地下水污染模拟预测评估工作指南试行

附件2地下水污染模拟预测评估工作指南（试行）2014年10月目次第一章总则....................................................11.1编制目的.....................................................11.2适用范围.....................................................11.3编制依据.....................................................11.4术语与定义...................................................21.5指导原则.....................................................21.6组织编制单位.................................................3第二章工作内容和流程..............................................42.1工作内容.....................................................42.2工作流程.....................................................4第三章地下水污染概念模型构建.....................................63.1资料收集与评述...............................................63.2主要污染指标识别.............................................63.3水文地质条件概化.............................................73.4污染状况概化.................................................8第四章地下水污染趋势预测........................................104.1工作目标和等级划分..........................................104.2预测工具选择................................................114.3概念模型的数学表达..........................................124.4模型校准与验证..............................................154.5敏感性分析..................................................174.6模型预测结果分析............................................174.7不确定性分析................................................184.8模型的完善..................................................18第五章地下水污染模拟预测评估技术成果............................195.1报告........................................................195.2图件........................................................205.3模型文件....................................................21附录A(资料性附录)资料需求与技术方法.............................22附录B(资料性附录)地下水数学模型.................................35附录C(资料性附录)地下水模型参数.................................46附录D(规范性附录)评估成果表达示例...............................601地下水污染模拟预测评估工作指南（试行）第一章总则1.1编制目的为贯彻落实《全国地下水污染防治规划(2011-2020年)》，推进地下水污染防治工作，增强地下水污染模拟预测评估的科学性和规范性，根据《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《地下水质量标准》（GB/T14848）及相关法律、法规、标准、文件，为地下水污染防治工作提供技术支持，编制《地下水污染模拟预测评估工作指南（试行）》（以下简称“指南”）。1.2适用范围本指南适用于场地至区域尺度地下水污染概念模型构建和污染趋势预测。本指南规定了地下水污染模拟预测评估指导原则、工作内容、工作流程、技术方法和成果要求。1.3编制依据GB/T14848地下水质量标准GB5749生活饮用水卫生标准GB/T14158区域水文地质工程地质环境地质综合勘查规范（1：50000）HJ610环境影响评价技术导则地下水环境2HJ/T164地下水环境监测技术规范HJ/T338饮用水水源保护区划分技术规范GB/T14175水文地质术语DZ/T0201地下水资源数值法计算技术要求当上述标准和文件被修订时，使用其最新版本。1.4术语与定义下列术语和定义适用于本指南。地下水污染源：人类活动影响下，能够引起地下水污染的污染物来源或活动场所。地下水污染受体：地下水污染潜在的影响对象。地下水污染概念模型：指地下水污染影响范围内，将水文地质条件与污染分布特征高度概化的模型。解析法：利用数学方法对地下水运动方程和溶质运移方程进行直接求解的计算方法。数值法：利用离散化方法求解数学模型微分方程近似解的方法。1.5指导原则（1）科学性原则：地下水污染模拟预测评估应深入分析地下水赋存和运动条件，充分了解地下水污染程度和范围，准确描述污染源和污染物迁移转化规律，保证模拟预测评估结果科学可靠。（2）针对性原则：根据工作目标、具体水文地质条件、评估对象的污染特征，选择适当的污染模拟预测评估技术方法，构建有针对性的污染模拟预测评估模型。3（3）循序渐进原则：地下水污染模拟预测评估工作应分期进行，随着地下水环境信息资料完备程度的提高，不断完善和更新地下水污染模拟预测评估成果，以便更有效地指导地下水污染防治的实际工作。1.6组织编制单位本指南由环境保护部污染防治司组织，环境保护部环境规划院和北京大学起草编制。4第二章工作内容和流程2.1工作内容地下水污染模拟预测评估工作在地下水环境调查评价工作基础上，开展地下水污染概念模型构建和污染趋势预测工作。2.1.1地下水污染概念模型构建地下水污染概念模型构建工作旨在通过收集相关资料，分析地下水环境状况调查结果，概化评估区水文地质条件，识别评估区内造成地下水污染的主要污染指标及其污染范围，概化评估区污染状况，构建地下水污染概念模型。2.1.2地下水污染趋势预测依据评估区地下水环境敏感程度和地下水污染状况，确定趋势预测工作等级和评估重点。工作内容包括：工作目标和等级划分、概念模型的数学表达、预测工具选择、模型校准与验证、敏感性分析、模型预测结果分析等。2.2工作流程地下水污染模拟预测评估工作主要包括地下水污染概念模型构建、地下水污染趋势预测、报告编写等步骤。具体工作流程见图1。5图1地下水污染模拟预测评估工作流程6第三章地下水污染概念模型构建3.1资料收集与评述地下水污染概念模型构建所需资料除了地下水环境状况调查第一和第二阶段已经收集的评估区概况、地质及水文地质条件、污染源情况、地下水污染评价结果等相关资料，还需在地下水环境状况调查的第三阶段补充收集或调查更为详尽的资料。资料的翔实程度应能详细说明地下水污染源的属性及污染排放特征、污染途径、污染源与潜在受体间关系、污染物迁移转化相关参数等内容。资料的具体要求和来源详见附表A.1和附表A.2。3.2主要污染指标识别基于地下水质量评价和污染评价成果对评估区主要污染指标进行识别。步骤一、污染指标筛查：筛选出超过《地下水质量标准》III类水标准和《生活饮用水卫生标准》，同时污染等级为II级及以上的指标。步骤二、主要污染指标识别：如果步骤一中筛选出的污染指标属于“主要危害污染物”列表（见附表A.3），则直接将该指标确定为主要污染指标。此外，地下水污染责任人、环境保护主管部门、公众等利益相关方认为应当进行评估的污染指标亦考虑为主要污染指标。根据具体情况可选用某种特定指标代表某一类污染物，例如使用总溶解固体代表无机盐类污染物，或以氯离子代表保守性污染物。步骤三、主要污染指标验证：结合评估区污染源特征污染物以及地下水污染时空演变特征，验证主要污染指标的指示性。经7验证后，剔除不能代表评估区地下水污染状况的指标。3.3水文地质条件概化水文地质条件概化是分析和研究一定范围内地下水系统的内部结构与动态特征的过程。通过适当简化和合理假设，对地下水系统内外地下水的补径排关系、含水层组类型及空间结构、边界条件及源汇项、地下水运动状态及参数分布特征等进行定性表达。3.3.1确定评估区范围评估区范围的划定应能说明地下水水流状况，能涵盖已知地下水环境问题影响的范围，包括污染源、当前污染分布范围、地下水环境敏感区域等，必要时扩展至完整的水文地质单元，以及可能与污染区域所在的水文地质单元存在直接补排关系的区域。3.3.2边界条件概化根据含隔水层的分布、地质构造边界上的地下水流特征、地下水与地表水的水力联系，将评估区边界概化为给定地下水水位（水头）的一类边界、给定侧向径流量的二类边界或给定地下水侧向流量与水位关系的三类边界。3.3.3内部结构概化对评估区含水层组和含水介质进行概化，分析含水层组的结构与岩性，确定含水层组的潜水或承压水类型，区别含水介质的均质或非均质性、各向同性或各向异性属性。查明含隔水层的空间分布形态，含水层的导水性、储水性及渗透方向的变化规律，含隔水层相互之间的接触关系，确认是否存在“天窗”、断层等沟通结构。83.3.4地下水运动状态概化对评估区地下水运动状态进行概化，确定含水层组水流为稳定流或非稳定流、二维水流或三维水流、以及是否存在越流补给等情况。裂隙、岩溶含水介质中水流运动概化要视具体情况而定。在局部溶洞发育处或宽大裂隙中，水流运动一般为非线性流或紊流，不能应用达西定律，但对于发育较均匀的裂隙、岩溶含水层中的地下水运动，可概化为达西流，按照松散孔隙含水层水流运动的方式处理。在大区域上，北方岩溶水运动近似满足达西定律，含水介质可概化为非均质、各向异性。3.3.5水文地质参数概化对水文地质参数的时空分布进行概化，包括参数初步选择的数值范围，水平和垂向的初步分区方案等。对于参数的空间分布规律，常采用离散化的参数概化方法（即参数分区或参数化）来确定。参数分区的依据如下：（1）评估区抽水试验资料计算所得参数，包括渗透系数、储水系数、给水度及单位涌水量；（2）含水层分布规律，即埋深、厚度和岩性组合特征；（3）地下水天然流场、人工干扰流场、水化学场和温度场；（4）构造条件及岩溶发育规律（限于岩溶含水层）。3.4污染状况概化地下水污染状况概化是在水文地质概念模型的基础上，明确污染源-污染物迁移途径-目标受体特征及相互关系的过程。93.4.1污染途径分析与污染源解析3.4.1.1污染来源识别结合评估区地下水补径排条件、主要污染指标空间分布特征和水文地球化学特征、行业特征污染指标等，识别定位污染来源。3.4.1.2污染途径和污染物释放特征分析根据评估区水文地质条件和污染源位置，明确污染物进入地下水的污染途径及受污染含水层、污染物释放形式及释放规律。将污染途径概化为间歇入