基于流固耦合的垃圾污染物运移模型及模拟

基于流固耦合和溶质运移理论，建立了垃圾渗滤液有机污染物运移耦合模型，用SOM法对所建的模型进行数值求解，利用该数值模型对垃圾渗滤液在地下水中迁移行为进行模拟，预测了污染物浓度的时空分布特征，对耦合、非耦合模拟结果结合实际监测数据进行对比，并对污染晕的大小、分布范围进行了数值模拟分析。结果表明，耦合模型模拟的污染物浓度变化趋势与监测值基本吻合，从而验证了耦合模型的可靠性和实用性。     

垃圾渗滤液污染物在土壤中迁移规律试验及模拟

为全面系统地研究垃圾渗滤液迁移规律,科学地分析污染物运移规律和预测污染物浓度分布情况,通过垃圾渗滤液的动态淋溶试验,研究了垃圾渗滤液主要污染物包括有机物(CODcr,)、Cl-、SO42-、总硬度等在土壤水环境中的运移机理,试验结果表明迁移速度最快和最慢的分别为Cl-与有机物(CODCr);并对建立的一维数学模型求解表明·模型曲线与COD试验曲线较好的吻合,说明所建数学模型模拟有机污染物的有效性.     

某垃圾填埋场氯化物运移的不确定性分析

实际污染物的运移浓度和污染范围受水文地质参数的数值不确定性和空间分布随机性的影响,常规数值模型不能有效地模拟污染物运移。分别将水文地质参数的数值不确定性和空间分布随机性考虑到常规数值模型中,以某垃圾填埋场氯化物渗滤液运移为例,计算了该垃圾填埋场1940-2000年60 a氯化物的运移浓度和运移范围变化情况。以第43年计算结果为例,结果表明:考虑了不确定性因素的随机模型多次模拟结果平均值与实际值吻合更好,说明随机模拟法较常规数值模拟更具有优势;当自变量变化范围为20%时,考虑数值不确定性的随机模型计算结果比同等条件下考虑空间随机性模型计算结果的平均偏差值和平均方差值大25.04%和26.95%; 60 a内氯化物浓度和污染范围的计算结果不确定性大小存在变化,两种不确定性模型计算得到的结果大小变化趋势一致,即呈现出先增大后减少的趋势。通过不确定性分析可以掌握该地区氯化物浓度的变化范围,在划分不同浓度置信区间的基础上进行风险分析,为地下水的污染防治提供数据参考。     

垃圾渗滤液污染物层状砂箱模拟试验

通过自制的二维砂箱模拟垃圾渗滤液污染物在层状含水层中的运移,得出了渗滤液中Cl-,SO2-4、总硬度(CaCO2)在地下环境中的迁移和时空分布规律,该实验模型较好地反映了层状层中污染物渗漏的基本特征,对预测、控制渗滤液污染地下水提供了一种试验方法.     

垃圾填埋场渗滤液地下迁移的数值模拟及其模型参数的敏感性分析

随着社会经济的快速发展,地下水的污染日趋严重,尤其是垃圾填埋场渗滤液对地下水的污染,一直是社会各界广泛关注的热点问题.利用地下水数值模拟软件GMS对松鼠岭区垃圾填埋场的渗滤液迁移规律进行了模拟,根据采样结果,将氯离子作为污染物主要成分来模拟其地下迁移和扩散的情况.结合研究区的区域地质概况和水文地质条件,选取了水平渗透系...     

地下水数值模拟研究与应用进展

工农业的快速发展,使得大量污染物随着降雨径流入渗进入地下水,对地下水资源产生了严重威胁。由于对地下水污染物的实时监测具有一定难度和较高的经济成本,地下水模拟软件应运而生。系统分析了GMS、FEFLOW、Visual MODFLOW、Visual groundwater、MT3DMS、TOUGH2等地下水模拟软件的结构、模型求解方法、功能及优缺点等,总结了软件在水流、地下水水位和污染物运移数值模拟的应用进展。最后,进行了展望,提出地下水数值模拟软件与3S技术集成、与人工神经网络等系统预测方法结合、气候变化模型与多相模型及地表水-地下水模型等耦合开发以及结构优化等发展趋势。以期为地下水动力学和污染物运移模拟及海绵城市建设提供参考。     

厌氧膨胀颗粒污泥床反应器水力优化数值模拟研究

厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB）反应器内部流场及浓度场分布影响反应器运行效率,污染物不均匀分布会导致反应器内微生物无法与污染物充分接触,使处理效率下降。对EGSB反应器内部流场及浓度场进行模拟,研究污染物浓度分布对处理效率的影响,可实现对反应器结构的优化。在流体力学模型的组分浓度输运方程源项中嵌入厌氧消化数学模型,构造CFD-厌氧消化耦合模型进行模拟。结果表明,EGSB反应器内部污染物浓度分布呈现中轴处高近壁处低的不均匀分布,在一定高度处甚至出现死区,不利于微生物的生长,严重降低了反应器处理效率。通过在反应器内增设挡流板,使中轴处污染物随水流向壁面分流,可以有效提高近壁面附近污染物浓度,减小死区体积,提高反应器处理效率。     

岩体水力劈裂数值模拟研究进展

水力劈裂是岩体渗流-应力耦合研究的重要方面,涉及水电工程建设、石油开采、矿井突水防治、核废料地下处置、地下污染物运移、地应力测量等众多领域.介绍了水力劈裂模拟的PKN模型和KGD模型.模拟岩体水力劈裂的数值方法可分为连续变形数值方法和非连续变形数值方法,对连续变形数值方法的有限单元法、边界元法,以及非连续变形数值方法的流形元法、无单元法进行了分析.提出应进一步加强对岩体水力劈裂数值模拟在非线性、数值方法耦合、参数化等方面的研究.     

基于降雨条件的垃圾污染物释放规律实验研究

为全面系统地研究垃圾污染物释放规律,科学地分析污染物运移规律和预测污染物浓度分布情况。根据阜新市的实际降雨状况,通过垃圾柱的动态淋溶试验,研究了垃圾渗滤液主要污染物:有机物(CODCr)、Cl-、SO42-、总硬度等释放机理。试验结果表明:(CODCr)的衰减曲线方程为:c=9 792.7e-0.103 t,在垃圾中释放速度最快和最慢的分别为Cl-与有机物(CODCr),该试验成果将为阜新垃圾填埋场污染防治提供一定的理论依据。     

GCL复合垂直防渗墙中污染物运移的一维解析解

为研究膨润土防水毯(GCL)和水泥-膨润土防渗墙组成的新型复合垂直防渗墙中有机污染物的运移机理,分别考虑水泥-膨润土防渗墙和GCL作用,以及污染物击穿GCL复合垂直防渗墙迁移到零浓度的潜水层中,建立了污染物在GCL复合垂直防渗墙中的一维运移模型,并给出了出口边界采用混合边界条件时的一维解析解,所得结果与GeoStudio软件数值模拟结果高度吻合,由此验证了解析解的正确性,进而采用一维解析解开展了参数分析。研究结果表明：GCL层可以进一步提高垂直防渗墙的防污效果;有机污染物的半衰期主要影响水泥-膨润土防渗墙中的浓度分布,水泥-膨润土防渗墙的墙厚与渗透系数对墙体内部的污染物浓度分布和出口边界的污染物通量的影响较大。