寒区多孔介质中LNAPL迁移的多场耦合模拟

建立了包含水、气、NAPL、固(冰)四相的温度场、流场及化学场多场耦合模型,适用于定量模拟LNAPL泄漏过程中发生冻结后的迁移分布.通过与非冻条件下LNAPL迁移模型对比,模拟结果显示,冻结条件下因冰的形成LNAPL会发生与非冻条件下不同的迁移行为,冰的形成阻碍LNAPL下渗,并产生冻结势使LNAPL向地表方向迁移.相...     

土壤污染物溶质运移模型研究进展

土壤中污染物溶质的运移已经成为了近年来研究的热点。本文回顾了关于土壤中溶质运移模型的研究成果,讨论了各个模型的优势及其不足之处,介绍了应用最为广泛的传统微分方程模型。对应用于非均匀介质中的随机运移模型进行了描述,并将其和传统微分方程模型进行了比较。介绍了可动-不可动水体模型并讨论了其相关参数的影响因素。列举了几种和其他学科或研究方向结合的溶质运移模型。最后提出了今后模型开发的发展方向。     

重庆祺龙村垃圾填埋场渗滤液污染特性

针对重庆祺龙村垃圾填埋场特有的水文地质条件建立相应的数学模型,确定模型的初始条件和边界条件,并进行区域离散.采用已建立的数学模型模拟有监测资料时段的渗滤液ρ(COD_Cr)和地下水水位,并把模拟值与实测值进行对比,校正模型;当模拟值与实测值较接近时,得到比较符合客观实际的数学模型.最后采用已验证的符合客观实际的数学模型,定量模拟和分析了垃圾填埋场场内、外,南、北边,以及两侧渗滤液ρ(COD_Cr)的变化,从而得到祺龙村垃圾填埋场渗滤液的污染特性.结果表明:填埋场内渗滤液污染最大,其次是南边部位,之后依次是第四纪松散堆积层,砂岩、泥岩分布区;断层是渗滤液污染物运移的通道,在其他条件相同的情况下,断层通过处及其附近污染程度大.      

污染物在土壤中运移模型的研究进展

土壤中污染物运移的研究直接影响到环境科学的进展,常采用建立数学模型的方法预测污染物在土壤中的运移.文章系统地回顾了20多年来污染物在土壤中运移的数学模型研究进展,并根据模型的功能分为几何模型、对流-弥散传输模型(CDE)、随机模型三类.同时,对各类模型的特点、适用条件和存在问题进行比较分析,为有效地预测和控制污染物在土壤中的运移提供理论依据.     

皮带输煤暗道通风排尘改造方案优化研究

为了解决皮带输煤暗道运输过程中粉尘污染严重及冬季供暖不足问题,对暗道通风供热系统进行了优化改造研究。以中煤平朔安家岭264输煤暗道为例,基于气固两相流理论,利用CFD模拟方法,对暗道内由风速对悬浮粉尘浓度分布的影响规律进行数值仿真。模拟结果显示:当输煤暗道排尘风速由0.25 m/s升至0.35 m/s时,粉尘浓度降为3.2 mg/m3,暗道最大通风阻力为245.94 Pa,最低换热量747.68 kW。基于数值模拟结果,从3种优化方案中选定一压一抽联合式通风除尘方案进行改造,现场实测除尘效果良好,表明所提出的输煤暗道通风除尘方案具有实践指导意义。     

钻爆法施工隧道炮烟运移规律数值模拟研究

为了提高钻爆法施工隧道炮烟排烟效率,改善隧道施工环境,以平顶山隧道某一段爆破施工过程为原型,基于质量守恒定律、Fick定律及Boussineg假设,运用计算流体力学软件FLUENT建立压入式通风条件下组分运输模型,分析风筒口至掌子面的距离及风筒入口风速对隧道内风流流场及炮烟浓度分布规律的影响。结果表明:风筒口至掌子面40 m,入口风速为20 m/s,通风时长为18.5 min时,隧道内风流分布稳定,且炮烟浓度均降至最高允许浓度值以下。将模拟结果与现场实测的炮烟浓度分布情况进行对比分析,数据基本吻合,验证了模拟的有效性。     

卫生填埋场防渗层工作性能的数值模型研究

粘土衬垫的防渗性能和吸附阻滞性能对卫生填埋场防渗系统工作性能有着重要影响。通过建立一维对流-弥散模型,分析了渗透系数、扩散系数、入渗强度、吸附能力对渗漏量及衬垫击穿时间的影响。考虑实际工程的复杂性,建立能反映土体分层、土体非均质性、地下水运动及宏观弥散等复杂因素影响的污染物运移二维分析模型,并对各参数的敏感性进行分析。计算结果表明,保持填埋场在低渗滤液水位下运行,对提高衬垫的防渗效果及耐久性有重要意义;受材料本身性质、施工质量等因素的影响,粘土衬垫的渗透系数变异性往往较大,渗透系数提高一个数量级时,衬垫击穿时间显著缩短;渗透系数恒定时,衬垫击穿时间与材料阻滞因子成线性变化关系;地下水分布及运动情况对污染物运移及分布有重要影响,地下水位越低,竖向入渗越明显,入渗区下部土体的吸附性能发挥越充分,到达地下水及下部土体的污染物浓度越低。     

煤矸石淋溶液在地下水系统中的多组分运移规律——试验研究

针对矿区煤矸石山受降水淋溶释放出大量的无机盐类污染物质进入环境,造成周边地区广泛的土壤盐碱化和地下水矿化度的严重超标问题,通过室内土柱动态模拟试验,研究了煤矸石淋溶液主要污染组分总硬度、硫酸根和钠离子三者在地下水系统中的多组分运移机理和污染规律。结果表明：总硬度的运移速度很快,硫酸根次之,而钠离子的运移速度最慢;对流、水动力弥散和吸附作用是造成这三者运移的主要原因,对污染组分的运移起主要作用;土壤介质对这三者都发生了吸附作用,且吸附强弱不同,对钠离子的吸附最强,硫酸根次之,而对总硬度的吸附较弱,且土壤介质对三者的吸附都符合线性等温平衡吸附规律。还测定了土壤的渗透系数、水动力弥散系数以及这三者在饱和砂性土壤中的吸附分配系数和迟滞因子,为矿区地下水无机盐类污染预测和数值模拟提供了可靠的实测参数。     

土壤中有机污染物运移模型的对比分析

分别建立了考虑非平衡吸附和生物降解的单区域溶质运移动力学模型(简称单区域模型)和两区域溶质运移动力学模型(简称两区域模型),基于数值模拟方法,对两种模型进行了定量的对比分析.分析结果表明,参与流动的水分的含量、不可动水区的持留释放能力是影响污染物在土壤-水环境中分配规律以及两种模型模拟结果之间差异的重要因素;较大的可动水区和不可动水区之间的质量转移系数,可以通过增加持留释放能力而增强不可动水区对溶质运移的影响能力,因此在模拟过程中不应单纯依据不可动水的含量大小来确定采用何种模型进行模拟,而应同时考虑可动水区和不可动水区之间的质量转移系数对模拟效果的影响.     

复杂岩溶条件下锰矿尾矿库地下水溶质运移特征数值模拟研究

受构造、地层等复杂地质情况综合影响的岩溶地区地下水,其溶质运移及流场模拟向来是水文地质、环境地质研究中的难点.以贵州省松桃县某锰矿尾矿库为例,在充分分析研究区周边水文地质、环境地质条件的基础上,建立地质模型,概化边界条件,利用有限元软件FEFLOW进行流场拟合.在此基础上,模拟特征污染物锰及氨氮的弥散情况.模拟结果表明...