土壤氡迁移数值模拟及土壤氡对流速度的研究
发布时间：2021-08-01 00:31
为了弥补国内外相关研究在氡迁移可视化数值模拟方面的不足,解决在氡迁移研究中将对流作用作为忽略因素简化处理的问题,弥补对于氡对流速度的计算方法、影响因素等方面研究的不足,提高对于氡对流速度的认识。基于以上研究目的,本文探究土壤氡迁移的可视化数值模拟,结合氡迁移理论建立了基岩体上方土壤覆盖层与层状土壤的物理模型,通过数学模型的表达、求解与编程得到氡迁移数值模拟可视化结果,重点研究了对流作用对于氡迁移的影响。研究了土壤氡对流速度的计算方法,并进行计算结果的可靠性分析;结合统计方法分析了影响氡对流速度的主要因素,研究氡对流速度与氡迁移所在土壤介质类型的关系。本文研究结果表明:1.可视化数值模拟结果显示在含异常体的基岩体上方土壤覆盖层中,各水平切面内存在高氡区域,其范围随深度的减小而缩小;2.对流作用会对氡迁移产生重要影响:随纵向对流速度的增大,氡向近地表方向的迁移能力增强;水平对流速度的存在会使氡迁移产生横向偏移,且会对氡在水平横切面中的分布产生影响;3.氡向近地表方向迁移能力随土壤孔隙度的增大而增大,而土壤覆盖层厚度的增加不利于氡向近地表迁移的过程;4.氡对流速度求解法计算结果可靠性方面,北...
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
任意多孔隙介质氡迁移简化示意图
中国地质大学（北京）博士学位论文富集区衰变产生的氡会沿破碎带孔隙或发育裂隙较好的迁土壤覆盖层底层的交界面，此时物理原型中岩-土层交界面富集区上方会存在一定面积的高氡浓度区域，此时可认为底层的氡面源不再分布均一，而是存在一定范围的异常面（应的物理模型及数学模型表达将在本章 3.3 节中具体阐述
图 3-3 半无限大均匀岩体上方土壤覆盖层数学模型上思路在数学模型中建立如图 3-3 所示的空间立体坐标系面位于土壤覆盖层上表层与大气的交界面，z 轴垂直于该覆盖层下层与岩体上层的岩-土层交界面为均匀的氡源，土壤覆盖层在 x轴、 y 轴方向的长度分别为a、b ，在 z在土壤覆盖中扩散系数为D（单位：m2/s）， x 轴、 y 轴、分别为xv 、yv 和zv （单位：m/s）。迁移理论，氡迁移的一般微分方程由氡迁移本身的性质决变化而变化，因此在稳定状态下式（3-13）同样成立，状的均匀介质中迁移的一般微分方程，在稳定状态下，即
【参考文献】：
期刊论文
[1]赤城县独石口地区火山岩型铀矿化特征及找矿预测[J]. 张恩,卢辉雄,李名松,董双发,王瑞军,曹秋义,杨彦超,冯博. 地质找矿论丛. 2017(03)
[2]浅论火山岩型铀矿的基本特征及成矿规律[J]. 胡杨,杨明耀. 黑龙江科技信息. 2016(18)
[3]活性炭测氡在五彩湾地区砂岩型铀矿勘查中的应用[J]. 杨龙泉,吴国东,赵丹,田渴新. 世界核地质科学. 2015(03)
[4]测氡法在低射气区隐伏断层探测的应用[J]. 刘波,张新军,王兴. 煤矿安全. 2015(05)
[5]二连盆地砂岩型铀矿土壤氡异常模型及应用[J]. 刘武生,李必红,史清平,贾立城,赵兴齐. 物探与化探. 2015(02)
[6]深圳市人口数量的预测研究[J]. 康秋匣. 城市地理. 2014(14)
[7]天然辐射源氡对人与环境的影响[J]. 王亮,丁金林,陈群华. 资源节约与环保. 2014(08)
[8]土壤覆盖层氡运迁模拟[J]. 胡永安,石玉科,周永海,沙成金. 湖南农机. 2014(05)
[9]土壤潜势氡浓度快速测量方法理论模型的建立与验证[J]. 彭俊哲,赵桂芝,肖德涛,傅燕,陈泽广,符适,孙浩. 原子能科学技术. 2013(05)
[10]广东中山地区土壤氡浓度填图研究[J]. 肖磊,王南萍,周志广,储星铭,曾立晖. 现代地质. 2012(06)
博士论文
[1]基于土壤氡和气体渗透率的氡潜势填图方法研究[D]. 肖磊.中国地质大学(北京) 2015
[2]活断层上覆盖层中氡迁移的数值模拟及反演拟合[D]. 刘菁华.吉林大学 2006
硕士论文
[1]土壤氡浓度与土壤类型的关系初步研究[D]. 赵荣.中国地质大学(北京) 2016
[2]地气及射气测量推断断层活动性的探讨[D]. 张祎.成都理工大学 2015
[3]压力梯度和温度对多孔射气介质氡析出率影响的试验研究[D]. 曹众为.南华大学 2013
[4]中国南方土壤氡分布及模型研究[D]. 秦春艳.中国地质大学(北京) 2012
[5]北京延庆新城规划区浸没预测研究[D]. 王迎霜.中国地质大学(北京) 2012
[6]核地球物理方法在铀矿勘查中的应用[D]. 王霆.中国地质大学（北京） 2011
[7]土壤氡浓度分布的理论研究与实验验证[D]. 申超.南华大学 2011
[8]地—空界面壤中氡浓度变化研究[D]. 田丽霞.成都理工大学 2007
[9]层状介质氡分布数值模拟[D]. 周玉华.中国地质大学（北京） 2006
[10]土壤氡析出率的研究[D]. 孙凯男.清华大学 2004
本文编号：3314481
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
任意多孔隙介质氡迁移简化示意图
中国地质大学（北京）博士学位论文富集区衰变产生的氡会沿破碎带孔隙或发育裂隙较好的迁土壤覆盖层底层的交界面，此时物理原型中岩-土层交界面富集区上方会存在一定面积的高氡浓度区域，此时可认为底层的氡面源不再分布均一，而是存在一定范围的异常面（应的物理模型及数学模型表达将在本章 3.3 节中具体阐述
图 3-3 半无限大均匀岩体上方土壤覆盖层数学模型上思路在数学模型中建立如图 3-3 所示的空间立体坐标系面位于土壤覆盖层上表层与大气的交界面，z 轴垂直于该覆盖层下层与岩体上层的岩-土层交界面为均匀的氡源，土壤覆盖层在 x轴、 y 轴方向的长度分别为a、b ，在 z在土壤覆盖中扩散系数为D（单位：m2/s）， x 轴、 y 轴、分别为xv 、yv 和zv （单位：m/s）。迁移理论，氡迁移的一般微分方程由氡迁移本身的性质决变化而变化，因此在稳定状态下式（3-13）同样成立，状的均匀介质中迁移的一般微分方程，在稳定状态下，即
【参考文献】：
期刊论文
[1]赤城县独石口地区火山岩型铀矿化特征及找矿预测[J]. 张恩,卢辉雄,李名松,董双发,王瑞军,曹秋义,杨彦超,冯博. 地质找矿论丛. 2017(03)
[2]浅论火山岩型铀矿的基本特征及成矿规律[J]. 胡杨,杨明耀. 黑龙江科技信息. 2016(18)
[3]活性炭测氡在五彩湾地区砂岩型铀矿勘查中的应用[J]. 杨龙泉,吴国东,赵丹,田渴新. 世界核地质科学. 2015(03)
[4]测氡法在低射气区隐伏断层探测的应用[J]. 刘波,张新军,王兴. 煤矿安全. 2015(05)
[5]二连盆地砂岩型铀矿土壤氡异常模型及应用[J]. 刘武生,李必红,史清平,贾立城,赵兴齐. 物探与化探. 2015(02)
[6]深圳市人口数量的预测研究[J]. 康秋匣. 城市地理. 2014(14)
[7]天然辐射源氡对人与环境的影响[J]. 王亮,丁金林,陈群华. 资源节约与环保. 2014(08)
[8]土壤覆盖层氡运迁模拟[J]. 胡永安,石玉科,周永海,沙成金. 湖南农机. 2014(05)
[9]土壤潜势氡浓度快速测量方法理论模型的建立与验证[J]. 彭俊哲,赵桂芝,肖德涛,傅燕,陈泽广,符适,孙浩. 原子能科学技术. 2013(05)
[10]广东中山地区土壤氡浓度填图研究[J]. 肖磊,王南萍,周志广,储星铭,曾立晖. 现代地质. 2012(06)
博士论文
[1]基于土壤氡和气体渗透率的氡潜势填图方法研究[D]. 肖磊.中国地质大学(北京) 2015
[2]活断层上覆盖层中氡迁移的数值模拟及反演拟合[D]. 刘菁华.吉林大学 2006
硕士论文
[1]土壤氡浓度与土壤类型的关系初步研究[D]. 赵荣.中国地质大学(北京) 2016
[2]地气及射气测量推断断层活动性的探讨[D]. 张祎.成都理工大学 2015
[3]压力梯度和温度对多孔射气介质氡析出率影响的试验研究[D]. 曹众为.南华大学 2013
[4]中国南方土壤氡分布及模型研究[D]. 秦春艳.中国地质大学(北京) 2012
[5]北京延庆新城规划区浸没预测研究[D]. 王迎霜.中国地质大学(北京) 2012
[6]核地球物理方法在铀矿勘查中的应用[D]. 王霆.中国地质大学（北京） 2011
[7]土壤氡浓度分布的理论研究与实验验证[D]. 申超.南华大学 2011
[8]地—空界面壤中氡浓度变化研究[D]. 田丽霞.成都理工大学 2007
[9]层状介质氡分布数值模拟[D]. 周玉华.中国地质大学（北京） 2006
[10]土壤氡析出率的研究[D]. 孙凯男.清华大学 2004
本文编号：3314481
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