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针对非饱和农田在降雨引起肥料溶质地表径流迁移流失的实际问题,建立了二层结构溶质地表径流迁移模型,根据溶质质量守恒定律和水量平衡原理,求得模型的解析解,并采用室内非饱和土壤实验验证解析模型的合理性。通过敏感性分析,探讨了模型参数和土壤物理参数对溶质地表径流迁移流失过程的影响。研究结果表明:非饱和土的吸附性增大将增强土壤溶质迁移流失到地表径流水的能力;土壤干容重增大将减少土壤溶质的地表径流迁移;土壤的初始体积含水率越高,土壤溶质的地表径流运移作用越强。 相似文献
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岩溶区地下水数值模拟研究进展 总被引：2，自引：2，他引：0
岩溶含水介质的不均一性导致岩溶地下水流动、溶质运移和热量迁移的数学模拟研究成为地下水模拟的难点。本文综述了岩溶区地下水流模拟的几种方法,重点阐述了等效多孔介质法、双重连续介质法和三重介质法的定义、发展过程和适用范围,并回顾了这几种方法的研究成果。从等效多孔介质法到三重介质法,模拟精度不断提高,适用范围也逐渐由大区域实际问题向小区域理论研究过渡。介绍了溶质运移模拟和热迁移模拟的研究方法及实例。溶质运移模拟以对流弥散方程为基础,其中尺度效应是溶质运移模拟的重点研究问题;热量迁移模拟应考虑地下热水密度变化对地下热水运动的影响。溶质运移模拟和热量迁移模拟往往是将迁移模型和已经调试成功的地下水流动模型相耦合,从而达到模拟溶质及热量迁移的目的。由于溶质运移和热量迁移的复杂性,现阶段水流模型多数处于等效多孔介质模型阶段。综合理论及实际应用,指出精确刻画裂隙及管道和注重基础数学算法是岩溶水数值模拟进步的关键。 相似文献
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水文地球化学模拟研究的现状 总被引：5，自引：0，他引：5
水文地球化学模拟是研究地质生态，地下水污染的一种新的方法，是多学科综合研究的产物，通过各种不同的水文地球化学模型，可以定量模拟各种自然过程和人类活动影响下水－岩相互作用及地下水中污染质的运移过程，预测地下水污染的发生，发展趋势，指导地地下水的监测，保护及合理开采，是地下水管理中不可缺少的一部分。综述了有关水文地球化学模拟研究的现状，对水溶液组分平衡的地球化学模型，地下水溶质运移模型，耦合水化学模型 相似文献
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地球化学模式程序的原理,分类与功能 总被引：15，自引：0，他引：15
地球化学模式是用化学反应式和数学公式来描述地球化学作用的一种概念化的模式，在这种概念化的模式基础上利用数学方法和计算机语言编制的软件便是地球化学模式程序。按照原理和复杂程度可把地球化学模式程序分为３大类，即质量平衡程序、物质转化程序和溶质迁移程序。地球化学模式程序的主要功能包括计算元素在水溶液中的存在形式，预测各类地球化学反应进行的方向，物质的溶解与沉淀，溶液的Ｅｈ、ｐＨ值，计算地球化学作用的反应速度和反应途径等。 相似文献
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盐渍土壤中的物理化学作用对溶质运移具有重要影响.吸附和离子交换作用是土壤中常见的反应.利用室内土柱出流实验对这两种作用下的单组分和多组分溶质运移进行了探讨,用CXTFIT软件模拟了只考虑对流-弥散的常规溶质运移;用水文地球化学模拟软件PHREEQC进行了耦合吸附和离子交换反应的模拟.结果表明,土壤质地对单组分溶质的运移具有重要影响,而在多组分溶质运移中,组分之间的相互作用对溶质运移具有更为重要的影响,并且耦合物理化学作用的模拟精度更高. 相似文献
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谈谈环境水文地球化学中的几个问题 总被引：1，自引：0，他引：1
环境水文地球化学是研究人的水文地球化学活动。因人的活动对地下水化学成分形成作用的影响和地下水的变质作用的评价,主要是对水文地球化学环境变化的评价。热力学平衡模型的应用是有条件的,它适用于水交替较迟缓的、地球化学环境较均匀的地区。谨慎地应用局部平衡假设,可使热力学平衡模型的运用扩大。污染质在地下水中的迁移模型,应是渗透水动力学模型与地球化学模型有机结合的。这种结合在数学上是有困难的,文中介绍了两个解决上述困难的例子,目的在于抛砖引玉。希望在我国出现更多更好的与水文地球化学结合的水质迁移模型。 相似文献
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为揭示精对苯二甲酸工厂废液在粉土包气带中的吸附、降解和迁移规律、迁移速度,通过静态吸附、厌氧降解以及土柱淋滤实验,确定土壤水化学参数及溶质反应参数,结合数学模型和模拟软件进行研究.实验结果为:包气带粉土对废水CODCr的吸附可以用线性方程表示,分配系数为0.155cm3/g;对CODcr的降解系数λ为0.009 7d-1;CODCr在土柱中迁移的纵向弥散度为0.15cm.通过HYDRUS-1D软件模拟CODCr迁移曲线,拟合值与实测值对照结果良好;使用该模型对CODCr浓度的运移预测表明,包气带厚为17m时,CODCr浓度为4 000mg/L时以1m定水头持续淋滤情况下经过11.63a可到达潜水面. 相似文献
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溶质迁移的理论是水环境评价及其整治的科学基础。溶质迁移理论包括水动力弥散、分子扩散和水文地球化学的水岩作用。文章讨论了地浸场地残留溶液对环境影响的预测方法、围岩对污染水的自净和地下水环境恢复的功能，对三种预测污染水对环境影响方法的计算蛄果进行了对比。通过以上讨论，展示水文地球化学在水环境评价和整治工作中有不可忽略的作用和意义，并提出了在水环境评价和整治工作中正确确定弥散系数、阻滞系数、饱和阻留容量、阻滞速率、溶质迁移速度的重要性。文中通过实例介绍了饱和阻滞容量、阻滞速率、溶质迁移速度等参数的求测计算方法。 相似文献
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地下多组分反应溶质运移数值模拟:地质资源和环境研究的新方法 总被引：1，自引：0，他引：1
地下多组分反应溶质运移数值模拟(RTM)是解释地球系统中的耦合过程和不同时空尺度对其影响的重要工具。RTM是研究地球科学基础理论、地质资源和环境等复杂地球化学过程的一个新方法,可用于如废物处置安全性评估、地下水污染研究、二氧化碳地质储存、金属矿床的地浸开采等的研究中。笔者首先回顾了反应溶质溶质运移模拟的发展历史,然后总结了反应溶质运移模拟的发展现状,再从耦合过程、空间尺度、裂隙和非均质介质处理角度说明了反应溶质运移模拟所面临的挑战。结合地下水质的演化、生物降解、CO2地质储存等具体实例讨论了反应溶质运移模拟的广泛应用前景,探讨了反应溶质运移模拟的未来发展方向。 相似文献
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溶质在土工合成衬垫（GCL）长期入渗过程中具有明显的化学-渗透特性。室内渗透试验表明：阳离子之间的置换效应对GCL衬垫渗透系数影响较大,10 mM的CaCl2溶液使渗透系数上升至2.5×10-11 m/s,而30 mM的CaCl2溶液使渗透系数上升至5.6×10-11 m/s。渗透液体浓度的增加缩短了溶质穿透GCL的时间,且预饱和处理试剂对GCL渗透系数的变化影响较大,采用蒸馏水作为预饱和试剂处理GCL衬垫对其渗透系数的影响明显小于CaCl2溶液;建立了考虑膜效应和离子交换效应条件下溶质运移耦合动力学模型,并对GCL穿透试验过程中溶质浓度的变化进行了预测,仿真计算结果表明,10 mM和30 mM两种CaCl2溶液渗透条件下,Ca2+浓度变化的试验结果和计算结果均相吻合,验证了耦合动力学模型的可靠性;从Ca2+浓度及流量穿透曲线分布可知,化学-渗透效应可有效地延缓溶质的迁移速度。随着溶质浓度的降低,阻滞作用更显著。因此,在分析GCL衬垫中溶质入渗特征时,必须考虑化学-渗透效应的影响。 相似文献
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生物地球化学作为一个学科包含4个概念,即生物地球化学量、流、群和场.这4个概念从不同角度描述了生命与其环境的关系.生物地球化学量探索生命及其无机环境在元素丰度上的相似性,这种相似性决定了生命体对环境化学状态的依赖性.生物地球化学流描写化学元素在生态系统中的迁移,此迁移导致了生命体与环境间的物质和能量交换.生物地球化学群描述化学元素在迁移转化时的复杂组合关系及其生物效应.生物地球化学场是生态系统中控制生物地球化学反应的各种环境营力的总和.生物地球化学模型即是这一综合力场及其对化学元素迁移转化影响的数学描述,DNDC模型即基于这些概念发展起来.DNDC模型可用来预测陆地生态系统中碳和氮的生物地球化学行为,该模型已被一些国家用来预测农业土壤的长期肥力和温室气体排放. 相似文献
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煤吸附多组分气体的特征及模型研究 总被引：2，自引：0，他引：2
以煤吸附多组分气体实验为基础,探讨了长焰煤、焦煤和无烟煤分别吸附不同比例的CH4+N2和CH4+CO2二元混合气的吸附特征,并考察了3种多组分气体吸附模型的预测效果.所选模型包括Extended-Langmuir方程(扩展的Langmuir方程)、Ideal Adsorbed Solution理论(理想吸附溶液理论)和Numerical Analysis方法(数值分析方法),并且进一步讨论了多组分气体吸附过程中的组分分割情况. 相似文献
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本文介绍了运用溶质迁移模型预测化工区地下水质污染和用统计模型预测化工区区域井水污染,为制定一个防治地下水污染的整体规划提出了科学依据,对控制现有的污染程度和范围有重要的意义。 相似文献
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非水相污染物在包气带中的迁移是一个复杂的物理、化学及生物过程 ,离心模型是解决该问题的有效途径之一。采用理论分析和数值分析的方法 ,对两种湿润历史条件下 ,二相与三相体系中 ,毛细上升高度、达到毛细平衡所需要的时间以及迁移距离等与离心加速度之间的关系进行了研究 ,提出了存在于包气带非水相污染物迁移离心模型研究中的相似比例关系 相似文献
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本文从地球化学角度出发,解析了方山玄武岩饮用矿泉水中化学成份的来源问题,对其水中化学成份形成的影响因素也作了探讨。本文确定了方山饮用矿泉的成因类型,揭示了影响化学元素迁移的因素,查明了地下水与围岩(含水岩组)相互作用的特征,建立了水一岩平衡,推导了元素在地下水中的迁移强度。影响水中元素迁移的因素有岩石的溶滤程度、组成岩石的矿物溶解度、地下水水动力条件、水化学特征和含水岩组的化学成份及其存在形式等。 相似文献
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`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。 相似文献
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深穿透地球化学是针对寻找隐伏矿的需求而发展起来的一门新的地球化学分支学科,其理论基础由连续的几个要素构成:元素向地表的迁移机理→迁移到地表以后的赋存介质和赋存形式→形成异常模式的特征.本文针对元素从深部隐伏矿体向地表的迁移机理,总结了传统的具有代表性的3种迁移模型,包括离子扩散迁移模型、地下水溶解迁移模型和电化学迁移模型,并根据最新的研究成果,提出了地气流迁移模型和多营力迁移模型.这些模型的系统总结和提出对深穿透地球化学理论基础的建立和研究隐伏矿体元素的三维分散模式具有重要理论意义. 相似文献