基于Visual Modflow的某生活垃圾填埋场地下水污染物运移模拟

针对生活垃圾填埋场运行中面临的渗滤液泄漏污染地下含水层的潜在威胁,论文通过概化某生活垃圾填埋场地的水文地质物理概念模型,利用Visual Modflow软件对该场地进行建模和拟合调参,预测了渗滤液发生泄漏后20年特征污染物NH3-N在含水层中的运移规律。模拟发现:在水平方向上,污染物随水流方向不断扩散,污染面积不断加大,污染速率呈先增长较快后逐渐变缓慢的趋势,污染浓度由渗漏中心向周围递减,污染物在20年内向下游地区运移时所到达的最远污染距离为841.3m,受污染区域面积最大为0.243km~2;在垂向上,由于存在第3、5、7层为弱透水层的阻隔作用,虽随着时间推移,污染物不断向下扩散,但研究周期内在污染物到达模型底板时,特征污染物的浓度均小于1.5mg/L,由此可见特征污染物不会渗入深部含水层。     

阜新城市垃圾填埋场对地下水污染的研究

随着我国城市化的发展,城市生活垃圾产量剧增,垃圾渗滤液对地下水的污染问题已成为当前主要的水环境污染问题。通过对阜新市城市垃圾填埋场地理、地质和气候特征的调查,结合阜新市城市发展现状,分析了阜新市城市垃圾填埋场垃圾成分,渗滤液产生量及渗滤液中污染物的浓度,得出了阜新市城市垃圾填埋场渗滤液中各种污染物污染地下水的源强度。采用数值模拟的方法,对垃圾渗滤液污染地下水的情况进行模拟分析,验证了模拟方法的正确性,并对今后的污染情况进行了预测分析。     

黏土固化注浆帷幕控制重金属污染物运移的数值模拟

针对南昌市麦园垃圾卫生填埋场渗滤液防渗的实际情况,分析了重金属污染物在黏土固化注浆帷幕中的迁移转化特征,建立了地下水渗流模型和重金属污染物运移的耦合动力学模型。利用该模型对黏土固化注浆帷幕控制重金属污染物的迁移行为进行了模拟研究。数值模拟结果表明,在填埋场设计使用年限内黏土固化注浆帷幕对重金属污染物的阻滞率可以达到94.5 %以上,重金属污染物在防渗系统中的浓度范围沿地下水水流方向逐渐扩展,同一位置的浓度值随时间的延续呈逐渐增大的趋势,但距离污染源越远,污染物的浓度越低。结合现场检测情况,证明了黏土固化注浆帷幕对重金属污染物具有较强的污染控制能力。     

不同龄期垃圾渗滤液对浅层地下水污染的实验研究

为了深入了解垃圾渗滤液对浅层地下水污染的机理,揭示不同龄期垃圾渗滤液在浅层地下水中多组分运移规律,文章以阜新市垃圾填埋场为研究对象,通过室内土柱对比实验,研究了不同龄期垃圾渗滤液在浅层地下水中多组分运移的机理和规律。结果表明不同龄期垃圾渗滤液在入渗过程中都会引起地下水不同程度的污染,且新鲜垃圾渗滤液较老龄垃圾渗滤液更易污染地下水,其污染机理主要为吸附、解析、溶解、沉淀和离子交换等水岩作用。研究结果为今后垃圾填埋场的治理和地下水的修复提供理论依据。     

滁州市某垃圾填埋厂对地下水的污染预测

以滁州市某固体垃圾填埋场项目为研究对象,根据地质及水文地质条件,运用Visual Modflow建立地下水水流和溶质运移的三维耦合数值模型,模拟填埋场在水平及垂直防渗层均发生破坏时,渗滤液中的Cr~(6+)在地下水中的运移过程及范围。结果表明:在防渗层破坏的情况下,渗滤液中Cr~(6+)运移的范围较小,对地下水造成的污染程度较弱。从模拟结果得出污染物的浓度值在模拟期结束后仍能达到《地下水质量标准》的Ⅲ类标准。由此提出在安徽滁州地区对固体废物进行填埋处理的可行性,为垃圾填埋处理提供了相关理论依据。     

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。     

考虑土壤吸附作用的地下水污染物运移特征研究

地下水是水资源的重要组成部分,若被污染,则再难于恢复到原来的状态,探讨分析地下水污染物运移特征对于保护地下水资源具有重要意义。本文以南通某沿海经济开发区为例,对研究区内的地下水和包气带进行监测,并运用地下水数值模拟软件GMS,对研究区典型污染物运移特征进行模拟预测,探讨分析土壤吸附作用对污染物运移的影响。结果表明,污染物迁移距离和运移面积与污染物源强呈正相关关系,考虑吸附作用时,COD和氨氮污染物中心点浓度分别降低29.9%和29.8%,最大迁移距离分别降低20.4%和24.9%,超标面积分别降低32.4%和29.2%,吸附作用对污染物具有显著的削减作用。     

非平衡吸附模型在研究渗滤液对土壤污染影响中的应用

分析了有机污染物在土壤中的迁移转化机理，建立了非平衡吸附作用下渗滤液中有机污染物在土壤中迁移转化的动力学模型，给出了模型的数值解法，模拟出渗滤液在非平衡吸附作用下的污染过程；同时还探讨了模型参数降雨量p，垃圾土土层的厚度h，含水率θ等对有机污染物运移的影响。结果表明：在总的污染源一定的情况下，降雨量的增大和污染土层厚度的增大会使得下层土壤中有机物的浓度降低，为定量研究有机污染物在土壤-水环境系统中分配与归宿提供理论依据，同时也可为监测、治理和恢复地下水污染提供一定的科学根据。     

垃圾渗漏液在包气带及含水层中的联合运移模拟

近年来,全国各地新建了大量的垃圾填埋场,其中多有不符合垃圾处理处置场地建设规范的,垃圾填埋场渗滤液对地下水的污染风险也逐年凸显,这就要求对后续垃圾填埋场建设时,在环评阶段做好垃圾填埋场渗滤液对地下水的污染风险预测,为垃圾填埋场地下水污染预防设施的设计与建设提供指导。本文探索了垃圾渗滤液在包气带和含水层中的联合运移模拟,首先利用Hydrus建立包气带模型,模拟垃圾渗滤液中氨氮在包气带中的迁移转化,在此基础上用Visual Modflow软件建立地下含水层模型,对比渗滤液经过包气带过滤和没经过包气带过滤两种情景下的污染范围和程度。模拟结果显示,包气带和含水层联合运移模拟渗滤液泄漏后的运移途径和路线,更接近渗滤液进入含水层的实际情况。     

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。     

基于CFP的岩溶管道流溶质运移数值模拟研究

多重岩溶含水介质的复杂性导致岩溶地下水流动及溶质运移的数学模拟成为地下水研究难点之一。为了探讨岩溶多重含水介质中地下水流溶质运移特征,文章构建了管道流CFP水流模型和MT3DMS溶质运移三维耦合数值模型。在阐述管道流CFP和MT3DMS基本原理的基础上,通过建立水文地质概念模型算例（1个落水洞、4个直管道）,探讨岩溶管道水流及溶质运移规律,分析讨论不同水文地质参数对浓度穿透曲线的影响。研究结果表明:管道流CFP模型能够刻画岩溶管道与基岩裂隙水流交换特征,MT3DMS模型能够模拟穿透曲线的拖尾现象,符合实际岩溶区特征。随着水力梯度、管道直径及管道渗透系数增大,孔隙度减小,浓度曲线峰值越大,峰值到达时间越快,浓度穿透曲线越对称。得出结论:耦合CFP水流模型和MT3DMS溶质运移模型能够刻画岩溶管道流溶质运移规律,为研究岩溶复杂介质污染物运移特征提供一种思路和途径。     

基于hydrus和modflow在化工园区地下水污染预测

以山西省孝义市某化工园区为研究区域,建立水文地质概念模型和数学模型。应用HYDRUS-1D软件,模拟源强连续注入状态下污染物穿透包气带所用的时间。利用Visal Modflow,建立地下水流模型和溶质运移模型,模拟预测污染物进入地下水后对地下水环境的影响,通过模拟实现了土壤包气带—地下水系统运移模拟与污染评价的耦合,是对传统污染物迁移预测分析方法的改良和完善。研究结果表明,污染物大约590 d左右穿透包气带进入地下水,10 a后影响面积达到80~90 hm~2,园区建设将对地下水环境造成较大污染,应做好防治措施。     

入河排污口对地下水影响分析方法初探——以农安县某垃圾填埋场为例

对于入河排污口设置,通常需对周边地下水、地表水水质、水量、水生态及第三者权益分析,而北方小型河流易发生断流,时常着重于分析对其地下水的影响.以农安县某垃圾填埋场为例,结合水文地质勘察结果,运用Visual MODFLOW软件,模拟预测该垃圾填埋场渗滤液中主要特征污染物COD及氨氮在通过富滨分干排放时对周边地下水污染物的...     

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...     

周口北郊垃圾填埋场渗滤液的渗漏量及COD变化模拟分析

周口北郊垃圾填埋场为非卫生填埋,已对周围地下水环境造成了污染。在建立污染物溶出模式的基础上,分析了该非卫生填埋场垃圾渗滤液中化学需氧量(COD)的变化规律,用WHI UnSat Suite软件HELP模块估计了停止填埋后的现状和采用地表防渗措施情况下渗滤液的渗漏量。结果表明,周口北郊垃圾在10a垃圾填埋过程中每年有1 000～5 000m3渗滤液进入含水层,其COD质量浓度大致为2 000mg/L。停止垃圾堆放后,在没有覆盖措施条件下,渗滤液渗漏量平均值为2 500m3/a。在垃圾表层铺设防渗措施可有效减少99%的渗漏量,但仍有12m3/a渗滤液渗漏进入含水层。     

垃圾卫生填埋结构对地质环境效应的控制研究

通过大量的现场调查、室内外试验及综合分析,以多种手段较系统地研究了垃圾及其渗滤液成分组成与变化规律,填埋场的地理—地质条件,填埋结构单元的控制机理,填埋结构控制作用的数学模拟和垃圾卫生填埋结构优化设计系统及其应用。首先,根据实际调查资料的统计结果,论述垃圾成分受到生活水平、能耗结构、季节、地域等多种因素的影响,并分析垃圾产量和成分变化的一般规律。以试验和现场监测为基础,详细研究垃圾渗滤液成分的变化特征,探讨垃圾的分解过程,指出垃圾渗滤液成分具有以有机质及其分解产物为主的高浓度、强污染特性,总体上具有随时间呈负指数衰减的动态变化规律。结合成都长安垃圾填埋场,首次详细、系统地从试验和模型计算两方面研究填埋结构对地质环境效应的控制作用。控制作用体现在两个方面：一方面,是填埋结构的各个组成部分（衬里、垃圾层、填土层）能够有效地去除污染物质,由于填埋体类似于一个生物反应器,有机质发生生物降解,分解的终极产物（如ＮＨ＋４）可被填土层和衬里吸附;另一方面,通过改变衬里、填土层的厚度与密度,可以控制渗滤液在填埋体内的水动力条件,从而控制渗滤液下渗对地下水造成的污染。在试验结果的基础上,建立模拟模型,完整系统地研究渗滤液水头     

卫河流域河流地下水流系统氮素运移的数值模拟

卫河是海河流域污染最严重的河流之一,该河如何影响附近浅层地下水的水质是长期受到重视但缺乏定量研究的关键问题。为探讨这一问题,利用Hydrus 2d模型模拟河流非饱和带氮素的迁移转化,以GMS软件中的RT3D模块模拟氮素在饱和含水层中的运移,将包气带底部淋滤出的污染物浓度定为饱和带溶质运移模型的上边界条件,首次实现了河流非饱和带饱和含水层氮素运移的联合模拟,得到河流线状污染源对浅层地下水的影响程度及范围。研究结果表明：由于吸附作用、硝化反硝化作用的存在,从河流上游到下游,包气带厚度加大,运移至含水层中的NH4-N、NO2-N浓度呈下降趋势,而NO3-N浓度则呈上升趋势。随着入渗时间的增长,进入饱和含水层中的NH4-N、NO2-N、NO3-N的浓度逐渐升高并最终保持稳定。污染的河流对浅层地下水的影响呈带状分布,污染物随入渗水流在包气带中垂直入渗;在饱和含水层中以水平运移为主,污染羽偏向地下水流动的方向,其影响距离不超过500 m。     

开封市垃圾场污染物运移模拟与控制

在对开封市某典型垃圾场进行野外调查的基础上,应用Visual Modflow建立了该垃圾场污染场地的水流和溶质运移耦合模型并进行数值模拟预测,预测了20年后该污染场地垃圾渗滤液污染羽运移范围、途径及方式等特点。模拟了应用防渗墙和抽水井两种方式控制地下水污染的措施和方案,并利用计算机模型对污染控制的效果进行了模拟分析。模拟结果表明,模拟初期污染羽覆盖了3个抽水井,污染羽前缘距离村庄688 m。模拟20年后污染羽已经覆盖了7个抽水井,其中浓度超标井有3口,污染羽前缘距离村庄605 m。建议在加强污染物监测的同时协助开展其他的污染控制措施,进一步控制污染羽的扩散。     

基于GMS的某垃圾填埋场地下水环境影响预测研究

以安徽省向山垃圾填埋场作为研究区,在分析场区水文地质条件的基础上,运用GMS中的MODF-LOW和MT3 D模块建立地下水流概念模型、数值模型及溶质运移数值模型,并根据取样结果确定污染物因子,模拟正常状况和非正常状况下污染物在地下水环境中的污染路径、污染羽迁移状况和污染物对地下水环境可能造成的影响.研究结果表明:评价区...     

基于FEFLOW的三维土壤-地下水耦合铬污染数值模拟研究

`土壤-地下水耦合数值模拟是定量刻画水流和溶质运移的主要手段。现有大范围场地尺度的研究受到数据采集难度及模拟计算量的限制,多是将土壤和地下水分成两个系统,这种方式不利于模型之间的计算反馈,易出现计算误差,因此将土壤和地下水作为整体系统研究具有重要意义。为精确刻画实际场地土壤-地下水系统中污染物迁移规律,揭示变饱和反应溶质迁移模型的参数敏感性,以某铬污染场地为研究对象,基于现场试验及前人研究所获数据,采用Galerkin有限元法建立三维土壤-地下水模型,定量描述六价铬在土壤-地下水中的迁移规律。在此基础上,通过改变补给条件,研究潜水面在土壤-地下水系统中的波动。并讨论阻滞系数和反应常数对溶质运移的影响。结果表明:在土壤中,污染物最大水平迁移距离为场地东南侧300 m;地下水中污染晕最大分布面积约为1.632 km2;垂向上土壤中的六价铬仅需15.6 h即可下渗至潜水面,第6天贯穿含水层。当潜水面随着补给量变化而波动时,地下水中六价铬会随水流进入土壤,影响土壤中污染分布。对溶质运移参数的讨论显示,当反应常数由0增大至10?6 s-1时,迁移出场区边界时地下水中污染物浓度约减少2000 mg/L,较难迁移至涟水河。基于FEFLOW的数值模型,能够解决各系统之间交互性差的问题,提供较为精确的模拟结果。