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沈阳经济技术开发区是中国著名的工业区。目前该区正在积极推进具有国际竞争力的先进装备制造业基地建设,加快实现第二次飞跃。 沈阳经济技术开发区的主要水系有浑河和细河。浑河已经成为辽宁省沿岸工厂废水排放的主要渠道,而且细河水量来自该区内工业废水和生活污水,常年为Ⅴ类水质。研究区的地下水包括潜水(Q4含水层)、浅层承压水(Q3含水层)和深层承压水(Q1含水层)含水层。随着地下水开发力度的增加,地下水位大幅度下降,部分地区已经形成局部降落漏斗,范围还在不断扩大,而且还存在浑河和细河污染地下水的问题。针对研究区的水资源过度开采和水环境日趋恶化等环境问题,展开以下的研究工作: (1)沈阳经济技术开发区水环境现状评价与分析 研究区地表水系统包括浑河和细河。(a)浑河:采用模糊综合评价法对2010年浑河大闸和黄腊坨子断面的水质监测数据进行水质评价。结果显示:研究区浑河的水质为V类,丰水期水质好于枯水期。(b)细河:采用单项污染指数评价和综合污染指数评价相结合的方法对细河的土台子和双树子断面的水质进行评价。结果显示:细河的综合水质处于劣Ⅴ类水平,主要的污染物为氨氮。 采用综合指数方法对研究区的Q4、Q3和Q1含水层地下水进行评价。结果显示:潜水水质较差,多为Ⅴ类。浅层承压水的水质为Ⅳ类和Ⅲ类。深层承压水水质最好,为Ⅲ类。 (2)应用QUAL2K软件建立浑河大闸――黄腊坨子段的河流水质模型,预测2015年和2020年浑河大闸――黄腊坨子断面的COD和氨氮浓度变化情况。结果显示:2015年和2020年浑河大闸和黄腊坨子断面,丰水期时COD浓度满足Ⅴ类水功能区标准,而氨氮浓度不满足;枯水期时COD和氨氮浓度均不满足Ⅴ类水功能区标准。 (3)通过进行抽水试验、渗水试验和弥散试验,得到渗透系数、给水度和弥散系数等地下水数值模型所需要的参数。应用Visual MODFLOW软件建立研究区地下水数值模拟模型,预测2015年和2020年模拟区域的水位和三氮浓度变化情况。结果显示:(a)水位:在Q4含水层,水位变化较小。在Q3含水层,在郎家、胜科水务公司的第一水厂和翟家水源处均形成降落漏斗。在Q1含水层,胜科水务公司的第二水厂和翟家水源处均形成降落漏斗。(b)水质:2015年和2020年研究区地下水三氮浓度在Q4含水层、Q3含水层和Q1含水层分别为地表水环境标准的Ⅳ类、Ⅲ类和Ⅱ类,总观之潜水层水质较差,深层承压水水质最好。 (4)采用区间数排序方法分别对2010年、2015年和2020年进行水环境安全评价。结果显示:2010年、2015年和2020年研究区的水环境安全性较差,主要是因为浑河和细河的污染严重和地下水采补失调,出现大范围的漏斗区等问题。 (5)由水环境安全评价结果,提出地表水污染控制方案和地下水水资源保护方案。研究区的地表水污染控制方案包括增加浑河大闸上游来水量、改善浑河大闸上游来水水质、改善细河河水水质,以及改善浑河大闸上游来水水质和细河河水的水质相结合的四项方案,最终选择改善浑河大闸上游来水水质和细河河水的水质相结合相结合的方案,并提出具体实施方案。地下水水资源保护方案选取沈阳胜科水务和郎家水源井关闭方案,经过地下水数值模拟模型的模拟预测,该方案取得了良好的效果。