[发明专利]地下水污染物水力截获的方法

说明书

本发明公开了一种地下水污染物水力截获的方法，步骤：1)在已知含水层中污染羽分布范围区域，选取影响水力截获效果的因子：抽水井数量、间距、单孔抽水量；2)利用均匀设计方法，形成不同的水力截获方案；3)利用地下水模拟系统软件对不同的水力截获方案进行情景模拟，计算污染物去除率；4)采用最佳的影响水力截获效果的因子对地下水污染物水力截获。本发明将均匀设计方法设计出水力截获方案并应用到地下水污染物水力截获中，克服了水力截获方案设计的盲目性，减少了工作量，成本低、操作灵活、适用性强，适用于有明显风险污染源的场地，用于解决目前水力截获技术应用过程中存在的影响因数设别难、优化工作量大、处理效果优化不理想的问题。

技术领域

本发明涉及地下水污染物水力截获方案优化的方法，具体说是运用均匀设计对水力截获方案进行优化设计的方法。

背景技术

地下水资源在水资源中占有举足轻重的地位，由于其分布广、水质好、调蓄能力强、供水保证程度高，正被越来越广泛地开发利用。然而，随着社会经济的发展，大量排放的工业废水废物、农业污染物、集约化的畜禽养殖和氮肥的过量使用、城市生活垃圾的恣意排放，以及地下水无序的开发，使地下水逐渐受到污染。污染物组分则由无机向有机发展，危害程度日趋严重；地下水污染面积不断扩大，污染程度不断加重。地下水污染是面临的严峻问题，控制和修复地下水污染是保护我国水资源的重要工作之一。

随着地下水污染的范围不断加大、程度不断加深，各国政府相继颁布大量的法规来优先保护与净化含水层，国内外学者也广泛开展了地下水污染控制及修复技术的研究。其中，重要措施之一就是水力截获技术。水力截获技术是通过一系列合理布置的抽注水井，最大限度地抽取污染地下水，有效控制污染物运移的一种水动力技术。其核心是根据污染场地的水文地质背景条件、污染物性质及其分布特征，应用渗流理论及最优化理论等学科知识，在污染带下游设置治理井来形成水力截获带。国外自20世纪80年代起陆续开始这方面的报道，尤其是近10年来，研究开展得更加广泛和深入。研究者发现，用水力截获技术处理被污染的含水层时，关键问题是设计一种有效的截获系统截取污染的地下水，而不允许污染物运移到下游去。目前，水力截获技术在国外已被广泛应用于抽出-处理系统的设计和水源保护区的设置中。

但该技术在应用过程中需要考虑的因子较多，如研究区的抽水孔数量、间距、单孔抽水量等，而这些因素对水力截获效果的影响到底是多大？上述参数，哪个是主要的影响因素？如何使影响水力截获效果的因子达到最佳组合，即选取最佳水力截获方案，这些问题制约了水力截获技术在处理污染地下水方面的应用和推广。而目前主要采用人工调试的方法，工作量大、效率低，因此寻找一种很好的优化技术，提高工作效率就成为水力截获技术在实际中使用的关键所在。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种地下水污染物水力截获的方法。

本发明的技术方案概述如下：

一种地下水污染物水力截获的方法，包括如下步骤：

1)在已知含水层中污染羽分布范围的区域，选取影响水力截获效果的因子：抽水井数量、间距、单孔抽水量；

2)利用均匀设计方法，形成不同的水力截获方案；

3)利用地下水模拟系统软件对不同的水力截获方案进行情景模拟，计算污染物去除率；

4)采用最佳的影响水力截获效果的因子：抽水孔数量、间距、单孔抽水量对地下水污染物水力截获。

所述水力截获方案的优选为：

方案2：井数X₁为3个，井距X₂为80米，单井抽水量X₃为700m³/d；

方案4：井数X₁为5个，井距X₂为50米，单井抽水量X₃为600m³/d；