输油管道泄漏地下水污染模拟及预防措施研究

穿越地下水源地的输油管道在运行过程中可能对区域造成环境污染,尤其是发生泄漏事故时会对地下水产生严重影响。以穿越某水源地的输油管道为例,采用地下水模拟系统(GMS软件),对管道泄漏后,石油类物质在地下水的污染状况进行模拟,分别预测了污染物抵达含水层后的1年、5年、10年、15年和20年的持续污染情形,以及在地下水中的浓度分布。模拟结果显示,石油在地下水中沿着地下水流方向移动,在运移20年后,受污面积可达45 937.1 m2。根据模拟结果,提出了预防措施和防治方案,分别为设置防渗层、确定监测井位置、增设监测井以及迁移敏感区的井口位置,以期为实际工程提供参考技术支持。     

污水下渗型地下水反漏斗的污染预测

保定市平原水库反漏斗是该市几十年来最主要的水环境问题之一.在对保定市西北郊地表污水、地下水进行水文地质条件调查基础上,运用数学模型预测了污水下渗对地下水的污染,结果表明,污水下渗虽已造成地下水污染,但目前治理措施将遏制其扩散污染速度,防止附近地下水水源地遭到污染.     

基于GMS模拟预测南宁市某拟建饲料添加剂项目对地下水环境的影响

利用水文地质测绘、钻探及地下水的监测等手段查明了项目所在地的水文地质单元的范围及其水文地质条件,并利用钻孔注水试验得到了相关含水层的渗透系数,在此基础上运用GMS对地下水的流场及溶质运移进行数值模拟。模拟结果显示:当项目遇到突发污水渗漏事故后,地下含水层将受到SO_4~(2-)、Mg~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)等组分的严重污染,含水层的净化主要靠地下水的稀释作用,其净化过程将十分的漫长。因泄露而进入含水层的污染物将随着地下水的流动缓慢地向东南方向迁移和扩散,最终进入甘棠河。不过,由于污染物的入江过程十分缓慢,在江水长时间的稀释作用下,不会引起甘棠河水的污染。     

基于FEFLOW在地下水数值模拟中的应用分析

随着人口增长和社会发展,地下水质和水量问题日益增多。数值模拟是钻研地下水资源成果的重要方法,对比分析几种地下水模拟软件的功用和不足,主要对FEFLOW软件在地下水资源评价、地下水动态预测、矿坑涌水量、地下水溶质运移、海水入侵及水热耦合运移方面的应用进展进行综述,最后提出FEFLOW在地下水数值模拟中仍存在的问题,为更好解决地下水数值模拟问题提供研究方向。     

危险品运输泄漏引发的河流污染事故模拟研究

针对农药运输过程中发生翻车泄漏事故造成的河流污染,结合SMS软件中的二维有限元水动力模块RMA2及美国环境保护署推出的WASP软件进行模拟研究.利用RMA2模拟水在河流系统中的物理运动,通过一定的转换规则将RMA2输出的结果转变为WASP所需要的形式,运行WASP得到污染物浓度在空间和时间上的变化规律并加以分析.模拟结果表明:在泄漏事故后不久,污染物还没有完全扩散到泄漏点对岸;在一段时间后,在横向扩散的作用下,污染物开始整个横断面上蔓延,断面横向浓度梯度不断减小,但还没有达到完全混合;断面浓度最大值开始从泄漏一侧向河流中心迁移.最后,针对研究案例提出与模拟结果相应的预警分析和应急措施.     

垃圾填埋场渗滤液的防渗措施和地下水的污染防护

本文首先介绍了垃圾填埋场对其附近地下水体的潜在污染危害,着重介绍了为防止地下水体污染填埋场而采用的防渗措施,包括封场后的顶部覆盖层、中间夹层、底部集排系统以及底层和四周的衬层系统.然后介绍了由于防渗措施局部失效或其他原因(如破损、腐蚀等)引起渗滤液污染地下水以后可采用的防护方法(物理和生化技术),主要有隔离措施、地下曝气、反应墙或反应井、人工补给或抽水、水力截获、原位生物修复技术.最后简要介绍了对填埋场污染地下水这一问题的研究现状,并对这一方面的技术研究提出展望.     

基于地理信息技术的典型地下水污染评析

以山东省莒南县大店镇西侧冲积平原为研究区,基于地理信息技术对研究区地下水污染状况进行了调查和评价。结果表明:研究区地下水存在严重的污染现象,污染因子主要为硝酸盐、氨氮、耗氧量、硫酸盐、总硬度、溶解性总固体。其中硝酸盐污染主要由农业面源污染所致;氨氮、耗氧量污染主要由生活源污染引起;而硫酸盐、总硬度、溶解性总固体污染与区域废水产排企业不合理排放废水有关。根据研究区地下水污染状况、污染成因及空间分布特征,提出了通过监测自然衰减技术进行污染防控的措施,为相关场地地下水污染调查研究和污染防治提供参考。     

有害物质泄漏扩散的数值模拟

有害物质泄漏是一种常见事故.利用高斯公式和三维有限元建立有害物质泄漏扩散数学模型,估测有害物质泄漏扩散的危害范围和泄漏物质扩散过程中浓度的大小,相应的数学模型可作为泄漏事故安全保障工作中预防为主的科学依据,从而为可能发生的事故进行预测预警.     

流-固耦合作用下某尾矿库稳定性数值模拟研究

以南方某铀尾矿库为对象,利用COMSOL有限元软件开展某尾矿库在不同降雨强度下的稳定性分析。结果表明:在不同的降雨条件下,尾矿坝最先可能发生溃坝的是基岩与尾矿坝接触的尾端,其次是尾矿坝与基岩接触的地方。同时,随着降雨强度的增大,尾矿坝的稳定性也会随之下降,位移量会增大,溃坝的可能性也会变大。     

土壤及地下水有机污染的化学与生物修复

现阶段,工业的生产任务越来越繁重,因此在其进行生产的时候,制造的污染物也会越来越多。在这个对于环保极度关注的时代,本文对于被污染的土壤还有地下水实施修复展开讨论。     

危险化学品泄漏的大气扩散数值模拟

对苯在大气中的扩散进行数值模拟,估测泄漏气体污染范围、各阶段苯的泄漏速率,以及发生池火灾时热辐射的危害范围等,量化了大气温度、地面风速、地面粗糙度(地形、建筑因素)等环境因素对不同危险性级别区域分布的影响,得到了苯扩散距离随大气温度、地面风速以及地面粗糙度(地形、建筑因素)的变化曲线,探讨了在不同环境因素作用下苯的大气扩散规律,并对研究结果进行分析。     

绿化带对氯气泄漏扩散影响的模拟研究

基于FLUENT软件的物质传输模块建立了氯气泄漏扩散模型.考虑绿化带对氯气泄漏扩散的影响,针对不同的绿化带高度、泄漏速度和风速对氯气泄漏扩散进行了数值模拟.结果表明,绿化带对氯气的泄漏扩散有阻碍作用;绿化带高度越高越容易减缓危险区域在水平方向的传输;泄漏速度增加,危险区域的浓度值增高;风速增加,危险区域的浓度值减小,而...     

埋地弯管不同位置泄漏的三维数值模拟

采用有限容积法,建立了埋地管道周围土壤多孔介质三维流固耦合数学模型。借助CFD软件,分别模拟了埋地弯管不同位置泄漏前后大地温度场的变化情况及泄漏油品在土壤中的运移分布规律。模拟计算结果得出:泄漏前,各种情况下大地的温度场基本相同;泄漏后,大地温度场变化明显不同,油品在土壤中的扩散分布迥异。建议采用分布式光纤温度传感技术对管道泄漏进行检测。     

室内氢气泄漏扩散的数值模拟

氢能是有发展前景的新型能源之一,氢气的安全储存是氢能应用必须解决的问题。本文建立了基于大容量金属储氢装置的室内氢气泄漏扩散模型,利用计算流体力学软件FLUENT,对室内储氢罐的泄漏扩散过程进行数值模拟,得到了氢气泄漏扩散的速度分布、浓度分布。分析数值模拟结果,得出在该模拟条件下,氢气泄漏时的流动状态为射流湍流;泄漏后上浮扩散,空间密闭时积累于室顶;通风条件下大部分区域的氢气浓度仍然高于安全限值。通过数值模拟,总结出氢气在室内环境下的泄漏扩散规律,可为氢气泄漏事故的处理消防安全设置提供依据。     

障碍物地形条件下重气泄漏扩散实验的CFD模拟验证

重气泄漏扩散是一种危害性较大的多发事故,而一旦在人口密集区域发生泄漏事故,周围居民将处境危险。重气泄漏后一般沿地面扩散,而地形条件是影响其扩散行为的重要因素。本文利用计算流体力学方法(CFD)对Thorney Island Trial026实验条件进行了数值模拟,考察障碍物对气体扩散的影响并与实验结果进行对比。结果表明,模拟结果与实验数据的吻合性较好,证明CFD软件能够较准确地模拟障碍物地形条件下的重气扩散过程。     

高压管道天然气泄漏扩散过程的数值模拟

采用CFD模型的方法对高压管道内的天然气泄漏和扩散过程进行了数值模拟。其结果表明,从高压管道泄出的天然气在大气中主要表现为高速射流的泄漏过程和随后的扩散过程。在泄漏过程中,天然气在泄漏口附近为欠膨胀射流,整个泄漏过程具有一定的高度;在扩散过程中,天然气在浮力作用下以向上扩散的形式发展。研究了不同环境风速对扩散过程的影响,较大的风速可以使天然气向下风方向更远的距离扩散,从而增大了天然气爆炸危险浓度的范围。研究结果可     

泄漏原油在河流表面漂移的数值模拟

为研究穿越河流原油管道泄漏后,原油在河流表面的漂移规律,采用Mixture多相流模型模拟原油在1条真实河流表面的漂移过程.对不同泄漏位置、河流入口流速和泄漏质量流速工况下原油发生泄漏后在河流表面的漂移行为进行模拟,预测原油在河流表面的漂移速度与污染面积等关键数据.结果表明:泄漏位置越靠近河流中部,污染面积越大;河流入口...     

银川地区地下水矿物的水文地球化学模拟

以银川地区为例,用水文地球化学模拟研究了地下水化学组分的存在形式和矿物的存在形态.通过对银川地区144组水化学常量组分的计算分析和水文地球化学模拟计算,系统研究了地下水化学组分和矿物饱和指数的变化.研究表明,1)在银川地区,山前洪积扇→冲洪积平原→河湖积平原→河漫滩,矿化度从西向东不断增高,由淡水向盐化水转化,水化学类型由HCO3·SO4-Ca·Mg向SO4·Cl～Na·Mg过渡;2)地下水从山前洪积扇到黄河漫滩,SO42-的存在对Ca2 和Mg2 的存在形式有很大影响,随着SO42-含量和矿化度的上升,络合组分CaSO40和MgSO40分别相对Ca2 和Mg2 呈逐渐升高的趋势,与之对应的是游离Ca2 和Mg2 的相对含量逐渐降低,CaSO40和MgSO40在黄河漫滩相对含量皆超过20%;3)方解石和白云石的饱和指数在整个地下水流动范围内均呈现过饱和状态,并从冲洪积平原和河湖积平原分别向山前洪积扇和河漫滩降低,石膏饱和指数小于0,从山前洪积扇向河漫滩逐渐升高,表明石膏处于不断溶解的状态.     

污水灌溉对地下水污染的机理研究

以焦作市南部新河沿岸灌溉区为研究对象,分别用污水和大气降水进行了土柱淋滤模拟实验,分析了氯离子、总硬度及TDS在土壤中的迁移转化机理.实验结果表明,渗出液中的污染物浓度最初较小,随后出现最大值,最后开始下降.表明当地浅层地下水中氯离子、总硬度及TDS污染与污水灌溉有关.     

某超市火灾条件下人员疏散的数值模拟

为了探讨大型超市火灾烟气的发展流动规律及人员疏散过程,构建以某超市为对象的火灾情况下的人员疏散模型.应用FDS+Evac软件进行模拟,得到可用安全疏散时间,与人员必需安全疏散时间比较,得出该超市能够满足人员安全疏散设计的要求.同时根据模拟的结果,以超市内部安全出口数量对人员疏散时间的影响进行研究,为制定大型超市的人员疏散最佳方案提供指导.