度、成因及含水與透水能力；（2）擬建場區(qū)位置地下水與區(qū)域地下水關(guān)系，所在水文地質(zhì)單元的邊界、含水層的巖性結(jié)構(gòu)和地下水補(bǔ)徑排條件；（3）擬建場區(qū)范圍地下水開采利用的歷史與現(xiàn)狀；（4）場區(qū)附近井、

12、泉詳細(xì)調(diào)查，掌握開采井類型、結(jié)構(gòu)、深度、水位埋深等，掌握泉點(diǎn)出露高程、泉點(diǎn)性質(zhì)等，并選擇代表性的井泉布設(shè)地下水動(dòng)態(tài)觀測點(diǎn)；（5）是否存在其他地下水污染源、主要污染因子及對地下水污染方式與途徑等。（6）選擇開展環(huán)境水文地質(zhì)試驗(yàn)地段，布置環(huán)境水文地質(zhì)勘察工作。（）區(qū)域現(xiàn)狀調(diào)查（）擬建廠區(qū)及其周邊大比例尺調(diào)查（1）地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查水文地質(zhì)鉆探、注水試驗(yàn)、包氣帶飽和入滲試驗(yàn)（）水文地質(zhì)勘察14三、地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià)目的設(shè)備結(jié)果抽注水試驗(yàn)獲取含水層滲透性能參數(shù)廠區(qū)中心55#鉆孔 風(fēng)化裂隙含水層滲透系數(shù)：10-4 cm/s 表層土壤滲透系數(shù)：10-610-7cm/s包氣帶飽和滲透試驗(yàn)測試包氣帶滲透

13、性加拿大 Guelph 滲透儀地下水水位監(jiān)測將13處水文地質(zhì)鉆孔保留為長期監(jiān)測孔；利用民井獲取目標(biāo)含水層水位變化情況。（詳見報(bào)告表4.9、4.10 ）地下水水質(zhì)監(jiān)測對調(diào)查區(qū)及場區(qū)枯水期及豐水期水質(zhì)取樣分析。（地下水水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn)數(shù)量、類型詳見報(bào)告表 4.11） 野外水文試驗(yàn)結(jié)果15三、地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià) 實(shí)物工作量工作內(nèi)容單位數(shù)量調(diào)查范圍面積調(diào)查評(píng)價(jià)區(qū)km250重點(diǎn)勘查區(qū)km21.09野外調(diào)查水文地質(zhì)鉆探m/孔265.6/13采集土樣擾動(dòng)樣組2原狀樣組9采集巖樣組0采集水樣組42巖性觀測點(diǎn)個(gè)10高程控制點(diǎn)個(gè)38水位控制點(diǎn)偶測點(diǎn)個(gè)14長期觀測點(diǎn)個(gè)13注水試驗(yàn)組1飽和入滲試驗(yàn)組8室內(nèi)測試土樣常規(guī)

14、組20浸出試驗(yàn)組5水樣組42完成圖件報(bào)告區(qū)域?qū)嶋H材料圖幅/比例尺1/1:2.5萬區(qū)域水文地質(zhì)圖幅/比例尺1/1:2.5萬調(diào)查報(bào)告份116三、地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià)廠區(qū)及周邊生態(tài)環(huán)境較好，未發(fā)現(xiàn)周邊大型工農(nóng)業(yè)污染源的存在，地下水水質(zhì)至今未受到明顯影響。2012年8月29日9月5日，本次在評(píng)價(jià)區(qū)內(nèi)共布設(shè)了12個(gè)地下水監(jiān)測點(diǎn)。（新廠區(qū)水質(zhì)結(jié)果評(píng)價(jià)總表詳見附表十四。新廠區(qū)豐水期和枯水期的水質(zhì)結(jié)果對比表詳見附表十六） 地下水水質(zhì)分析項(xiàng)目為水溫、pH、溶解性總固體、總硬度、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）、As、Ba、Be、Ca、Cd、Co、Cr6+、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Mo、Na、Ni、Zn、F-、

15、Cl-、NO2-、NO3-、SO42-、HCO3-。在所分析的項(xiàng)目中，本次環(huán)評(píng)主要評(píng)價(jià)地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB/T14848-93）類標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)項(xiàng)目。其中水溫、pH為現(xiàn)場測定，其它陰陽離子為實(shí)驗(yàn)室測定。17三、地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià) （）地下水環(huán)境背景及現(xiàn)狀監(jiān)測（2）地下水環(huán)境現(xiàn)狀評(píng)價(jià)18豐水期與枯水期取樣點(diǎn)分布圖三、地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià)19（）地下水環(huán)境現(xiàn)狀評(píng)價(jià)結(jié)果A、豐水期（1）新廠區(qū)范圍內(nèi)：僅有XYT-20（廠區(qū)56號(hào)鉆孔）的Mn出現(xiàn)超標(biāo)，且超標(biāo)倍數(shù)較小，原因可能是成孔后鉆孔井壁部分段銹蝕從而導(dǎo)致管內(nèi)地下水Mn元素超標(biāo)，屬工程干擾； （2）區(qū)域范圍內(nèi)：66.67%水樣的NO2-出現(xiàn)超

16、標(biāo)，超標(biāo)點(diǎn)均集中在居民區(qū)，由于農(nóng)藥殘留及生活污水所致。三、地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià)B、枯水期（1）新廠區(qū)范圍內(nèi)：僅有XYT-20（廠區(qū)56號(hào)鉆孔）的Mn出現(xiàn)超標(biāo)，且超標(biāo)倍數(shù)較小，原因可能是成孔后鉆孔井壁部分段銹蝕從而導(dǎo)致管內(nèi)地下水Mn元素超標(biāo)，屬工程干擾；（2）區(qū)域范圍內(nèi)：枯水期水樣各監(jiān)測指標(biāo)均在地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB/T14848-93）類標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。C、豐、枯水期水質(zhì)對比（1）新廠區(qū)范圍內(nèi)：枯水期的超標(biāo)倍數(shù)比豐水期的小，可能是地下水對Mn存在運(yùn)移、稀釋作用，隨著地下水的徑流，Mn在地下水中不斷擴(kuò)散、稀釋，其濃度有所降低； （2）區(qū)域范圍內(nèi)：對比豐、枯水期水樣，豐水期的NO2-和PH出現(xiàn)超標(biāo)，

17、而在枯水期未見超標(biāo)，這是由于地下水對污染物存在運(yùn)移、稀釋作用，隨著地下水的徑流，污染物在地下水中不斷擴(kuò)散、稀釋其濃度會(huì)不斷降低。20 （）場地包氣帶特征巖性結(jié)構(gòu)特征 主要為第四系殘坡積層，其下伏錫礦山組(D3x1)灰?guī)r，潛水面埋深則主要位于第四系與其下伏基巖交界面附近。第四系殘坡積層廣泛分布于擬建廠區(qū)地表，巖性主要是粘土、粉質(zhì)粘土，少量含砂粉質(zhì)粘土，粘土層結(jié)構(gòu)緊密，透水性較差，可視為相對隔水層，平均厚度約11.75m。滲透性廠區(qū)包氣帶主要由第四系粘土及粉質(zhì)粘土構(gòu)成，其滲透性較差，滲透系數(shù)約為10-610-7cm/s。土壤浸出實(shí)驗(yàn)結(jié)果 室內(nèi)土壤浸出實(shí)驗(yàn)結(jié)果表可以看出，鉆孔所取巖土樣中所測的重金屬

18、含量均在危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。表明擬建廠區(qū)范圍內(nèi)包氣帶土層未受到歷史污染，同時(shí)在將來地表水的下滲補(bǔ)給過程中不會(huì)對其下伏潛水含水層構(gòu)成污染威脅。三、地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià)21四、地下水環(huán)境影響預(yù)測與評(píng)價(jià)1、研究區(qū)水文地質(zhì)條件 第四系孔隙水含水層滲透性差，且地下水分布不連續(xù)，無法構(gòu)成有意義含水層。 錫礦山組基巖裂隙水，局部少量接受上覆第四系孔隙水補(bǔ)給，基巖裸露區(qū)則直接接受大氣降雨補(bǔ)給；受地形控制，該含水層地下水也主要順地勢向下游徑流，整體徑流方向自西向東為主。主要含水層第四系孔隙水錫礦山組灰?guī)r風(fēng)化裂隙水埋藏條件賦存介質(zhì)類型 整體看來，第四系孔隙水與下伏錫礦山組基巖裂隙水之間水

19、力聯(lián)系較弱。數(shù)值模擬預(yù)測評(píng)價(jià)范圍及邊界示意圖22四、地下水環(huán)境影響預(yù)測與評(píng)價(jià)2、地下水環(huán)境影響預(yù)測評(píng)價(jià)步驟設(shè)計(jì)了天然條件和人工防滲兩種工況，并將評(píng)價(jià)區(qū)地下水環(huán)境影響預(yù)測分為包氣帶（第四系殘坡積物孔隙含水層）和飽和帶（錫礦山組灰?guī)r風(fēng)化裂隙含水層）兩個(gè)空間層次依次來完成。 預(yù)測評(píng)價(jià)的總體思路是：兩種工況下，首先分別針對模擬區(qū)包氣帶進(jìn)行污染物溶質(zhì)運(yùn)移預(yù)測，分析如果發(fā)生泄漏事故后污染物在包氣帶中的垂向運(yùn)移情況；在模擬期內(nèi)，若污染物穿過包氣帶并下滲進(jìn)入飽水帶，則再對飽水帶進(jìn)行污染物溶質(zhì)運(yùn)移規(guī)律的預(yù)測與評(píng)價(jià)。以期對兩種工況下，污染物泄漏事故一旦發(fā)生，對其污染程度及污染范圍作出客觀的預(yù)測評(píng)價(jià)。23四、地下水

20、環(huán)境影響預(yù)測與評(píng)價(jià)3、包氣帶環(huán)境影響預(yù)測與評(píng)價(jià) 研究區(qū)第四系殘坡積物空間分布連續(xù)，場地表層巖性主要為粘土、粉質(zhì)粘土，殘坡積成因。由于研究區(qū)包氣帶地層巖性單一，污染物的彌散、吸附和降解作用所產(chǎn)生的側(cè)向遷移距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于垂向遷移距離，最終確定對研究區(qū)包氣帶進(jìn)行一維數(shù)值模擬，且污染物泄漏模擬區(qū)包氣帶厚度定為10m。（1）包氣帶水文地質(zhì)概念模型：24四、地下水環(huán)境影響預(yù)測與評(píng)價(jià)3、包氣帶環(huán)境影響預(yù)測與評(píng)價(jià)、土壤水流模型（2）數(shù)學(xué)模型及方程求解： 土壤水流運(yùn)動(dòng)的控制方程為一維垂向飽和非飽和土壤水中水分運(yùn)動(dòng)方程（Richards方程），即 其中：-土壤體積含水率；h-壓力水頭L，飽和帶大于零，非飽和帶小于零

21、；z、t-分別為垂直方向坐標(biāo)變量L、時(shí)間變量T；k-垂直方向的水力傳導(dǎo)度LT-1；s-作物根系吸水率T-1。初始條件：(z,0) = 0(z) Zz0 邊界條件：上邊界： z0下邊界：h(Z，t)hb(t)其中：0(z)為剖面初始土壤含水率；Z：(地表至下邊界距離)L；qs為地表水分通量LT-1，蒸散取正值，灌溉和降水入滲取負(fù)值；hb(t)為下邊界壓力水頭L。25四、地下水環(huán)境影響預(yù)測與評(píng)價(jià)3、包氣帶環(huán)境影響預(yù)測與評(píng)價(jià)、土壤溶質(zhì)運(yùn)移模型（2）數(shù)學(xué)模型及方程求解： 根據(jù)多孔介質(zhì)溶質(zhì)運(yùn)移理論，考慮土壤吸收的飽和非飽和土壤溶質(zhì)運(yùn)移的數(shù)學(xué)模型為：控制方程： 其中：c-土壤水中污染物濃度ML-3；-土壤

22、容重ML-3；s-為單位質(zhì)量土壤溶質(zhì)吸附量MM-1；D-土壤水動(dòng)力彌散系數(shù)L2T-1；Q-Z方向達(dá)西流速LT-1；A-一般取1。初始條件： Zz0 邊界條件：上邊界： z0 下邊界：其中：c0(z)為剖面初始土層污染物濃度ML-3；qz為蒸發(fā)強(qiáng)度LT-1；qs污水下滲水量LT-1；cs污水中污染物濃度；cb(t)為下邊界污染物濃度ML-3。26四、地下水環(huán)境影響預(yù)測與評(píng)價(jià)3、包氣帶環(huán)境影響預(yù)測與評(píng)價(jià)（3）包氣帶數(shù)值模型建立將模擬區(qū)概化為一層厚度為10m的粘土層，場地平整后，不考慮植物根系吸水等因素，將模型剖分成100個(gè)單元，間隔為1cm，101個(gè)節(jié)點(diǎn)。在模型中布設(shè)5個(gè)濃度觀測點(diǎn)，分別位于2m、

23、4m、6m、8m和10m深處，模型運(yùn)行18250天（50年）。模型結(jié)構(gòu)如左圖A所示：圖A. 廠區(qū)巖性概化及觀測點(diǎn)分布圖（N為觀測點(diǎn)）圖B. 廠區(qū)鋪設(shè)防滲層后巖性概化及觀測點(diǎn)分布圖（N為觀測點(diǎn)）場地鋪設(shè)防滲層后，由于人工防滲層滲透系數(shù)與原廠地粘土層滲透系數(shù)不同，因此，人工防滲層在巖性上單獨(dú)分層。模型重新剖分為115個(gè)單元，間隔1cm，116個(gè)節(jié)點(diǎn)。在模型中布設(shè)6個(gè)濃度觀測點(diǎn)，分別位于1.5m、3.5m、5.5m、7.5m、9.5m和11.5m深處，模型運(yùn)行18250天。模型結(jié)構(gòu)如右圖B所示：27四、地下水環(huán)境影響預(yù)測與評(píng)價(jià)3、包氣帶環(huán)境影響預(yù)測與評(píng)價(jià)（3）包氣帶數(shù)值模型建立邊界、初始條件及水文地

24、質(zhì)參數(shù)上邊界：流量邊界，設(shè)定上邊界壓強(qiáng)為大氣壓，并設(shè)置降雨，降雨量按桂陽縣多年平均降雨量取值為1466.5mm，即0.402cm/d確定。下邊界：自由邊界初始條件：本次預(yù)測賦給包氣帶含水率或壓力水頭經(jīng)驗(yàn)值，對模型進(jìn)行365天計(jì)算，以365天后的穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果作為本次模擬與預(yù)測的初始值。土壤巖性降雨入滲系數(shù)殘余含水率（g/g）飽和含水率(g/g)滲透系數(shù)(cm/s)粘土0.10.070.365.0E-6人工防滲層0.10.070.361.0E-10包氣帶水文地質(zhì)初始參數(shù)取值表28四、地下水環(huán)境影響預(yù)測與評(píng)價(jià)3、包氣帶環(huán)境影響預(yù)測與評(píng)價(jià)（4）包氣帶環(huán)境影響預(yù)測情景一：天然條件下污染工況情景二：采取人

25、工防滲措施條件下污染工況模擬工況 污染物的遷移擴(kuò)散模擬選擇As作為污染因子進(jìn)行影響預(yù)測。 本次預(yù)測評(píng)價(jià)本著風(fēng)險(xiǎn)最大原則，在模擬污染物擴(kuò)散時(shí)并不考慮吸附、化學(xué)反應(yīng)等降解作用，僅考慮典型污染物因?qū)α?、彌散作用下的擴(kuò)散過程及規(guī)律。29四、地下水環(huán)境影響預(yù)測與評(píng)價(jià)情景1、天然條件下污染情景預(yù)測在無防滲措施的天然條件下，假設(shè)污酸處理站內(nèi)污酸發(fā)生泄漏，設(shè)定As為特征污染物，初始濃度2.80g/L。本著風(fēng)險(xiǎn)最大原則，年存水時(shí)間按365天計(jì)算。泄漏點(diǎn)：污酸處理站泄漏面積：參考污酸處理站部分基礎(chǔ)占地面積，設(shè)定500m2泄漏時(shí)間：5天泄漏量：與泄漏污染物直接接觸部分按第一層天然土體滲透系數(shù)取1.010-6cm/s

26、，則滲漏量為50010-610-252436002.16m3泄漏濃度：設(shè)定As為特征污染物，泄漏初始濃度2.8g/L 泄漏事故后各觀測點(diǎn)As濃度變化圖 模擬結(jié)果 包氣帶環(huán)境影響預(yù)測結(jié)果表明：當(dāng)酸庫發(fā)生泄漏后，廠區(qū)包氣帶是良好的天然防滲層，包氣帶粘土對其起到了極大的截留作用。但污染物仍能夠極緩慢的穿過包氣帶運(yùn)移到潛水含水層，并對地下水環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。T1：1825，T2：3650，T3：5475，T4：7300，T5：9125，T6：10950，T7：12775，T8：14600，T9：16425 T10：18250（單位：天）泄漏事故后不同時(shí)間段縱向濃度分布圖30四、地下水環(huán)境影響預(yù)測與評(píng)

27、價(jià) 泄漏事故后各觀測點(diǎn)As濃度變化圖 模擬結(jié)果 當(dāng)酸庫發(fā)生意外泄露后，人工防滲層能夠?qū)ξ廴疚锲鸬礁鼮槊黠@的截留作用，并進(jìn)一步降低了污染物的下滲速度和濃度。情景2、采取防滲措施條件下污染工況設(shè)計(jì)依據(jù)危險(xiǎn)廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)（GB18596-2001），并參考同類項(xiàng)目防滲設(shè)計(jì)，擬定人工防滲層：厚度1.5m、整體防滲系數(shù)按10-10 cm/s設(shè)計(jì)。同樣假設(shè)污酸處理站內(nèi)污酸發(fā)生泄漏，設(shè)定As為特征污染物，初始濃度2.80g/L。本著風(fēng)險(xiǎn)最大原則，年存水時(shí)間按365天計(jì)算。泄漏點(diǎn)：污酸處理站泄漏面積：參考污酸處理站部分基礎(chǔ)占地面積，設(shè)定500m2泄漏時(shí)間：5天泄漏量：與泄漏污染物直接接觸部分按人工防滲層

28、滲透系數(shù)取1.010-10cm/s，則滲漏量為50010-1010-252436000.000216m3泄漏濃度：設(shè)定As為特征污染物，泄漏初始濃度2.8g/LT1：1825，T2：3650，T3：5475，T4：7300，T5：9125，T6：10950，T7：12775，T8：14600，T9：16425 T10：18250（單位：天）泄漏事故后不同時(shí)間段縱向濃度分布圖31四、地下水環(huán)境影響預(yù)測與評(píng)價(jià)3、飽和帶環(huán)境影響預(yù)測與評(píng)價(jià) 擬建場地地層由上到下分別為：粘土、中風(fēng)化灰?guī)r和微風(fēng)化灰?guī)r等。粘土層結(jié)構(gòu)緊密，分布較為均勻，透水性極弱，可視為相對隔水層；地下水徑流主要存在于中-微風(fēng)化的灰?guī)r裂隙中

29、，地下水類型表現(xiàn)為潛水。因此，將模擬區(qū)概化成非均質(zhì)、水平方向各向同性、三維非穩(wěn)定流的水文地質(zhì)概念模型。（1）飽和帶水文地質(zhì)概念模型：32四、地下水環(huán)境影響預(yù)測與評(píng)價(jià)3、飽和帶環(huán)境影響預(yù)測與評(píng)價(jià)（2）地下水滲流模型的建立：、網(wǎng)格剖分及地質(zhì)模型 評(píng)價(jià)區(qū)二維網(wǎng)格剖分圖 評(píng)價(jià)區(qū)三維網(wǎng)格剖分圖 評(píng)價(jià)區(qū)二維剖分結(jié)果如圖 所示，其中結(jié)點(diǎn)數(shù)43700個(gè)，有限單元數(shù)86891個(gè)。 地質(zhì)概化模型分三層（layer）四片（slice）:三層：第一層為第四系，第二層為錫礦山組風(fēng)化裂隙含水層，第三層為未風(fēng)化基巖隔水層。四片：地面高程、板巖風(fēng)化含水層頂板、微風(fēng)化相對隔水層頂板和底板。33四、地下水環(huán)境影響預(yù)測與評(píng)價(jià)（2）

30、地下水滲流模型的建立：、邊界條件及水文地質(zhì)參數(shù)邊界條件：四周邊界：由于東、南、西和北側(cè)的地表水系切割深度已達(dá)到主要模擬含水層，因此將其概化為第一類邊界（定水頭邊界）；其間無地表水系的地方，根據(jù)地下水流場分析，取與等水位線相垂交的方向（也即地下水流線的切線方向）作為零通量邊界（流量邊界）。上邊界：降水補(bǔ)給、蒸發(fā)和井排泄邊界。下邊界：相對隔水邊界。 評(píng)價(jià)模擬區(qū)范圍及邊界參數(shù) 第四系灰?guī)r風(fēng)化裂隙出露區(qū)未風(fēng)化基巖隔水層Kxx（cm/s）4.68E-074.32E-041.00E-08Kyy（cm/s）4.68E-074.32E-041.00E-08Kzz（cm/s）3.39E-064.32E-041.

31、00E-09給水度0.030.180.01儲(chǔ)水系數(shù)1.0E-40.181.0E-40.011.0E-4降雨入滲系數(shù)0.150.15評(píng)價(jià)區(qū)水文地質(zhì)初始參數(shù)取值表34四、地下水環(huán)境影響預(yù)測與評(píng)價(jià)3、飽和帶環(huán)境影響預(yù)測與評(píng)價(jià)（3）飽和帶環(huán)境影響預(yù)測情景一：天然條件下污染工況情景二：采取人工防滲措施條件下污染工況模擬工況 污染物的遷移擴(kuò)散模擬選擇As作為污染因子進(jìn)行影響預(yù)測。 本次預(yù)測評(píng)價(jià)本著風(fēng)險(xiǎn)最大原則，在模擬污染物擴(kuò)散時(shí)并不考慮吸附、化學(xué)反應(yīng)等降解作用，僅考慮典型污染物因?qū)α?、彌散作用下的擴(kuò)散過程及規(guī)律。35四、地下水環(huán)境影響預(yù)測與評(píng)價(jià)情景2、采取防滲措施條件下污染工況設(shè)計(jì)根據(jù)上述擬定人工防滲層：

32、厚度1.5m、整體防滲系數(shù)按10-10 cm/s設(shè)計(jì)。同樣假設(shè)污酸處理站內(nèi)污酸發(fā)生泄漏，設(shè)定As為特征污染物，初始濃度2.80g/L。本著風(fēng)險(xiǎn)最大原則，年存水時(shí)間按365天計(jì)算。泄漏點(diǎn)：污酸處理站泄漏面積：參考污酸處理站部分基礎(chǔ)占地面積，設(shè)定500m2泄漏時(shí)間：5天泄漏量：包氣帶下滲量泄漏濃度：包氣帶下滲濃度情景1、天然條件下污染情景預(yù)測在無防滲措施的天然條件下，假設(shè)污酸處理站內(nèi)污酸發(fā)生泄漏，設(shè)定As為特征污染物，初始濃度2.80g/L。本著風(fēng)險(xiǎn)最大原則，年存水時(shí)間按365天計(jì)算。泄漏點(diǎn)：污酸處理站泄漏面積：參考污酸處理站部分基礎(chǔ)占地面積，設(shè)定500m2泄漏時(shí)間：5天泄漏量：包氣帶下滲量泄漏濃

33、度：包氣帶下滲濃度四、地下水環(huán)境影響預(yù)測與評(píng)價(jià)天然條件下污酸處理站泄漏情景預(yù)測評(píng)價(jià)區(qū)泄露示意圖天然條件下污酸處理站泄漏事故后裂隙水中As污染暈平面分布圖36四、地下水環(huán)境影響預(yù)測與評(píng)價(jià)天然條件下污酸處理站泄漏情景預(yù)測天然條件下污酸處理站泄漏事故后裂隙水中As污染暈剖面分布圖結(jié)果：天然條件下泄漏發(fā)生后，廠區(qū)粘土層及中-微風(fēng)化層均具有較好的天然防滲效果，污染物在包氣帶及飽水帶中的遷移極為緩慢，雖然污染物對廠區(qū)地下水產(chǎn)生了一定的影響，但污染暈并未擴(kuò)散出廠區(qū)，且垂向影響深度有限，整體上對區(qū)域地下水環(huán)境影響有限。37四、地下水環(huán)境影響預(yù)測與評(píng)價(jià)防滲條件下污酸處理站泄漏情景預(yù)測防滲條件下污酸處理站泄漏事故后裂隙水As污染暈剖面分布圖防滲條件下污酸處理站泄漏事故后裂隙水As污染暈平面分布圖結(jié)果：防滲條件下泄漏發(fā)生后，廠區(qū)人工防滲層、粘土層及中-微風(fēng)化層均具有較好的防滲效果，污染物在包氣帶及飽水帶中的遷移極為緩慢，雖然污染物對廠區(qū)地下水產(chǎn)生