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相关系数极值法在地下水溶质运移模拟中的应用研究

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摘要

第1章 绪论

1.1 选题意义及背景

1.2 国内外研究现状

1.2.1 地下水溶质运移模型研究进展

1.2.2 地下水数值模拟软件的应用

1.2.3 相关系数极值法的概念

1.3 主要研究内容、方法及技术路线

1.3.1 主要研究内容

1.3.2 研究方法

1.3.3 技术路线

第2章 研究区域概况

2.1 项目基本情况

2.2 地理位置及交通条件

2.3 气象和水文

2.4 地质概况

2.4.1 地形地貌

2.4.2 地层岩性

2.4.3 地质构造

2.5 水文地质条件

2.5.1 地下水类型

2.5.2 地下水补径排条件

2.6 本章小结

第3章 地下水流数值模拟模型

3.1 水文地质概念模型

3.1.1 模拟范围

3.1.2 含水层结构

3.1.3 边界条件概化

3.2 水文地质参数的选取

3.2.1 渗透系数

3.2.2 给水度

3.2.3 包气带垂向渗透系数

3.3 地下水流数学模型

3.4 地下水流数值模拟

3.4.1 模型网格剖分

3.4.2 源汇项处理

3.4.3 模型的识别与校验

3.5 本章小结

第4章 相关系数极值法计算弥散参数

4.1 相关系数极值法简介

4.1.1 常用弥散参数计算方法

4.1.2 相关系数极值法的优点

4.2 基本原理

4.2.1 弥散试验

4.2.2 参数计算原理

4.2.3 弥散参数计算方法

4.3 弥散参数的计算

4.4 本章小结

第5章 地下水溶质运移模拟

5.1 溶质运移数学模型

5.2 水质模型的建立

5.2.1 模拟因子的选择

5.2.2 初始条件及边界条件的确定

5.3 溶质运移模拟预测

5.3.1 计算所得弥散参数模拟预测

5.3.2 经验弥散参数预测

5.4 本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

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摘要

近些年来,在社会快速发展的同时,污水的过度排放对环境造成了极其严重的破坏,同时也致使地下水受到了污染,这对大空间尺度和长时间跨度的地下水溶质运移的分析预测提出了需求。
  本文以某工业园区氨水泄漏污染地下水为例,建立水文地质概念模型和数学模型,然后利用相关系数极值法对该区地下水弥散试验数据进行分析,并将所得弥散参数用于地下水模拟软件GMS中,对氨的扩散做出预测。本文主要成果如下:
  1、在分析水文地质条件、地下水的赋存条件等的基础上,确定了项目区地下水类型,按含水介质及埋藏条件划分为第四系松散堆积砂砾卵石层孔隙潜水和白垩系基岩裂隙水两种类型,其中以松散堆积砂砾卵石层孔隙潜水为主。并将含水层自上而下分为透水层、弱透水层和相对隔水层。
  2、通过对项目区水文地质条件的分析,对模拟区域进行概化。通过野外抽水试验和注水试验资料,给出了水文地质参数初值,然后将参数带入到模型中,通过调参,最终确定了比较符合实际的水文地质参数。
  3、利用查阅文献所得计算弥散系数的相关系数极值法,将通过野外弥散试验获得的示踪剂浓度-时间数据进行分析计算,算得四个相关弥散参数,分别为地下水流速,有效孔隙率,纵向和横向弥散度。
  4、将所得弥散参数代入模拟软件进行溶质运移模拟。根据模拟结果可知,渗入地下水中的氨主要向东南方向迁移;并随着时间推移,扩散范围逐渐扩大,在地下水径流作用下,纵向上的迁移范围明显大于横向,在地下水流下游污染物范围明显大于上游,并在氨水泄漏14年后,污染范围将进入附近水系。

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