某擬建機場油罐泄漏對地下水的影響

李 國 偉

(繁峙縣環境監測站，山西 忻州 034300)

1 概述

隨著經濟的增長，國家各級地市對機場建設的需求日益增加。而飛機燃油作為機場運營的必備物資，油罐的建設則必不可少。本文通過對油罐建設內容的分析和其泄漏情況下的地下水環境影響預測評價，綜合分析其在泄漏情況下對周邊地下水的影響，并從保護與預防等方面提出措施，為其他機場油罐的建設提供一定的借鑒。

2 項目概況

本項目在站坪邊設置1套50 m3橇裝式加油裝置，每套裝置內部又分隔為2個25 m3的油罐。經查閱相關資料，機場所處區域為沖洪積地貌，主要含水層為松散層孔隙潛水，含水層主要接受大氣降水和地表水的補給。項目區地下水為第四系松散巖類孔隙潛水，概化為統一儲水系統。根據當地水源地的劃分技術報告內容，項目區含水層為中更新統沖洪積沉積物以中粗砂為主，厚度約40 m。

3 地下水環境影響預測與評價

3.1 影響預測參數確定

1)實際滲透速度的確定。

根據以下公式計算實際滲透速度。

V=KI。

u=V/n。

其中，V為理論滲透速度，m/d；K為滲透系數，參考距離本項目1.5 km水源地相關水文地質參數，取5.67 m/d；I為水力坡度，取2.5‰；u為實際滲透速度，m/d；n為有效孔隙度，參考距離本項目1.5 km水源地相關水文地質參數，取0.26。計算得出，理論滲透速度V為0.014 2 m/d，實際滲透速度u為0.055 m/d。

2)彌散系數的確定。

彌散系數分為縱向彌散系數DL和橫向彌散系數DT，其計算方法如下：

DL=aL×u;

DT=aT×u。

其中，DL為縱向彌散系數，m2/d；aL為縱向彌散度，根據經驗值取10 m；u為實際滲透速度，m/d；DT為橫向彌散系數，m2/d；aT為橫向彌散度，根據經驗值取縱向彌散度aL的0.1倍，即1 m；計算得出，縱向彌散系數DL為0.55 m2/d，橫向彌散系數DT為0.055 m2/d。

3.2 影響預測源強確定

正常情況下，油罐區按GB/T 50934—2013石油化工工程防滲技術規范規定的設計要求，防滲系統完好，如果按照規章制度進行操作不會產生泄漏等情況，所以不會對周圍地下水造成影響。

非正常情況下，油罐可能產生裂縫，撬裝站地面可能因為設施防滲層老化、腐蝕、破裂等發生污染物泄漏，污染物會進入包氣帶進而逐步滲透進入地下水含水層，可能對場地及周邊地下水造成污染。本評價重點分析非正常工況對地下水的影響，下面以油罐泄漏為情景進行分析。在非正常情況下，油罐泄漏量采用環境風險評價系統(Risk System)V1.2.0.4計算，本項目設置1套50 m3橇裝式加油裝置，泄漏面積按罐體底面積的1%計算，底面積約12 m2，則泄漏面積為0.12 m2。計算出泄漏源強為337.72 kg/s。參數選取如表1所示。

表1 油罐泄漏量計算參數表

3.3 影響預測模式確定[1]

預測模型采用瞬時示蹤劑—平面瞬時點源。其計算公式如下：

其中，x，y為計算點處的位置坐標；t為時間，d；C(x，y，t)為t時刻點x，y處的示蹤劑濃度，mg/L；M為含水層的厚度，m；mM為長度為M的線源瞬時注入的示蹤劑質量，kg；u為水流速度，m/d；n為有效孔隙度，無量綱；DL為縱向彌散系數，m2/d；DT為橫向y方向的彌散系數，m2/d；π為圓周率。

3.4 影響預測結果

本次預測石油類標準值參考GB 3838—2002地表水環境質量標準中石油類的Ⅲ類標準限值(0.05 mg/L)，從而確定污染暈前鋒推進位置，預測結果見表2，圖1，圖2。

結果顯示：泄漏事故1 000 d時，最大濃度點運移至約55 m處，地下水中石油類最大濃度約為14.30 mg/L，下游超標距離最遠為166.4 m，超標面積為13 252 m2。根據現場調查，機場下游的分散式飲用水井距離撬裝站最近的距離約為570 m，根據預測結果，油罐風險事故下1 000 d內不會對該處飲用水井造成影響。因此，油庫的事故不會對機場周邊的分散式飲用水井造成影響。

表2 非正常狀態下石油類運移預測結果

4 保護與預防措施[2]

1)根據機場污染源對環境可能產生的影響程度將污染防治區分為一般污染防治區和重點污染防治區，對不同級別防治區分別采取不同的防滲方案：

a.一般污染防治區：主要為撬裝站以外的區域。

一般污染防治區防滲方案如下：參考GB 50164混凝土質量控制標準，采用防滲混凝土(混凝土防滲等級不小于S8)澆筑，并在表面涂刷水泥基結晶性防滲涂料(滲透系數不大于1.0×10-12cm/s)。

b.重點污染防治區：包括撬裝站圍堰、事故池等。

重點防治區防滲方案如下：參考GB/T 50934—2013石油化工工程防滲技術規范，土墊層采用原土夯實，鋪設雙層高密度聚乙烯HDPE 防滲膜(滲透系數不大于1.0×10-12cm/s)，防滲膜上下各鋪設不小于300 mm的黏土層，最上層采用防滲鋼筋混凝土預制板襯砌；土層采用挖方區粘土，壓實后滲透系數達到1.0×10-7cm/s，能夠滿足防滲要求。

2)在機場撬裝站西北側(地下水流向下游)設置2眼地下水監測井、東南側(地下水流向上游)設1眼地下水監測井，定期采集水井的水樣，對所采水樣中的石油類進行監測，一旦發現異常，立即停止供油，排查泄露點。

3)制定風險應急預案，定期排查撬裝站相關設施，杜絕跑冒滴漏現象，出現庫底破損后要及時修復。

5 結語

油罐作為機場建設的必備裝置，涉及影響地下水環境質量的主要污染因子是石油類，本文以某機場油罐作為研究對象，綜合分析了油罐在非正常情況下泄漏對周邊地下水的影響，結果顯示對下游570 m處分散飲用水井無影響，但石油類最大濃度點運移至約55 m處，地下水中石油類最大濃度約為14.30 mg/L，下游超標距離最遠為166.4 m，超標面積為13 252 m2，因此一旦發生泄漏，油罐周邊地下水質量是有影響的，因此本文還從分區防治、設置監測井、制定應急預案等方面提出了保護的預防措施，為相關類似建設提供借鑒。