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基于数值模拟方法研究煤层气采出水对地下水环境的影响

基于数值模拟方法研究煤层气采出水对地下水环境的影响
基于数值模拟方法研究煤层气采出水对地下水环境的影响

地表水环境影响评价(报告书).

地表水环境影响评价 ——紫金山铜矿环境影响报告书(报批版) 评价项目 紫金山铜矿开发过程中将产生废水、废气、噪声和固体废物等污染源,其中主要是废水和固体废弃物,并伴有植被破坏、土层扰动等可能导致水土流失与影响矿区生态的问题。 结合区域环境特征和环境保护目标的分布情况,确定的评价项目有地表水环境、生态环境和大气环境。 评价工作等级 (1)地表水环境影响评价工作等级 紫金山铜矿正常情况下的废水排放量为5700~12300m3/d,主要污染物有pH、Cu、Pb、Zn、As 和Cd,排入的地表水体为汀江。汀江年均流量为185m3/s(属大河),水质按Ⅲ类标准控制。根据《环境影响评价技术导则-地面水环境》(HJ/T2.3-93),确定地表水环境评价工作等级为二级。 评价内容 (1)地表水环境影响评价 采矿废水正常和事故排放情况下对汀江的影响;选冶废水事故排放情况下对汀江的影响。 评价因子 (1)地表水环境评价因子:pH、Cu、Pb、Zn、As、Cd。 环境质量现状

由表4-5可知:汀江及旧县河各项水质指标均符合《地表水环境质量标准》(GB3838 -2002)“Ⅲ类标准”要求,其达标率为100%,说明汀江及旧县河的水质情况良好。 地表水环境影响预测与评价 1 预测模式及参数选取 1.1预测模式选取 由于在铜矿排入汀江处建有金山电站,堆浸场废水排入金山电站库区内,520m 中段废水排入发电站下游的汀江,故评价分排入库区和汀江两种情况进行预测,同时考虑金山电站发电期(非发电期)水文情况。 (1)汀江:混合过程段采用二维稳态混合模式(岸边排放),混合过程段的长度计算采用(2)式。 M y =(0.058H+0.0065B)(gHI)1/2 式中:C (x,y)—预测点污染物浓度,mg/L ; Q p —废水排放量,m 3/s ; C p -污染物排放浓度,mg/L ; C h —河流上游污染物浓度,mg/L ; x —预测点距排放口的距离,m ; y —预测点距岸边的距离,m ; B —河流宽度,m ; u —河流中断面平均流速,m/s ; M y —横向混合系数,m 2/s ;

地表水环境影响评价报告书

地表水环境影响评价——紫金山铜矿环境影响报告书(报批版) 评价项目紫金山铜矿开发过程中将产生废水、废气、噪声和固体废物等污染源,其 中主要是废水和固体废弃物,并伴有植被破坏、土层扰动等可能导致水土流失与影响矿区生态的问题。 结合区域环境特征和环境保护目标的分布情况,确定的评价项目有地表水环境、生态环境和大气环境。 评价工作等级 (1)地表水环境影响评价工作等级 紫金山铜矿正常情况下的废水排放量为5700~12300m/d,主要污染物有pH、Cu、3Pb、Zn、As 和Cd,排入的地表水体为汀江。汀江年均流量为185m/s(属大河),3水质按Ⅲ类标准控制。根据《环境影响评价技术导则-地面水环境》(HJ/T2.3-93),确定地表水 环境评价工作等级为二级。 评价内容 (1)地表水环境影响评价 采矿废水正常和事故排放情况下对汀江的影响;选冶废水事故排放情况下对汀江的影响。 评价因子 (1)地表水环境评价因子:pH、Cu、Pb、Zn、As、Cd。 环境质量现状. 由表4-5可知:汀江及旧县河各项水质指标均符合《地表水环境质量标准》(GB3838 说明汀江及旧县河的水质情况良好。%,2002)“Ⅲ类标准”要求,其达标率为100-地表水环境影响预测与评价 1 预测模式及参数选取

1.1预测模式选取 由于在铜矿排入汀江处建有金山电站,堆浸场废水排入金山电站库区内,520m 中段废水排入发电站下游的汀江,故评价分排入库区和汀江两种情况进行预测,同时考虑金山电站发电期(非发电期)水文情况。 (1)汀江:混合过程段采用二维稳态混合模式(岸边排放),混合过程段的长度计算采用(2)式。 M =(0.058H+0.0065B)(gHI)1/2 y 式中:C —预测点污染物浓度,mg/L ; (x,y) Q —废水排放量,m/s ; 3p C -污染物排放浓度,mg/L ; p C —河流上游污染物浓度,mg/L ; h x —预测点距排放口的距离,m ; y —预测点距岸边的距离,m ; B —河流宽度,m ; u —河流中断面平均流速,m/s ; M —横向混合系数,m ;/s 2y H —河流平均水深,m ; a —排放口到岸边的距离,m ; I —河流坡降; g —重力加速度,取9.81m/s 。 2 (2)金山电站库区:预测模式选用(3)式。 式中:符号含义同前。 )汀江:完全混合段采用河流完全混合模式(3) +Q+CQ/(QC =(CQ hhpphp 式中:符号含义同前。 参数选取1.2 )按导则中推荐的经验公式求取。横向混合系数(M y 水文参数1.3 水文基本特征(1)、/s ,多年日平均最大流量4090m 据上杭县水文站资料,汀江年平均流量186m/s 33 ,年平均含沙993.3mmm ,年平均径流深度,年径流量58.49×108.45m 最小流量/s 338 1370kt 。,年平均输沙量量0.25kg/m 3 旧县河为境内汀江第一大支流,发源于连城莒溪白眉山北麓,经新泉进入上杭县境内,流经南阳、旧县、临城三个乡,在临城乡九州村汇入汀江。上杭县境内流,1090m/s 多年平均流量47.3m/s,多年日平均最大流量域面积716km ,河长45.38km ,323 /s 。最小流量2.23m 3 ,0.0012m/m ,坡降为50m ,平均水深为0.77m 汀江水文基本参数:枯水期河宽为 。0.0026m ·s 粗糙率为-1/3 金山水电站对汀江水文的影响(2),死m ×10100.55×m ,调节库容0.264金山水电站总库容(校核洪水位以下)3388 4.95km 。m0.28×10,正常蓄水位设计水库面积库容238不发电时22:00,和5:00~金山电站正常情况下放水发电时间为每天8:00~12:00 丰(个小时电站下泄流量为零。雨季~13:0014:00,即在一天中有11~间为23:007:00和 24小时放水发电。水期)整天年最枯月平均根据金山水电站的发电情况,本评价考虑最不利情况,选择近10 1。—/s 流量16.7m 作为上游来水量,相应的水库出流(根据径流调节)详见表5 3

中国地下水数值模拟的现状与展望_薛禹群

高 校 地 质 学 报 Geological Journal of China Universities 2010 年 3 月,第 16 卷,第 1 期,1-6页March 2010,Vol. 16, No.1, p. 1-6中国地下水数值模拟的现状与展望 薛禹群 (南京大学 地球科学与工程学院 水科学系, 南京 210093) 摘要:回顾了中国地下水数值模拟的发展历程,指出了当前地下水模拟研究领域中存在的问题:基础理论的实验研究重视不够;过多依赖模拟技术,盲目追求软件的版本和模拟结果的可视化程度;轻视水文地质问题和条件的研究;以致于取得的成果跟踪性的占多数,原始创新的很少等。因此作出地下水数值模拟的展望,并指出该领域今后十年(2011~2020年)优先发展的8个研究方向。 关键词:地下水;数值模拟;优先发展方向 中图分类号:P641 文献标识码:A 文章编号:1006 -7493(2010) 01-0001-06 Abstract: The present situation of research on groundwater numerical simulation in China is briefly reviewed and analyzed. Problems existing in the development process are summarized. The prospect of the groundwater numerical simulation and some preferential development orientations of this field in the coming decade (2011~2020) is put forward.Key words: groundwater; numerical simulation; preferential development orientation XUE Yu -qun Department of Hydrosciences, School of Earth Sciences and Engineering, Nanjing University, Nanjing 210093, China Present Situation and Prospect of Groundwater Numerical Simulation in China 收稿日期:2009-11-20;修回日期:2010-02-05 作者简介:薛禹群,男,1931年生,教授,中国科学院院士,主要从事水文地质和地下水模拟的教学和科研工作;E -mail: yuqunx@https://www.doczj.com/doc/9114440502.html, 经过三十五、六年的发展,地下水模拟在中国经历了从无到有、从简单的水流模型到比较复杂的物质和热量运移模型;从仿制到独立研制,最后走向世界的艰难发展历程。现在可以说中国已经差不多建立了国际上讨论的各类模型:预报模型、管理模型和识别模型。研究范围涉及饱和带、非饱和带和饱和-非饱和带。基本满足了国民经济发展建设的需要。但还应从更高的角度冷静地查看我们发展中存在的问题,还应从国际上地下水模拟的发展趋势和国民经济发展对地下水的要求来制订发展规划,把我国地下水模拟事业推向一个新的、更高的高度,做出与中国作为世界大国相匹配的贡献。 1 研究现状 近几十年来,随着地下水科学和计算机科学的发展,地下水数值模拟也得到了快速发展,主要体现在:加拿大Borden基地、美国Cape Cod基地与Columbus基地开展的大型野外试验场研究,大大丰富了地下水溶质运移的理论和方法,取得不少新的认识,并为发展和检验溶质运移理论和相应数学模型提供了大量数据(MacKay et al,1986; LeBlanc et al,1991; Bogga et al,1992;Zheng and Gorelick,2003);随机方法在非均质介质渗流和溶质运移的模拟中得到比较多的应用,从而加深、甚至改变了人们对此类介质中流体运 DOI:10.16108/j.issn1006-7493.2010.01.005

环评爱好者论坛_地下水环评导则2011

一、适用范围 适用于地下水为供水水源,及对地下水环境可能产生影响的建设项目环评,规划环评中的地下水环评也可参照执行。 二、术语 1、地下水――惟各种形式埋藏在地壳空隙中的水,包括包气带和饱水带中的水。 2、包气带/非饱和带――地表与潜水面之间的地带。 3、饱水带――地下水面以下,土层或岩层空隙全部被水充满的地带,含水层都位于饱水带中。 4、潜水――地表以下,第一个稳定隔水层以上具有自由水面的地下水。 5、承压水――充满于上下两个隔水层间的地下水,承受压力大于大气压力。 6、地下水背景值――又叫地下水本底值,自然条件下地下水中各个化学组分在未受污染情况下的含量。 7、地下水污染――人为或自然原因导致地下水化学、物理、生物性质改变使地下水水质恶化的现象。 8、地下水污染对照值――评价区域内历史记录最早的地下水水质指标统计值,或评价区域内受人类活动影响速度较小的地下水水质指标统计值。 9、环境水文地质问题――指因自然或人类活动产生的与地下水有关的环境问题,如地面沉降、次生盐渍化、土地沙化等。 三、总则 1、建设项目分类 I类:指在项目建设、生产运行和服务期满后的各个过程中,可能造成地下水水质污染的建设项目。 II类:指在项目建设、生产运行和服务期满后的各个过程中,可能引起地下水流场或地下水水位变化,并导致环境水文地质问题的建设项目。 III类:同时具备前两类特征的建设项目。 2、评价基本任务 进行地下水环境现状评价,预测和评价建设项目实施过程中对地下水环境可能造成的直接影响和间接危害(包括地下水污染、地下水流场或地下水位变化),并针对影响和危害提出防治对策,预防控制环境恶化,保护地下水资源,为项目选址决策、工程设计和环境管理提供科学依据。 3、工作程序及工作内容 分准备、现状调查与工程分析、预测评价和报告编写四个阶段。 1

矿山地下水环境影响评价报告

1 总论 1.1 地下水质量标准 评价区域地下水执行《地下水质量标准》(GB/T14848-93)Ⅲ类标准,标准值见表1。 表1 地下水质量标准 1.2 环境保护目标 地下水环境保持《地下水质量标准》(GB/T 14848-93)中的Ⅲ类标准,具体的保护目标情况详见表2和附图XX(环境敏感点分布图)。 表2 主要环境保护目标

1.3地下水评价等级 由于开采过程需要抽排水,可能会引起局部的地下水位下降,同时由于矿体的开挖扰动、废石和矿石的堆放也有可能在一定程度上影响地下水的水质,因此本项目属于Ⅲ类建设项目。 (1)根据Ⅰ类建设项目的评价工作等级划分依据 矿区主要含水岩组为基岩构造裂隙含水岩组,其岩性为下奥统黄隘组泥质砂岩、长石石英砂岩夹薄层页岩和砂岩等组成,厚约800多米,分布在矿区约90%的地方。经试验,该岩层的渗透系数K为0.00066m/d(7.64×10-7cm/s)。从勘察钻孔的静止水位判定,本区地下水位埋深11.16~35m。因此,包气带防污性能为“中”。 评估区围只有一些季节性的溪沟,大气降雨是评估区地下水的主要补给来源,它主要通过表层下渗补给地下水,赋存于下伏的基岩构造裂隙中。大气降水除少量沿岩石裂隙或孔隙往地下渗透以外,绝大部分均沿山坡流入矿区小冲沟处。可见,建设场地的含水层易污染特征为“不易”。 矿区围无特殊地下水资源保护区,但矿区外围的塘梨山屯、红星屯等村民以井水为主要饮用水源。本项目地下水环境敏感程度为“较敏感”。 项目经中和处理达标后外排的生产废水(含矿井涌水)的量为75m3/d,因此,污水的排放强度为“小”。 根据矿石的毒性浸出结果,浸出液呈碱性,因此其主要污染物为酸碱度,推测生产废水的污水复杂程度为“简单”。 对照HJ610-2011《环境影响评价技术导则地下水环境》,按Ⅰ类建设项目的分级判别,本项目地下水环境评价等级定为三级(见表1-3)。

地下水环评实践思考与建议

12特别关注 地下水环评实践思考与建议 陈鸿汉 梁鹏 刘明柱 王柏莉 摘要:地下水是水资源的重要组成部分,开展建设项目地下水环评是从源头控制污染的最有效手段,对地下水保护具有重要意义。《环境影响评价技术导则 地下水环境》 (HJ 610—2011)的颁布,规范了建设项目地下水环评工作。本文结合《技术导则》的实践,分析了地下水环评现状与存在的主要问题,提出了对这些问题的思考与对策建议。 关键词:地下水;环评;实践;对策建议 中图分类号:X828 文献标识码:C 文章编号:2095-6444(2014)03-0012-03 《环境影响评价技术导则 地下水环境》(HJ 610—2011)[1](以下简称《技术导则》)的颁布填补了我国现行环评技术标准体系的空白,标志着我国环评工作已从关注地表以上可见的环境影响,逐渐向地下隐蔽的影响延伸,是环保系统构建全方位立体空间污染防范体系的又一新举措。通过加强《技术导则》的宣贯培训及技术研讨,极大地推动了地下水环评工作的有序前进,进一步提高了项目建设单位和环评单位对地下水环境保护的认识。 地下水环评的重要意义 地下水作为水资源的重要组成部分,在保障饮用水安全、支撑社会经济发展等方面发挥着越来越重要的作用,地下水环境污染已引起国家的高度重视,开展建设项目的地下水环评对于保护地下水具有重要意义。 地下水环评是地下水污染源头防控的有效手段 调查显示,目前我国地下水开采总量已占总供水量的18 %,在全国657个城市中有400多个城市以地下水为饮用水水源。然而,随着经济社会的高速发展,开发建设活动对地下水环境的影响日益凸显,主要表现为:一方面,地下水资源过量开采导致环境水文地质问题加剧。建设项目对地下水资源的大量开采,导致水量减少、水源枯竭,区域地下水位不断下降,乃至引起地面沉降、植被退化、海水入侵等。另一方面,开发建设活动加剧引起地下水环境质量恶化。已有调查数据显示,我国地下水污染表现为由点状、带状向面上扩散,从城市向农村蔓延,自浅层向深层扩散的趋势。石油化工、煤化工、冶炼、农药、焦化等行业造成的地下水污染和风险逐步显现。保护好地下水资源环境,直接关系到经济社会可持续发展和子孙后代生存安全。为此,近年来我国连续制定了《全国地下水污染防治规划(2011—2020年)》和《全国土壤环境保护“十二五”规划》,将地下水污染防治工作列入政府的重要议事日程。地下水污染防治必须把污染预防控制放在首位,地下水环评是地下水污染源头防控的有效手段。 地下水环评是保障群众饮用水安全的重要举措为了保护饮用水水源,国家制定了一系列饮用水水源保护规划与规范[2]。但随着我国城市化、工业化进程的加快,地下水污染加剧,甚至在地下水饮用水水源保护区及其补给区内仍不同程度地存在各种污染源,地下水型饮用水源安全仍不断受到严重威胁,饮用水水源保护面临巨大压力。只有通过立法层面才能有效地遏制地下水环境屡被污染的现状,才能解除饮用水水源面临的威胁。《技术导则》的实施极大地提高了社会对地下水环境保护的认识,有力地推动了国家现行相关法律法规与政策的贯彻实施,对于保障饮用水安全具有十分重要的意义。 地下水环评现状与问题分析 《技术导则》的实施规范了建设项目地下水环评工作,但在实践中,一些环评单位由于缺乏地下水专业人员和相关专业知识,对《技术导则》技术要求的理解和执行还存在一些问题。

地表水环境影响评价报告书

. 地表水环境影响评价 ——紫金山铜矿环境影响报告书(报批版) 评价项目 紫金山铜矿开发过程中将产生废水、废气、噪声和固体废物等污染源,其中主要是废水和固体废弃物,并伴有植被破坏、土层扰动等可能导致水土流失与影响矿区生态的问题。结合区域环境特征和环境保护目标的分布情况,确定的评价项目有地表水环境、生态环境和大气环境。 评价工作等级 (1)地表水环境影响评价工作等级 紫金山铜矿正常情况下的废水排放量为5700~12300m/d,主要污染物有pH、Cu、3Pb、Zn、As 和Cd,排入的地表水体为汀江。汀江年均流量为185m/s(属大河),3水质按Ⅲ类标准控制。根据《环境影响评价技术导则-地面水环境》(HJ/T2.3-93),确定地表水环境评价工作等级为二级。 评价内容 (1)地表水环境影响评价 采矿废水正常和事故排放情况下对汀江的影响;选冶废水事故排放情况下对汀江的影响。 评价因子 (1)地表水环境评价因子:pH、Cu、Pb、Zn、As、Cd。 环境质量现状 . 范文. .

(GB3838 《地表水环境质量标准》5可知:汀江及旧县河各项水质指标均符合由表4-说明汀江及旧县河的水质情况良好。100%,-2002)“Ⅲ类标准”要求,其达标率为 地表水环境影响预测与评价 1 预测模式及参数选取 1.1预测模式选取520m由 于在铜矿排入汀江处建有金山电站,堆浸场废水排入金山电站库区内,中段废水排入发电站下游的汀江,故评价分排入库区和汀江两种情况进行预测,同时考虑金山电站发电期(非发电期)水文情况。)汀江:混合过程段采用二维稳态混合模式(岸边排放),混合过程段的长度计(1 (2)式。算采用

煤层气藏采出水对环境的影响及治理技术

3高哲荣,工程师;1985年毕业于西安石油学院地球物理仪器专业;现从事石油地质研究工作。地址:(102801)河北省廊坊市万庄44号信箱天然气研究所。电话:(010)62095017转3400。 煤层气藏采出水对环境的影响及治理技术 高哲荣3 (中国石油天然气总公司石油勘探开发科学研究院) 于晓丽 (中国石油天然气总公司环境监测中心) 高哲荣等.煤层气藏采出水对环境的影响及治理技术.天然气工业,1997;17(1):58~60 摘 要 我国是世界上煤层气资源最丰富的国家之一,初步预测煤层气远景资源量为35×1012~ 25×1012m 3。煤层气以资源潜力、优质能源和化工原料、埋藏浅、开发成本低、受益时间长等优越条件,日益被人们 所重视。但是,一般来说,煤层气的开发会带来矿化度高的采出水。文中从煤层采出水的来源、化学组成入手,论述了煤层气藏采出水对环境的影响,提出了煤层气藏采出水的处理工艺、处理方法以及煤层气的有效利用方式等治理对策。 主题词 煤层气 采出水 环境影响 处理 技术 研究 煤层气系指赋存于煤层中的天然气,包括煤层颗粒表面的吸附气、煤层裂缝和割理内的游离气、煤层水中的溶解气以及煤层夹层中的游离气四大部分。吸附气占总含气量的90%以上,故又称为吸附气。煤层气由90%~99%的CH 4和少量其它气体 (CO 2、N 2、C 2+ )组成。早在本世纪50年代,煤层气就已在国外一些地区被利用。到1994年底,全美已有6000多口煤层气井,年产量逾210×108m 3,约占美国天然气总产量的4.2%。世界一些煤炭资源丰富的国家也开始从事这方面的研究和探索,如澳大利亚、加拿大等。我国地矿、煤炭、石油部门已开始投入煤层气这一新领域的勘探,同时吸引了众多的国外公司寻求与中国合作。目前已完钻90多口煤层气试验井。由于我国煤层气工业起步晚,现在还没有进入商业性开发阶段,基本上处于选区评价阶段。 煤层气藏采出水对环境的影响 1.煤层气藏采出水及其化学组成 由于煤层气藏的形成需要有一个较稳定的水动 力条件,与煤层气共存的是大量的煤层水。为了使煤层气解吸并流向井底,首先要排水降压。水力压裂可以缩短这种排水降压时间。所谓水力压裂就是用水力产生的人工裂缝来沟通煤层中的天然裂缝,以加速煤层的排水降压,使煤层甲烷气投入开发。美国把水力压裂作为煤层气井增产的优选措施。我国80余 口煤层气的开发实验井,多数也采用水力压裂。因此,在煤层气井采气前及采气过程中,伴随着水的不断产出。如鲁西地区靠近历城的济古1井,太原组62018~687m ,日产气500m 3、产水200m 3;河东地区高家坪附近,由中原油田施工的SG —3井,日产气2×104m 3、产水40m 3。煤层气生产与常规天然气生产的最大差别之一就在于这种采出水。在煤层气生产之前,一般来说,要从井中抽水长达6个月或更久。当进行多煤层气生产时,产出水量会更多。 煤层气藏采出水的主要化学组分包括碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物、钙、镁和钠等。其次还有少量的铁、硫化物等。表1列出了湖南冷试1井等井采出水的组分。 表1 湖南冷试1井等井采出水组分 Table 1.Co m pestion of produced water fro m well L engsh i 1i n Hunan and so m e other wells 井 名N a ++K +Ca 2+M g 2+HCO 3-CO 2-3SO 2-4 Cl -矿化度 湖南冷试1井3366 12102143未检出未检出1511718445376 大城胜热1井 1170-6100250-510016713165 大参1井1547241012128901930101401218084452 注:1)湖南冷试1井为水样采集后,通过长途运输送回实验室 后的测定结果,未能在煤层气井采出口直接采样测定,此结果仅作参考;2)单位均为m g L 。 ? 85?钻采工艺与装备1997年1月

地下水环境影响评价专题报告(一、二级)

地下水环境影响评价专题报告 (一、二级评价参照) 北京中咨华宇环保技术有限公司 2014年1月 目录

1总论 (3) 编制依据 (3) 1.1.1法律法规、相关政策、技术规范及技术导则 (3) 1.1.2工作技术资料及文件 (3) 地下水环境功能 (3) 评价执行标准及保护目标 (3) 1.3.1评价执行标准 (3) 1.3.2保护目标 (3) 地下水评价等级 (4) 1.4.1评价工作定级 (4) 1.4.2评价范围 (5) 1.4.2.1Ⅰ类建设项目 (5) 1.4.2.2Ⅱ类建设项目 (5) 1.4.2.3Ⅲ类建设项目 (5) 2拟建项目概况与工程分析 (6) 3地下水环境现状调查与评价 (7) 地下水环境现状调查内容 (7) 3.1.1水文地质条件调查 (7) 3.1.2环境水文地质问题调查 (7) 3.1.3地下水污染源调查 (8) 3.1.4地下水环境现状监测 (8) 3.1.5环境水文地质勘察与试验 (8) 地下水环境现状评价 (9) 3.2.1污染源整理与分析 (9) 3.2.2地下水水质现状评价 (11) 3.2.3环境水文地质问题分析 (12) 4地下水环境影响预测与评价 (13) 地下水环境影响预测 (13) 4.1.1预测范围 (13) 4.1.2预测时段 (13) 4.1.3预测因子 (13) 4.1.4预测方法 (14) 4.1.5预测模型概化 (14) 地下水环境影响评价 (14) 4.2.1评价范围 (14) 4.2.2评价方法 (14) 5地下水环境保护措施 (15) 建设项目污染防治对策 (16) 环境管理对策 (16) 6评价结论与建议 (17)

地下水数值模拟任务、步骤及常用软件.doc

地下水数值模拟任务、步骤及常用软件 1地下水模拟任务 大多数地下水模拟主要用于预测,其模拟任务主要有 4 种: 1)水流模拟 主要模拟地下水的流向及地下水水头与时间的关系。 2)地下水运移模拟 主要模拟地下水、热和溶质组分的运移速率。这种模拟要特别考虑到“优先流”。所谓“优先流”就是局部具有高和连通性的渗透性,使得水、热、溶质组分在该处的运移速率快于周围地区,即水、热、溶质组分优先在该处流动。 3)反应模拟 模拟水中、气 -水界面、水 -岩界面所发生的物理、化学、生物反应。 4)反应运移模拟 模拟地下水运移过程中所发生的各种反应,如溶解与沉淀、吸附与解吸、 氧化与还原、配合、中和、生物降解等。这种模拟将地球化学模拟 (包括动力学模拟 )和溶质运移模拟 (包括非饱和介质二维、三维流 )有机结合,是地下水模拟的发展趋势。要成功地进行这种模拟,还需要研究许多水 -岩相互作用的化学机制和动力学模型。 2模拟步骤 对于某一模拟目标而言,模拟一般分为以下步骤: 1)建立概念模型 根据详细的地形地貌、地质、水文地质、构造地质、水文地球化学、岩石 矿物、水文、气象、工农业利用情况等,确定所模拟的区域大小,含水层层 数,维数(一维、二维、三维),水流状态(稳定流和非稳定流、饱和流和非饱和流),介质状况 (均质和非均质、各向同性和各向异性、孔隙、裂隙和双重介质、

流体的密度差 ),边界条件和初始条件等。必要时需进行一系列的室内试验与野 外试验,以获取有关参数,如渗透系数、弥散系数、分配系数、反应速率常数等。 2)选择数学模型 根据概念模型进行选择。如一维、二维、三维数学模型,水流模型,溶质 运移模型,反应模型,水动力 -水质耦合模型,水动力 -反应耦合模型,水动力 - 弥散 -反应耦合模型。 3)将数学模型进行数值化 绝大部分数学模型是无法用解析法求解的。数值化就是将数学模型转化为 可解的数值模型。常用数值化有有限单元法和有限差分法。 4)模型校正 将模拟结果与实测结果比较,进行参数调整,使模拟结果在给定的误差范 围内与实测结果吻合。调参过程是一个复杂而辛苦的工作,所调整的参数必须 符合模拟区的具体情况。所幸的是,最近国外已花费巨力开发研究了自动调参 程序 (如 PEST),大大提高了模拟者的工作效率。 5)校正灵敏度分析 校正后的模型受参数值的时空分布、边界条件、水流状态等不确定度的影响。 灵敏度分析就是为了确定不确定度对校正模型的影响程度。 6)模型验证 模型验证是在模型校正的基础上,进一步调整参数,使模拟结果与第二次 实测结果吻合,以进一步提高模型的置信度。 7)预测 用校正的参数值进行预测,预测时需估算未来的水流状态。

地下水数值模拟报告

中国地质大学 研究生课程论文封面地下水数值模拟模型建立的一般步骤 课程名称:地下水数值模拟 教师: 研究生: 研究生学号: 研究生专业: 所在院系: 类别: B.硕士 日期:2014 年12月31日

注:1、无评阅人签名成绩无效; 2、必须用钢笔或圆珠笔批阅,用铅笔阅卷无效; 3、如有平时成绩,必须在上面评分表中标出,并计算入总成绩。

随着工农业生产的发展和人民生活水平的提高,水资源的供需矛盾日渐突出,大量开采地下水,产生了诸多的地质环境问题,如区域水位大幅下降,漏斗不断扩大,产生地面沉降、塌陷、水质恶化、泉水干涸等问题。因此对地下水资源的合理开发利用提出了更高的要求,即要从定量角度对地下水资源进行预测和评价,建立合理的开发利用方案。但水文地质条件客观的复杂性,限制了用地下水动力学中建立的解析法解决问题的广泛性。于是,70年代初以来,随着电子计算机的发展,地下水数值模拟技术逐渐渗透到水文地质学科,开拓了水文地质领域的定量计算。人们通过地下水数值模拟技术,来获得满足一定工程要求的数值解,尤其在水量计算、资源评价、地下水污染预测、地下水的合理开发和地下水资源管理等方面应用更加广泛。经过20年的探索和实践表明,地下水数值模拟对水文地质学科中某些理论和实际问题的解决起了很大作用,构成现代水文地质学科形成和发展的重要推动力之一,己成为人们揭示水文地质规律和资源评价与管理中必不可少的工具。 地下水系统数值模拟是定量分析地下水资源和地下水环境变化的手段。其实现过程为:在给定的地下水系统水文地质条件下,从初始状态开始,根据初始水位及地面标高等确定初始蒸发量、灌溉入渗量及泉水溢出量,再由边界附近的初水力梯度确定边界流量,然后通过上述定解条件对数学模型离散求解,得到下一时刻各点的水位(包括边界水位)。根据求得的水位,确定新的蒸发量、灌溉入渗量、泉水溢出量、边界水力梯度和边界流量,为下一步计算提供依据。不断重复上述过程,就可实现地下水动态数值模拟。此模拟过程避免了定解条件的先验给定,由具体的开采规划和开采后的水文地质环境来确定新的补排关系。 地下水数值模拟广泛应用于地下水位预测、地下水资源开发利用规划、地下水循环机制研究、地下水溶质及热运移研究、地下水资源预报与评价等,并在我国取得了巨大成就。 关键词:地下水数值模拟;溶质运移;模型建立;

第五章地下水环评导则与相关环境标准

第五章地下水环境影响评价技术导则与相关水环境标准 第一节环境影响评价技术导则一地下水环境 1《环境影响评价技术导则一地下水环境》(HJ 610-2011 )适用于以地下水作为供水水源及对地下水环境可能产生影响的建设项目的环境影响评价。 规划环境影响评价中的地下水环境影响评价可参照执行。 2建设项目分为三类: (l)I 类:指在项目建设、生产运行和服务期满后的各个过起中,可能造成地下水水质污染的建设项目: (2)II 类:指在项目建设、生产运行和服务期满后的各个过程中,可能引起地下水流场或地下水水位变化,并导致环境水文地质问题的建设项目: (3)III类:指同时具备I 类和II 类建设项目环境影响特征的建设项目。 3根据不同类型建设项目对地下水环境影响程度与范围的大小,将地下水环境影响评价工作分为一、二、三级。 4地下水环境影响评价的基本任务包括: (l)进行地下水环境现状评价; (2)预测和评价建设项目实施过程中对地下水环境可能造成的直接影响和间接危害(包括地下水污染、地下水流场或地下水位变化), (3)并针对这种影响和危害提出防治对策,预防与控制地下水环境恶化,保护地下水资源,为建设项目选址决策、工程设计和环境管理提供科学依据。 5四个工作程序:地下水环境影响评价工作可划分为准备阶段、现状调查与工程分析阶段、预测评价及报告编写阶段。 6各阶段主要工作内容 (I)准备阶段 搜集和研究有关资料、法规文件:了解建设项目工程概况:进行初步工程分析;踏勘现场,对环境状况进行初步调查:初步分析建设项目对地下水环境的影响,确定评价工作等级和评价重点:在此基础上编制地下水环境影响评价工作方案。(2)现状调查与工程分析阶段 开展现场调查、勘探、地下水监测、取样、分析、室内外试验和室内资料分析等,进行现状评价工作,同时进行工程分析。 (3)预测评价阶段 进行地下水环境影响预测:依据国家、地方有关地下水环境管理的法规及标准,进行影响范围和程度的评价。 (4)报告编写阶段 综合分析各阶段成果,提出地下水环境保护措施与防治对策,编写地下水环境影响专题报告。

地下水环境影响评价关键问题分析

地下水环境影响评价关键问题分析 地下水不仅是工业、农业用水的主要来源,而且也是关键的水资源组成部分。因此,相关部门必须加大地下水环境评价的力度,才能在有效防止地下水环境污染的基础上,促进地下水资源保护工作效率的有效提升,为水资源可持续发展目标的顺利实现奠定坚实的基础。 标签:地下水;环境;影响评价 1地下水在建设中的意义 储存在岩石和土壤空隙中的水称为地下水。由于岩层的过滤和地表岩土的保护作用,地下水在水质和卫生条件方面都较地表水优越,因此地下水是工农生产和人民日常生活的重要供水水源。尤其是华北、西北相对干旱的地区,地表水相对稀缺,地下水的开发利用就颇为重要。此外,地下水是一种天然的矿产资源;地下矿水还具有医疗价值,地下热水也是一项重要能源,观测地下水还可以预报地震,分析地下水还可作为找矿的标志。因此,地下水在发展国民经济发展中的地位非常重要。但地下水同时又具有潜蚀作用,是造成岩溶、塌陷、管涌、滑坡等特殊地貌或灾害的主要营力,也会危及地下工程和建筑物的安全。因此在开发利用地下水时不能不对其有害因素予以密切关注和了解,进行有效的防治,还要防止地下水的污染。研究地下水的目的是为了合理开发和利用地下水资源,防止污染和破坏。如果地下水被污染和破坏就很难治理和恢复,有的甚至不能再恢复,因此要十分重视保护地下水资源。 2地下水环境影响的各种因素 2.1建设工程的大范围开采 由于人们长时间使用和开采地下水,所以水质发生了一定的变化。由于人为的作用以及边界条件改变,使其他层面的水会流入含水层,一部分浸入含水层的水质量比较差,对地下水水质产生一定影响。在引水工程中,过滤网要是长时间使用就会生锈,而且引水工程输水管里面会析出一定的化学物质,会给水质造成一定的影响。不仅如此,含水层水动力要是发生变化,地下水溶解物质化学平衡也会发生一定的变化,水质也会受到一定的影响,产生全新的水化学环境,而且在含水层产生全新的物理化学反应。一些含有金属矿氧化物也会进入水中,在降落漏斗部分,氧化效果会提升,借助硫化物的氧化会将金属转化成易溶状态,迁移能力也会显著提升,进而流入含水层,地下水可溶性固体的高度也会显著提升。 2.2农业活动 2.2.1农业活动致使产生地下水污染问题 主要的体现就是地下水和一些废弃物溶混进而使地下水水质降低。其中就是

读地下水数值模拟论文总结

地下水系统数值模拟的研究现状和发展趋势 郝治福,康绍忠 (中国农业大学中国农业水问题研究中心) 目前地下水系统数值模拟方法主要有有限差分法(FDM)、有限单元法(FEM)、边界元法(BEM)和有限分析法(FAM)等。20世纪60年代中期以来,随着快速大容量电子计算机的出现和广泛应用,数值计算方法在地下水资源分析评价中得到逐步推广,具有明显的通用性和广泛的适用性。尤其近十几年,地下水系统数值模拟取得了长足进步。 一、国外地下水系统数值模拟研究现状 目前,国外该领域的研究主要针对数值模拟法的薄弱环节,提出新的思维方法,采用新的数学工具,分析不同尺度下的变化情况,合理地描述地下水系统中大量的不确定性和模糊因素。 1、该领域科学家在地下水系统数值模拟的工作程序、步骤方面达成了一 致,强调对水文地质条件合理概化的重要性,并深入探讨尺度转换问题和量化不确定因素问题。 根据Anderson等提出的工作程序,要建立一个正确且有意义的地下水系统数值模型,应进行以下工作:确定模型目标,建立水文地质概念模型,建立数学模型,模型设计及模型求解,模型校正,校正灵敏度分析,模型验证和预 报,预报灵敏度分析,模型设计与模型结果的给出,模型后续检查以及模型的再设计。Ewing提出地下水污染流模拟和建模需要强调3个方面的问题:①有效地模拟复杂的流体之间以及流体与岩石之间的相互作用;②必须发展准确的离散技术,保留模型重要的物理特性;③发挥计算机技术体系的潜力,提供有效的数值求解算法。针对Newman等的推测,Wood提出了二维地下水运动有限元计算的时间步长条件。Kim等对抽取地下水造成的noordbergum effect(reverse water level fluctuation)现象进行数值模拟,阐述了其机理性原 因。Scheibe等分析了在不同尺度下的地下水流及其运移行为。Ghassemi指出三维模型可以详细说明含水层系统的三维边界条件以及抽水应力情况,而二维模型就不能恰当处理。Porter等指出DFM(data fusion modeling)可以量化各种各样的水文学、地质学和地球物理学的数据及模型的不确定性,可以用于地下水系统数值模拟的数据整合和模型校准。Mazzia等提出特别的数值方法用于求解重盐地下水运移模拟的二维非线性动力学控制方程,效果很好。Li Shu-guang 等指出数值模型还不能解决预报的不确定性因素问题,并开创性地提出一种随

国内煤层气地面集输系统现状及简析

国内煤层气地面集输系统现状及简析 薛 岗 许 茜 王红霞 王遇冬 刘子兵 (西安长庆科技工程有限责任公司,陕西 710021) 摘 要:本文通过对山西沁水盆地樊庄区块、郑庄区块、潘河和潘庄区块,韩城鄂东煤层气田、柳林煤层气田及山西宁武盆地煤层气田地面集输工艺和韩渭西、临县-柳林-临汾煤层气管道的分析说明,总结了我国煤层气田开发的部分经验,同时提出了具体的措施和建议,希望能对今后煤层气工程的建设提供一定的借鉴。 关键词:煤层气 集输 沁水盆地 低压集气 单井串接 Current Situation and Analysis on CB M Surface Gathering and Transportation System in China Xue Gang,Xu Qian,Wang Hongxia,Wang Yudong,Liu Zibing (Xi an C hangqing Technology Engineering Co ,Ltd ,Shaanxi 710021) Abstract:On the basis of analyzing the surface gathering and transportation process at Fangzhuang block,Zhengzhuang bloc k,Panhe and Panzhuang block in Shanxi Qinshui Basin,E dong and CB M field in Hancheng,Liulin CB M field,and Ning wu Basin CB M field in Shanxi,as well as the illustration of the Hancheng -Weinan -Xi an CB M pipeline and Linxian -Liulin -Linfen CB M pipeline,the paper summarizes part of the experience c oncerning the development of CB M field in China,and proposes concrete measures and sugges -tions which may provide reference for the construc tion of CB M surface gathering and transportation system in the future. Keywords:CB M;surface gathering and transportation;Qinshui Basin;low pressure gas gathering;single -well series connection 自2005年以来,国内煤层气田特别是山西沁水盆地煤层气田开发建设速度明显加快。2009年11月,我国首个数字化规模化的煤层气田示范工程在沁水建成投产,商品煤层气源源不断地输入国家西气东输一线管道,实现了我国第一个煤层气田的规模化商业运营。这是我国煤层气田勘探开发史上里程碑式的示范工程,也是我国非常规油气资源 开发建设的典型代表。 目前,中石油郑庄区块9 108m 3/a 产能即将建成,同时在建的煤层气田建设项目还有鄂东煤层气田韩城区块、柳林煤层气田、宁武盆地煤层气田工程,及韩渭西(韩城-渭南-西安)和临县-柳林-临汾煤层气长输管道等项目。与此同时,国内其他各煤层气田的开发建设也分别形成了具有自身 作者简介 薛岗,男,工程师,2002年毕业于西南石油大学油气储运专业,现任职于西安长庆科技工程有限责任公司天然气设计部,从事天然气和煤层气工程设计和研究工作。 第8卷第5期 中国煤层气 Vol 8No 52011年10月 CHINA COALBED METHANE October 2011

环境评估报告-地下水环境影响评价

10 地下水环境影响评价 10.1 地下水环境现状监测与评价 10.1.1 地下水现状监测 10.1.1.1 监测点位布设 根据本工程特点,结合地下水流向和当地井位情况,本工程共布设了两个地下水监测点。具体监测点位见表10.1-1和图8.2-1。 表10.1-1 地下水现状监测点位布设情况表 10.1.1.2 监测时间及频率 监测时间为2010年8月22日-8月24日,每天一次。 10.1.1.3 监测项目 地下水监测项目包括PH、总硬度、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、硫酸盐、高锰酸盐指数、砷、汞、铁、锰、氟化物、细菌总数、大肠菌群共十四项,同时记录井深、水位。 10.1.1.4 分析方法 水样采集、保存依据《环境监测技术规范》进行,分析方法采用《生活饮用水标准检验法》(GB/T5750-2006),具体见表10.1-2。 表10.1-2 地下水监测与分析方法

10.1.1.5 监测结果 监测因子监测结果见表10.1-3。 10.1.2 地下水环境现状评价 10.1.2.1 评价标准 本次评价采用《地下水质量标准》(GB/T14848-93)Ⅲ类水质标准进行现状评价。见表10.1-4。 表10.1-4 地下水质量标准 单位:mg/L 10.1.2.2 评价方法 采用单因子指数法对地下水环境现状监测统计结果进行评价,评价公式为: i i i S C P / 式中:P i ——指污染物i 的单因子指数; C i ——指污染物i 的监测结果; S i ——指污染物i 的所执行的评价标准。 对PH 值进行评价的公式为: P PH =(7.0-PHi)/(7.0-PHsd) PHi ≤7.0 P PH =(PHi-7.0)/(PHsu-7.0) PHi ≥7.0 式中:P PH ——指PH 值的单因子指数; PH i ——指PH 的监测结果; PH sd ——指水质标准中PH 值的下限;PH su ——指水质标准中PH 值的上限。

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