【摘 要】
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随着社会发展,人类活动及工业生产造成的地下水污染问题日益严重,如何治理地下水污染,保护地下水环境成为当今时代重要的话题。宝坪铜矿位于云南省丽江市永胜县城西北,区域出露地层为二叠系黑泥哨组砂岩、页岩、玄武岩,三叠系青天堡组砂岩、北衙组灰岩。铜矿生产工艺为在堆浸场堆淋硫酸产生硫酸铜浸出液,将其收集至收集池进行萃取、电解的工艺,在生产过程中一旦发生生产液泄漏,会对周围地下水环境造成污染。为保护区域内地下
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随着社会发展,人类活动及工业生产造成的地下水污染问题日益严重,如何治理地下水污染,保护地下水环境成为当今时代重要的话题。宝坪铜矿位于云南省丽江市永胜县城西北,区域出露地层为二叠系黑泥哨组砂岩、页岩、玄武岩,三叠系青天堡组砂岩、北衙组灰岩。铜矿生产工艺为在堆浸场堆淋硫酸产生硫酸铜浸出液,将其收集至收集池进行萃取、电解的工艺,在生产过程中一旦发生生产液泄漏,会对周围地下水环境造成污染。为保护区域内地下水水质,建立符合宝坪铜矿场地污染物运移现状的模型,总结出污染物在不同介质含水层中的运移规律,在此基础上科学的建立地下水污染防控管理系统。本文通过地质钻孔勘查及大量收集研究区已有地质资料,全面统计研究区地质信息,建立研究区三维可视化实体模型;通过野外地质调查结合水文地质各项试验,归纳总结地层岩性后,划分出区域含水层并查明地下水的补给、径流、排泄条件和地下水在含水层中的径流方向,综合这些水文地质条件和地表分水岭、区域最低排泄基准面等信息确定出研究区的水文地质单元范围,建立区域水文概念模型,通过概念模型建立数学模型,运用地下水数值模拟软件GMS中MODFLOW模块模拟出区域内地下水天然流场,对比水文孔实测水位和出露泉点水位,对流场模型进行拟合校验;通过水流场模型,运用GMS软件中的MT3Ds模块来建立溶质运移模型,并进行拟合验证,掌握污染物运移规律,发现污染区域内的污染物首先在土层主要以垂向的方式扩散,且在垂向上的扩散速率主要受泄漏源强的影响,当污染物垂向扩散至下伏裂隙含水层后,主要以水平向扩散,且扩散速率受污染源强影响不大。在以上数值模型的基础上建立地下水污染防控管理模型,根据泄漏污染物的弥散途径和污染物运移方向,在厂区下游布设4口应急处置井。应急处置井在抽水时能够形成局部降落漏斗,污染物由应急井抽出,拦截污染物。应急井的抽水量和抽水时长以处理结果最优为原则,考虑污染物处理的时效性,将管理模型的目标函数定为抽水量最小、剩余污染物最小。在水均衡约束、环境约束等约束条件下运行管理模型,求得最优解。经过对比分析,该地下水污染防控管理模型的最优处置方案为:第一种工况下仅启动YJ1和YJ2以150m~3/d、100m~3/d的抽水量对污染物进行拦截,持续抽水3d能有效降低区域污染物浓度至标准值;第二种工况下启动YJ1、YJ2、YJ3和YJ4以350m~3/d、200m~3/d、300m~3/d、200m~3/d的抽水量对污染物进行拦截,持续抽水9d达到标准值范围。
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