工業項目地下水污染監測井布設方案的定量化研究

張正鑫，趙 江，曾 斌，李書濤

(1．中國地質大學(武漢)環境學院，湖北武漢430074; 2．中國地質大學(武漢)工程學院，湖北武漢430074)

工業項目地下水污染監測井布設方案的定量化研究

張正鑫1，趙 江1，曾 斌1，李書濤2

(1．中國地質大學(武漢)環境學院，湖北武漢430074; 2．中國地質大學(武漢)工程學院，湖北武漢430074)

工業成品生產過程中各類裝置所產生的污染源嚴重威脅著工業建設項目廠區及其周邊地下水環境安全，對工業項目廠區及其周邊地下水水質進行有效的監測則成為防控地下水污染風險的關鍵。以某石化項目為例，基于對研究區水文地質條件的剖析和概化，通過野外水文地質調查及現場試驗獲取水文地質參數，利用FEFLOW數值模擬軟件建立研究區地下水三維非穩定滲流模型和溶質運移模型，分析預測設定工況下污染物隨地下水的遷移規律，實現了地下水污染監測井布設方案在時間和空間尺度上的定量化分析，并提出了合理且有效的監控管理措施，可為工業項目地下水監測井的精細化布設提供參考。

工業項目;地下水污染;監測井布設;FEFLOW;數值模擬

工業建設項目容易對地下水環境造成污染，而地下水污染監測井的布設則可有效地監測污染趨勢，從而保護地下水環境。在工業建設項目地下水污染監測井布設時，傳統經驗是基于水文地質調查的目標區地下水類型和水文地質單元的分區情況布設監測井，這種按經驗布設的地下水監測井多為定性布井，對于井位及井深設計沒有定量依據，其控制性和代表性仍有待進一步提高。目前相關研究主要集中在對已有地下水監測井網的優化設計，采用的方法主要包括水文地質分析法［1］、克立格法［2-3］、聚類分析法［4-5］、信息熵法［6-7］、統計學法［8］、數學規劃模型法［9-10］等，基本上是針對大區域監測網的優化，且以定性和半定量優化為主，缺少針對小區域工業項目監測井網的優化設計。

實踐共同體自1991年由美國伯克利大學的人類學家萊夫和溫格在《情境學習：合法的邊緣性參與》這一著作中首次提出以來，已應用于包括教育在內的很多領域，且收效顯著。實踐共同體是指一群有著共同關注點且對同一個問題感興趣的人，在同一個實踐活動中能相互影響，以提升自己在該領域中的專業知識和技能的組織形態。實踐共同體強調的是在實踐情境中通過有效互動來提升個人的知識和技能，強調了團隊協作的重要性，這正好彌補了青年教師在提高自身教學水平時僅靠個人努力的缺點。

2011年我國《地下水環境評價導則》的發布，對工業項目地下水監測提出了更高的要求，并促使研究人員開始對地下水監測井定量化布設進行探索研究。如劉桂環［11］認為污染源的分布與污染物在地下水中的擴散形式是地下水污染監測井布設的主要原則;李媛媛等［12］考慮污染場地的規模較小和其特殊性，認為很多區域地下水污染普查的方法并不完全適用于污染場地，并結合地下水的分布及運動特征，從全面性、系統性、代表性、可行性、經濟性五個方面闡述了污染場地地下水監測布點應遵循的基本原則;石磊等［13］分析了監測井在化工廠區土壤和地下水污染監測中的應用，并定性布設了本底監測井和污染源監測井;夏大金等［14］以地下水系統比較脆弱的低丘區某工業場地項目為例，利用水質模型模擬出該項目在非正常工況下可能污染物下滲到地下水系統中的運移擴散規律，并根據模擬結果制定出合理的觀測井布設方案和監測頻率;譚承軍等［15］結合某核電廠址的水文地質條件，闡述了水文地質概念模型的建立以及地下水放射性監測井井位的布設原則和具體方案;王寧濤等［16］運用計算機技術實現了馬坑鐵礦地下水監測井的布設，并實現了地下水水位突變預警功能。綜上研究可見，現有工業項目的地下水監測井布設基本上依據水文地質條件直接布設，或者結合數學模型加以輔助說明和內插結果，如今數值模擬技術廣泛應用于地下水水量預測、溶質運移分析等領域，為地下水水量和水質的定量化分析評價提供了理論依據，因此結合數值模擬結果指導地下水監測井的布設，對于更加有效地監控地下水污染有著重要的現實意義。

本文以某石化項目為例，在調查分析研究區水文地質條件的基礎上，建立了與之對應的水文地質概念模型，通過野外水文地質調查及現場試驗獲取水文地質參數，利用地下水數值模擬軟件FEFLOW建立了研究區地下水三維非穩定滲流模型和溶質運移模型，研究了石化廠區污染物在設定工況下的時空遷移規律，并據此布設地下水監測井，以為工業項目地下水監測井的精細化布設提供參考。

1 研究區概況

研究區位于湖北省某市丘陵地帶，地勢總體上西高東低，區內最高海拔為228．50 m，最低海拔為53 m。研究區所在區域屬亞熱帶季風氣候，四季分明，冬冷夏熱，年平均降水量為972．20 mm。

3．2 模擬結果及分析

石化類項目對地下水造成污染的情景一般有兩種:第一種情景為正常工況下埋入式裝置區的跑冒滴漏;第二種情景為事故工況下罐區爆炸泄漏?？紤]到第二種情景事故發生概率較小，且發生后能迅速被發現，并采取應急措施，能快速地控制污染風險，而裝置區的跑冒滴漏很難察覺，因此在對地下水監測時主要考慮第一種情景，即正常工況下埋入式裝置區的跑冒滴漏。

研究區內斷裂不發育，無構造影響，出露的地層主要為下第三系(E)及白堊系(K)泥質粉砂巖和第四系(Q)全新統沖洪積物。第四系全新統沖洪積層和下第三系及白堊系強、中風化的泥質粉砂巖為研究區內最主要的含水層，自上至下分別為:第四系全新統沖洪積層主要分布在研究區內三條溝谷內，為含黏性土粉砂或含粉砂質黏土，粉砂含量較高，厚度為1～10 m;第四系以下基巖主要由下第三系和白堊系跑馬崗組地層構成，這兩套地層巖性、風化程度相似，均為泥質粉砂巖，按巖石風化程度從上往下依次細分為強風化、中風化、微風化泥質粉砂巖，這套碎屑巖上部強風化和中風化泥質粉砂巖構成裂隙含水層，強風化層厚為3～15 m，中風化層厚為25～32 m，隨著深度的增加，到微風化泥質粉砂巖層后，風化裂隙發育降低，裂隙閉合，含水性和導水性也隨裂隙性質的變化而逐漸減弱，成為研究區內的相對隔水層。研究區內第四系孔隙含水層和基巖裂隙含水層之間并無隔水層，兩者之間水力聯系緊密，具有統一的潛水面，屬于同一個潛水含水系統。

“汽車電子與仿真測試”是一門理論與實踐并重的研究生課程,教學需要注重技巧,才能夠提高教學效率,獲得更好的教學效果?；顒右龑浇虒W方法作為“知行合一”教育理念的體現,強調教師引導,學生主動學習,積極參與到教學環節,適合于本課程的教學,也獲得了比較好的效果。本課程已經開設了5輪,教學效果良好。學生、同行以及德方專家共同的評價是:課程設置合理實用,教授方法靈活,互動頻繁,實踐環節所占比例重。

研究區主要接受大氣降水的補給，地下水徑流主要受地形控制，研究區北部的地下水主要向1、2號溝匯集，并順地勢沿溝谷總體向北東側徑流，最終排向地表水體竹皮河;研究區南部的地下水主要向3號溝匯集，并順地勢沿溝的走向向東南側徑流，最終排入地表水體東寶水庫，見圖1。受地形控制，三條溝谷是研究區內地下水匯集與徑流的主要優勢通道。

2 地下水數值模型的建立

2．1 模型概化

根據研究區水文地質條件，可將研究區的水文地質概念模型概化為具有非均質、各向異性的地下水非穩定滲流系統，其三維水文地質概念模型見圖2。模型范圍基于ArcGIS平臺流域分析并結合水文地質條件圈定。模型北部以地表河流為界，概化為定水頭邊界;模型西部以地下水分水嶺為界，地下水分水嶺邊界概化為零通量邊界，全長約7．01 km;模型東部、南部大部分以地下水分水嶺為界，地下水分水嶺邊界概化為零通量邊界，全長約3．54 km，模型東南端以地表水庫為界，概化為定水頭邊界，全長約0．77 km。本次模擬區總面積約6．65 km2，基本構成一個相對完整的水文地質單元，模型具體邊界見圖3。模型頂面接受降雨補給，地表水體為排泄邊界，底面與下伏地層無水量交換。

圖1 研究區地下水徑流方向示意圖Fig．1 Schematic view of the groundwater flow direction of the study area

圖2 研究區三維水文地質概念模型Fig．2 Three-dimensional hydrogeological conceptual model of the study area

模型結構通過勘察資料及水文地質條件確定。模型垂向自上往下依次分為三層:第一層為模擬區三條溝周圍分布的第四系孔隙含水層，層厚為1～10 m;第二層為強風化泥質粉砂巖裂隙含水層，層厚為3～15 m;第三層為中風化泥質粉砂巖裂隙含水層，層厚為25～32 m。第四系地層自溝谷向基巖山區逐漸尖滅，山區基巖裸露，模型空間結構見圖4。

圖3 概念模型邊界示意圖Fig．3 Boundary of the conceptual model

圖4 概念模型空間結構圖Fig．4 Spatial structure of the conceptual model

根據上述概化的水文地質概念模型，可以用以下地下水滲流偏微分方程及其定解條件來表示:

我國基坑在施工過程中已發生較多事故，大部分原因為基坑周邊和地下水位之間沒有做好處理，導致傾覆危險，本文通過介紹使用三軸攪拌樁應用于止水帷幕中的優點，今后在實際施工過程中應更多的使用此類安全、快捷的方法，最大程度的保護施工人員的安全，為我國建筑行業樹立更加優秀的形象。

式中:Ω為地下水滲流區域，根據概化模型，Ω為6．65 km2;H0為初始地下水位(m)，其取值將在后文給出;H1為指定水位(m);S1為第一類邊界水頭邊界;S2為第二類邊界流量邊界;μs為單位儲水系數;Kxx、Kyy、Kzz分別為x、y、z主方向的滲透系數(m/ d);w為源匯項，包括蒸發、降雨入滲補給;q(x，y，z，t)為在邊界不同位置上不同時間的流量為水力梯度在邊界法線上的分量。

2．2 模型網格剖分

3.代謝障礙性肝硬變。由于代謝障礙引起肝細胞變性、壞死，繼而發生肝細胞再生和組織的增生，使肝小葉的正常結構破壞，發生肝萎縮，變硬。肝表面散在黃豆、櫻桃大小硬實的小結節顯得高低不平。因膽汁沉著，肝可呈黃綠色。肝門淋巴結充血腫脹。

研究區污染物CODMn隨時間遷移的數值模擬結果見圖9和圖10。由圖9和圖10可見，在模擬初期，污染物CODMn下滲后直接進入地下水中，污染暈向四周擴散模擬;在模擬中后期，隨著時間的推移，污染暈在地下水徑流控制作用下逐步向東北部遷移擴散，且污染物遷移擴散方向與地表溝谷延伸方向同步，污染暈面積呈現逐漸增大的趨勢，污染暈面積在第30年時達到最大。

模擬區地面高程數據采用研究區1∶1萬矢量化數據，并利用ArcGIS軟件插值得到。即根據50個較均勻分布鉆孔鉆探資料并結合研究區地層資料，利用插值法獲取第四系地層、強風化地層和中風化地層的厚度值分布;再利用地表高程相應減去每一層的厚度值，獲取每一層的高程數據;最后將每一層的高程數據輸入FEFLOW數值模擬軟件后建立模擬區三維地質模型，其中結點數為32 720個，有限單元數為47 856個。

將劃定的模擬區離散為不規則三角網格，三角網絡剖分則采用TMesh剖分方法，剖分過程嚴格遵循Delaunay法則，使三角網格內的三角形內角角度為銳角，三邊長度盡量相等，三角網格中任一個三角形的外接圓范圍內不會有其他點存在，在散點集可能形成的三角剖分中，Delaunay三角剖分所形成的三角形的最小角最大。模型平面上共剖分為8 180個節點，模型總共分為15 952個單元。

建立了以市長為組長、副市長為副組長，市委辦、市府辦以及21個職能部門主要領導為成員的試點工作領導小組。在水務局設立了日常事務工作辦公室，抽調了5名專職人員負責水資源管理制度試點工作。

2．3 模型參數選取及識別驗證

根據抽水試驗、滲水試驗等水文地質試驗獲取本次模擬的水文地質參數，模型校驗需對模型進行上百次運算，參數校驗除基于勘察資料外，主要采用“試錯法”調整，最終擬合結果的合理性依據為研究區流場形態、模型收斂性、水位觀測孔擬合數量。根據模型識別驗證，第一層滲透系數分區見圖5，第一層滲透系數分區及取值見表1，第二層和第三層滲透系數取值見表2。

圖5 第一層滲透系數分區圖Fig．5 Zoning map of the first layer coefficient of permeability

表1 第一層滲透系數分區及取值(m/d)Table 1 Zoning and values of the first layer coefficient of permeability(m/d)

表2 第二層和第三層滲透系數取值(m/d)Table 2 Second and third layer coefficient of permeability(m/d)

為了確定溶質運移所需要的核心參數彌散度，對研究區進行了彌散試驗。試驗場選于地下水徑流帶，采用以試驗孔為中心的同心圓布設方法，一個試驗孔、兩個觀測孔，利用食鹽5 kg作為試劑一次性投放，試劑投放前對兩個觀測孔地下水中的Cl－、Na+含量進行水樣采集檢測，作為初始數據，歷時11天32次取樣對Cl－含量進行檢測，然后計算彌散度。

在考慮時間效應的非穩定流狀態下，模型選取2012年7月至2013年3月作為模擬區間，利用穩定流狀態下模擬計算出的地下水流場作為初始流場，模擬計算非穩定流狀態下地下水位的動態變化情況，非穩定流條件下研究區觀測孔(ZK11和ZK12)地下水月平均水位模擬值與實測值的對比見圖7和圖8。由圖7和圖8可見，觀測孔ZK11和ZK12的地下水位的模型模擬值與實測值擬合較好，說明本次建立的數值模型客觀反映了研究區實際的水文地質條件。

圖6 研究區地下水初始流場擬合圖Fig．6 Fitting figure of the initial groundwater flow field of the study area

圖7 觀測孔ZK11地下水月平均水位模擬值與實測值對比Fig．7 Comparison of the simulated and measured mean monthly groundwater level at the observation hole ZK11

圖8 觀測孔ZK12地下水月平均水位模擬值與實測值對比Fig．8 Comparison of the simulated and measured mean monthly groundwater level at the observation hole ZK12

2．4 溶質運移模型

地下水溶質運移的三維水動力彌散方程的數學模型如下:

式中:右端前三項為彌散項，后三項為對流項，最后一項f為由于化學反應或吸附解析所產生的溶質的增量;Dxx、Dyy、Dzz分別為x、y、z三個主方向的彌散系數;μx、μy、μz分別為x、y、z方向的實際水流速度(m/ s);c為溶質濃度，Ω為溶質滲流的區域(km2);c0為溶質初始濃度。

根據模擬區厘定的水文地質參數運行模型，并通過各觀測水位點的計算值與實測值進行比較，校正構建的地下水滲流數值模型。研究區地下水初始流場擬合結果見圖6。由圖6可見，模型模擬計算出的地下水初始流場與實測地下水初始流場擬合較好。

由于水動力彌散尺度效應的存在為模擬和預測地下水中溶質在介質中的運移規律帶來了困難，因此本次彌散度的選取在彌散試驗的基礎上結合Geihar等［17］對世界范圍內所收集的59個大區域彌散資料進行整理分析并綜合確定，最終確定的溶質運移模型參數見表3。

表3 溶質運移模型參數Table 3 Parameters of the solute transport model

3 污染源強設定及模擬結果分析

3．1 污染源強設定

指分布式發電、儲能及負荷等在不同地點的分布情況。不同的分布情況將會對系統的電壓、潮流產生不同的影響。以空間分布為基礎，便于展開潮流優化與無功補償，是下一維度各類約束條件的基礎。

大學生就業能力的提升其實都是為了滿足企業對人才的需求。只有滿足了企業的需求，才能得到用人單位的認可，從而使自己的價值得到企業的認同和賞識。為了大學生就業能力的提升，學?？梢院鸵恍┳栽概囵B沒有實踐經驗的大學生的企業進行合作，安排學生進入企業實習，提高學生的應變能力，使其將理論和實踐相結合，企業也可通過這樣的合作為本公司儲備一批人才。經實踐證明，經過實習的學生在畢業之后能更好的適應社會、適應工作、適應新環境。因此，校企合作可以更好地提高大學生的就業能力。

本次選取的某石化項目產生污染的裝置主要有柴油加氫、渣油加氫、重整抽提、硫磺聯合裝置等裝置區，產生的特征污染物主要是苯、石油類、CODMn等。結合本項目的實際情況，本文選取發生跑冒滴漏的裝置區為污染源地，并選取高錳酸鹽指數(CODMn)為預測因子，根據工況分析設定CODMn滲漏量為841．259 kg/a，CODMn濃度為500 mg/L，持續滲漏，持續時間為項目30年運營期。

2.1.2高品質天麻基地按道真烏天麻生長的最佳效果選擇條件要求在1 500～2 000米的高寒山層，溫度適宜，森林資源豐富，水源充足，水質清澈，達食用水的山泉水。常年空氣相對濕度保持在70%～90%。土壤要求酸堿度為中性壤土。高品麻基地周圍無污染源，冬季低溫不低于-5攝氏度。夏季高溫不高于28攝氏度的自然環境條件。

為了研究污染物隨時間遷移的規律，本次預測年限設定為發生泄漏1年、5年、10年、20年、30年后，評價的特征污染物參照我國《地下水質量標準》(GB /T14848—93)中相應的 CODMn濃度限值(3 mg/L)，預測過程中CODMn濃度超過上述標準值的區域即為超標區域。

人際情緒管理包括反應依賴和反應獨立兩種機制[6].反應依賴過程有賴于他人反饋的質量.只有對方給予支持性反應時，有情緒困擾的個體傾訴完后才會感覺好些.反應獨立過程也發生在社會交往情境下，但并不需要他人做出特定的反應，傾訴本身就可以達到管理情緒的目的.

近年來，中國銀行云南省分行堅持科技引領，大力發展金融科技，借助大數據、人工智能等新技術、新手段，開展產品與服務模式創新，研發推廣中銀E貸、中銀慧投、移動柜臺等金融科技產品和終端，使傳統銀行服務網絡化、智能化，為客戶提供更加便捷和人性化的服務。同時，創新應用區塊鏈、人臉識別、指紋識別等生物識別技術，為客戶打造更加安全、快捷、方便的使用體驗。

圖9 污染物CODMn遷移平面圖Fig．9 Plane of migration of the pollutant CODMn

圖10 污染物CODMn遷移剖面圖Fig．10 Profile of migration of the pollutant CODMn

根據設定的預測時間年限，該污染物超標面積在第1年、5年、10年、20年、30年時分別為0．31 km2、0．42 km2、0．51 km2、0．64 km2、0．75 km2，平面遷移距離分別為55 m、135 m、205 m、325 m、450 m (見圖9);從剖面圖上看，污染暈在垂向上遷移距離分別為4．9 m、8．2 m、14．3 m、18．6 m、23．1 m (見圖10)，該污染物不僅污染第四系孔隙含水層，而且已經污染下層裂隙水含水層。

根據數值模擬結果，實際運行條件下裝置區的跑冒滴漏滲漏的污染物的確進入了地下水環境，并且污染物主要沿地下水徑流優勢通道遷移，在30年的運行期內最大的污染面積為0．75 km2，最大的水平遷移距離為532 m，最大垂向遷移距離為23．1 m，將對研究區地下水造成污染，并且威脅下游地表水體及民用水井的水質安全。因此，有必要基于模擬結果，設計合理可靠的監測井布設方案，從而防止污染物隨地下水徑流造成不可逆的地下水環境破壞。

4 監測井布設方案定量化分析

地下水監測是水文地質條件與數值模型相結合，以污染物的空間遷移規律為導向，根據污染物遷移距離與時間的關系，合理設計監測井的具體位置、數量、井深及布井時間等。

在共建這一年多來，作為西江廣東段的“西大門”，肇慶市政府積極作為，發動了全市各方力量積極參與，各相關涉水部門全方位、多角度、立體化配合，為肇慶這一江水域的安全生產繃緊弦、卯足勁、動真格，反響熱烈，效果顯著。

從研究區的水文地質條件來看，該污染源地處于研究區中部北東走向U型溝谷內，地勢由西南向北東傾斜，地下水賦存于第四系孔隙介質和第三系及白堊系裂隙介質，兩種含水介質沒有隔水介質，為統一的潛水含水層，地下水補給來源主要為西南方向上游地下水側向徑流補給，地下水徑流主要受地形控制，由地勢較高的西南向北東向徑流和排泄，且該溝谷為研究區地下水徑流的優勢通道，因此若污染物進入地下水環境，污染物遷移除因對流和彌散向四周遷移外，主要將沿地下水的優勢徑流方向即東北向遷移，并可能對下游地下水造成污染。通過研究區水文地質條件的分析，若對該污染源地進行監測，可以初步確定監測井應在該區地下水徑流方向沿線以及污染源上游及其周邊布設。但為了有效地控制監測成本，監測井的具體空間分布位置和有效監測時段需要基于數值模型計算出污染物在平面和剖面上隨時間遷移的距離及擴散情況進行確定?；诖?，本文將水文地質條件分析與數值模擬相結合，對本次研究的監測井布設方案給出定量分析結論。

數值模擬結果顯示，污染物在30年的遷移過程擴散中，主要遷移擴散方向與地表溝谷走向一致，隨著地下水沿污染源地東部徑流，污染物在第10年時遷移方向明顯向北轉折，污染物的平面遷移距離在第1年、5年、10年、20年、30年時分別為55 m、135 m、205 m、325 m、450 m，污染物的垂向遷移距離分別為4．9 m、8．2 m、14．3 m、18．6 m、23．1 m，該方向污染物遷移距離和擴散面積最大，需要作為監測井主要布設區域，據此布設監測井 ZK4、ZK5、ZK6、ZK7、ZK8。研究區地質資料顯示，含水層厚度大于20 m，為了滿足分層監測的要求，根據污染物在前20年最大垂向遷移距離為18．6 m，ZK4、ZK5、ZK6、ZK7監測井的井深設定為20 m，根據污染物在第30年時垂向遷移距離為23．1 m，ZK8監測井的井深設定為25 m。

此外，污染物在30年的遷移過程中，污染物向周圍遷移情況為:上游和北部污染物遷移距離小，南部遷移距離大。其中，上游最遠水平遷移距離為20 m，垂向遷移距離為10 m;北部最遠水平遷移距離為30 m，垂向遷移距離為10 m;南部最遠水平遷移距離為50 m，垂向遷移距離為10 m。因此，為了降低地下水污染風險，需要在西部、北部和南部布設監測井ZK1、ZK2、ZK3進行意外風險監測。

為了最大程度地提高監測效率，上述監測井不需要同時布設，可以分級別進行布設。對于監測污染物是否進入地下水環境的監測井劃分為第一級監測井，對于監測污染物隨時間運移規律的監測井劃分為第二級監測井。第一級監測井需要在污染源存在時即項目裝置啟用時即第0年時就進行布設，例如對地下水背景值進行監測(ZK1)、監測污染源是否進入了地下水環境(ZK2、ZK3);第二級監測井的布設是基于污染物隨時間遷移規律的數值模擬結果進行布設，根據數值模擬結果，監測井ZK4、ZK5、ZK6、ZK7、ZK8是為了監測污染物在項目運營1年、5年、10年、20年、30年后最有可能到達的位置，但監測井ZK4還有監測污染源是否進入了地下水環境的功能，所以布設時間依次為第0年、第5年、第10年、第20年、第30年，考慮模擬結果可能與實際時間有些許誤差，布設時間可適當提前。

據此，監測井布設方案為布設8個監測井，地下水監測井平面分布位置見圖11，地下水監測井布設的定量化參數見表4。

圖11 地下水監測井分布位置圖Fig．11 Location distribution of groundwater monitoring wells

表4 地下水監測井布設的定量化參數Table 4 Quantitative parameters of layout of groundwater monitoring wells

5 結 論

本文以某石化項目為例，基于研究區水文地質條件，合理概化水文地質概念模型，采用FEFLOW軟件進行數值建模，基于設定工況下得到研究區地下水中污染物的遷移規律，并進行地下水監測井布設方案的定量分析，得出如下結論:

(1)地下水污染監測井定量分析布設是水文地質條件與數值模型相結合，以污染物的空間遷移規律為導向，根據污染物遷移距離與時間的關系，從而設計監測井的具體位置、井深、數量及布設時間。

(2)對于工業建設項目的地下水監測井布設方案，應首先從水文地質條件分析出發，初步確定監測井應布設于地下水集中徑流方向沿線以及污染源上游及其周邊;然后基于地下水三維非穩定滲流模型和溶質運移模型得到污染物在地下水中的時空遷移規律;最后根據數值模擬結果，實現工業建設項目地下水污染監測井布設方案在時間和空間尺度上的定量化分析布設。

［1］戴長雷，遲寶明．地下水監測研究進展［J］．水土保持研究，2005 (2):86-88．

［2］周仰效，李文鵬．區域地下水位監測網優化設計方法［J］．水文地質工程地質，2007(1):1-9．

［3］仵彥卿，李俊亭．地下水動態觀測網優化方法綜述［J］．地球科學與環境學報，1993(1):86-94．

［4］古利培．模糊聚類分析法對哈密地下水監測網的優化研究［J］．干旱環境監測，1994(1):45-47．

［5］Burn D H，Goulter I C．An approach to the rationalization of stream flow data collection networks［J］．Journal of Hydrology，1991，122: 71-91．

［6］陳植華，丁國平．應用信息熵方法對區域地下水觀測網的優化研究［J］．地球科學(中國地質大學學報)，2001(5):517-523．

［7］陳植華．地下水觀測網的若干問題與基于信息熵的研究方法［J］．地學前緣，2001(1):135-142．

［8］Timothy B，Spruill C，Lucila C．Two approaches to design of monitoring networks［J］．Groundwater，1990，28(3):430-442．

［9］董殿偉，林沛，晏嬰，等．北京平原地下水水位監測網優化［J］．水文地質工程地質，2007(1):10-19．

［10］王慶兵，段秀銘，高贊東，等．濟南巖溶泉域地下水位監測［J］．水文地質工程地質，2007(2):1-7．

［11］劉桂環．地下水污染監測井的布設方案探析［J］．硅谷，2014 (23):95-96．

［12］李媛媛，劉凱，邢麗娜．污染場地地下水調查布點及樣品采集技術研究［J］．城市地質，2014(2):51-54．

［13］石磊，吳希文，李秀榮，等．監測井在化工廠區土壤和地下水污染監測中的應用［J］．城市環境與城市生態，2000(2):27-28．

［14］夏大金，王菲，江城．地下水污染監測井布設方案研究［J］．供水技術，2013(3):1-5．

［15］譚承軍，商照榮，程吉吉，等．核電廠水文地質概念模型與地下水監測井布設［J］．人民長江，2015(10):38-41．

［16］王寧濤，譚建民，閆舉生，等．礦區地下水監測與預警系統研究——以福建省龍巖市馬坑鐵礦為例［J］．安全與環境工程，2011(1):95-100．

［17］Gelhar L W，Welty C A．Critical review of data on field-scale dispersion in aquifers［J］．Water Resources Research，1992，28(7):1955-1974．

Quantitative Research of the Layout Scheme of Groundwater Pollution Monitoring Wells in Industrial Projects

ZHANG Zhengxin1，ZHAO Jiang1，ZENG Bin1，LI Shutao2
(1．School of Environmental Studies，China University of Geosciences，Wuhan430074，China; 2．Faculty of Engineering，China University of Geosciences，Wuhan430074，China)

With the rapid development of the national economy，the demand for industrial products is further intensified，but the complexity of the pollution generated by the various types of device of production process is a serious threat to groundwater in the project area and the safety of surrounding environment．Therefore，how to monitor the surrounding groundwater quality of the industrial projects more effectively is the key issue to prevent and control the risk of groundwater contamination．Taking a petrochemical project as an example，based on the analysis and generalization of the hydrogeological conditions of the study area，through the hydrogeologic field survey and the field test to obtain hydrogeological parameters，this paper uses the FEFLOW software to establish a three-dimensional numerical simulation of unsteady groundwater seepage model of the study area and solute transport models，analyzes and forecasts the migration of contamination in the groundwater of the setting conditions．The paper conducts quantitative analysis of the layout scheme of groundwater pollution monitoring wells in time and space scales，and also puts forward reasonable and effective monitoring and management measures，and thus provides a useful reference for refinement of the layout of groundwater monitoring wells in industrial projects．

industrial project;groundwater pollution;layout of monitoring well;FEFLOW;numerical simulation

X832

ADOI:10．13578/j．cnki．issn．1671-1556．2016．05．017

1671-1556(2016)05-0102-07

曾 斌(1980—)，男，博士，講師，主要從事工程水文地質方面的研究。E-mail:8279299@qq．com

2016-03-08

2015-04-01

國家自然科學基金面上項目(41572344)

張正鑫(1989—)，男，碩士研究生，主要研究方向為工程水文地質。E-mail:1163134508@qq．com