对弥散试验的几点新认识

弥散试验是揭示溶质在地下水中运移机理和获和弥散度等重要水质参数的可靠方法之一。本文在对弥散试验的研究现状、弥散理论的新发展进行了系统分析之后发现，目前弥散试验在条件选择方面存在着某些不足之处，进而对改进弥散试验提出了几点新认识。     

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。     

小尺度含水层热量运移试验研究及热弥散效应评估

将小尺度含水层热机械弥散系数模型应用于对流弥散传热过程中,推导了该条件下对流弥散热量运移的解析解,结合试验进行验证,对含水层热弥散效应进行评估,结果表明,热机械弥散系数等于1×10-2 W/(m?°C)可以作为热弥散对温度场影响的临界点,从而将热机械弥散系数的分布划分为不可忽略的三角区域和可以忽略的多边形区域;明确了自然含水层结构条件下纵向热弥散度范围,从小尺度的热弥散研究结果来看,纵向热弥散度最大值为厘米数量级,它与野外大尺度条件下热弥散度的研究成果有着显著差异,表明热弥散尺度效应的存在,这将是进一步开展研究工作的方向。     

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。     

寨子汶河谷天然流场二维弥散试验和参数计算

为了对某扩建钢厂地区地下水质污染趋势进行分析预报,我们在山东莱芜寨子附近汶河河谷用~(131)Ⅰ放射性同位素进行了一组天然流场下的弥散试验,对试验结果我们用特殊坐标法计算了弥散模型的参数:纵向弥散率、横向弥散率和孔隙速度,并通过换算求得了平均孔隙率、渗透速度和渗透系数。     

土柱变密度溶质运移试验推求水平及垂直方向弥散度研究

基于溶质运移对流弥散理论的变密度海水入侵模型广泛用于海水入侵研究,而水动力弥散系数是影响模型模拟效果的关键性参量之一。利用传统土柱溶质运移试验结合旁侧抽水,采用数值反演法成功获取了水平及垂直两方向弥散度。相对于传统方法,在不增加试验复杂度的前提下,同时推求了不同方向的弥散度,提高了试验效率,节约了试验成本,可广泛用于测定水动力弥散系数等参数。     

本溪郑家潜水含水层二维水动力弥散试验及其结果分析

以本溪郑家潜水含水层的弥散试验为例,对多孔介质饱水二维水动力弥散进行研究,得到弥散机理的两点新认识。     

分析一维砂柱弥散试验数据的相关系数极值法

针对现有分析室内一维砂柱弥散试验数据,确定多孔介质纵向弥散度的方法,在考虑介质对示踪剂的吸附作用的情况下不能应用的问题,对描述一维、稳定渗流与连续定浓度注入示踪剂的砂柱弥散试验的近似解析解进行反函数变换,利用相关系数极值法的原理,建立了在多孔介质与示踪剂间为均衡吸附条件下,可计算多孔介质纵向弥散度与阻滞系数的方法.而且,这种方法在多孔介质的有效孔隙率为已知的情况下,还可计算出多孔介质对示踪剂的吸附系数.     

含水层中弥散系数的尺度效应

为确定研究区含水层的弥散系数,进一步开展咸水体运移的数值模拟,根据研究区的地质背景和水文地质条件,针对含水层中咸水体分布格局设计并开展了示踪试验。利用试验获得的数据初步分析了咸水体垂向和横向运移特征,提出了依赖于单尺度示踪试验结果推求多尺度下弥散系数的内推-外延法,据此计算了试验尺度上的弥散系数。示踪试验结果直观地反映了咸水体对抽水井中氯离子质量浓度的影响,确定了试验尺度上的横向弥散度为7.42 m,垂向弥散度为41.4 m。基于弥散方程的解析解,采用半程拟合的方法进行尺度效应的分析,确立了横向及垂向弥散度与试验尺度关系分别为y=0.007 5·e^{0.129 3x}和y=0.102 9e^{0.049 2x}。根据上述定量关系可进行同类地区相似条件下的弥散系数计算和尺度效应分析,从而为进一步开展咸淡水交互地带水盐运移的模拟和预测提供参数基础。     

佳木斯地区地下水弥散实验研究

佳木斯地区地下水弥散实验研究祁敏（地矿部九○四水文地质工程地质大队，双城１５０１００）在开展佳木斯城市环境地质勘察工作中，为了对野外地下水污染的水质运移规律进行模拟，计算弥散系数等水文地质参数，为野外现场弥散试验以及地厂水污染防治提供依据，我们进行了...     

弥散尺度效应的试验研究进展及展望

水动力弥散尺度效应问题是地下水中污染物运移研究的重要内容,针对国内外的弥散尺度效应研究,分别从室内和野外两个方面对弥散尺度效应试验研究进行综述。统计了室内试验各影响因素产生弥散尺度效应所占的比例,并根据表格数据分析造成弥散尺度效应的原因。最后,提出弥散尺度效应的试验研究展望:(1)验证弥散尺度效应的存在性;(2)研究弥散尺度效应的产生机理;(3)弥散尺度效应的定量化研究。     

不同流场情况下地下水弥散试验方法分析

针对不同地下水水力梯度进行地下水弥散试验采用不同的方法,直接影响到弥散试验的成功及获取参数的准确性及真实性。其中在不同的水力梯度下采用不同的监测时间间隔监测示踪剂浓度,决定了弥散试验捕捉到示踪剂的初至及峰值的成功机率。同时本项目详细地进行了地下水弥散试验求参过程完整性分析,可做为弥散试验参考实例。     

判定地下水二维水动力弥散参数的直线图解法

弥散参数的求得，是正确认识地下水污染运移及对其控制的前提。本文根据极值理论和非线性方程线性化手段，导出了浓度和时间变化的线性关系，得出了确定弥散参数的直线图解法。它可以弥补其它方法的不足。借用实际弥散试验资料对其进行了检验，表明所建数学模型与实际模型之间吻合良好，即所求得的参数结果可信。     

弥散试验在罗河铁矿变更建设项目地下水水质污染范围预测中的应用

罗河铁矿变更建设工程在项目建设、生产运行和服务期满后的各个过程中,可能造成地下水水质污染。野外弥散试验用于研究污染物在地下水中运移时其浓度的变化规律,并通过试验获得进行地下水质量定量评价的弥散参数,从而计算出特定时间内地下水水质污染的范围。     

TDS测试笔在地下水弥散系数野外试验中的运用

弥散系数是地下水污染数学模型的基本参数,在溶质迁移过程中浓度变化的监测是十分细致和漫长的过程。本文提出一种获得纵向和横向弥散度的野外试验新方法,能够很好地简化野外试验的繁琐过程和提高经济效益,且方便可行。     

在潜水中进行野外试验求取水平弥散系数探讨

本文将弥散理论运用于实践中，在野外进行现场试验求取弥散系统，并分别用解析法，数值法进行求参，计算结果较好，可应用于潜水地区防治地下水污染及环境影响评价。     

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。     

纵向弥散作用与渗透介质非均质性定量关系的模拟研究

在地下水污染模拟预报中,弥散参数是很难确定的一个模型参数。因实验室小尺度弥散规律一般不能用于大尺度弥散过程,而野外示踪试验却耗资大、周期长,限制了其实用性。文中利用随机数值模拟手段、基于随机理论的蒙特卡罗方法及序贯高斯模拟技术来生成渗透系数随机场,并研究渗透系数对数场的方差、相关长度以及变异函数类型在不同尺度上对纵向弥散度的影响,进而建立纵向弥散度与随机分布渗透系数场的方差和相关长度的统计定量关系,并与Gelhar理论计算结果进行比较。数值模拟结果表明,经过一定迁移距离后纵向弥散度与随机分布渗透系数对数场的方差和相关长度具有良好的线性统计关系,与Gelhar理论公式表达的关系类型类似。但对于较大的方差,纵向弥散度模拟结果明显大于Gelhar理论计算值,而对于较大相关长度在迁移距离不很大时,纵向弥散度模拟结果明显小于Gelhar理论计算值。本研究可为野外大尺度地下水污染预报模型中水动力弥散参数的确定提供方法借鉴。     

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。     

示踪弥散试验影响因子分析

污染物质在含水介质中的运移,不仅受到水文地质条件的制约,而且受水化学动力条件的制约。示踪弥散试验常用于模拟地下水污染物质的运移研究,为污染预测和污染防治提供依据。试验选用NaCl为示踪剂,砂土为介质。在室内进行一维弥散试验,针对示踪剂的浓度、水力梯度、砂土干密度等影响因素,进行系统分析。结果表明,弥散系数与NaCl浓度、水力梯度成正比,与砂土干密度成反比。