铜矿尾矿库污染物在地下水中运移规律数值模拟

尾矿库是矿山生产环节的必建场所,对周边生态环境有深远影响。以甘肃南畔铜矿为研究对象,运用Visual MODFLOW建立三维可视化水文地质模型,并通过MT3DMS溶质运移模块对4种特征污染物在无防渗和防渗破损两种非正常工况下进行污染物运移规律模拟和预测,从而验证尾矿库的可靠性,为尾矿库周边环境污染治理提供依据。结果表明:污染物在地下水中沿水流方向运移,随运移距离的增大,污染物浓度逐渐减小;总磷和氨氮运移距离远,对水环境的影响超过总砷和六价铬;相对于尾矿库无防渗,尾矿库采取防渗措施,可以有效降低对地下水污染的风险。     

基于GMS的岩溶区火电厂地下水污染物运移模拟

根据毕节市某拟建火电厂水文地质条件,利用GMS软件建立研究区地下水流模型、溶质运移模型。在防火堤底部采取黏土、防水混凝土、土工膜3种不同防渗材料情况下,模拟柴油泄漏在研究区强径流带的运移情况,结果表明:不同防渗材料下污染物渗漏的影响范围相差较大,采用黏土和防水混凝土作为防渗层时,柴油泄漏后向含水层各个方向发生运移,污染羽大致呈椭圆形,污染物以渗漏点为中心沿水流方向向下游扩散,进入强径流带后迅速流入地下暗河;采用土工膜作为防渗层时,污染物几乎未透过土工膜渗入地下水。     

某石化基地地下水污染模拟研究

以某石化基地为研究对象,基于现场水文地质条件,运用Visual MODFLOW建立了地下水流概念模型和数值模型及溶质运移数值模型,模拟了瞬时大量泄漏工况下石油类污染物的运移距离和污染晕的扩散情况,进而针对石油类对地下水可能造成的影响进行评价。研究结果表明：在模拟期内石油类污染物的渗漏对局部区域的浅层水造成污染,随着运移时间增加,超标范围越来越大,在1000d时,运移范围达到最大,随后污染物随着水流运移过程中,不断消散和稀释,污染物浓度不断降低,范围逐渐缩小,整个预测时段内,石油类污染物未运移到最近的保护目标处,项目运行期间,建议在含油污水池下游按照规范要求做好地下水污染的长期监测工作,一旦发生地下水污染事故,应立即启动应急预案,将损失控制在最低限度。     

某污水处理厂对地下水环境影响分析

对十户滩工业园区进行地下水环境调查,建立地下水溶质运移模型,预测污水处理厂水池短期和长期渗漏两种情景下,COD在地下水中运移的情况,模拟结果表明:污水池防渗层破损,污水短时泄露,COD的影响范围不会超过1000 m,超标距离不超过100 m,均位于工业园区以内.持续渗漏造成的影响范围较大,最远可达1896m,超标距离9...     

甘肃格宏道金矿尾矿库污染物运移规律

尾矿库污染物运移问题对尾矿库周边地下水安全有重要的影响,因此准确地掌握尾矿库渗流及污染物运移规律,对保护矿区的地下水安全具有重大的意义。根据渗流理论以及河谷区坡度大、地形高差大、含水层倾斜的实际情况,建立以水平多层剖分方式的尾矿库水文地质概化模型,运用Visual Modflow中MT3DMS模块对研究区氨氮在地下水中的运移规律进行模拟分析。结果表明:氨氮在地下水中的运移方向与地下水水流方向基本一致,氨氮浓度随着迁移距离的增大而减小。     

天津某石化仓储场地地下水环境影响评价

地下水环境影响评价是开展地下水保护的必要环节,同时也是各类建设项目环境评价工作的重要组成部分。为正确评价事故工况对地下水环境的影响,以本石化仓储场地为例,采用单因子评价法、地下水流模型和溶质运移模型对该场地地下水水质现状及地下水污染范围进行分析。分析得出,场地潜水含水层受到污染,为不适宜饮用地下水;事故工况下污染物的迁移范围十分有限,对周边地区影响较小。可为后期场地地下水修复提供有利条件。     

基于FEFLOW的高尔夫球场地下水污染风险预测研究与效果评估

针对日益严重的高尔夫球场地下水污染问题,以高尔夫球场的地下水污染防渗和保障城市供水安全为目标,为了预测高尔夫球场的地下水污染风险和探究其防渗方法,以北方某高尔夫球场为例,通过分析研究区概况,基于FEFLOW建立了地下水流和溶质运移模型,采用数值分析方法,预测球场污水处理设施失效时的地下水污染风险,并评估防渗效果。结果表明:在污水处理设施失效100 d时,锰扩散最远距离为112. 45 m,六六六扩散最远距离为48. 50 m,短期内扩散较快,对下游居民区产生威胁;防渗措施应用后100 d时,污染物扩散最远距离约为50. 2 m;应用1 000 d时,污染物扩散最远距离约为54. 8 m,扩散范围变化不大且控制在球场范围内,防渗效果良好。该数值分析方法很好的预测了污染物在有无防渗两种工况下的迁移情况,通过设置防渗层和防渗帷幕有效阻滞了污染物迁移,研究成果对高尔夫球场的地下水污染控制具有一定的借鉴意义。     

基于GMS的云南德厚水库下游废弃砒霜厂地下水溶质运移模拟

地下水溶质运移模拟是找出污染物迁移规律、确定污染范围及污染物浓度分布的重要手段,可以为合理开发地下水资源、优化设计地下水开采方案及地下水污染修复提供定量依据。在分析德厚水库咪哩河流域裂隙岩溶含水层的水力性质和污染物运移特征的基础上,运用GMS软件建立地下水流场模型和溶质运移模型,对裂隙岩溶水的流场和污染物进行了数值研究,判断出了污染源分布及污染羽扩展范围,分析了砒霜厂污染物运移对水库建设的影响。     

基于GMS处置有机污染质运移数值模拟研究

使用地下水数值模拟系统GMS的MODFLOW模块和MT3D模块对山东某地危险废物处置中心进行地下水流场和有机污染质运移数值模拟。建立了水文地质概念模型,含水层概化为潜水含水层和承压水含水层两层,考虑了非正常工况和事故工况两种情景模式,将危险废物填埋库区渗滤液收集和导排系统概化为点源。分析预测,两种工况下污染羽有较大差距,虽然COD浓度超过III类地下水的标准限值,但污染范围十分有限,对周边地下水环境的影响较小。     

弯曲河道对水流流态影响数值模拟

蜿蜒型河流是冲积平原常见的河型之一。针对具体河流的特定自然条件,需要对不同河道形态下的河道特性做出预测,以便选择和调整相应方案。采用集水动力模块、泥沙输运模块、污染物运移模块和水质预测模块为一体的环境流体动力学模型,利用计算机进行数值模拟,对京郊某弯曲河道3种河道形态在50年一遇洪水过程下进行数值模拟,在此基础上对3种工况下河道的水流特性进行分析,发现工况一弯道处凸岸流速先增加后减小,凹岸流速先减小后增大,凹岸水位明显高于凸岸水位;工况二两岸流速分布较为对称,叉道起到分洪滞洪作用;工况三两岸水流摆动现象不如工况一明显,衬砌工程量较小,并提出相应河道保护措施。     

污染物击穿防污屏障与地下水土污染防控研究进展

鉴于防污屏障是控制固废填埋场地下水土污染的重要结构,为评价防污屏障的服役寿命,分别针对重金属和有机污染物,总结了污染物在黏土屏障和复合屏障中的一维运移解析解,包括非线性吸附条件下污染物在黏土屏障中的一维扩散解、污染物在有缺陷膜复合屏障中的一维运移解和温度场作用下污染物在黏土屏障中的耦合运移解析解等。评价了污染物击穿防污屏障长历时过程超重力离心模型试验的可靠性。对运行了17 a的安徽某填埋场进行现场调查,发现氯离子运移最大深度达9 m,钠离子和COD的运移深度在3~4 m。总结和评价了地下水土污染控制的竖向屏障技术,认为土-膨润土系竖向隔离墙技术在我国具有广阔的应用前景,并对今后的研究进行展望。     

长江水域电厂温排水数值模拟

对电厂环境水域温排水进行预测有助于合理地布置电厂取排水工程,使电厂取到低温水,使废热在水环境中得到充分的消散。针对常熟电厂附近水域水流和污染物的对流扩散特点,采用Delft-3D软件平面二维水流温度场数学模型对电厂温排水进行数值模拟,在水位和流速测点验证的基础上,考察温度场的分布情况。分析结果显示:冬季小潮条件比冬季大潮条件下的温升影响面积更大,且向下游和离岸方向扩散的距离更远;两种条件下取水口处的温升均较小。     

Numerical study of hydrodynamic process in Chaohu Lake

In this paper, the hydrodynamic characteristics of water flow in Chaohu Lake are studied by using the finite volume coastal ocean model(FVCOM), which is verified by the observed data. The typical flow field and the 3-D flow structure are obtained for the lake. The flow fields under extreme conditions are analyzed to provide a prospective knowledge of the water exchange and the transport process.The influence of the wind on the flow is determined by the cross spectrum method. The results show that the wind-driven flow dominates most area of the lake. Under prevailing winds in summer and winter, the water flows towards the downwind side at the upper layer while towards the upwind side at the lower layer in most area except that around the Chaohu Sluice. The extreme wind speed is not favorable for the water exchange while the sluice's releasing water accelerates the process. The water velocity in the lake is closely related with the wind speed.     

白石水库饮用水水源保护区划分合理性研究

饮用水水源地水环境安全事关人民生命健康,是生态环保工作的重中之重。饮用水水源地保护区划分以类比经验法为主,无法反映保护区内水质指标的时空分布及达标情况。利用EFDC建立白石水库垂向平均的二维模型,模拟其水动力和水环境变化过程,对水库水龄、污染物迁移衰减规律进行分析,评价类比经验法划定的饮用水水源保护区的合理性。通过验证水位库容曲线,丰、平、枯3种典型年水位对应曲线的相对均方根误差均小于0.1,纳什系数均大于0.85,水质模拟曲线模拟趋势与实测数据一致,模型可靠。研究发现,在丰、平、枯3种典型年条件下坝前平均水龄分别为304.4,656.4和673.2 d,水库水力交换周期长;在丰、平、枯3种水动力条件及设计污染物边界条件下模拟污染物衰减过程,结果表明除丰水年取水口处氨氮超标外,其余条件下取水口水质均可达标;以116 m水位（库首）对应高程线以下全部水域为一级保护区的划分范围可以满足取水口水质要求,验证了上述策略在保护区划分上的合理性。     

太湖风生流及污染物输移扩散数值模拟

建立高精度的太湖三维风生流数值模型和风生流-污染物耦合数值模型,分析了盛行风作用下的太湖风生流特征和风生流驱动下的太湖污染物输移特征。结果表明:稳定后的太湖风生流场,表层流速大于底层流速,表层流向基本上同风向一致,底层流向则与表层大致相反,具有补偿流的特征;风向能显著影响太湖风生流的形态和结构;在垂向扩散作用下,太湖污染物质量浓度沿水深方向上近似均匀分布;在定常风作用下,太湖北部的湖湾区出现多个小尺度闭合环流,不利于污染物的输移扩散,对太湖水环境会产生不利影响。     

大型浅水湖泊水动力特性数值分析

准确模拟太湖水流动态变化特性及水动力特征对模拟、预测污染物迁移转化规律以及理解水流运动与污染物相互作用机制具有重要的实用价值。以环境流体力学(EFDC)模型为基础,收集2009年-2010年水文、气象数据及湖区地形数据,并考虑引江济太工程对湖区的影响,建立符合太湖湖区水流特性的水动力模型。模型模拟结果表明最大风向、最大风速的组合方式模拟出来的流场情况最接近真实湖体流场,引江济太工程对湖流的影响微小,模型的水动力模拟效果良好。     

Reduction of sediment micro-pollution by means of a pilot plant.

Solutions need to be found to manage polluted (organic matter, trace elements, hydrocarbons and PAHs) stormwater sediments while complying with stringent economic and environmental requirements. The cost of transport is a relatively large part of the treatment cost for such sediments, hence the development of a pilot unit that could provide their in situ treatment. Seven stormwater sediments were treated by means of the ATTRISED pilot plant, based on sieving and attrition. The objective is to apply a treatment procedure by which as much clean material as possible is recovered, while the pollutants are concentrated in a small volume ready for final destruction or isolation from the environment. Application of the attrition process serves to remove fine particles and contaminants from the surface of sediments and hydrocyclone separations allow to isolate fine contaminated particles (< 60 microm). The results show that particle size separations coupled to an attrition step allow decontamination efficiencies of 76% and 70% for street sweeping and pond sediments, respectively. Although the experiments were carried out on stormwater sediments, all kinds of sediments may be treated by the ATTRISED pilot plant if the mean particle size is greater than 60 microm.     

生物滞留池水文水质效应模拟分析

为研究生物滞留池措施对雨水水文水质的调控作用,以宜兴市城区某试验区为研究区域,利用SWMM模拟软件,在5年、10年、100年设计重现期下,分别模拟城市化后有无生物滞留池措施的水文水质状况,并将两者比较分析。研究发现:占研究区域总面积10.75%的生物滞留池措施下,雨水径流量减少了12%左右,峰值流量降低了8%左右,入渗量增加了22%左右;污染物SS、COD、TN、TP总负荷量的削减率分别在10%、7%、9%、8%左右。结果表明:随着城市化进程日益加快,生物滞留池可有效地降低雨水径流量、增加雨水入渗量,削减雨水径流的峰值流量;同时还可以拦截一定量的颗粒悬浮物、营养物质、重金属等污染物。研究成果对海绵城市建设和雨水资源调控利用具有参考价值,对城市水生态建设具有重要意义。     

Effects of thermodynamics parameters on mass transfer of volatile pollutants at air-water interface

A transient three-dimensional coupling model based on the compressible volume of fluid(VOF) method was developed to simulate the transport of volatile pollutants at the air-water interface. VOF is a numerical technique for locating and tracking the free surface of water flow.The relationships between Henry's constant, thermodynamics parameters, and the enlarged topological index were proposed for nonstandard conditions. A series of experiments and numerical simulations were performed to study the transport of benzene and carbinol. The simulation results agreed with the experimental results. Temperature had no effect on mass transfer of pollutants with low transfer free energy and high Henry's constant. The temporal and spatial distribution of pollutants with high transfer free energy and low Henry's constant was affected by temperature. The total enthalpy and total transfer free energy increased significantly with temperature, with significant fluctuations at low temperatures. The total enthalpy and total transfer free energy increased steadily without fluctuation at high temperatures.