基于GMS的石化园区地下水数值模拟研究

石油化工类项目在运行过程中产生的泄漏,会对周边的地下水造成污染。以湖南省丘陵地貌的某石化园区建设项目为例,利用GMS软件对园区苯罐区和有机物料罐区非正常工况和风险事故工况下污染物在地下水的运移情况进行模拟预测。结果表明,两种工况下均有部分污染物会移出厂界,风险事故工况下的污染物浓度明显高于非正常工况,导致泄漏点附近的地下水受到不同程度的影响。因此,必须采取严格的防渗措施,生产运行期也需定期监测并做好应急措施,最大程度地保护地下水。

基于GMS数值模拟的地下水环境影响评价——以某产业园为例

在地下水环境影响评价中,数值模拟的方法是定量评价地下水中污染物运移扩散规律、污染范围及浓度分布的重要手段。本文以某规划产业园为例,运用GMS三维地下水数值模拟软件建立研究区水流和溶质运移数值模型,预测污水处理池非正常状况下污水持续渗漏,污染物COD、氨氮对地下水环境的影响。结果表明:污染物持续泄漏将造成下游局部范围地下水持续污染,至模拟期20年,COD、氨氮的最大运移距离分别为106 m、93 m,超标范围分别为9069 m^(2)、8721 m^(2),由于地下水径流缓慢,迁移距离及影响范围较小。预测结果可为地下水监测及保护提供科学依据,亦可为类似水文地质条件下的地下水环评工作提供参考。

基于GMS的某钢铁厂地下水污染运移研究

钢铁冶炼工序复杂,冶炼过程产生的污染物质如未经处理直接泄露,通过包气带入渗至含水层对地下水质量造成威胁。为探究污染物在地下水中的运移情况,以某钢铁厂为研究区域,使用GMS软件构建相应的地下水数学模型。选取研究区域内超标较为严重或普遍的1,2-二氯乙烷、石油烃类、苯和萘为典型污染物,预测研究区域内的典型污染物在地下水中运移的过程。结果表明:在研究区域内典型污染物随着地下水的流向向下游运移,并且随着时间的推移其浓度不断降低。在模拟期末(30 a)研究区内1,2-二氯乙烷、石油烃类和苯的最高浓度分别为1.52 mg/L、11.16 mg/L和3.55 mg/L,研究区内萘浓度已低于一类修复目标值。其污染羽前锋尚未影响到作为研究区南部边界的南淝河。

基于GMS软件的某工业园区地下水水质影响的数值模拟预测

以安庆市高新技术产业开发区某厂区为例,基于GMS软件的MODFLOW和MT3DMS模块模拟分析污染物中模拟预测因子(COD、氨氮)在正常工况、非正常工况条件下在地下水中的运移路径、影响范围及浓度分布情况,评估其泄露可能引起的地下水污染风险。结果表明:正常工况下,20年后COD和氨氮在第一含水层最大迁移距离分别为122.6 m和71.3 m,在第一弱透水层最大迁移距离分别为100.1 m和54.3 m;正常工况下,20年后COD和氨氮在第一含水层最大迁移距离分别为194.3 m和159.8 m,在第一弱透水层最大迁移距离分别为179.7 m和146.1 m,均小于污染源与下游方向最敏感点石门湖之间最短距离。因此,在污染泄露得到及时的处理后,对敏感点处地下水环境污染风险低。

基于GMS的某污染区地下水1,2-二氯乙烷的自然运移规律研究

以上海市普陀区某1,2-二氯乙烷地下水污染场地为研究对象开展地下水污染相关研究,通过数值模拟分析污染物在自然条件下及抽水条件下的污染扩散趋势。根据场地前期环境调查结果,收集分析污染点位、浓度、深度及场地水文地质信息,利用GMS地下水模型系统中的MODFLOW与MT3DMS模型分别模拟该区域的地下水流场及1,2-二氯乙烷在不同抽提条件下的运移情况,分析污染物的运移规律。研究表明,初始污染浓度为7.2 mg/L的1,2-二氯乙烷在自然流场作用下,污染扩散主要受地下水流方向影响,经10 a扩散,污染点位中心污染物的浓度仍能达到2.7 mg/L,污染物扩散范围不断增大。抽提井的抽水作用能显著影响污染物的自然扩散,随着抽提井数量的增多,经700 d的抽提,污染羽中心污染浓度可降低至0.03 mg/L以下,满足《地下水质量标准》的第Ⅳ类筛选值的要求。

地下水模拟系统(GMS)与矿井防治水

目前地下水模拟软件很多,但GMS软件以其友好的使用界面,强大的前、后处理功能及优良的三维可视化效果正受到人们越来越广泛的应用。在对GMS软件各模块进行简单介绍的基础上,介绍了该软件的优点,分析了这套软件在矿井防治水研究领域的应用前景。

地下水模拟系统(GMS)软件

国外在应用通用标准软件进行地下水数值模拟时,GMS软件以其友好的使用界面,强大的前处理、后处理功能及其优良的三维可视效果正受到人们越来越广泛的应用。本文在对GMS软件各模块进行简单介绍的基础上,对其优缺点进行了分析。并结合实际应用经验,列举了该软件在使用过程中常遇到的一些典型问题,以供使用GMS软件的工作人员借鉴。

非正规垃圾填埋场地下水污染模拟与控制措施研究

为研究城市垃圾填埋场工程的环境及经济效应,以安徽省北部地区某城市城区某垃圾填埋场工程为例,利用GMS软件建立地下水渗流与溶质迁移三维耦合数值模型,考虑污染扩散趋势以及后期自然衰减的作用,通过模拟填埋场垃圾渗滤液泄漏后Cl-在地下水中的迁移过程以及在不同污染防控工程措施下迁移的情形,比较了其效果、工程量和成本等指标,并提出合理化建议。结果表明,自然条件下,20年后迁移距离约为400 m,到达下游城区饮用水井;当以HDPE土工膜—膨润土复合墙进行垂直防渗帷幕工程后,以HDPE土工膜进行地面封场,区域监测井Cl-浓度均低于地下水Ⅲ类标准值,控制效果显著。通过对比分析不同工程措施的效果、工程量及经济成本,最终建议采用以HDPE土工膜进行地面封场与以HDPE土工膜—膨润土复合墙作为下游区域垂直防渗帷幕的组合方案。

地下水及溶质运移数值模拟系统

介绍了地下水及溶质运移数值模拟的研究进展、数值模型的分类和数值模拟的步骤。根据数值模拟中涉及到的地质信息资源的特点,提出了基于地理信息系统(GIS)技术的地下水及溶质运移数值模拟系统的设计思路。该系统能够对模拟区域的基础地质资料、水文地质勘探资料以及数值模型的输入、输出资料进行动态管理,而且随着勘探、科研和生产的不断进行,通过对数据库的及时更新以及对数值模型的不断校正,可为不同的科研和生产方案的预测与评价提供信息资源。

基于GMS的北京市房山平原区地下水数值模拟研究

根据北京市房山平原区的水文地质条件,将研究区水文地质概念模型概化为三维非均质、各向同性、非稳定地下水流系统,并应用GMS软件对研究区地下水系统进行了识别和验证。采用情景分析方法,在模拟8种不同情景方案下规划年地下水的变化情况,给出适宜研究区地下水可持续发展的最佳方案。在情景5方案,即在中度节水、种植结构保持现状和强化减少地下水的情形下,研究区2020和2030年的地下水位处于最佳状态,相比于基准年,地下水位分别回升了3.55m和5.85m,研究区处于正均衡状态,降落漏斗消失。

地下水模型系统GMS在核电厂地下水核素迁移数值模拟中的应用

福岛事故后,核电厂地下水环境影响评价逐渐成为人们关注的焦点。本文针对某内陆核电厂,基于地下水模型系统GMS,对某厂址及其附近区域地下水进行三维数值模拟,并对重要核素H-3、Cs-137和Sr-90在地下水中的迁移行为和影响范围进行预测和评价。结果表明:一旦发生放射性废液泄漏事故,H-3迁移速度较快,会影响厂址及其附近区域地下水,但不会对厂址北部河流造成影响;Cs-137和Sr-90迁移速度缓慢,影响范围仅局限在泄漏点周围100 m范围内,不会造成厂外影响。

基于GMS的巍山煤矿煤系上伏含水层地下水数值模拟

应用地下水数值模拟软件GMS中的Modflow模块,建立三维地下水数值模型,模拟煤矿开采后地下水流场的变化。模型经过反复调参、识别、验证后,对煤矿开采后地下水流场的变化趋势进行了预测。预测结果表明,随着采煤范围扩大,矿坑排水量增加,15#煤层上伏含水层水位受到影响,开采11.7 a后,漏斗中心水位最大下降为68 m,影响范围11.7 km2。

GMS在临汾盆地地下水数值模拟中的应用

针对临汾盆地地下水降落漏斗、地面沉降和地裂缝等许多环境地质问题 ,通过GMS建立了地下水水流三维数值模型 ,提出了合理利用地下水资源的措施 ,为地下水资源的优化管理提供了科学依据。

地下水数值模拟系统在矿井涌水量计算中的应用

对于地下水数值模拟系统的应用原理、水文地质概念模型的建立过程以及对矿井涌水量的计算方法进行了详细描述,并对团柏煤矿应用地下水数值模拟系统计算矿井涌水量的情况进行了介绍。该系统经实际应用,效果良好,是进行地下水数值模拟计算的一个非常实用、有效的软件工具。

基于GMS软件对昆明北市区地下水系统的数值模拟

在掌握了昆明北市区水文地质条件的基础上,采用GMS软件建立研究区非均质各向异性三维非稳定流数学模型,运用三维等参有限元技术进行求解,同时用数值法拟合和优化渗透系数等水文地质参数。结合1985年2月—1990年2月这5年的水位、开采量及其他水文地质资料进行模型拟合校正,为昆明市科学管理地下水资源提供依据。

基于GMS的高浓度二氯甲烷液体泄漏对地下水环境污染模拟研究

高浓度二氯甲烷液体泄漏事故发生的概率极低,但一旦发生泄漏,液体下渗将会严重破坏地下水环境。为研究高浓度二氯甲烷液体泄漏对周边地下水环境的破坏程度,以甘肃某农药化工生产项目为例,采用GMS软件中的MT3DMS、 MODFLOW模块建立地下水水流和溶质运移模型,模拟预测二氯甲烷储罐泄漏对地下水环境可能产生的的污染程度和范围。结果表明:模型能够真实地反映场地实际水文地质条件,通过模拟预测得知二氯甲烷扩散导致地下水超标范围为0.620km2,最大影响长度为1 320m,无法对下部承压含水层造成影响。研究区必须采取科学合理的防渗、检测和应急措施,有效降低污染事故发生概率,消减地下水污染危害。

基于GMS数值模拟的某矿床涌水量预测研究

某矿床在开采过程中遇到一定程度的涌水。为解决涌水问题,并为防治水方案提供依据,以该矿床为研究对象,通过分析矿床水文地质条件、含水层类型及特征、地下水补给径流和排泄条件、地质构造特征、水文地质试验资料和矿床开采设计资料等,对矿床水文地质条件进行了概化,对研究区水文地质单元进行了划定,采用GMS软件建立了地下水流数值模型,预测得到了-200 m以下中段的矿坑涌水量。

高强度采矿活动对地下水影响的数值模拟研究

为探究高强度采矿活动对地下水的影响,选取内蒙古神东煤矿区某井田为研究对象,该煤矿为平面上开采面积占比大、空间上开采尺寸大、时间上开采速度快为特点的高强度开采方式。在收集整理相关水文气象、勘测资料的基础上,利用GMS(Groundwater Modeling System)数值模拟软件建立符合研究区水文地质条件的地下水流模型,对研究区未来10年采动影响下的地下水水位及流场进行预测分析,并对地下水水均衡状态进行分析。研究结果表明:高强度采动对直罗组含水层的扰动影响最大,在开采盘区内形成了多个水位降落漏斗,降落漏斗中心水位下降幅度由第1年末的105 m增大到第10年末的351 m,该层地下水整体水位与径流条件均发生改变。高强度采动对志丹群含水层的扰动影响较小,仅在矿井上方局部位置水流场发生改变,10年间,采掘中心处水位由20 m下降至116 m。通过水均衡分析可知,地下水总补给量为357589.74 m^(3)/d,总排泄量为357563.62 m^(3)/d,误差为0.0073%,其中降雨入渗是研究区的主要补给来源,占比51.90%,其次为河流补给,占比45.21%;河流排泄为主要排泄方式,占比达78.24%,其次为潜水蒸发,占比9.82%,矿井排水占比4.52%。志丹群和直罗组含水层补给排泄分别占区域总均衡量的12.0%和5.7%,其中矿井排水量为直罗组含水层的主要排泄方式,占比71.3%。研究结果为保护矿区生产安全与可持续发展提供一定依据。

临汾盆地地下水位动态变化数值模拟研究

采用GMS软件构建临汾盆地地下水数值模型,预测了不同驱动因素情景下地下水位的变化规律,并量化不同驱动因素对地下水位变化的影响程度,发现仅降水情景(枯、平、丰)时,浅层地下水位变幅大于承压地下水水位,降水量由458.8 mm至568.0 mm时,浅层地下水年平均水位变化速率差绝对值为0.11 m;仅压采情景(以2018年开采量为基准)下,浅层地下水位与承压地下水位有较大变化,压采由0%升至50%时,浅层地下水和中深层承压水年平均水位变化速率差绝对值分别为0.16、0.25 m;在汾河水位抬升情境下,仅对河流两侧的浅层地下水产生一定影响。研究结果可为临汾盆地地下水的合理利用提供参考依据。

基于GMS的日喀则市区地下水数值模拟

根据日喀则市区地下水开采现状与含水系统结构特征,建立了二维地下水数值模型,利用研究区的观测井实测水位对模型进行校正和检验,并开展了模型参数的敏感性分析,发现渗透系数对模拟结果最为敏感。进一步将校准后的数值模型用于预测研究区未来逐步扩大化开采地下水条件下的地下水流场。结果表明,与现状条件相比,2030年研究区各地下水水源地的地下水位表现为下降趋势,其地下水位平均下降2.25m,尤其在北郊水厂抽水井附近最大降深超过7m。结果可为日喀则市东嘎水库兴建的必要性论证与备用水源地的建设提供依据。