共查询到18条相似文献，搜索用时 234 毫秒
1.
山东淄博市大武水源地裂隙岩溶水中污染物运移的数值研究 总被引：11，自引：0，他引：11
在分析研究淄博市大武水源地裂隙岩溶含水层的水力性质和污染物运移特征的基础上 ,对裂隙岩溶水的水头和污染物运移进行数值研究。目前国内外对裂隙岩溶水进行数值计算时 ,通常用等价多孔介质模型 ,但裂隙岩溶介质和多孔介质有很大不同。裂隙岩溶介质的储水和导水空间为裂隙网络 ,导水系数大 ,地下水的实际平均流速比孔隙水大得多 ,但给水度和贮水系数小。当用等价多孔介质模型进行模拟时应考虑这些特点。对于污染物运移的模拟 ,要同时求解水头方程和对流弥散方程 ,可采用MODFLOW和MT3D软件进行模拟。研究区裂隙岩溶水水头的数值计算表明 ,等效多孔介质模型水头的拟合误差能满足国标GB/T144 97- 93的要求。各时段地下水水量均衡计算的精度也满足要求。对流弥散方程的数值计算 ,由于Peclet数高达 95 .6 7,对流占绝对优势 ,可能存在数值弥散和数值振荡 ,因而采用多种方法进行了比较。对于同一问题 ,同时采用上游有限差分法 (UFDM) ,混合的欧拉拉格朗日方法 (特征线法MOC、改进特征线法MMOC和混合特征线法HMOC) ,总变异消减法(TVD)进行计算 ,并比较其结果。结果表明 ,混合特征线法 (HMOC)和总变异消减法 (TVD)比较适合于对流占优势的运移问题计算。由于渗透系数K和有效孔隙度θ对溶质运移结果的影响很大 ,? 相似文献
2.
中国北方裂隙岩溶不资源开发和保护中若干问题的研究 总被引：13，自引：0，他引：13
我国由于人口多、水资源贫乏,裂隙岩溶水成为北方重要的供水不源。本文从裂隙岩溶水和裂隙岩溶含水层的水力特性出发,研究了裂隙岩溶水井的成井深度,裂隙岩溶水资源的特点,补给量和储存量对水资源开发的影响,裂隙岩溶含水层中污染物的运移特征和治理对策以及城市总体规划或选厂址时如何保护裂隙岩溶水资源等问题。本文以解决实际应用问题为目的,从地下水水力学的角度研究中国北方的裂隙岩溶水的开发和保护。 相似文献
3.
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
4.
层流—紊流共存流场中岩溶裂隙网络演化过程的数值模拟方法 总被引：2，自引：2，他引：0
研究岩溶水系统的演化过程对许多资源与环境问题有着重要意义。岩溶地区水资源、油气资源的预测与开发、水土流失成因及防治等课题都与此密切相关。岩溶管道是地下水对裂隙的逐渐溶蚀扩展形成的,岩溶演化初期,所有裂隙宽度不大,流场整体成层流状态。随着溶蚀的进行,一部分裂隙优先扩大使其中的水流进入紊流状态,而另一部分裂隙中水流仍呈层流状态。文章提出一种数值方法,能够模拟层流-紊流共存流场的岩溶演化过程。利用蒙特卡洛(Monte-Carlo)方法模拟初始裂隙网络,通过非连续介质方法模拟裂隙网络中的渗流。裂隙扩展的速度通过岩石表面溶蚀速度经验公式计算,使用迭代方法求解层流-紊流共存条件下的水头非线性方程。构建了能够利用解析法求解的模型,把数值解和解析解的结果进行对比,验证了本研究的数值法及软件的可行性。 相似文献
5.
地下水污染物运移数值模拟研究及应用综述 总被引：1，自引：0，他引：1
《地下水》2016,(3)
地下水污染已成为当今全球关注的严重环境问题之一。研究地下水污染物运移数值模拟技术,对于保护地下水环境具有重要的理论研究意义和重大的应用价值。介绍了主要的地下水数值模拟方法及常见的软件平台,综述了地下水数值模拟在污染物运移中的研究与应用现状,分析了存在的问题,并对未来的应用前景进行了展望。 相似文献
6.
《地下水》2017,(1)
广西平果铝赤泥堆场在生产氧化铝时会产生碱性比较高的赤泥淋滤液,同时也会产生硫酸盐、氟化物、铝等污染物。赤泥淋虑液下渗到地下水污染比较敏感的岩溶区会对地下水岩溶含水层造成污染。运用GMS软件模拟赤泥淋滤液在岩溶含水系统的运移情况,找出污染物的运移规律、来预测赤泥堆场的建设对地下含水层的污染,确定污染物的范围和浓度的分布。模拟结果表明:堆场离南部的岩溶管道有一定的距离,下渗的赤泥淋滤液不能很快的流入岩溶管道中,污染物主要是在裂隙和孔隙的岩体介质中运移,主要以分子扩散的形式运动,运动的速度十分缓慢。污染晕大致呈圆形向四周扩散,30 a后扩散带向东北向扩散的最远距离才645 m,堆场的建设不会对附近的岩溶含水层造成污染。 相似文献
7.
在分析大区域地下水流数值模型构建缘起的前提下,系统论述了近年来地下水流数值模拟在大区域地下水资源评价、水文地质参数确定、地面沉降、溶质运移、海水入侵、盐渍化、风险评估、地下水管理及地表水与地下水的联合开发利用等方面的国内外研究应用现状;归纳、总结了目前大区域地下水流数值模型在灵敏度分析、裂隙和岩溶介质中模型建立、基于地下水流数值模拟的溶质运移模型建立、地下水流数值模型构建所需工作量等理论和方法研究及实际建模过程中存在的一些问题;展望了今后大区域地下水流数值拟在研究范围、模拟技术与方法以及与其它模型耦合等方面的发展趋势。 相似文献
8.
贵阳市某岩溶地区地下汽油污染物运移特征分析 总被引：2，自引：2，他引：0
岩溶地区地质环境脆弱,防污能力差,特别是浅埋藏岩溶发育地区,地下水具有易污染性。本文以贵阳市某加油站10年前发生的油灌泄漏污染为例,分析了汽油污染物在岩溶水中的运移特征。调查结果表明(1)汽油污染物运移受包气带的岩性、结构、厚度以及地形坡度、地下水流速等的影响,主要沿岩溶管道、基岩面、裂隙运移;(2)汽油污染物优先在断裂、裂隙、溶缝、溶洞等通道中迁移扩散,以侧向运移为主,垂向次之;(3)有机污染物除了随地下水流动而迁移外,还会发生弥散作用,在基岩隆起部位或地形较高部位,这种现象更为明显;(4)受限于红粘土本身对污染物的拦截吸附作用,污染物向上浸染扩散程度并不高,只有最靠近基岩面的那一部分才会遭受油类污染物的浸染;(5)汽油污染物长期着在岩溶管道壁、岩溶裂隙、土岩接触面上,具有难迁移、难消除的特点。 相似文献
9.
10.
《地下水》2017,(5)
暗河发育岩溶地区地下暗河中污染物的运移模拟研究一直是难点。实际工程应用中,由于传统数值模拟模型没有参数反应悬浮物的沉降作用,通常仅概化考虑悬浮物在地下暗河中的迁移而采用河流一维稳态水质模型进行预测,缺少其它方法进行有效验证。本文通过实验和数值模拟相结合的方法,研究了管径、悬浮物初始浓度、粒径、流速对管道中悬浮物沉降系数的影响,并初步探究数值模型机理相近的吸附系数等效替代一维稳态水质模型沉降系数的可行性,再进一步根据广西某岩溶区排泥库工程构建具体条件下吸附系数与沉降系数的等参替代关系,最后将其应用于数值模型模拟。计算结果表明经过参数等效替代后的数值模拟方法比一维稳态水质模型更为合理。 相似文献
11.
定量研究污染物在地下水中的运移过程通常采用数值模拟方法。MT3D是一套基于有限差分方法的污染物运移模拟软件，近年来在国外水文地质和水环境模拟等领域的研究中已经得到较为广泛的认可。MT3D比较全面地考虑了污染物在地下水中的对流、弥散和化学反应等过程，可以灵活处理各种复杂的源汇项和边界条件，能够准确模拟承压、无压和越流含水层中的污染物运移过程。MT3D具有模块化的程序结构、灵活的求解方法以及全面的模拟功能，非常适合实际问题的研究，值得在国内推广使用。 相似文献
12.
地下水中污染物运移的数值模拟方法一直是学界的研究热点问题.而如何减少与消除对流-弥散方程数值解中浓度陡锋面附近的数值振荡与数值弥散,更是研究的前沿与难点.提出了一种地下水溶质运移数值模拟中减少数值弥散的新方法.该方法的核心思想是在水动力弥散系数上加上一个数值弥散估算值,得到一个修正弥散系数,用其替代方程中有明确物理意义的水动力弥散系数进行计算.并提出了一个参数——数值弥散因子(μNDF),可以根据研究需要进行参数分区并适当调节该因子的大小,从而达到控制数值振荡,减小数值弥散的目的.从一维到二维的多个数值算例的模拟计算结果表明,该方法能在消除数值振荡的基础上,较好地减少数值弥散,达到满意的精度. 相似文献
13.
Current designs for nuclear-waste repositories rely primarily upon subsurface geologic barriers for long-term containment. Because water and air are generally considered to be the mechanisms most likely to transport radioactivity to the surface environment, flow and transport models are important tools in repository assessment. Most models assume that the geologic medium can be treated as a continuum. A substantial body of recent work has focused on applying these models to difficult-to-solve problems, such as the simulation of variably dense or variably saturated flow and transport, large and complex flow systems, sharp solute concentration fronts, and fractured rock systems. The complex chemical interactions between the transport fluid and solid particles within the system have been analyzed using geochemical flow models, most of which assume that the system is at chemical equilibrium. The role of colloids in contaminant transport is a relatively new area of research. The large-scale effects of small-scale variability within the geologic system have been the subject of intense investigation. Inherent limitations of the continuum approach have prompted the design of models in which the flow occurs in discrete fractures. The difficulty and complexity of simulating transport has led to the development of network transport models, which represent the flow field as a series of 1-D path segments. The widespread use of models for prediction and analysis has prompted investigations of their reliability and relative merits. 相似文献
14.
15.
Modelling of contaminant transport through landfill liners and natural soil deposits is an important area of research activity in geoenvironmental engineering. Conventional mesh‐based numerical methods depend on mesh/grid size and element connectivity and possess some difficulties when dealing with advection‐dominant transport problems. In the present investigation, an attempt has been made to provide a simple but sufficiently accurate methodology for numerical simulation of the two‐dimensional contaminant transport through the saturated homogeneous porous media and landfill liners using element‐free Galerkin method (EFGM). In the EFGM, an approximate solution is constructed entirely in terms of a set of nodes and no characterization of the interrelationship of the nodes is needed. The EFGM employs moving least‐square approximants to approximate the function and uses the Lagrange multiplier method for imposing essential boundary conditions. The results of the EFGM are validated using experimental results. Analytical and finite element solutions are also used to compare the results of the EFGM. In order to test the practical applicability and performance of the EFGM, three case studies of contaminant transport through the landfill liners are presented. A good agreement is obtained between the results of the EFGM and the field investigation data. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
16.
Using the numerical model presented in the first paper of this research,1 a parametric study has been carried out in this paper to investigate the effect of several important parameters on the transient contaminant transport in infinite porous fractured media. From the related numerical results, it has been demonstrated that: (1) transmissive coefficient between the porous block and the fissured network has a significant influence on the value of the concentration but has little effect on the speed of contaminant transport; (2) porosities in the porous block and fissured network have a significant influence on the maximum value of the concentration; (3) average linear velocity of flow has a significant influence on both the concentration distribution and speed of contaminant transport; (4) dispersion coefficient of the medium affects not only the shape of the concentration versus time curve but also the peak value of the concentration. 相似文献
17.
在地下水的相关研究中,农药和石油等地下水污染、土地盐碱化、海水入侵等诸多实际问题主要的研究方法都涉及地下水溶质迁移模拟. 相比地下水水流模拟的相对完善,对溶质迁移的模拟比较薄弱且迁移过程本身复杂性较高,目前地下水溶质迁移的研究工作还处在全面发展的阶段. 文中阐述了反映地下水溶质迁移机理和过程的数学模型,综述了溶质迁移模拟在地下水污染物防治、土地盐碱化、海水入侵、石油和放射性废物扩散等问题的诸多应用,归类了目前溶质迁移模拟所使用的对流迁移、对流-弥散模拟等主要数值方法,并对这些方法的优缺点和应用实例做了总结. 最后,分析了目前溶质迁移模拟中存在的不足,展望了未来在参数确定、裂隙介质运移机理和多相介质条件下运移模拟可能取得的突破. 相似文献
18.
Analysis of contaminant transport through fractured crystalline rocks has received considerable attention, particularly with regard to subsurface nuclear waste repositories. Most of the studies have employed the dual continuum approach, with the fractures and the rock matrix as the two continuums, assuming that fractures control the overall conductivity of the rock and the porous matrix just provides storage. However, field observations of rock fractures have shown that the real situation can be very complex. Based on some recent investigations, it has been reported that the portion of the rock matrix adjacent to many open fractures is physically and chemically altered. These alterations, referred to as the fracture skin, can have different sorption and diffusion properties compared to those of the undisturbed rock matrix and this may influence the transport of solutes through such formations. In the present study, a numerical model is developed to simulate conservative solute transport in a fractured crystalline rock formation using the triple continuum approach ?? with the fracture, fracture skin and the rock matrix as the three continuums. The model is solved using a fully implicit finite difference scheme. Contaminant migration in the fractured formation with and without skin has been simulated. It is observed that contaminant penetration along the fracture is enhanced at large flow velocities. The effect of flow velocity on conservative solute transport is investigated for different fracture apertures and fracture skin thicknesses. The influence of flow velocity on contaminant transport is demonstrated to be more with change in fracture aperture than with change in skin thickness. 相似文献