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轻非水相液体（light non-aqueous phase liquid,LNPAL）在地下介质中的运移分布与残余捕获受多种因素影响和控制。LNAPL污染场地概念模型中一般视LNAPL从地表泄漏后穿过包气带至潜水面。然而地下介质的非均质性与包气带含水量的空间变异分布可形成复杂的LNAPL污染源区结构,LNAPL可能无法到达潜水面,而在毛细水带蓄积。文章基于数值模型综合分析了LNAPL泄漏量、介质非均质性与含水量空间变异分布、潜水面周期性变化等多种因素对LNAPL污染源区结构的影响。研究表明:（1）当泄漏量较大时,LNAPL可运移至潜水面;（2）当泄漏量较小时,对于上粗下细的层状非均质条件,LNAPL可能在毛细水带边缘发生蓄积,无法到达潜水面;（3）包气带中黏土透镜体并非都是LNAPL运移的阻碍,LNAPL可以穿透低含水量的黏土透镜体,只有高含水量的黏土透镜体才对LNAPL的入渗有阻碍作用;（4）潜水面周期性变化将导致污染范围扩大。 相似文献
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地下水反应运移模型具有参数个数众多,观测数据类型多样的特点。为了探究不同类型观测数据在反应运移模拟数据同化中的数据价值,构建了三氯乙烯降解反应运移模型的理想算例,基于水头和浓度两种类型观测数据,采用集合卡尔曼滤波方法推估渗透系数和贮水系数的非均质空间分布,讨论了影响同化结果的因素。结果表明:与仅同化水头数据的结果相比,联合同化水头和浓度观测数据推估渗透系数场和贮水系数场时具有更高的精度,在观测数据拟合和模型预测方面也有更好的表现。与目前溶质运移模型、非饱和流模型等地下水模型中的研究结果相似,数据同化结果受样本数量,观测井的数量和位置的影响,合理优化布置监测井和选择样本数量可有效改善数据同化效果并提高计算效率。 相似文献
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基于多点地质统计与集合平滑数据同化方法识别非高斯渗透系数场 总被引：1，自引：0，他引：1
在冲积含水层中，由于岩相的非均质分布，渗透系数一般呈现出明显的非高斯特性（例如砂和黏土两种岩相），非高斯特性给地下水模型参数的推估带来了困难与挑战。目前广泛使用的集合平滑数据同化方法（ESMDA）虽然有效且计算成本较低，但仅适用于高斯场。多点地质统计方法虽已广泛用于模拟非高斯场，但其无法融入动态观测数据推估参数。基于多点地质统计方法中的直接采样法（DS）与集合平滑数据同化方法，构建一种新的数据同化框架（ESMDA-DS），既可保持参数场的非高斯特性，又可融合多源数据精确推估非高斯场。构建三个理想算例验证ESMDA-DS对非高斯参数场的推估效果，并探讨了不同类型观测数据对推估效果、水位与浓度预测精度的影响。三个理想算例包括仅融合水位数据（Case 1），同时融合水位与浓度数据（Case 2），同时融合水位、浓度与对数渗透系数数据（Case 3）。结果表明:ESMDA-DS方法结合了ESMDA与DS的各自优势，能有效融合观测数据推估渗透系数场，并保持参数场的非高斯特性。通过对比三个算例推估结果，Case 3的参数场推估效果最好，水位与浓度预测精度最高，Case 2次之，Case 1最差，表明融合多源数据可改善推估效果，提高预测精度。 相似文献
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含水层非均质性的刻画是模拟地下水中污染物运移的关键。以渗透系数为研究对象,构建了综合集合卡尔曼滤波方法、有效电阻率模型与地下水运移模型的同化框架,通过融合地球物理观测数据与污染物浓度观测数据来推估渗透系数的空间分布。基于理想算例,验证了该同化框架刻画含水层非均质渗透系数场的有效性,并针对不同初始参数信息与观测类型对比了耦合与非耦合水文地球物理方法的适用性。研究结果表明:基于集合卡尔曼滤波方法同化多种类型的观测数据,可有效地推估非均质参数空间分布。当初始信息较准确时,耦合方法的参数推估精度更高;初始信息存在偏差时,非耦合方法有更好的同化效果。由于非耦合方法计算成本较低且对初始信息缺失时适用性更强,在实际应用中可先基于非耦合方法初步估计参数,再利用耦合方法进一步提高参数推估精度。融合多种类型观测数据可有效提高参数推估效果。 相似文献
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重质非水相有机污染物(DNAPL)泄漏到地下后,其运移与分布特征受渗透率非均质性影响显著。为刻画DNAPL污染源区结构特征,需进行参数估计以描述水文地质参数的非均质性。本研究构建了基于集合卡尔曼滤波方法(EnKF)与多相流运移模型的同化方案,通过融合DNAPL饱和度观测数据推估非均质介质渗透率空间分布。通过二维砂箱实际与理想算例,验证了同化方法的推估效果,并探讨了不同因素对同化的影响。研究结果表明:基于EnKF方法同化饱和度观测资料可有效地推估非均质渗透率场;参数推估精度随观测时空密度的增大而提高;观测点位置分布对同化效果有所影响,布置在污染集中区域的观测数据对于参数估计具有较高的数据价值。 相似文献
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重非水相液体(DNAPL)污染问题日益严重。为评估DNAPL污染场地的环境风险, 常采用升尺度模型推估DNAPL污染源区溶解相的质量通量(溶解通量)。由于升尺度模型中的参数较多, 调查成本较高, 因此需筛选模型中的关键参数, 指导实际污染场地设计合理的观测数据采集方案。首先对升尺度模型中6个参数(地下水平均流速q 、标准化浓度C 0/C eq、离散状DNAPL质量比例GF 0、初始时刻离散状DNAPL贡献的通量比例f g、拟合参数β 1及β 2)开展全局敏感性分析, 识别其中关键参数, 进而采用局部敏感性分析定量化关键参数的变化对通量预测的影响。研究结果表明, 参数q、C 0/C eq、GF 0和f g对通量预测有较大影响。q 和C 0/C eq在整个衰减过程中敏感性均相对较高, GF 0和f g随着衰减过程的进行, 敏感性不断增高, 分别在衰减中后期和后期达到峰值; 对于不同结构的污染源区, q 或C 0/C eq增大时, 通量的增幅基本不变。随着污染源区中离散状DNAPL和池状DNAPL间的质量比例(GTP )增大, GF 0或f g增大时, 其对通量预测的影响不断增大或减小。因此在预测溶解通量时需将调查成本重点应用于q 和C 0/C eq; 在合理设计污染源区修复方案时, 应重点调查GF 0; 在预测污染源区寿命时, f g为重要调查对象; 对于所有结构的污染源区, q 和C 0/C eq均为重要调查对象, 对于GTP 较大的污染源区, 应将调查成本重点应用于GF 0, 对于GTP 较小的污染源区, 应重点调查f g。 相似文献
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