CN213337593U - 一种地下水污染扩散预警的井群*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种地下水污染扩散预警的井群***，包括：监测井子群，环绕设置在污染管控范围外，用于在污染管控范围外形成监测屏障，包括M个第一监测井，N个第二监测井和O个第三监测井；其中，第一监测井位于地下水流向的上游方向，第二监测井位于地下水流向的垂直方向，第三监测井位于地下水流向的平行下游方向；循环井子群，环绕设置在监测屏障外，用于在监测屏障外形成污染物迁移屏障，包括P个第一循环井和Q个第二循环井，第一循环井位于地下水流向的垂直方向，第二循环井位于地下水流向的平行下游方向；控制组件，连接监测井子群和循环井子群；上述井群***实现了地下水污染物扩散的风险管控。

Description

一种地下水污染扩散预警的井群***

技术领域

本实用新型涉及地下水污染治理技术领域，尤其涉及一种地下水污染扩散预警的井群***。

背景技术

地下水是人们生活、社会发展的宝贵资源。近年来，因化工、冶金企业等行业的长期生产，增大地下水被污染风险。地下水污染分布一般由污染源沿地下水流向方向呈扇形扩散，在无持续污染源情况下，地下水污染随时间具有自我衰减趋势。而地下水污染迁移性强，埋深较深，现阶段较成熟的抽出、注入等地下水污染修复技术修复成本较高。

目前循环井修复技术已经开始得到了应用，通过对地下水的抽水和回水动作，形成地下水循环，再结合多种除污技术，在将地下水中的污染物去除的同时，也对污染物的扩散进行了有效控制。但目前的循环井技术或其它的抽出、注入等地下水污染修复技术，缺乏对当前地下水污染羽扩散、变化情况的风险管控，无法根据当前地下水的污染扩散及时进行治理，产生污染管控不及时的问题；若持续开启污染治理设备，则会产生不必要的治理成本的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种地下水污染扩散预警的井群***，以解决或者部分解决目前的地下水污染治理领域缺乏污染扩散预警管控，不能及时进行污染治理的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种地下水污染扩散预警的井群***，包括：

监测井子群，环绕设置在污染管控范围外，用于在污染管控范围外形成监测屏障；监测井子群包括M个第一监测井，N个第二监测井和O个第三监测井；其中，第一监测井位于地下水流向的上游方向，第二监测井位于地下水流向的垂直方向，第三监测井位于地下水流向的平行下游方向，M≥1、N≥2、O≥2；

循环井子群，环绕设置在监测屏障外，用于在监测屏障外形成污染物迁移屏障；循环井子群包括P个第一循环井和Q个第二循环井，第一循环井位于地下水流向的垂直方向，第二循环井位于地下水流向的平行下游方向；P≥2，Q≥2；

控制组件，连接监测井子群和循环井子群，用于控制监测井子群检测地下水的水质参数和水流参数；以及用于控制循环井子群开启或关闭。

可选的，第二循环井的设置密度高于第一循环井。

可选的，第三监测井的设置密度高于第二监测井。

可选的，第一监测井距地下水的污染羽边界的距离为30～50米。

可选的，第二监测井和第三监测井距污染管控范围的边界的距离为3～10米。

可选的，监测井子群中的任一监测井与污染物迁移屏障的边界之间的距离为20～50米。

可选的，循环井子群中的任意两个相邻循环井之间的间距为20～50米。

可选的，在监测井的预设井水位处设有水质监测机构。

进一步的，水质监测机构包括水质检测探头、被动扩散袋PDB和贝勒管中的至少一种。

进一步的，水质监测机构包括处于井水位一米之内的第一检测单元和井水位一米以下的第二检测单元。

通过本实用新型的一个或者多个技术方案，本实用新型具有以下有益效果或者优点：

本实用新型提供了一种地下水污染扩散预警的井群***，通过设置在污染管控范围外的监测井子群形成污染物的监测屏障；控制组件根据污染物检验结果，在判断出污染物存在一定程度的迁移扩散时，控制设置在监测井子群的***的循环井子群开启，通过循环井的地下水循环形成污染物迁移屏障，防止污染物迁移扩散；通过上述监测井群和循环井群的功能配合，能够在检测到地下水水质参数变化时，第一时间根据检测数据进行风险评估，并控制循环井群形成有效的污染物迁移屏障，形成地下水污染物扩散的风险管控模式。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的井群***的分布示意图；

图2为本实用新型实施例提供的井群***的装置示意图；

附图标记说明：

1、监测井子群；11、第一监测井；12、第二监测井；13、第三监测井；14、监测屏障；2、循环井子群；21、第一循环井；22、第二循环井；23、污染物迁移屏障；3、控制组件。

具体实施方式

为了使本实用新型所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本实用新型，下面结合附图，通过具体实施例对本实用新型技术方案作详细描述。在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。除非另有特别说明，本实用新型中用到的各种设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

为了解决目前地下水污染扩散预警机制的缺乏，在一个可选的实施例中，如图1～图2所示，提供了一种地下水污染扩散预警的井群***，包括：

监测井子群1，环绕设置在污染管控范围外，用于在污染管控范围外形成监测屏障14；监测井子群1包括M个第一监测井11，N个第二监测井12和O个第三监测井13；其中，第一监测井11位于地下水流向的上游方向，第二监测井12位于地下水流向的垂直方向，第三监测井13位于地下水流向的平行下游方向，M≥1、N≥2、O≥2；

循环井子群2，环绕设置在监测屏障14外，用于在监测屏障14外形成污染物迁移屏障23；循环井子群2包括P个第一循环井21和Q个第二循环井22，第一循环井21位于地下水流向的垂直方向，第二循环井22位于地下水流向的平行下游方向；P≥2，Q≥2；

控制组件3，连接监测井子群1和循环井子群2，用于控制监测井子群1检测地下水的水质参数和水流参数；并根据水质参数和水流参数，控制循环井子群2开启或关闭。

总的来说，本实施例提供了一种以污染管控为主要措施的地下水污染扩散预警井群***，通过监测井子群1与循环井子群2组成的井群***，可实现已有污染地下水污染羽的风险管控，亦可作为长期生产单位地下水污染预警***，当污染羽扩散超标时，可第一时间控制循环井开启形成循环水管控屏障，也称之为污染物迁移屏障23。根据地下水循环井结构及适用性特点，该技术可适用于地下水污染具有一定厚度，且场地大部分区域含水层为高渗透地层污染场地场地。

本实施例中的污染管控范围是根据现场地下水的具体情况和管控需求，预先确定的污染控制范围，在污染管控范围之内的地下水的污染水平应当控制在计划要求之内。本实施例提供的监测井子群1设置在污染管控范围的边界外侧，用于检测污染管控范围边界处的地下水水质参数和水流参数。

本实施例中的监测井子群1如图1所示，分为三类，第一监测井11为上游监测井，第二监测井12为地下水流向垂直方向监测井，第三监测井13为地下水流向下游监测井。其中，地下水流垂直方向是指分布在污染管控范围对侧的第二监测井12，它们之间的连线基本与地下水的流向垂直。所有的监测井形成一圈围绕在污染管控范围外侧的监测屏障14，用于监测屏障14处的水质参数和水流参数。

具体的，监测井可使用Φ100～250mm的PVC井管。可选的，在监测井的预设水位处设有水质监测机构。具体的，井管在地下水埋深范围内带有筛孔，在监测井内地下水不同深度设置监测取样点。监测井实时监测污染物浓度、地下水水位、地下水流向等参数，并将检测结果传输至控制组件3。

可选的，水质监测机构包括处于井水位一米之内的第一检测单元和井水位一米以下的第二检测单元。例如，在井水位以下1.0m内的区域设置表层水取样检测点，1m以下区域根据三维动态污染物迁移需求，例如可采取2m、5m、10m等不同间隔距离设置取样检测点。

可选的，水质监测机构包括水质检测探头、被动扩散袋PDB和贝勒管中的至少一种。水质监测机构包括常用的检验探头，如pH值检验，矿物元素检验，微生物检验等。对于一些不能在井下直接检验，需要将检测水样采集到实验室的项目，可使用被动扩散带PDB或贝勒管。以PDB为例，其属于一种被动采样器，用于采集水中挥发性有机物VOCs，进行实验室分析。

本实施例中的控制组件3根据监测结果数据与前期场地调研及监测***同期数据进行对比统计分析，判断是否存在污染物迁移风险，根据风险程度启动或调节地下水循环井的循环关键参数设置。

本实施例中的循环井子群2分布在监测井子群1形成的监测屏障14的外侧。控制组件3根据监测井子群1的监测结果进行数据分析后启动循环井，通过调整循环井的开闭及循环水量，采取合理的循环周期，可形成有效的水力屏障；如图1所示，每个循环井周围有一虚线标示的影响范围，在此范围内则是循环井形成的水力屏障范围，所有的循环井的水力屏障共同形成污染物迁移屏障23，防止污染物向下游以及污染管控范围内迁移。具体的，循环井子群2中的循环井在设计上将含水层井管设置不同深度的筛孔，中间阻隔器阻隔，通过潜水泵将地下水自一个筛段抽取至井内，再由另一个筛段排出，从而在井周围的含水层产生了三维地下水循环流。循环井的结构可直接参考现有技术中已经应用的产品。

对于本实施例中的循环井子群2和监测井子群1的分布形状，一种可选的方式如下：

对于监测井子群1，可选的，第三监测井13的设置密度高于第二监测井12。

具体的，针对已有地下水污染区域，在污染羽地下水流向上游、地下水流向垂直方向与地下水流向的平行下游方向数量依次增加设置的监测井数量。之所以在地下水流向的平行下游方向设置更多的监测井，是需要更高的监测密度，以及时发现污染物出现迁移或扩散。

可选的，第一监测井11距地下水的污染羽边界的距离为30～50米，可获得该区域地下水的各项参数背景值，反映区域地下水质量。

可选的，第二监测井12和第三监测井13距污染管控范围的边界的距离为3～10米。垂直地下水流向监测井与地下水流向下游监测井实时监测污染物浓度、地下水水位、地下水流速等发生变化，可确认地下水中污染物是否发生扩散。

可选的，监测井子群1中的任一监测井与污染物迁移屏障23的边界之间的距离为20～50米。其中，此处的边界为污染物迁移屏障23的外边界。之所以将监测井与污染物迁移屏障23的距离控制在上述范围，是为了确保循环井子群2获得必要的响应时间，形成有效的污染物迁移屏障23。

对于循环井子群2，第二循环井22的设置密度高于第一循环井21；之所以在地下水流向的平行下游方向设置密度更高的循环井，是为了形成更完整的污染物迁移屏障23，防止污染物向下游扩散。

循环井间距受含水层深度、地质情况、循环井影响半径等参数影响。根据大量生产实践确定出：可选的，循环井子群2中的任意两个相邻循环井之间的间距为20～50米。其中，第一循环井21之间的间距范围偏上限，第二循环井22之间的间距范围偏下限。

总的来说，本实施例提供的井群***可用于现有工厂地下水污染预警。结合工厂生产工艺与场地地下水流向，以工厂边界为检测范围，在边界区域地下水流向上方和地下水流向垂直方向以及地下水流向平行下游方向按照数量逐次增加的方式设置地下水监测井与地下水循环井。位于上游的第一监测井可获得工厂所在区域地下水各项参数背景值，通过垂直方向的第二监测井与下游平行方向的第三监测井用于实时检测数据，确保工业生产是否对地下水造成污染，工厂生产活动安全运行。若监测井检测到污染物浓度数据上升，在污染工艺点下游区域内增设辅助工艺，并启动边界相应循环井进行地下水循环，形成污染物迁移的水力屏障，防止污染物迁移扩散风险。

通过上述不同功能的监测井、循环井联用，实现安全监测、污染管控等技术协同，组成具备防扩散预警功能井群，达到地下水污染管控或厂区地下水污染预警的目的，并可收集相应数据开展风险评估，为下一步是否需要采取修复措施以及采取何种修复措施提供数据基础。

通过本实用新型的一个或者多个技术方案，本实用新型具有以下有益效果或者优点：

本实用新型提供了一种地下水污染扩散预警的井群***，通过设置在污染管控范围外的监测井子群形成污染物的监测屏障；控制组件根据污染物检验结果，在判断出污染物存在一定程度的迁移扩散时，控制设置在监测井子群的***的循环井子群开启，通过循环井的地下水循环形成污染物迁移屏障，防止污染物迁移扩散；通过上述监测井群和循环井群的功能配合，能够在检测到地下水水质参数变化时，第一时间根据检测数据进行风险评估，并控制循环井群形成有效的污染物迁移屏障，形成地下水污染物扩散的风险管控模式。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种地下水污染扩散预警的井群***，其特征在于，所述井群***包括：

监测井子群，环绕设置在污染管控范围外，用于在所述污染管控范围外形成监测屏障；所述监测井子群包括M个第一监测井，N个第二监测井和O个第三监测井；其中，所述第一监测井位于地下水流向的上游方向，所述第二监测井位于所述地下水流向的垂直方向，所述第三监测井位于所述地下水流向的平行下游方向，M≥1、N≥2、O≥2；

循环井子群，环绕设置在所述监测屏障外，用于在所述监测屏障外形成污染物迁移屏障；所述循环井子群包括P个第一循环井和Q个第二循环井，所述第一循环井位于所述地下水流向的垂直方向，所述第二循环井位于所述地下水流向的平行下游方向；P≥2，Q≥2；

控制组件，连接所述监测井子群和所述循环井子群，用于控制所述监测井子群检测所述地下水的水质参数和水流参数；以及用于控制所述循环井子群开启或关闭。

2.如权利要求1所述的井群***，其特征在于，所述第二循环井的设置密度高于所述第一循环井。

3.如权利要求1所述的井群***，其特征在于，所述第三监测井的设置密度高于所述第二监测井。

4.如权利要求1所述的井群***，其特征在于，所述第一监测井距所述地下水的污染羽边界的距离为30～50米。

5.如权利要求1所述的井群***，其特征在于，所述第二监测井和所述第三监测井距所述污染管控范围的边界的距离为3～10米。

6.如权利要求1所述的井群***，其特征在于，所述监测井子群中的任一监测井与所述污染物迁移屏障的边界之间的距离为20～50米。

7.如权利要求1所述的井群***，其特征在于，所述循环井子群中的任意两个相邻循环井之间的间距为20～50米。

8.如权利要求1所述的井群***，其特征在于，在所述监测井的预设井水位处设有水质监测机构。

9.如权利要求8所述的井群***，其特征在于，所述水质监测机构包括水质检测探头、被动扩散袋PDB和贝勒管中的至少一种。

10.如权利要求8所述的井群***，其特征在于，所述水质监测机构包括处于井水位一米之内的第一检测单元和井水位一米以下的第二检测单元。

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