论文部分内容阅读
随着京津冀一体化的发展,北京产业结构转移,天津滨海新区成为华北石化工业基地,石油地质储量丰富,是重要的石油开采和利用基地。在石油的开采和利用过程中“跑冒滴漏”对地下水环境污染造成严重威胁。本文首先针对地下水污染过程开展了室内外试验研究,掌握了地下水石油污染的规律和重要参数;在此基础上,建立了研究区地下水流模型和地下水溶质迁移模型,进行了地下水石油污染数字化模拟预测和地下水环境容量的研究;最后,根据地下水污染过程及数值模拟的结果,提出了地下水石油污染防治措施。通过静态和动态试验研究了包气带中粉质粘土和粉砂土的防污性能。在静态试验中,吸附等温模型研究表明粉质粘土和粉砂土对石油污染物的吸附规律更符合Freundlich吸附模式,吸附动力学研究表明,粉质粘土和粉砂土对石油污染物的吸附平衡时间为24h,饱和吸附量分别是10.8mg/kg和4.7mg/kg。在动态试验中,通过室内土柱模拟降雨淋滤速度对吸附性能的影响,结果表明淋滤速度越快,越不利于包气带土壤对石油的吸附。通过现场抽水试验和测定孔隙度试验确定了研究区地下含水层的重要参数。潜水含水层的渗透系数范围为0.05-0.14m/d;淤泥质粘土的孔隙度为0.12,粉质粘土的孔隙度为0.18,粉土的孔隙度为0.21。在试验研究的基础上,建立了研究区地下水系统概念模型、地下水流数值模型和地下水溶质迁移模型,对研究区地下水石油污染进行了数值模拟,结果表明在水平方向上,石油污染浓度最大超标距离达35.72m,污染范围1678.15m2;在垂向上,石油污染物的最大污染深度达11.25m。对地下水石油环境容量的研究结果表明地下水石油环境容量最大值为10.9g/d,最小值为1.2g/d。为地下水石油污染防治提供科学依据。根据地下水石油污染模拟预测和石油开采区地下水石油环境容量研究结果,通过反演算求出石油开采区防渗层的渗透系数阈值为1.09×10-12cm/s。据此确定了泥浆池防渗层结构由长丝无纺土工布、HDPE土工膜、天然砂砾保护层和表面浇筑混凝土组成,其中主体防渗层HDPE土工膜渗透系数为1.0×10-13cm/s。并对防渗层结构的合理性进行了技术分析。