某化工厂油品泄漏紧急应变调查

赛盈地脉

受委托对某化工厂进行油品泄漏紧急应变调查（以下简称“调查区域”）， 以地球物理探勘的探地雷达法（GPR）及高密度电阻率法(Electrical Resistivity Tomography)为主要方式进行探测，探测区域内油污泄漏的分布范围及深度，并查找泄漏点的位置。调查区域面积约9000平方米，如下图蓝色区域所示。


图1 地球物理调查区域图

工作原理

目前，针对地下油品等LNAPL污染的分布范围调查，传统的调查方式是透过有限的钻孔取样或MIP来推测可能的分布情况，通过点和点之间的结果的关联来推估污染分布的范围、深度等信息；但传统调查往往存在场地填埋情况复杂，点状采样的信息不足等情况。地球物理探勘是透过非破坏性的方式，对地底下的填埋物和地层构造做量测，透过大范围的量测得到连续性的剖面数据。因此，本次调查方法采用地球物理调查中的探地雷达法和高密度电法，透过对地下材料电阻率分布及介电常数差异的勘测，了解油品污染的分布的范围与深度，补足传统调查的缺点，达到相辅相成的作用。


图2 调查使用GD-20高密度电法设备


图3 现场使用探地雷达进行调查

工作方案

本次调查区的地块不规则，进行GPR探测时无法对整区域进行网格布线探测，为取得较佳的数据，将调查区分成多个小区域进行网格布线调查，如图2-5所示，分别为A区块、C区块、D区块、T区块、G区块、F区块、U区块、Y区块及装车区共9个小区块。


图4 调查区GPR分区及ERT测线布置图

成果分析

1.高密度电阻率法成果分析

为直观的观察调查区的地下电阻率分布状态，将高密度电法测线的剖面结果组成栅状图（单张二维剖面图如图6所示），以获得场区综合高密度电阻率分布成果图，同时将异常投影至测区地图并以不同的角度展示，如图5所示。

由高密度电阻率剖面栅状图及二维剖面图，可以很清楚描绘出场区异常区以红色虚线所示，此异常特征表现为相对高阻区异常。



图5 电阻率剖面三维栅状图成果


图6 二维电阻率剖面成果

2.探地雷达法（GPR）成果分析

地质雷达成果主要反映的是地下介质电性（介电常数）分布情况，只要地下介质中存在电性差异，就可以在雷达图像剖面中找到相应的反射波与之对应，以此来识别各种地层的反射波特征。在探测油品污染或泄漏方面，通常是呈现出反射增强，波峰放大的特征。

以下列举A区、C区、和D区。

（1）A区成果

A区位于厂区内，施测了3条GPR测线。下图为A区GPR等深度切片成果，色阶表示振幅，且“蓝-绿-红”表示振幅由弱-强。

整体来看，测线在水平位置40-70米，埋深约1-1.4米，存在一强反射层（图中黑色虚线部分）。波的表现为振幅强，且随着深度增加异常范围逐渐缩小。推测该异常可能为油品污染造成。



图7 A区探地雷达法深度切片成果

（2）C区成果

C区位于厂区内，采用网格方式，共施测了25条GPR测线。

根据结果可知，在水平位置-34米处， 南北向出现一条管线，管线埋深一米左右，且振幅异常主要以这管线为界限，推测污染可能主要是以这条管线为界，往东出现强反射层，推测有污染出现，往西则无相对明显强反射异常出现。污染深度超过1.5米以上。


图8 C区探地雷达法深度切片成果

（3）D区成果

D区位于厂区内，采用网格方式，共施测了15条GPR测线。

由结果可知，D区南侧主为现场开挖坑，并发现有油污染区域，从a6图中便可清楚描绘出强反射异常区域，如黑色虚线所示，且随着深度增加，此异常范围逐渐缩小。


图9 D区探地雷达法深度切片成果

3.油污分布成果图

下图为调查区GPR成果图，综合所有测线，推测可能污染位置如图中黑色虚线所示。主要强反射异常还是出现在车间下游侧，且车间上下皆有强反射异常显示，而道路上的异常主要分布在道路北侧，同时结合ERT测量结果，可知漏油通道为局部的通道流通方式，推测油品泄漏可能为车间污油槽泄漏所致，通过局部通道往道路方向扩散。


图10 调查区GPR异常分布范围图

结论

1.调查区道路上的污染深度约在1.4米以下，推测油品是通过局部流通的通道泄漏的，且污染主要分布在道路的北侧。

2.通过GPR可知，主要强反射异常出现在车间下游侧，且车间上下皆有强反射异常显示，道路上的异常主要分布在道路北侧，同时结合ERT测量结果，推测油品泄漏为车间污油槽泄漏所致，通过局部通道往道路方向扩散。