渗透率空间变异性对重非水相液体运移影响的数值模拟

发布时间：2023-03-19 15:32

　　重非水相液体(DNAPLs)不易溶于水、粘度大、毒性强、密度比水重,一旦泄露,极易污染土壤和地下水,给人类的生命健康和生存环境带来巨大危害。为了有效去除此类污染物,首先要掌握DNAPL在土壤和地下水中的运移规律。地下介质的空间变异性对DNAPL的运移影响很大,介质的空间结构控制着DNAPL的运移速率和运移通道。而渗透率是表征地下介质特征的一个重要参数,研究其空间变异性对土壤及地下水中DNAPL的运移及分布的影响具有重要的理论意义和实用价值。本文首先采用顺序高斯模拟生成4组渗透率标准差不同的非均质场,在此基础上,分别建立了DNAPL在包气带和饱和带中泄漏的非均质各向异性多相流模型。然后用多相流数值模拟软件T2VOC对不同情景下的实现进行Monte Carlo模拟,最后对各个实现的模拟结果(主要针对DNAPL的饱和度)进行空间矩统计,探讨随机渗透率空间变异性对DNAPL迁移分布的影响。研究结果表明,无论是在包气带还是饱和带中,随着渗透率场非均质性的增强：(1)DNAPL一阶矩和二阶矩的均值在渗流方向上减小,表明DNAPL质心的位移和展布范围在渗流方向上减小；(2)DNAPL自零阶矩至二阶矩...

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【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 前言
    1.1 研究意义和研究目的
        1.1.1 地下水污染现状
        1.1.2 重非水相有机污染物对地下水的污染现状
    1.2 DNAPL的研究现状
    1.3 本文研究内容及思路
第二章 多相流运移机制
    2.1 NAPL运移规律
    2.2 多相流迁移的理论基础
第三章 研究方法
    3.1 变差函数
    3.2 随机模拟
        3.2.1 随机模拟的原理—顺序模拟
        3.2.2 随机模拟的方法—顺序高斯模拟
    3.3 多相流数值模拟软件T2VOC
        3.3.1 T2VOC概述
        3.3.2 多相流Darcy定律
        3.3.3 多相流控制方程
        3.3.4 空间和时间的离散
    3.4 空间矩评估
第四章 DNAPL运移情景模型的概化
    4.1 模型概况
        4.1.1 包气带模型
        4.1.2 饱和带模型
    4.2 模型参数
    4.3 模拟方法
第五章 模拟结果讨论
    5.1 DNAPL在包气带中运移
        5.1.1 包气带平衡场
        5.1.2 四种不同情景下的绝对渗透率随机场
        5.1.3 空间矩结果与分析
        5.1.4 DNAPL饱和度随时间变化结果与分析
    5.2 DNAPL在饱和带中的运移
        5.2.1 饱和带平衡场
        5.2.2 四种不同情景下的绝对渗透率随机场
        5.2.3 空间矩结果与分析
        5.2.4 DNAPL饱和度随时间变化结果与分析
第六章 结论和展望
    6.1 结论
    6.2 存在问题
致谢
参考文献



本文编号：3765499