氯代烃溶剂广泛应用于化工、制药、皮革、清洗剂等行业，研究表明长期接触氯代烃类有机物会造成人体内分泌失调或其他疾病，从而会给人类健康产生较大的威胁^[1]。在对我国部分城市地下水有机污染检测中，四氯化碳、氯仿、三氯乙烯等氯代烃类有机物超标率相对较高^[2]。应用较为广泛的氯代烃污染场地地下水修复技术主要包括：抽出处理、可渗透反应墙、强化生物降解、地下曝气、监测自然衰减技术等^[3]。目前抽出处理是应用最为广泛的污染地下水修复技术之一，它可以对污染事件迅速做出反应，使地下水污染水平迅速降低，是隔离和去除高浓度污染羽最为有效的方法^[4～5]。抽出处理技术存在一些局限性，场地水文地质条件、污染物种类、目标修复浓度均是影响抽出处理技术效率的重要因素^[6～8]，抽出处理系统的有效性和经济性取决于抽出井的位置、数量和抽出速率，这些因素的设计往往受到具体修复方案的限制，比如最小水力降深、一定的修复标准、修复时间的约束等。许多研究人员针对若干不同抽水井位置、流量、数量的相互组合，在满足一定的约束条件下分别进行抽出效果的比较，从而寻找相对最优抽出方案^[7～9]。模拟优化方法则将地下水污染物迁移模型与优化算法相耦合，以此寻找最优抽出方案，遗传算法、模拟退火法、萤火虫算法等均被应用于抽出方案的优化中^[10～14]。对于抽出方案的优化而言，往往存在多个优化目标，最小抽出量、含水层最小污染物剩余量、最短修复时间等，它们之间相互矛盾，研究人员针对于多目标优化问题提出许多优化算法，并应用于实际的场地中^[15～18]。对于一些地下水修复工程来讲，修复时间往往较长，将修复时间划分为若干阶段分别进行抽出方案的优化，可以达到更好的抽出效果^[19～21]。模拟优化过程，往往需要反复调用地下水数值模拟程序，进行成百上千次的计算，耗费时间长，一些研究人员提出了将地下水流及溶质运移模拟的替代模型用于模拟优化中，从而大大缩减了计算时间。张双圣利用MATLAB 建立了Kringing 替代模型用于解决地下水抽出处理优化问题^[22]；Chang 等将ANN（人工神经网络）作为地下水流和溶质运移模拟替代工具并结合CDDP（约束微分动态优化）解决地下水优化问题，结果表明该方法可以极大的节约模拟优化时间^[23]。Sadeghfam等将人工智能与遗传算法结合解决了较大尺度的野外地下水抽出处理系统^[24]。Partha等利用人工神经网络作为替代模型，并首先将灰狼优化方法引进到地下水研究领域，实现了对地下水抽出处理方案优化^[25]。MGO软件提供多种算法并且可以直接调用地下水流模拟和溶质运移结果，被广泛的应用在污染地下水抽出处理系统的优化中^[26～28]。

本文以山东某氯代烃污染场地地下水抽出井布设方案为研究对象，以地下水中四氯化碳为模拟因子，根据场地水文地质调查结果和地下水污染现状，展开地下水流模拟和污染物迁移模拟，利用MGO软件对抽水井数量、位置和抽出速率进行优化。

2.研究区概况

研究区位于山东南部（见图1），属于鲁西南堆积平原区（I级）和冲积平原亚区（II级），地形呈北高南低，东西高，中间低，属暖温带季风区半湿润大陆性气候。钻探深度内，由地表以下地层岩性依次为粉质黏土、中粗砂、粉质黏土、中粗砂、黏土、强风化安山岩、中风化安山岩。地下水主要赋存于第四系松散沉积物和强风化基岩中。第四系松散孔隙水主要补给来源为大气降雨入渗补给、径流补给，主要排泄方式为径流排泄。场地区域地下水流向大致由北向南，地下水污染来自于研究区内某

小化工厂的污染水排放，主要污染物为四氯化碳。

3．研究方法

模拟优化方法既可以预测地下水水量、水质变化趋势，又可以在各种环境、技术、经济约束条件下搜索最优出最优方案^[29]，模拟-优化方法常用于污染场地地下水抽出井布井方案优化设计中。