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西南山区某极低放废物处置场Ⅰ号场址地下水环境影响评价

作　者: 李瑾
导　师: 夏克勤
学　校: 成都理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 核废物处置场核素迁移示踪实验环境容量环境评价
分类号: X824
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

核废物处置场的地下水环境影响评价是放射性废物处置过程中的一个重要研究内容，也是处置场安全评价的关键问题之一。核废物处置场地下水环境影响评价的一个重要内容是评价处置场中的核素自处置库释放后，在地下介质中随地下水迁移，最终对人类的影响程度。在我国，地下水环境评价受到资金、时限、人们的认识以及地下水环境评价难度等因素的制约，其评价是一个难度比较大的问题。核废物一旦进入地下水中，将会使地下水受到污染，从而破坏生态环境，危害人体健康。研究区位于四川盆地西北边缘。地处该区的某核退役工程，已经产生和将要产生大量的极低放废物(VLLW)，需要就近处置。按照国际原子能机构的建议和我国的经验，对此类废物，应当就近选择适当的场址，作填埋处理。本论文以西南山区某极低放废物处置场Ⅰ号场址为研究对象，以研究区地质环境调查为基础，明确核废物填埋场运转后，如果发生泄漏可能对该区地下水造成污染的方式和途径，进行地下水环境影响评价。研究中通过现场调研、勘察，分析了场址区地质及水文地质条件，采用环境容量分析和数值模拟两种方法，预测处置库发生泄漏后核素对当地地下水的污染程度。环境容量分析方法是在进行了多组不同条件下渗流槽中溶质运移示踪实验的基础上，得出污染物在含水层中的对流弥散受地下水优势流线的约束，但混合范围不会无限制地向周围扩散，而仅限制在某一宽度范围的规律。进而将这一规律应用到野外实际中，对核素影响范围做出初步预测。数值模拟是在查明场区环境特征及水文地质参数的基础上，应用MODFLOW和MT3DMS软件，对核素在含水层中的迁移进行模拟。通过模拟预测了核素迁移的污染范围及污染程度。通过环境容量分析和数值模拟两种方法的评价，对场区地下水环境进行了综合分析，从而为核废物处置工程地下水环境影响评价提供了新的思路。

全文目录

1 引言  9-18
  1.1 选题依据及研究意义  9-10
  1.2 国内外研究概况  10-16
    1.2.1 溶质运移理论的发展  10-12
    1.2.2 溶质运移理论的研究现状  12-14
      1.2.2.1 国外溶质运移理论的研究现状  12-13
      1.2.2.2 国内溶质运移理论的研究现状  13-14
    1.2.3 溶质运移参数的确定方法  14-16
      1.2.3.1 统计方法和确定性方法  14-15
      1.2.3.2 穿透曲线法  15
      1.2.3.3 边界层法  15-16
  1.3 研究思路及技术路线  16-18
    1.3.1 研究思路  16
    1.3.2 技术路线  16-18
2 区域环境地质条件  18-28
  2.1 自然地理  18-19
  2.2 地层岩性  19-21
  2.3 地质构造  21-22
    2.3.1 褶曲  21-22
    2.3.2 断层  22
  2.4 区域水文地质特征  22-28
    2.4.1 岩溶裂隙水  23-24
    2.4.2 基岩裂隙水  24-25
    2.4.3 孔隙水  25-28
3 场区水文地质条件  28-39
  3.1 I号场址区地形地貌及洪积物特征  28-29
  3.2 地下水类型及分布  29-31
    3.2.1 基岩裂隙水  29-30
    3.2.2 第四系松散沉积物中的孔隙水  30-31
      3.2.2.1 坡积层中的地下水  30
      3.2.2.2 Q_4冲洪积层中的孔隙水  30
      3.2.2.3 洪积扇中的孔隙水  30-31
  3.3 白果沟洪积扇水文地质特征  31-33
    3.3.1 洪积扇地下水补给、径流、排泄条件  31-32
      3.3.1.1 白果沟洪积扇地下水的补给  31
      3.3.1.2 白果沟洪积扇地下水的排泄  31-32
    3.3.2 白果沟洪积扇地下水的水力坡度  32
    3.3.3 含水层特征  32-33
  3.4 场区地下水化学特征  33-35
  3.5 场区地下水动态特征  35-39
4 工程分析  39-44
  4.1 处置场概况  39
  4.2 污染源分析  39-40
  4.3 核素迁移机制分析  40-44
    4.3.1 对流与弥散  41-42
    4.3.2 阻滞因子  42
    4.3.3 放射性衰变  42-44
5 环境容量方法研究  44-56
  5.1 室内外模拟实验  44-53
    5.1.1 实验装置  44-47
      5.1.1.1 室外二维渗流槽(15×2m~2)实验装置  44-46
      5.1.1.2 室内二维渗流槽(150×30cm~2)实验装置  46-47
    5.1.2 实验方案  47-49
      5.1.2.1 示踪剂选择  47
      5.1.2.2 实验方案  47-48
      5.1.2.3 参数取值  48-49
    5.1.3 实验结果  49-51
    5.1.4 混合宽度概念的提出  51-53
      5.1.4.1 影响混合宽度的因素  51-52
      5.1.4.2 混合宽度与各影响因素之间的相关关系  52-53
  5.2 环境容量分析  53-54
  5.3 核素影响范围研究  54-56
6 核素在地下水中迁移数值模拟  56-74
  6.1 研究区水文地质结构  56-57
  6.2 模型建立  57-61
    6.2.1 基本数学模型  57-59
      6.2.1.1 渗流计算的基本数学模型  57-58
      6.2.1.2 溶质运移计算的基本数学模型  58-59
    6.2.2 模拟范围及地质结构  59
    6.2.2 模型空间离散与时间离散  59-61
    6.2.3 边界条件的概化  61
  6.3 水文地质参数的选取  61-66
    6.3.1 渗透系数  61-62
    6.3.2 弥散系数  62-64
    6.3.3 分配系数  64-66
  6.4 模型校验  66-67
  6.5 模型预测方案制定及数值模拟  67-74
7 地下水环境影响评价  74-76
  7.1 环境容量方法研究结果  74
  7.2 数值模拟方法评价结果  74-75
  7.3 环境影响综合评价  75-76
结论  76-78
致谢  78-79
参考文献  79-81

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