王维平第四章地下水环境影响预测

2.地质环境条件分析的 基本内容
环境影响评价工作，从水文地 质条件方面必须阐述明确下列 问题：
• 地表岩性情况 • 地下水类型 • 含水层的基本情况
• 地下水的补给、径流、排泄条件 • 水质概况 • 地下水的开发利用
• 定性评价地质环境条件的敏感性及地 下水资源的重要性
3.分析评价的方法和步骤
• 工程特点 • 环境特点 • 国家及当地政府颁布的有关法律、规定及标准 • 所处地理位置
对不同等级评价的基本要求
• 对于一级评价，需掌握区域和当地较详细的 地址和水文地质资料等，选用较复杂的模式 评价地下水的水质和水量
• 对于二级评价，需掌握附近地区的水文地质 资料等，利用比较复杂的模式进行评价。主 要以评价水质为主，有条件下也可对水量进 行评估
• 溶质在地下水中运移的数学模型是以水动 力弥散理论为基础的。
• 水动力弥散理论主要研究多孔介质中溶质 运移的机理。定量地描述可溶混流体彼此 之间相互驱替的过程，以及溶质溶度在实 践和空间上的变化规律
• 水动力弥散是大量的单个溶质质点通过孔 隙的实际运移与发生在孔隙中的各种物理 和化学现象的宏观反应。
内容概要
• 概述 • 评价等级的划分 • 地下水环境影响分析评价 • 地下水环境影响预测评价 • 三维地下水运动与污染物运移模拟
软件系统（FEFLOW）及案例演示
评价等级的划分
评价等级划分的依据
按照《环境影响评价技术导则》要求，地下 水环境影响评价可划分为三个工作等级；等 级的划分应以下列因素作为确定的依据：
• 分析建设工程所在地段是否处于敏感地区 和地下水环境条件的敏感地段，分析地下 水的环境质量和用途，宏观确定建设项目 选址的可行性；
• 分析建设工程所在区域的地形地貌、地质 构造、水文地质单元，建立区域地下水补、 径、排概念，以此分析地下水可能的污染 方式、途径、影响范围和污染发展方向；
• 分析建设工程所在地的包气带类型、岩性 结构、渗透性能等，分析污染物可能的污 染途径及形成污染的难易程度；
• 分析可能的污染方式和途径 • 提出有效的污染防治措施
1.分析评价的原则与思路
• 地质环境条件分析是地下水环境影响分 析和预测评价的基础，也是定性评价地 下水环境影响的基本方法。
• 由于短期内很难通过模型定量地分析模 拟建设工程对地下水的影响过程，评价 其影响结果是十分困难的，目前尚无成 熟的评价模式和方法，也无统一的技术 导则可循。
内容概要
• 概述 • 评价等级的划分 • 地下水环境影响分析评价 • 地下水环境影响预测评价 • 三维地下水运动与污染物运移模拟
软件系统（FEFLOW）及案例演示
地下水环境影响预测评价
• 溶质在地下水中运移的弥散理论 • 溶质运移方程 • 初始条件和边界条件 • 溶质运移方程的求解方法及其应用
溶质在地下水中运移的 弥散理论
• 机械弥散和分子扩散都会使溶质既在 平均流速方向扩散又沿垂直于平均流 速的方向扩散。
– 前者称为纵向弥散 – 后者成为横向弥散
溶质运移方程
• 溶质在自由溶液中的扩散服从Fick定律。 该定律表明：单位时间通过单位面积的溶 质的质量与该面积上的浓度梯度成正比， 即：
Ja Da gradC
• 式中：Ja -溶质在自由溶液中的扩散通量 Da-溶质在自由液体中的扩散系数 gradC -溶质在溶液中的溶度梯度
• 在实际中，多对产生污染的可能性、污染 途径及可能的影响程度进行总体分析，进 而提出防止污染物渗入地下的保护措施。 此做法基于：
定量评价过于复杂
评价工作目的是控制污染，保护地下水环境
地下水环境一旦受到污染，将很难治理恢复
地下水是一种宝贵的资源，不管其环境容量 如何，均不允许有污染物进入而产生人为污 染。
第四章 地下水环境影 响预测
济南大学 王维平 教授 Stu_wangwp@ujn.edu.cn 13953162318
内容概要
• 概述 • 评价等级的划分 • 地下水环境影响分析评价 • 地下水环境影响预测评价 • 三维地下水运动与污染物运移模拟
软件系统（FEFLOW）及案例演示
概述
地下水环境影响评价工作从 内容上大致可分为两类：
溶质运移方程
• 理论与实验研究证明，在多孔介质中，溶 质的扩散也可用Fick定律表示。考虑到固 体颗粒的存在，溶质在多孔介质中的扩散 通量可以表示为：
J D Dd gradC
式中：JD -溶质在溶质中的扩散通量
-土壤体积含水率
Dd -溶质在多孔介质中的扩散系数
水动力弥散方程
根据质量守恒原理，在均值各项同性非饱和介质 中，溶质运移的基本方程为：
• 一是注重建设工程对地下水水质及其介 质环境的影响评价；
• 二是与地下水有关的非污染性环境影响 评价
概述
地下水环境影响评价工作从时间上大致 可分为两个阶段：
• 早期的环评工作，更注重评价污废水下 渗进入含水层，对地下水造成污染的可 能性；
• 近年来除了上述工作外，同时注重了建 设工程造成的非污染性的生态环境影响。
• 造成弥散现象的主要原因是机械弥散和分 子扩散这两种物质运移过程同时作用的结 果。
• 当溶质在多孔介质中流动时，机械弥散和 分子扩散以不可分割的形式共同起作用， 两者的综合结果成为水动力弥散。
机械弥散和分子扩散
• 当流速较大时，机械弥散在水动力弥 散中起主要作用，这是常见的情Leabharlann Baidu；
• 当流速较小时，分子扩散作用在水动 力弥散中起的地位变得更重要；
• 综合分析过程所在地的环境水文地质条件， 地下水的环境功能，就其敏感性、重要性 作出结论。
4.分析评价工作中需注意 的其他问题
• 某些组分的超标，并不直接意味着建设项 目的污染，应了解本地区的地下水化学背 景；
• 注意调查了解建设项目所在地的矿产分布 情况；
• 建设项目特征污染物是一种污染物指示剂， 应作为分析评价的重点。
• 三级评价只需利用现有资料，一般说明地下 水分布情况，选用简单模式粗略评价水质好 坏。不能定量评价时，可只给出定性分析。
内容概要
• 概述 • 评价等级的划分 • 地下水环境影响分析评价 • 地下水环境影响预测评价 • 三维地下水运动与污染物运移模拟
软件系统（FEFLOW）及案例演示
评价工作的目的