· ◆ |．1 · ·_ll·_廖蓼专 爹 算 堇|I．1_- _， 从 地下 水 污 刘 昆 明 染分 析赤 峰水 污 染事 件 谭 东明 (中 国地 质大学 (武汉 ) 经济 管理 学 院 430074) 摘 要 ：2009年 7月 23日以来内蒙古赤峰市新建城 区玉龙、王府 、锦 秀等 1 8个居 民小 区陆续有 4000余人饮 用 自来水后 患病 ，患者 出现 发热、恶心、呕吐、腹泻等症状 。这 场举国关注的水污染事件主要原 因是 地下水被 污染，导致居 民饮水难，用 水难 ，本文通过对赤峰市水资源的利 用状况的 了解 ，从地下水污染层 面，对此次水污染事件做 简单的 分析 。 关键词 ：水资源 开发利 用 地 下水污染 环境 因素 昌、赤峰市水资源 lJ用情况和存在的问题 赤峰市地 处西辽河上游的山地丘陵区，属温带半干旱大 陆性 气候 。全市水资源总量 38．979~[Lm ，其 中地表水资源量 (多年平均)25．913亿 m ，地下水可开采量 l3．39亿 m 。由于 赤峰 市降水在时空上分布不均 ，有 “十年九旱 、旱涝不均”之 称 ，所以水 资源特点是丰枯悬殊 、年 内年 际变化大 。 从 上 世纪 60年 代开 始 ，随 着 赤 峰 市 经 济 建设 的发 展 ，水 利工程伴随着经济社会的发展逐步建立 和完善 。 目前 ，全市 已有水库 60座 (不包括红 山水库)，总库容达 7．68亿 m ，万亩 以上 灌 区 72处 ，建 成 水 电站 24座 ，装 机 3．68万 kW ，配套 机 电井 3万 眼 ，全 市有 效 灌 溉 面 积 39万 hm：，城 市 自来水 供 水 能力达21万m3／d，水资源的有效开发利用支撑和保障 了赤峰 1、随 着赤峰市经济的快速发展和城镇化步伐的加快 ，尤 其是是落实市委 市政府提 出的生态立市、工业强市、科 教兴 市 “三 大 战 略 ”，工 业 发 展 和 城 镇 建 设 对 水 资 源 的 需 求 会越 来 越 大 ，水 资 源 的供 需 矛 盾也 会 越 来 越 突 出 ，水 资 源将 是 制 约赤峰市经济社会发展的重要 因素之一 。 2、水资源开发利用与生态环境的矛盾。水资源过度开 发利用会造成生态环境恶化 ，比如地下水过渡开采导致地下 水匮乏和污染 ，特别是 在城 市由于工业污水和城市生活污水 大量排放得不到有效净化 ，水环境受到影响 。 二 城 区水资源利用状况 此次发生水污染事件 的是赤峰市新建城 区，属于赤峰市 城 市规划 区。赤峰市城市规 划区属中温带半干旱区 ，降水少， 市经济社会的健康持续发展 。I11 气候干燥 ，年蒸发量大 。因此城市规划区水资源主要靠降水 但是随着赤峰市水资源开发利用程度的增加 ，在开发利 补给，由于降水 少，而且地表水资源也不丰富 ，所 以在城市 用过程逐步 凸显 出一些 问题 ： 规 划区工农业生 产和人民生活用水主要依靠地下水。 某 些 单 元 ，通 过 点 击 CONTINUE，被 删 除 网格 的 区 域进 行 网 格 自动 重 新 划 分 。 (5)进行裂纹扩展分析 ，选择M0VE CRACK，设置KEY INCR，通 过 设 置 参 数 可 以 预测 裂纹 扩 展 的 方 向 ，并 进行 网格 划 分 ，结 果 如 图 4。 (6)进行应力分析。设置CRACK INCR(裂纹每一步扩 展量 )和 STEPS (裂纹扩展步数 )，进行裂纹扩展 ，如图 5。 (7)疲劳裂纹扩展分析 ，选择 FRACT MECH，求出应 力 强 度 因子 与 裂 纹长 度 的 关 系 ，如 图 6。 4 结束语 通过使 用 FRANC2D软件 ，其操作 方便 ，硬件要求低 (软件无需安装 )，与多种软件存在接 口，模拟 裂纹 扩展能力 强 的 特 点 是 十 分 突 出 的 。 准 确 合理 运 用 FRANC2D 软 件 对 于研究裂纹 的扩 展是十分有效 的 ，同时 Cornell Fracture Group也开发了FRANC3D软 件 ，为 三维 实体 的裂纹分析研 究提供 了资源 ，综 合运 用FRANC2D与FRANC3D软件 ，从 而最大 可能的有 效预防 工程疲劳事 故的发 生 ，促进社 会的 可持续发展 。固 参考文献 ： [1]程靳 ／赵树 山 ．断裂力学．科 学出版社 ．2006．9 [2]Cornell Fracture Group．FP~ANC2D／L：A Crack Propagation 图 5 裂纹扩 展 图 6 裂纹 长度 与应 力 强 度 因 子 的 关 系 称 性 ，采 用 一 半 模 型进 行分 析 ，选 用 Q8单 元 进 行 网 格 划分 工 作 ，对 圆孔 附 近 采 用 网 格 细 分 。 (2)启 动 FRANC2D，设 置材 料 属 性 ，包 括 弹 性 模 量 、泊 松 比 、厚 度等 参数 。设 置 约 束 条 件 ，选 取 FIXITY EDGE，对 板 施 加 X方 向约 束 ，与其 他 软 件 不 同 的是 ，需 要选 取 三 个 点 对 边 进 行约 束 ：通 过 设 置 起 点 ，相 邻 点 和 终 点 来 完成 约 束 工 作。再选取FIX IND，对中点设置Y方向约束。设置外力 ，选 取DIST．LOAD，对板两端进行设置 ，同样需要选取三点对边 进行设 置，输入的力值需要转化单位 ，默认为 PSI。参数设 置完成后 ，进行应 力分析 。 (3)通过应 力分析 ，确定 圆孔处应力最大 ，选取 NEW Simulator for Plane Layered Structures． http：／／www．cfg．cornel1． CRACK住 圆孔右顶点处设置初始裂纹 ，如图 3。 edu／software (4)设置参数后 ，FRANC2D会 自动删除初始裂纹附近 SC l ENCE AND MANAGEMENT~ l05一 一