关键词：地下水源 污染事故 预警
1、 区域地下水运动特征
1.1 地下水流向
根据辽宁省地质局绘制的《综合水文地质图（辽阳幅）》不难看出，辽阳市区的地下水流向基本上是东南—西北走向，首山以北基本上是由南向北走向。
1.2 地下水流速
地下水流速是指地下水在含水层中的运动速度。地下水运动具有方向性，在平面图上，它垂直于地下水等水位线或等水压线。地下水流速有渗透流速和实际流速两种。所以，地下水的实际平均流速可表示为
2、 地下水向潜水井的运动特征
从井中抽水，井周围含水层中的水流入井内，井中和井的附近水头将降低。井中心降深最大，一般离井愈远降深愈小，形成漏斗状的水头下降区，称为降落漏斗。虽然水流不是水平的，但对于井轴是对称的。
3、 污染物迁移时间的计算
在污染事件中，对地下水的污染大致可分为间接污染和直接污染。间接污染是指污染物通过土壤渗透到地下含水层造成的地下水污染；直接污染是指污染物直接进入地下含水层造成的地下水污染。考虑到直接污染对地下水的影响速度快、不易控制等特点，保护区应急与预警措施中重点研究应对直接污染的问题。
3.1 水源井基本参数的确定
由于各水源地所处的地质条件、井的结构、井的工作状况均有所不同，水源井所处区域的含水层厚度、有效孔隙度以及工作井的井水位、井半径、影响半径等基本参数均有所不同，因此，根据各水源地水厂提供的成井资料和《综合水文地质图（辽阳幅）》，各水源井的基本参数以水源地为单元，采用各水源地水源井的平均值作为参数值，进行相应的分析计算。各水源地水源井的基本参数。含水层厚度H井水位hw（m）影响半径R（m）井半径rw（m）有效孔隙度（m）分别为，肖夹河水源地78、73、600、0.25、18%；野老滩水源地78、73、600、0.25、18%；弓长岭红花峪水源地7.5、5.3、300、0.25、18%；辽阳县铁西铁东水源地50、43、500、0.25、18%；鞍山自来水公司首山水源地44、34、500、0.25、18%。
3.1 水头的确定
根据潜水井的Dupuit公式，有抽水井附近的水头方程（降落曲线方程）通过计算可得出距井轴不同距离处的水头，影响半径内离井轴不同距离的水头。离井轴不同距离的水头h（m）50m、100m、300m、500m分别为：肖夹河水源地76.44、76.88、77.57、77.89；野老滩水源地76.44、76.88、77.57、77.89；弓长岭红花峪水源地7.01、7.2、7.5、-；辽阳县铁西铁东水源地47.99、48.6、49.56、50；鞍山自来水公司首山水源地41.23、42.08、43.4、44
3.2 降深的确定
降深s=H-h，其中H为含水层厚度（总水头），h为距抽水井距离为r处的水头。经计算，在影响范围内，距井距离越远，水位降深越小，影响半径内距井轴不同距离处降深。井中降深sw距井轴不同距离处降深s（m）m、50m、100m、300m、500m分别为：肖夹河水源地5、1.56、1.12、0.43、0.11；野老滩水源地5、1.56、1.12、0.43、0.11；弓长岭红花峪水源地2.2、0.49、0.3、0、-；辽阳县铁西铁东水源地7、2.01、1.4、0.44、0；鞍山自来水公司首山水源地10、2.77、1.92、0.60。
3.3 水力坡度的确定
从图5- 中可以看出，在水井影响范围内，水力坡度变化很大，由外向内逐渐加大。因此，将水力坡度分为两部分，一部分是水源井影响范围以外（即自然状况下），一部分是影响范围以内。在自然状况下，水力坡度I取1‰；在水源井影响范围内，可根据降深s和距井轴的距离计算得出。
粗略的把影响半径分成距井轴0～50m、50～100m、100～300m、300～500m等段作为计算单元，经计算可得各段的水力坡度。影响范围内在0-50m、50-100m、100-300m、300-500m和自然状态下。肖夹河水源地68.8、8.8、3.4、1.6、1；野老滩水源地68.8、8.8、3.4、1.6、1；弓长岭红花峪水源地34.2、3.8、1.5、-、1；辽阳县铁西铁东水源地99.8、12.2、4.8、2.2、1；鞍山自来水公司首山水源地144.6、17、6.6、3、1
3.4 污染物迁移时间
污染物迁移时间的计算可分为水源井影响范围内和影响范围外两部分。在污染源与地下含水层直接接触，即直接污染地下水的情况下，距水源井不同距离处的污染物迁移到水源井所需时间
污染物迁移到水源井所需时间T（d）每50m、100m、300m、500m、600m、800m、1000m，距水源井不同距离处的污染物迁移到水源井所需时间为：肖夹河水源地0.6、5.5、56、163、249、420、591；野老滩水源地0.6、5.5、56、163、249、420、591；弓长岭红花峪水源地4.3、42.8、432、1017、1309、1894、2479；辽阳县铁西铁东水源地0.4、3.9、40、118、204、375、546；鞍山自来水公司首山水源地0.5、4.4、45、134、267、534、801。
4、预警及应急监测井布设
在污染源直接污染地下水时，在一定可控时间内，预警及应急监测井布设位置应在此时间段内污染物能迁移到水源井的位置之外。
水源地监测井布设，不仅要考虑地下水流向和流速，而且要考虑工作井的影响范围。本次监测井布设是在充分注意到技术上的可能性和经济上的合理性的基础上，尽可能地利用现有民用井和灌溉井，根据水源地保护区的划分和地下水的运动特征，分为两个层次进行布设。第一层主要考虑水源井的影响范围，在影响范围内，可控时间不少于50d的前提下，以水源井为中心，呈圆形布设；第二层主要考虑地下水自然流向，在二级保护区边界附近，在水源井的上游呈弧形布设。
论文作者: 葛红霞
论文发表刊物:《科技中国》2018年3期
论文发表时间:2018/8/6
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