結(jié)合升尺度方法的地下水污染物遷移研究.pdf

1、數(shù)值模擬方法是研究地下水污染遷移過(guò)程的最主要的手段之一，由于含水層的非均質(zhì)性使得尺度問(wèn)題又是地下水?dāng)?shù)值模擬中的前沿課題。本文將滲透系數(shù)升尺度和雙域質(zhì)量傳輸模型這兩種升尺度方法引入地下水污染物遷移的數(shù)值模擬中，探討使用升尺度方法以后，非均質(zhì)含水層中污染物的遷移規(guī)律，解決大尺度下地下水溶質(zhì)遷移時(shí)小尺度信息被忽略的問(wèn)題。
　　本文采用了假想模型和實(shí)例相結(jié)合的手段。在對(duì)假想模型的研究中，運(yùn)用Markov鏈地質(zhì)統(tǒng)計(jì)方法生成研究區(qū)域的非均質(zhì)滲

2、透系數(shù)場(chǎng)，用MODFLOW程序模擬區(qū)域地下水流場(chǎng)，應(yīng)用MT3DMS程序模擬區(qū)域內(nèi)的溶質(zhì)遷移。通過(guò)對(duì)比所得污染物穿透曲線的形態(tài)，以及兩個(gè)穿透曲線的特征量——峰值濃度和峰值到達(dá)時(shí)間，分析滲透系數(shù)升尺度和雙域模型這兩種升尺度方法對(duì)污染物遷移的影響。然后將方法推廣到對(duì)下遼河平原渾河洪積扇實(shí)例的研究中。用參數(shù)反演的方法獲得實(shí)例模型中的滲透系數(shù)場(chǎng)。分別考察污染物從河流線源向周邊遷移以及從點(diǎn)源向河流遷移的規(guī)律。最后探討含水層的不同非均質(zhì)性對(duì)污染物在實(shí)

3、際地下環(huán)境中遷移行為的影響。
　　研究結(jié)果表明，(1)網(wǎng)格尺寸的大小決定了含水層的非均質(zhì)性。非均質(zhì)性對(duì)溶質(zhì)遷移的對(duì)流作用影響較小，對(duì)彌散作用影響很大，而兩者又分別關(guān)聯(lián)污染物遷移的峰值到達(dá)時(shí)間和峰值濃度。（2）雙域模型（過(guò)程升尺度方法）計(jì)算出的穿透曲線峰值小于對(duì)流-彌散模型模擬計(jì)算出的穿透曲線的峰值。對(duì)流-彌散模型的穿透曲線中始終有一個(gè)明顯的峰，溶質(zhì)濃度上升和下降都很快，雙域模型的穿透曲線始終在濃度到達(dá)峰值以后下降緩慢，形成“拖尾”