某拟建机场油罐泄漏对地下水的影响

李 国 伟

(繁峙县环境监测站，山西 忻州 034300)

1 概述

随着经济的增长，国家各级地市对机场建设的需求日益增加。而飞机燃油作为机场运营的必备物资，油罐的建设则必不可少。本文通过对油罐建设内容的分析和其泄漏情况下的地下水环境影响预测评价，综合分析其在泄漏情况下对周边地下水的影响，并从保护与预防等方面提出措施，为其他机场油罐的建设提供一定的借鉴。

2 项目概况

本项目在站坪边设置1套50 m3橇装式加油装置，每套装置内部又分隔为2个25 m3的油罐。经查阅相关资料，机场所处区域为冲洪积地貌，主要含水层为松散层孔隙潜水，含水层主要接受大气降水和地表水的补给。项目区地下水为第四系松散岩类孔隙潜水，概化为统一储水系统。根据当地水源地的划分技术报告内容，项目区含水层为中更新统冲洪积沉积物以中粗砂为主，厚度约40 m。

3 地下水环境影响预测与评价

3.1 影响预测参数确定

1)实际渗透速度的确定。

根据以下公式计算实际渗透速度。

V=KI。

u=V/n。

其中，V为理论渗透速度，m/d；K为渗透系数，参考距离本项目1.5 km水源地相关水文地质参数，取5.67 m/d；I为水力坡度，取2.5‰；u为实际渗透速度，m/d；n为有效孔隙度，参考距离本项目1.5 km水源地相关水文地质参数，取0.26。计算得出，理论渗透速度V为0.014 2 m/d，实际渗透速度u为0.055 m/d。

2)弥散系数的确定。

弥散系数分为纵向弥散系数DL和横向弥散系数DT，其计算方法如下：

DL=aL×u;

DT=aT×u。

其中，DL为纵向弥散系数，m2/d；aL为纵向弥散度，根据经验值取10 m；u为实际渗透速度，m/d；DT为横向弥散系数，m2/d；aT为横向弥散度，根据经验值取纵向弥散度aL的0.1倍，即1 m；计算得出，纵向弥散系数DL为0.55 m2/d，横向弥散系数DT为0.055 m2/d。

3.2 影响预测源强确定

正常情况下，油罐区按GB/T 50934—2013石油化工工程防渗技术规范规定的设计要求，防渗系统完好，如果按照规章制度进行操作不会产生泄漏等情况，所以不会对周围地下水造成影响。

非正常情况下，油罐可能产生裂缝，撬装站地面可能因为设施防渗层老化、腐蚀、破裂等发生污染物泄漏，污染物会进入包气带进而逐步渗透进入地下水含水层，可能对场地及周边地下水造成污染。本评价重点分析非正常工况对地下水的影响，下面以油罐泄漏为情景进行分析。在非正常情况下，油罐泄漏量采用环境风险评价系统(Risk System)V1.2.0.4计算，本项目设置1套50 m3橇装式加油装置，泄漏面积按罐体底面积的1%计算，底面积约12 m2，则泄漏面积为0.12 m2。计算出泄漏源强为337.72 kg/s。参数选取如表1所示。

表1 油罐泄漏量计算参数表

3.3 影响预测模式确定[1]

预测模型采用瞬时示踪剂—平面瞬时点源。其计算公式如下：

其中，x，y为计算点处的位置坐标；t为时间，d；C(x，y，t)为t时刻点x，y处的示踪剂浓度，mg/L；M为含水层的厚度，m；mM为长度为M的线源瞬时注入的示踪剂质量，kg；u为水流速度，m/d；n为有效孔隙度，无量纲；DL为纵向弥散系数，m2/d；DT为横向y方向的弥散系数，m2/d；π为圆周率。

3.4 影响预测结果

本次预测石油类标准值参考GB 3838—2002地表水环境质量标准中石油类的Ⅲ类标准限值(0.05 mg/L)，从而确定污染晕前锋推进位置，预测结果见表2，图1，图2。

结果显示：泄漏事故1 000 d时，最大浓度点运移至约55 m处，地下水中石油类最大浓度约为14.30 mg/L，下游超标距离最远为166.4 m，超标面积为13 252 m2。根据现场调查，机场下游的分散式饮用水井距离撬装站最近的距离约为570 m，根据预测结果，油罐风险事故下1 000 d内不会对该处饮用水井造成影响。因此，油库的事故不会对机场周边的分散式饮用水井造成影响。

表2 非正常状态下石油类运移预测结果

4 保护与预防措施[2]

1)根据机场污染源对环境可能产生的影响程度将污染防治区分为一般污染防治区和重点污染防治区，对不同级别防治区分别采取不同的防渗方案：

a.一般污染防治区：主要为撬装站以外的区域。

一般污染防治区防渗方案如下：参考GB 50164混凝土质量控制标准，采用防渗混凝土(混凝土防渗等级不小于S8)浇筑，并在表面涂刷水泥基结晶性防渗涂料(渗透系数不大于1.0×10-12cm/s)。

b.重点污染防治区：包括撬装站围堰、事故池等。

重点防治区防渗方案如下：参考GB/T 50934—2013石油化工工程防渗技术规范，土垫层采用原土夯实，铺设双层高密度聚乙烯HDPE 防渗膜(渗透系数不大于1.0×10-12cm/s)，防渗膜上下各铺设不小于300 mm的黏土层，最上层采用防渗钢筋混凝土预制板衬砌；土层采用挖方区粘土，压实后渗透系数达到1.0×10-7cm/s，能够满足防渗要求。

2)在机场撬装站西北侧(地下水流向下游)设置2眼地下水监测井、东南侧(地下水流向上游)设1眼地下水监测井，定期采集水井的水样，对所采水样中的石油类进行监测，一旦发现异常，立即停止供油，排查泄露点。

3)制定风险应急预案，定期排查撬装站相关设施，杜绝跑冒滴漏现象，出现库底破损后要及时修复。

5 结语

油罐作为机场建设的必备装置，涉及影响地下水环境质量的主要污染因子是石油类，本文以某机场油罐作为研究对象，综合分析了油罐在非正常情况下泄漏对周边地下水的影响，结果显示对下游570 m处分散饮用水井无影响，但石油类最大浓度点运移至约55 m处，地下水中石油类最大浓度约为14.30 mg/L，下游超标距离最远为166.4 m，超标面积为13 252 m2，因此一旦发生泄漏，油罐周边地下水质量是有影响的，因此本文还从分区防治、设置监测井、制定应急预案等方面提出了保护的预防措施，为相关类似建设提供借鉴。