基于GMS的介质类型对污染物扩散影响及模型校准的研究

发布时间：2020-04-21 01:29

【摘要】：近年来,随着我国经济社会的快速发展,地下水污染的问题日益严重,亟待开展地下水调查、评估及修复等相关研究。本论文是基于GMS地下水数值模拟软件,研究介质类型对污染物扩散的影响:采用理论计算与现场校对相结合的方法,探索建立模型校准的新方法。本论文利用GMS地下水数值模拟软件探索介质类型对污染物扩散的影响。数值模型可以更加直观的显示污染物的扩散规律,而模型的可靠性取决于前期数据的收集和后期模型的校准。然而,由于目前的理论技术水平和计算能力的限制,缺乏水文地质数据和对地下水系统内真实情况的不完全理解,基于软件所建立的地下水模型与实际地下水系统之间总是不能完全吻合。因此,后期模型的校准尤为重要。为此,论文分别以粗砂、细砂及黄铁矿为填充介质,模拟地下水含水层环境,探索苯酚在三种介质中的扩散的情况;并将室内装置概化成概念模型,采用GMS将概念模型转变为数值模型。通过对模型参数的敏感性分析,求解参数敏感指数,揭示参数对模型输出结果的影响。并在传统试错法校准的基础上采用理论计算的方法建立新的模型校准公式,公式以敏感指数为待校准参数的校对倍数,通过调整校准系数筛选参数的最优解。以室内和野外两组实验建立的地下水数值模型验证新的模型校准公式的可行性。实验表明,污染物在三种介质中扩散的速度由快到慢分别为粗砂、细砂、黄铁矿;以粗砂为填充介质的渗透系数、孔隙度及弥散度的敏感性大小分别为53.80%、44.82%、1.38%;细砂的渗透系数、孔隙度及弥散度的敏感性大小分别为49.93%、48.86%、1.21%;黄铁矿的渗透系数、孔隙度及弥散度的敏感性大小分别为51.48%、47.16%、1.36%。结果表明,渗透系数、孔隙度、弥散度对模型输出结果的影响大小为渗透系数孔隙度弥散度,与填充介质类型无关。基于新的模型校准方法,通过调节校准系数进行正演模拟运算,模型与观测数据吻合较好,表明新的校准方法方便可行,缩短了模型拟合时间,提高了工作效率。
【图文】：

示意图,反应装置,示意图,柱体

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【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X523

【参考文献】