西宁市贵德县河滨公园林场第四系含水层弥散试验研究

地下水污染问题日益严重,研究溶质运移的弥散理论开始应用于实际问题。建立地下水溶质运移模型,对地下水中污染物的运移及发展趋势进行准确预测,是对地下水进行保护、对地下水污染进行控制的基础。而弥散参数的确定则是地下水溶质运移模型建立的关键环节之一,直接影响着模型预测结果的精度和准确性。 对西宁市贵德县地下水污染的水质运移规律进行分析,在贵德县河滨公园林场采用径向收敛流水动力弥散理论方法进行了第四系含水层现场弥散试验,计算了试验场地潜水含水层的弥散度,获得纵向弥散度(a_L)为0.843~0.998 cm,横向弥散度(a_T)经验推断值为0.17~0.20 cm,为进一步建立该地区的地下水溶质运移模型、预测地下水污染的发展趋势和评价该地区地下水环境质量提供了数据参考。     

北京市朝阳区沙子营垃圾污染物在潜水含水层中迁移规律的现场模拟实验

选择北京平原区水文地质、环境地质等方面都比较典型的沙子营垃圾堆放场,建立了其水文地质模型。在充分收集资料、分析得出部分计算所需参数后,采用现场弥散实验、勘查取样测试等方法,求得了该含水层的弥散系数等参数;用二维非稳定流溶质运移方程对污染物在此含水层中的迁移扩散规律、速度和污染范围等进行了模拟计算;采用现场钻探、取样测试分析等方法,评价了该含水层的实际污染状况。实验模拟计算和现场调查结果表明:污染物在潜水含水层中的运移规律遵循二维非稳定流场中的溶质运移方程,污染物在潜水含水层中的运移速度约为86.25m/a,迁移扩散主要发生在地下水流向上,侧向扩散宽度极小,是地下水流向上的1/17。     

有限单元法地下水水质模型的微型机求解

近几年,我们在山东济宁地区开展了区域的溶质运移问题的试验研究工作。本文根据已建立的济宁地区的二维地下水水质模型,利用有限元法的水质预测的微型机(VICTOR-9000)程序,处理了该区东南角面积为3.7平方公里的计算区的实际资料,选定铬为污染物质,在微型机上模拟计算了地下水铬浓度,计算结果基本达到精度标准,计算的铬浓度分布基本上符合实际铬浓度的变化趋势。并在微机上优选确定了计算区的弥散参数——弥散度,这将为该区地下水污染的预测和控制提供了可靠的依据。     

长春西部串湖含水介质弥散试验及污染质运移研究

水动力弥散系数是建立地下水水质模型,进行地下水溶质运移研究的重要参数。在野外调查的基础上,设计并开展了室内二维水动力弥散试验,应用直线图解法确定了研究区含水介质的纵向、横向弥散系数。建立了该区地下水溶质运移模型,并对其进行了预测分析。     

含水层非均质性不同刻画方法对地下水流和溶质运移预测的影响

为探讨含水层非均质性不同刻画方法对地下水流和溶质运移预测的影响,基于非均质含水层砂箱实验,分别用传统等效均质模型、克立金插值和水力层析刻画含水层渗透系数场,并探讨了先验信息对水力层析结果的影响.将不同方法估算的渗透系数场用以预测地下水流和溶质运移过程,以此判断不同方法估算结果的优劣,分析含水层非均质性对地下水流和溶质运移的影响.结果表明:与克立金插值法相比,水力层析法可以更好地刻画含水层非均质性,较准确地预测地下水流和溶质运移过程;钻孔岩心渗透系数样本值作为先验信息可以提高水力层析法估算结果的精度;传统等效均质模型无法准确预测地下水流和溶质运移过程.含水层非均质性的增强将导致溶质污染羽分布形态和运移路径的空间变异性增强,并且优势通道直接决定溶质的分布及运移路径.      

地下水溶质运移数值模拟模型参数的局部灵敏度研究

采用局部灵敏度分析方法计算天津市滨海新区南港工业区内某研究区含水层渗透系数、降水入渗补给系数、纵向弥散度、孔隙度对地下水溶质运移数值模拟模型模拟结果的影响。结果表明,含水层渗透系数、纵向弥散度及孔隙度灵敏度较高,对模拟结果影响较大,降水入渗补给系数对模拟结果影响很小。三个灵敏参数的灵敏度排序为孔隙度>纵向弥散度>渗透系数。     

榆阳矿区含水介质弥散实验研究

以水动力弥散理论为基础,在中能榆阳煤矿矿坑排水池采取8组岩心样,垂向上和水平上各采集4组,进行室内一维沙柱弥散实验,以半无限含水层中污染物迁移模型的解析解计算了弥散度,并分析了测定结果的误差来源,为地下水溶质运移模型的建立提供参数。研究结果：水平方向采集的沙样的弥散度大于垂直方向采集的沙样的弥散度,这是由于水平取样时破坏了含水介质的密实度和颗粒排列,另外,室内一维沙柱实验测得的弥散度与野外弥散实验弥散度有一定差距,因此在条件允许的情况下尽量采用野外弥散试验测定方法。     

《地下水污染与地下水水质模拟》即将出版发行

由王秉忱研究员等编著的《地下水污染与地下水水质模拟》一书即将公开出版发行。全书共分十六章达九多万字。该书系统论述了环境地质工作中有关地下水污染与地下水水质模拟的基本理论和工作方法。诸如:进行地下水污染研究及其水质预测的基本理论;地下水中溶质运移的基本规律;弥散理论的建立;地下水污染调查及其水质预测的工作方法;弥散参数的实验室和野外测定;地下水运动和地下水污染的基本方程、水动力弥散方程几种典型定解问题的解析解及其应用;水动力弥散方程的有限差分法;水动力弥散方程的有限单元法;解地下水溶质运移方程的边界积分方程法;水动力弥散方     

反求弥散度的一种数值解法

介绍了一种利用溶质在潜水中的运移反求水质污染弥散度的数值解法。采用最优化技术寻优求参和隐式有限差分方法求解数学模型,并给出应用该方法对山东省小清河湖滨弥散试验场潜水纵向弥散度和计算实例。     

基于仿生原理的粒子群算法求解江安校区水动力弥散系数

水动力弥散系数是研究地下水溶质运移的一个重要参数。为了解污染物在地下水中的运移规律,利用基于仿生学原理的粒子群算法,求解四川大学江安校区弥散试验场中的潜水含水层天然流场下的水动力弥散系数,并与最小二乘法和标准曲线对比法的计算结果相比较。研究结果表明,标准曲线法的计算结果受人为主观影响误差较大;最小二乘法计算结果与实测数据拟合较好,但计算过程相对复杂;粒子群算法的求解精度最高,计算更快,具有良好的收敛性,是一种可靠的求解方法。      

基于GMS软件对某污染厂区地下水污染规律研究

以某污染厂区为研究对象,通过野外调查并结合已有资料,利用GMS软件建立研究区域地下水流场模型和溶质运移模型,并且详细分析了地下水污染规律。研究结果表明:降雨入渗扩散方式下,污染物在地下水中的迁移速率与污染物的浓度及地下水介质密切相关。在潜水含水层中,污染物主要以垂向运移为主,并且受污染源强影响较大,污染物浓度越高,其垂向运移速率越快,污染物在水平面上的扩散速率受污染源强的影响较小;在承压含水层中,污染物沿水流方向迁移,并且呈现匀速扩散趋势。     

浅层地下水中咸水体动态预报研究之一例

解决地下水溶质问题,多用数值法和解折法。我们探讨了R-C 网络混合模拟计算机求解溶质运移的问题。通过地下水模型与水质弥散模型联合求解,对含成水体的地下水进行了模拟预测。并用于河南省民权县咸水体的动态预报研究,取得了较好的计算结果。     

用地下水潮汐效应确定潜水含水层水文地质参数

目前对潜水含水层地下水潮汐效应和水文地质参数求解方法的研究相对较少.通过对福建古雷半岛滨海潜水含水层地下水潮汐效应和海水潮汐动态的观测, 运用Fourier频谱分析方法确定了研究区海水潮汐波动方程(波动特征参数), 并以此作为地下水的边界条件, 推导了潜水含水层地下水潮汐效应的波动方程, 利用最小二乘法以地下水水位波动观测值为目标函数对潜水含水层的渗透系数与重力给水度的比值进行了反演识别, 为类似地区水文地质参数的确定提供了借鉴, 也为该区后续地下水中溶质迁移规律的研究奠定了基础.      

弥散度及其在地下水污染模型中的作用

弥散理论是污染质在含水层中运移模型的基本理论.但在实际应用中存在着不少问题和争议.本文对污染质在含水层中运移的弥散作用进行了分析探讨.并应用MOC水质模型对弥散参数的作用进行了分析,证明了在一般情况下,污染质在含水层中的运移主要受对流作用控制,弥散参数的变化对水质模型结果的影响相对较小.在特定的水文地质条件下,弥散作用对污染质的运移是重要的.     

北方物流城地下水环境影响预测与评价

北方物流城在运行过程中会产生生产垃圾与生产废水、生活垃圾和生活污水,区域地下水环境质量较差,分析地下水流场变化特征,根据污染物排放情况,确定污染指标,设定污染情景和源强,采用Mod Flow三维水流模型和溶质运移模型对北方物流城地下水环境影响进行预测和评价,结果显示:区域内浅层潜水水质相对较差,主要超标污染物为硝酸盐氮和亚硝酸盐氮,含水层岩性为中粗砂和卵砾石,渗透性强,地下水流水力坡度大,污染物运移快,地下水极易受到污染,主要污染物为氨氮和CODCr。在无防渗或事故有防渗破裂情境下,浅层潜水会受到污染,如果叠加出现防渗层破损情况,造成地下水污染的风险会加大。为保护地下水环境提供科学依据。     

越流含水层系统中的溶质运移方程

越流含水层系统在我国分布十广泛,但国内有关越流含水层系统的地下水污染模型尚见报导,为建立越流含水层系统地下水污染的数学模型,本文导出了包括越流和井流项的溶质运移方程。     

基于modflow对某简易垃圾填埋场地下水污染预测研究

垃圾填埋技术是我国应用较广的垃圾处理技术,以某简易垃圾填埋场为例,查明研究区水文地质条件,通过计算得到垃圾渗漏液产生量及相关污染物浓度,选取合理预测参数,运用visual-modflow软件建立研究区地下水流场及地下水溶质运移模型,对研究区地下水相关污染因子进行预测,根据相关预测模型和参数,结果发现:该简易垃圾填埋场中氨氮污染距离可达536.4 m;高锰酸钾指数污染距离可达480.36 m,说明该简易垃圾填埋场渗滤液的泄漏已对下游一定区域的地下水环境造成了污染。     

悦康药业地下水环境数值模拟预测与评价

悦康药业在开发和生产过程中可能会对区域地下水环境造成影响。基于研究区水文地质条件,建立水文地质概念模型,分别对拟开采的第Ⅲ承压含水层,运用水流运动方程对项目开采15年后的地下水位进行模拟预测;运用溶质运移数学模型对药厂建成后污水处理站对潜水和第Ⅰ承压水进行污染物模拟预测。水位模拟结果表明,15年后含水层(组)中形成降落漏斗大于1 m的范围为0. 45 km~2,形成地面沉降的可能性较小。污染物模拟预测选取COD_(Mn)、氨氮作为预测因子,分别预测污染发生100天、720天及1 800天后污染物迁移情况。污染物模拟结果表明污水站溶质扩散范围较小,5年后COD_(Mn)最大迁移距离为40 m,中心体积质量降为5. 0 mg/L;氨氮最大迁移距离为35 m,中心体积质量降为0. 3 mg/L,对区域地下水水质影响不大。     

裂隙含水层水文地质参数反演——以黑龙江七台河市应急水源地为例

为了获取裂隙含水层水文地质参数,以黑龙江省七台河市应急水源地为例,在抽水试验和示踪试验基础上,利用数值模拟软件GMS(Groundwater Modeling System)建立地下水流数值模型和溶质运移模型。通过研究溶质运移单域模型和两区模型,发现在裂隙含水层中两区模型能更好的描述穿透曲线的拖尾现象。实例研究表明利用数值模拟方法反演的含水层参数与解析法结果很接近,数值模拟的水均衡误差为0.024%,参数可靠性较高。研究发现该地区裂隙连通性较好,可作为应急水源地。     

焦作地区浅层地下水铬(Ⅵ)污染机理及迁移预测

通过对焦作地区浅层地下水中铬(Ⅵ)污染物分布特征进行调查,分析了研究区浅层地下水中铬(Ⅵ)的污染机理,并运用Visual MODFLOW建立地下水流模型及溶质运移模型,模拟预测了浅层地下水中铬(Ⅵ)的迁移规律。结果表明:研究区浅层地下水铬(Ⅵ)污染严重,污染源是位于老君庙西南方向的焦作某电厂堆灰场,主要原因是露天堆放的粉煤灰中的铬(Ⅵ)污染物在长期淋滤作用下下渗污染含水层。气候条件、包气带岩性、地下水化学环境以及人为因素等也间接使浅层地下水铬(Ⅵ)浓度升高;模拟结果显示在未来的五年时间内,受地形和地下水动力场的影响,浅层地下水中铬(Ⅵ)的迁移方向与地下径流方向一致,沿大沙河水流方向上扩散速度更快,污染区域面积逐渐增大。