基于健康风险的石油污染地下水管理模型研究

发布时间：2021-02-17 15:39

　　近年来,受石油污染的地下水问题备受关注。地下水藏于地下,难以全面监测,治理难度大、时间长、耗资巨大。因此,仅仅依靠单纯的地下水修复技术难以对地下水资源进行科学地修复和管理,迫切需要开展针对地下水石油污染修复方案优化设计和管理的相关研究。本论文致力于地下水石油污染修复的迁移转化模拟、系统优化设计和健康风险评价等方面研究,从多角度探究健康风险评价约束下的地下水修复系统优化设计方法及其不确定性处理,以期为地下水石油污染场地修复和管理提供可靠的决策支持。地下水修复系统优化设计通常采用模拟-优化耦合模型确定地下水最优修复方案,其中的数值模拟过程通常伴随大量不确定性信息和繁琐冗长的计算量。因此,本论文通过逐步二次响应面分析法建立了抽吸率和污染物浓度之间的响应关系替代模拟模型,基于代理方程构建地下水目标规划优化模型,通过对修复成本、环境标准和技术要求的多重不确定性处理得出可靠的地下水最优修复方案,使系统受不确定性的影响降低到最小且各自利益最大化。通过对回归方程的检验确保代理方程的可靠性,地下水目标规划优化模型可以克服传统模型的低精确度问题,并大大减少了计算量。地下水中的石油污染物多数具有较高的毒性和... 

【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：161 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及其意义
        1.1.1 地下水环境问题
        1.1.2 地下水污染来源及危害
        1.1.3 地下水污染修复技术与方法
        1.1.4 地下水优化管理模型与方法
    1.2 国内外研究动态
        1.2.1 石油污染物迁移转化数值模拟及不确定性分析
        1.2.2 修复系统优化设计
        1.2.3 基于代理方程的地下水管理规划
        1.2.4 不确定条件下的决策
        1.2.5 污染场地的风险评价
    1.3 论文研究内容及技术路线
第2章 污染数值模拟和逐步二次响应面分析
    2.1 引言
    2.2 数值模拟
    2.3 逐步二次响应面分析
    2.4 本章小结
第3章 基于代理方程的地下水目标规划优化模型
    3.1 引言
    3.2 目标规划法
    3.3 地下水目标规划模型
        3.3.1 基本优化模型
        3.3.2 目标规划模型
    3.4 结果分析
    3.5 本章小结
第4章 基于健康风险约束的地下水修复优化管理模型
    4.1 引言
    4.2 考虑健康风险不确定性的单目标优化模型
        4.2.1 地下水污染物传输模拟
        4.2.2 健康风险评价
        4.2.3 优化模型
        4.2.4 模型求解
        4.2.5 结果分析
    4.3 基于健康风险不确定性的目标规划模型
        4.3.1 初始模型
        4.3.2 目标规划模型
        4.3.3 健康风险不确定性分析
        4.3.4 模型求解
        4.3.5 结果分析
    4.4 本章小结
第5章 基于双层决策目标的地下水修复优化管理模型
    5.1 引言
    5.2 地下水双层决策目标模型
        5.2.1 双层决策目标规划
        5.2.2 地下水修复优化管理模型
        5.2.3 模型求解
    5.3 结果分析
        5.3.1 优化方案分析
        5.3.2 健康风险分析
    5.4 本章小结
第6章 基于改进模糊可信度的地下水修复优化管理模型
    6.1 引言
    6.2 基于改进模糊可信度的地下水模型
        6.2.1 改进模糊可信度方法
        6.2.2 地下水修复优化管理模型
    6.3 结果分析
        6.3.1 优化方案分析
        6.3.2 健康风险分析
    6.4 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
攻读博士学位期间参加的科研工作
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于增溶机理的Tween80强化地下水循井技术修复萘污染地下水[J]. 赵勇胜,焦维琦,孙超,秦传玉,白静.  中南大学学报(自然科学版). 2015(10)
[2]结合蒸汽和空气注入修复多孔介质中DNAPL污染物的多目标多相流模拟优化[J]. 张烨,施小清,邓亚平,江思珉,吴剑锋,吴吉春.  水文地质工程地质. 2015(05)
[3]一种模拟非均质介质中地下水流运动的快速提升尺度法[J]. 谢一凡,吴吉春,薛禹群,谢春红.  水利学报. 2015(08)
[4]地下水流速及介质非均质性对重非水相流体运移的影响[J]. 郑菲,高燕维,施小清,吴吉春.  水利学报. 2015(08)
[5]基于小波神经网络的地下水流数值模拟模型的替代模型研究[J]. 王宇,卢文喜,卞建民,安永凯.  中国环境科学. 2015(01)
[6]城市客运交通运营者经济决策双层规划模型[J]. 胡晓伟,王健,王雷.  哈尔滨工业大学学报. 2014(12)
[7]两种不同的地下水污染风险评价体系对比分析:以北京市平原区为例[J]. 王红娜,何江涛,马文洁,许真.  环境科学. 2015(01)
[8]地下水循环井技术修复硝基苯污染含水层效果模拟[J]. 白静,赵勇胜,孙超,秦传玉,于凌.  环境科学. 2014(10)
[9]对《利用地下水潮汐效应估算含水层参数及预测水位变化》商榷的回复[J]. 王学静,李海龙,柳富田,王超月.  工程勘察. 2014(07)
[10]变异Henry问题检验网格Peclet数在数值计算中的重要性[J]. 马倩,李海龙.  水文地质工程地质. 2014(03)

博士论文
[1]地下水有机物和重金属迁移与污染修复的数值模拟研究[D]. 许增光.上海交通大学 2012

硕士论文
[1]双层规划性质及若干算法研究[D]. 董子刚.山东科技大学 2006



本文编号：3038194