農(nóng)少年

廣西壯族自治區(qū)二七二地質(zhì)隊

1 前言

近年來我國十分重視生態(tài)環(huán)境保護，特別是地下水環(huán)境保護方面。隨著我們國家經(jīng)濟實力的不斷增長，各類新興項目不斷落地實施，建設(shè)項目環(huán)境影響評價中，通過地下水環(huán)境影響評價部分對建設(shè)項目在建設(shè)期、運營期及服務(wù)期滿后對地下水水質(zhì)可能造成的直接影響進行分析、預(yù)測和評估。根據(jù)《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則地下水環(huán)境》（HJ 610—2016），建設(shè)項目地下水環(huán)境影響預(yù)測方法包括數(shù)學(xué)模型法和類比分析法，預(yù)測方法的選取應(yīng)根據(jù)建設(shè)項目工程特征、水文地質(zhì)條件及資料掌握程度來確定，一般情況下，一級評價應(yīng)采用數(shù)值法，不宜概化為等效多孔介質(zhì)的地區(qū)除外。因此，根據(jù)規(guī)范導(dǎo)則要求對涉及水源地的Ⅰ類項目，需創(chuàng)建水文地質(zhì)模型進行地下水模擬預(yù)測。

2 前期水文地質(zhì)勘察資料收集

與建設(shè)項目有關(guān)的區(qū)域水文地質(zhì)資料、項目區(qū)水文地質(zhì)資料、地形地貌、地層巖性、項目區(qū)各含水巖組水文地質(zhì)參數(shù)及項目區(qū)水文地質(zhì)勘察各類鉆孔數(shù)據(jù)等。首先，對項目區(qū)進行水文地質(zhì)勘察，查明項目區(qū)主要含水巖組分布及厚度、包氣帶及各類巖組滲透系數(shù)、地下水水力坡度、含水巖組彌散系數(shù)。對項目區(qū)地下水補給、徑流、排泄條件進行調(diào)查，對可能影響的下游或周邊飲用水源及自然保護區(qū)進行調(diào)查，查明項目區(qū)與周邊各地下水敏感點的水力聯(lián)系關(guān)系。收集上述資料后繪制出項目區(qū)水文地質(zhì)圖、項目區(qū)等水位線圖等圖件，以備后續(xù)創(chuàng)建三維水文地質(zhì)模型提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3 收集地面高程數(shù)據(jù)及項目區(qū)遙感影像圖

拾取數(shù)據(jù)前先安裝好91衛(wèi)圖助手、Global Mappe、Visual MODFLOW/GMS等應(yīng)用軟件，利用91衛(wèi)圖助手和Global Mappe拾取項目調(diào)查區(qū)遙感影像數(shù)據(jù)及高程數(shù)據(jù)，然后生成項目區(qū)遙感地形圖，并保存項目區(qū)地形數(shù)據(jù)，如圖1、圖2。

圖1 生成高程數(shù)據(jù)

圖2 在CAD軟件中校準(zhǔn)底圖與生成的3維等高線

4 根據(jù)勘察數(shù)據(jù)拾取各個巖組頂板數(shù)據(jù)

水文地質(zhì)勘察中，根據(jù)收集鉆孔編錄數(shù)據(jù)，分別對各巖土層頂?shù)装甯叱踢M行拾取。對于項目區(qū)周邊，如分布有民井、機井等水點，應(yīng)盡可能多收集到機/民井成孔數(shù)據(jù)或鉆孔柱狀圖，增加控制點密度，以提高各巖土層頂?shù)装甯叱淌叭〉木取Ｓ嬎銠C拾取地形高程數(shù)據(jù)及現(xiàn)場收集各含水巖組頂?shù)装鍖訑?shù)據(jù)詳見表1。

表1各層高層數(shù)據(jù)

5 整理數(shù)據(jù)運用Visual MODFLOW/GMS生成三維水文地質(zhì)預(yù)測模型

在軟件中對項目區(qū)遙感影像底圖進行校正，并確定模型層數(shù)、模型平面網(wǎng)格數(shù)及高程值范圍等如圖3。

圖3 模型校正及網(wǎng)格生成

然后在“網(wǎng)格”－“輸入高程”中對各層高程值進行插值，生成三維立面效果如圖4、圖5。

圖4 模型三維效果圖

圖5 模型剖面示意圖

6 創(chuàng)建模型邊界及附參數(shù)

創(chuàng)建好三維水文地質(zhì)模型后，根據(jù)項目水文地質(zhì)條件圖及等水位線圖等，給水文地質(zhì)模型賦值等水頭邊界、河流邊界、隔水邊界等水文地質(zhì)邊界。并對各含水層賦滲透系數(shù)、補給量、補給濃度、定濃度等參數(shù)。

7 模型校驗及識別

運行模型得到計算流場，與實際測量的地下水流場進行對比，不斷調(diào)整相關(guān)水文地質(zhì)參數(shù)，使計算流場與實測流場相吻合。識別方法采用試估校正法，模型中使用Visual Modflow程序中自帶的PEST子程序包進行。對模擬水位變化進行檢驗，獲得數(shù)值模擬地下水水位動態(tài)變化與實測的地下水水位動態(tài)變化基本一致。

8 事故情景模擬運行模型及輸出

對各類情景事故進行模擬，模擬運行輸出各類事故狀態(tài)下污染物隨時空運移情況，并對事故污染情況進行分析如圖6。

圖6 模擬運移結(jié)果示意圖

9 結(jié)語

91衛(wèi)圖助手、Global MappeVisual MODFLOW/GMS等軟件在許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，本文是結(jié)合各軟件平臺功能，及實際生產(chǎn)工作中創(chuàng)建與建設(shè)項目相擬合的水文地質(zhì)模型。為建設(shè)項目提出預(yù)防、保護或者減輕不良影響的對策和措施，制定地下水環(huán)境影響跟蹤監(jiān)測計劃，為建設(shè)項目地下水環(huán)境保護提供科學(xué)依據(jù)。