地下水石油污染模拟应用研究

近年来随着经济发展,地下水环境问题日益严重,其中工业污染中石油化工类污染更是严峻。本文在收集了大量资料与野外试验的基础上结合云南某炼油厂运用GMS进行模拟,对地下水流及溶质运移耦合模型进行分析,研究模拟污染物在地下水体的迁移转化规律,采用抽出处理的方法进行治理,并通过建模选出最佳处理方案。     

地下水污染源解析研究进展

地下水污染具有隐蔽性和长期性,一旦污染便很难治理,进行地下水污染防治,首先必须追根溯源,近年来随着地下水污染日益加剧,污染源识别的反问题逐渐成为了研究的重点,运用对流弥散方程描述地下水污染迁移转化过程,进行数值模拟反演解析污染物来源、位置、排放强度和时间序列,是目前广泛应用于地下水污染源解析中的方法,本文归纳总结了国内外地下水污染源识别的数值模拟反演方法,从反问题的解法角度,论述了仿真优化算法、概率统计法、解析解和直接法四种反演算法在地下水中的应用与发展,并对其发展方向进行了展望。     

GMS在某县城北部地下水数值模拟模型中的应用

经过调查研究某县城北部冲洪积扇水文地质条件,通过GMS建立地下水流数值模型,对模型进行模拟校正,模型基本可以反映研究区地下水时空特征,可以用于研究区地下水不同开采阶段的预测,进而为合理开发利用管理地下水资源提供了科学依据。     

基于GMS的某尾矿库地下水溶质运移研究

本文以临沧某尾矿库作为研究对象,模拟分析了在正常防渗工况下和防渗泄露工况下污染物的迁移规律。结果显示,正常防渗工况下,污染物很难透过防渗层污染地下水;但在防渗泄露工况下,污染物会迅速沿水流方向在地下水系统中迁移扩散,对下游造成威胁。模拟结果可以为该污染区地下水环境评价和治理提供依据。     

大区域地下水动态数值模拟现状与展望

本文主要通过对国内外大区域地下水数值模拟的研究进展的回顾,指出了当前在大区域地下水动态的数值模拟研究中存在的问题:基本理论和实验的重视程度不够,而是过度的重视软件,以及计算机可视化。过度的调试软件模型的参数而不是基于实际情况的表述,也就是软件模型对实际情况的适应性不够,以及软件模拟大多数属于跟踪性的,而原始创新性比较少。并提出今后地下水动态数值模拟的主要研究方向。     

岩溶地下水污染风险评估研究进展

开展岩溶地下水污染风险评估对岩溶区地下水管理、污染修复及饮用水安全等具有十分重要的现实意义,是地球科学领域中的研究热点。以岩溶地下水污染风险评估为综述对象,系统的总结了国内外学者在岩溶地下水流及溶质迁移模拟、岩溶含水介质非均质性、非饱和带-含水层溶质迁移和污染风险评估等方面的研究成果及应用,最后分析了评估过程中存在的问题及今后的研究方向,重点指出加强随机模拟及逾渗理论的应用是岩溶地下水污染风险评估进步的关键。     

港口大气环境承载力研究

以秦皇岛煤炭港口为例,筛选煤粉尘(TSP)作为典型大宗散货港口大气环境优先污染物,通过对港口区域现有重点煤尘污染源、烟尘污染源和工业粉尘污染源排放和治理状况以及大气污染物迁移扩散规律的研究,结合社会、经济和环境因素,以满足秦皇岛煤炭作业环境和周边地区大气环境功能区环境质量标准为约束条件,探求了港口大气污染物排放总量及环境承载力控制目标。     

基于聚合物纤维混凝土在水库灌区渠道防渗中的应用研究

随着我国经济的发展,我国对于水利建设的要求越来越高,为了更好的促进农业发展和生态建设,要对原有的灌区进行改造,对于灌区而言主要是由水库和渠道组成,可以保证灌区的耕作物有充足的水源,为了进一步保证灌区内的耕作物更好的生长,要不断完善灌区内的水库设施和渠道,要深入研究水库灌区渠道的防渗施工技术,在渠道施工时,做好防渗施工,这样可以避免浇灌过程中水资源的浪费,使得灌区内的农作物能得到充足的水分,在灌区干渠节水改造施工过程中,要重视其施工质量管理,合理应用节水施工技术,保证干渠的节水性,进一步促进我国农业的发展。聚合物纤维混凝土能够有效地缓解渠道衬砌开裂、易冲磨、耐久性低等问题,在渠道防渗中应用较为广泛。基于此,本文简要探讨了聚合物纤维混凝土在水库灌区渠道防渗中的应用。     

陇县段家峡水库灌区水环境现状及整治措施

为陇县段家峡水库灌区是陇县粮食作物的主产区,它为促进陇县农业和农村经济的快速发展起到了积极的促进作用,但是近年来灌区灌溉沟渠硬质化、污染物过量排放、灌区水体污染严重、生物多样性低、水资源配置不合理等问题的存在,使灌区水环境逐步恶化,严重影响灌区群众的生活水平,制约灌区持续健康发展。本文结合陇县段家峡水库灌区,分析了灌区水环境方面存在的问题及产生问题的原因,提出了建设生态型灌区的思路。     

船舶燃油泄漏下水体污染扩散特征模拟

船舶燃油泄漏后,对其扩散特征进行模拟,对水污染控制具有重要作用。利用GIS技术对水体污染物扩散特征进行模拟研究是目前应用最广的手段之一,但在实际应用中,发现模拟结果误差较大,特征分析不准确。针对上述问题,提出基于元胞自动机的水体污染扩散特征模拟模型。该模型建立分为4部分:首先确定元胞和元胞邻居,然后对选的元胞进行状态(未污染和污染)确定,最后建立元胞演化规则,准确分析水体污染扩散特征。结果表明:与基于GIS的水体污染物扩散特征模拟分析模型相比,本次研究的模型能更为准确地模拟出水体污染的扩散特征,水体污染面积模拟误差降低11.3%,浓度模拟误差降低9.4%。     

非稳定流对变密度溶质在地下河口中的运移影响研究

地下河口是陆源物质进入海洋的重要通道,其中上高盐度区(USP)对陆源物质的迁移过程有着重要影响。基于二维地下水动力及溶质运移数学模型SUTRA-MS,本论文首次探讨了非稳定状态的USP对变密度溶质运移的影响。结果表明,变密度溶质在准稳态USP作用下沿着盐水楔的边缘向出口移动并排出,而在非稳态USP作用下,溶质变得蜿蜒曲折,形态十分不规则,并且迁移路径更为复杂。同时,当溶质初始浓度较低时,非稳态USP能够延长其在含水层中的滞留时间,而当溶质初始浓度较高时,与准稳态USP相比,非稳态USP反而缩短了溶质滞留时间。此外,本研究还发现,不同初始浓度的溶质,其在非稳态USP情况下的最大扩散面积均高于准稳态USP情况下的最大扩散面积。这些研究结果有利于人们更进一步地了解地下河口作为陆源物质入海的重要通道对其迁移过程的影响,一定程度上能为治理沿海水环境问题提供指导。     

基于CFD-DEM耦合方法的近床面水流泥沙运动模拟研究

基于CFD-DEM方法,采用流体计算软件Open FOAM、颗粒运动模拟软件LIGGGHTS及CFDEM耦合库,建立流体—颗粒运动耦合模型,并利用模型研究不同水动力条件下近床面流体与颗粒的运动规律。模拟结果表明,模型能较好模拟近床面水流紊动特性及雷诺应力分布,也能较准确刻画出颗粒未起动、推移质输沙及推移质和悬移质共同输沙的三种状态,计算得到的推移质单宽输沙率与实验结果及经验公式吻合较好。     

考虑径流不确定性的水库优化调度响应曲面方法

通过建立水库优化调度响应曲面方法,有效解决导致水库调度困难的来流不确定性问题。响应曲面包含了水库最优运行方案信息,它可以将水库状态、入库流量、泄流量之间的关系表达出来。水库运行决策方案可按照径流预报以及创建的相应曲面进行准确、快速的定位。对于长期运行水库来流不确定性影响,建立水库优化调度响应曲面可以为水库运行调度提供依据,其应用较为科学、合理。     

基于Modflow某大龙潭水资源调查的数值模拟及评价

采用Visual Modflow软件建立大龙潭地下水系统三维渗流场模型,得出东部地下水水头较高,西部水头较低。大龙潭主体暗河管道通过地段形成了一低水头槽谷。通过降水入渗法和Visual Modflow模拟软件计算大龙潭多年平均流量,2种方法得出结果较为接近。结果对水源的监测与预防保护措施提供了有效依据。     

基于数值模拟的盐灶河口污染物治理方案

本文根据盐灶河口附近的实测资料,采用MIKE21平面二维潮流数学模型与污染物扩散模型对三亚盐灶河口及近岸海域水动力条件及污染物的扩散进行数值模拟研究。分析了盐灶河水动力,污染物扩散情况。结果表明,由于河道内存在持续排放及支流输送的污染源,在现有水动力条件下,污染物无法随潮流完全扩散。在采取引入海水的治理措施后,污染物在潮流和径流的共同作用下扩散,水质达到标准。     

乌苏市灌区骨干工程的分析

通过对乌苏市特吾勒水库灌区骨干工程与特吾勒河梯级水电站开发项目合并实施,可以更好地提高特吾勒河的水资源的利用效率,改善下游灌区灌溉条件,充分发挥定居兴牧特吾勒水库工程的效益。     

象山港污染物漂移扩散规律研究

基于非结构网格有限体积法海岸和海洋模型(FVCOM)建立水动力数值模型,模型计算结果与实测结果吻合良好,较好地模拟了象山港海区水动力环境特点。在此基础上,建立了污染物输运模型,对象山港港内主要陆源入海污染源污染物输运扩散进行模拟和分析,总结了污染物输移扩散规律,即象山港顶部开敞海域,余流场相对较弱,潮流是污染物输移扩散的主动力,污染物扩散稀释能力强,污染物浓度低;中段过水区,受余环流和潮流的共同作用,污染物浓度稍高,低潮时水质较差;底部区域闭塞,进口处存在明显的涡旋对,污染物扩散稀释效率差,污染物浓度最高。     

应用模糊优选BP网络模型研究龙羊峡水电站坝区地下水渗流场

简述了模糊优选法原理和模糊优选BP神经网络模型的建立过程,比较该模型与一般BP神经网络模型的异同,认为前者优于后者。根据龙羊峡水库坝面钻孔水样的环境稳定同位素和温度数据,应用模糊优选BP神经网络模型分析了坝区地下水渗流场分布特征和水力树立补给关系,计算结果与通过人工同位紊以及和温度示踪等方法的分析结论一致。     

FLAC在高桩码头抗震计算中的应用方法

为改进传统高桩码头抗震计算方法耗时长、效率低的问题,将FLAC软件引入抗震模拟分析。FLAC软件采用的有限差分计算方法可以有效提高设计效率。详细介绍采用FLAC软件计算原理、模型选择及抗震计算步骤等应用过程,并总结出FLAC软件的应用特点。     

基于连续介质损伤力学的钛合金耐压球壳极限强度分析

本文在连续介质损伤力学理论框架下,以深海载人装备耐压球壳结构为研究对象,开展Bonora损伤模型适用性研究。首先,设计TA31钛合金加载卸载试验,依据试验结果,分析Bonora模型参数对材料应力应变响应的影响规律;随后,提出一种模型参数校准方法,依据试验数据确定TA31钛合金的模型参数;最后,将Bonora模型通过VUMAT子程序的形式嵌入到有限元软件中,开展钛合金球壳结构的极限强度分析,并与传统方法进行对比。研究结果表明,在耐压球壳极限强度分析中,引入Bonora模型可以准确模拟耐压球壳结构的失效模式和破坏压力。该模型在材料本构关系中考虑了屈服强度、抗拉强度以及最大塑性应变的影响,结构失效的物理意义更加明确,对材料性能的优化与提升具有指导意义。