基于随机统计方法的地下水污染源反演识别

地下水污染具有存在的隐蔽性、发现的滞后性特点,这给地下水污染修复方案设计、污染风险评估、污染责任认定都带来了很大的困难。以某垃圾填埋场垃圾渗滤液地下泄漏为例,对地下水污染源的反演识别问题进行研究。通过污染质运移模拟模型、替代模型、随机统计方法(伴随状态方法及贝叶斯方法)的综合运用,反演识别地下水污染源的位置、个数及释放历史。结果表明,伴随状态方法和贝叶斯方法的联合运用可以反演识别出污染源的个数、位置及释放历史;贝叶斯方法反演识别污染源过程中,以替代模型作为模拟模型的转化形式,用替代模型代替模拟模型大幅度地减小了计算负荷,并保持较高的精度。     

HYDRUS-1D在基于过程的地下水污染评价中的应用

 包气带是污染质进入地下水必须经过的介质,对地下水的污染源强起到至关重要的作用。本文应用HYDRUS-1D模型模拟了污染物进入地下水前在包气带中的迁移转化过程,构建了基于过程的地下水污染评价方法。并以某尾矿库为例,进行了污染质在土壤-地下水系统运移模拟与污染评价的耦合研究。结果表明,使用基于过程的地下水污染评价方法与传统单一对地下水进行模拟预测评价的方法相比,能够较准确地反映地下水污染源强的时空变化过程。该理论完善了地下水污染预测评价的方法,为预防地下水污染提供了理论基础及实践指导。     

我国西南某区域地下水污染评价及其污染源解析

分析了广西某乡镇潜水层地下水的27种基本水质因子和石油类物质,结合地下水Ⅲ类标准和当地地下水背景值,利用污染指数法评价当地地下水的污染状况,筛选出特征污染因子,同时,将相关性分析/聚类分析与地统计学相结合,对特征污染因子的空间分布及来源进行了详细分析.研究结果表明:除大肠杆菌外,该区域地下水的所有水质因子平均值均低于Ⅲ类标准,硫酸盐和氟化物的均值分别为背景值的85.87%和83.33%,但是最大值分别为背景值的1.30倍和1.85倍,而大肠杆菌均值分别为Ⅲ类标准和背景值的1.77倍和4.42倍,因此,将硫酸盐、氟化物和总大肠菌群作为该区域的重点防控水质因子;区域内硫酸盐和氟化物的含量呈现显著性相关且聚为一类,大肠杆菌与其他水质因子相关性极弱且单独聚为一类;水质因子分布空间各异,硫酸盐与氟化物的高值区主要集中于该区域的东南部,污染源为自然因素与工业园污水排放相叠加,总大肠菌群的高值区主要集中于西部,污染源为乡村农业及养殖污染.通过区域地下水污染状况的解析,为地下水污染防治提供理论指导.     

铀尾矿库区地下水铀污染研究

通过对铀在地下水中污染迁移规律的分析,探讨了已有地下水污染的数值模拟,筒述一些有效控制铀对地下水污染的方法及其治理措施,旨在为我国铀尾矿库区放射性污染地下水修复提供一定的理论和技术依据.     

基于Visual Modflow地下水污染物溶质运移的模拟

垃圾填埋场渗滤液向地下含水层的渗漏是地下水受到污染的一个重要因素,而地下水溶质运移模型是找出污染迁移规律、确定污染范围及污染物浓度分布的重要手段。为研究垃圾填埋场渗滤液对周边地下水的污染状况,本文基于地下水流动模型Visual Modflow和多组分溶质运移模型MT3DMS软件平台之上,通过建立的三维数学模型预测了研究区域未来30年内特征污染物Cl-的污染羽迁移范围。模拟分析结果表明:距污染源越近污染物浓度越高,主要危害沿地下水流动方向的远场地地表水和浅层地下水,深层地下水和污染源上游不受影响;污染物不易污染深层地下水,但是在深层地下水中的迁移速度最大;湖泊对溶质有持续捕获作用;在污染源周围开采地下水会影响溶质迁移速度和方向。上述结果为垃圾场防渗措施的选择和地下水的治理、修复提供了定量依据。     

加油站地下水苯系物迁移模拟研究

以天津市某加油站为例,采用污染指数法进行地下水污染评价,并在水文地质调查的基础上,采用Visual MODFLOW模型进行地下水流场和溶质迁移模拟,预测苯系物在地下水中的迁移过程和污染趋势。结果表明:加油站监测井水质基本指标的现状污染级别为Ⅵ级极重污染,基本指标污染的主要贡献指标为挥发酚、高锰酸盐指数色度、浊度和铁,其次为总氟;特征指标的现状污染级别为轻污染,最明显的污染贡献者为苯系物。采用Visual MODFLOW模型进行地下水流场及溶质运移模拟,结果显示:通过多次模型的校验,所建立的模型基本达到精度要求,符合评估区水文地质条件,能基本反映该区地下水系统的动态特征,可用于溶质运移模拟。污染物运移模拟结果显示,随着时间的推移,污染羽不断随着地下水向东南方向迁移;地下水流速缓慢,苯系物随地下水缓慢迁移,污染下游地下水。     

铀尾矿库周围地下水运动数值模拟

铀尾矿库中的放射性核素及重金属等有害物质随着渗水进入含水层后，将随地下水的运动而进行迁移。为了研究污染物在地下水中的迁移规律，采用二维稳定流数学模型对铀尾矿库周围地下水流场进行概化，并用Galerkin有限元法对模型进行了求解。将数值模拟的等水位线同实测的等水位线进行对比可以发现，两者拟合较好，将流场模拟的结果作为水质模型的输入参数是比较可靠的。     

基于元胞自动机的污染物潜水面扩散仿真算法

污染物由介质进入地下潜水面后,会在饱和带随地下水径流发生扩散。对该过程进行动态模拟与评估,可为地下水污染应急决策提供可视化手段。以元胞自动机为基础,耦合地下水污染扩散的分子扩散和机械弥散过程模型,构建了污染物地下水扩散的元胞自动机规则。采用抛物线方程模拟污染源汇项的输入,在二维平面上通过经验公式推演水动力弥散系数,计算元胞的污染扩散通量。将该方法应用到北京密怀顺地区,动态模拟农药在潜水面的扩散过程,具有较好的可视化效果。     

基于DRWMLPE模型的岩溶潜水污染风险评价

选取中国北方某一典型岩溶潜水水源地为例,利用DRWM模型和DRWMLPE模型分别对其地下水本质脆弱性和地下水污染风险进行了评价.评价结果表明,研究区内地下水异常现象的发生与地下水本质脆弱性没有明显的相关性,而与地下水污染风险性具有较好的相关性,进而阐明了地下水本质脆弱性、污染负荷与污染风险之间的复杂关系.单参数敏感性分析结果验证了DRWMLPE评价模型的合理性并获知包气带介质是水源地地下水污染风险评价中最敏感的因素.DRWMLPE评价模型可推广到其他岩溶地下水污染风险评价,为地下水资源的可持续合理开发利用提供科学依据.     

广西里湖地下河水化学特征及其影响因素

【目的】岩溶地下水由于储量相对丰富,水质优良,是良好的供水水源。因此,揭示岩溶地下水水化学特征及其影响因素,能够为保护和利用岩溶地下水提供科学依据。【方法】以广西里湖地下河为研究对象,于不同季节对里湖地下河上游到下游的河水进行水化学分析。【结果】里湖地下河水主要阴离子为HCO-3,主要阳离子为Ca2+,水化学类型为HCO3-Ca型,影响水质变化的主要离子为Cl-,NO-3,SO2-4;各离子浓度从上游到下游变化不一致,总体呈现先升高再降低的趋势,季节变化体现在雨季离子浓度偏低,旱季偏高。【结论】地下水地球化学组成受控于碳酸盐岩的自然风化溶解;污染物质主要来源于人类活动的输入,降雨的稀释作用是影响水质季节性变化的主要原因,地下河自身存在的自净能力使得污染物浓度降低,尤其是甘田坝到小龙洞洞穴伏流段水体中部分污染物的浓度显著降低。     

帷幕工程对重金属污染扩散阻滞作用数值模拟

 地下水渗流是重金属扩散的主要作用之一。基于地下水渗流规律的对流、弥散、源汇作用,在不考虑生物降解和化学反应的情况下,以帷幕工程为对象,分析其对重金属污染物的阻滞效应。应用GMS 软件建立了污染物运移过程的一维对流-弥散仿真模型和抽压水井扰动下的地下水修复模型。研究结果表明,帷幕工程对重金属污染物的扩散和运移起到了明显的阻碍作用,降低了污染物扩散半径。在污染源持续补给的状态下,365 d 的扩散距离从900 m 缩短为465 m;帷幕工程外部观测点的污染物质量浓度从2.8 mg/L 减少到1.42 mg/L,降低了50%;在抽压水井的扰动下,帷幕工程内部凝固态污染物和溶解态污染物被吸附和被稀释的反应速度得到了提升。     

随机模拟方法在地下水中COD迁移模拟研究中的应用

本文对地下水中COD运移规律进行模拟研究,考虑到弥散度取值存在不确定性,建立三维对流—弥散模型,将弥散度作为确定性参数和随机函数分别进行模拟。通过模型计算,揭示了研究区COD的空间分布规律以及弥散度取值的随机性对COD在地下水中迁移转化的影响。结果表明,COD运移受地下水流场的影响,其在地下水中的运移主要集中在研究区第一层的砂性土中,考虑随机性时COD在地下水中的运移扩散加快,浓度峰值增大,且在运移过程中横向偏离污染中心的距离更大,污染羽的形状发生变化,浓度等值线也变得略不规则。根据COD浓度及运移范围,对研究区划定出不同等级的水资源污染风险区,为水资源保护及污染防治提供科学技术依据。     

絮凝沉淀-人工湿地-地下水回灌系统水质处理试验研究

为探讨德阳市絮凝沉淀-人工湿地-地下水回灌系统运行各阶段的水质处理效果与开采供水的可行性,开展了水质分析、絮凝沉淀试验、人工湿地水处理试验、入渗试验、抽水试验、数值模拟等多项前期试验与分析。试验结果显示,绵远河水的浊度、氨氮(NH+4-N)、总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)、总大肠杆菌、细菌总数指标是系统重点处理的水质指标,研究场地内地下水质量总体良好;絮凝剂聚合氯化铝(PAC)的最佳投加量为5. 3 mg/L[以三氧化二铝(Al2O3)计],沉淀时间不小于1. 5 h;单个入渗池运行时理论入渗量可达13 574. 4 m3/d;三口开采井的开采量可达3 960 m3/d;数值模拟结果显示入渗水从入渗补给池到开采井含水层有充足的时间杀灭病菌和病毒,开采井地下水的主要补给来源是入渗池的垂向入渗补给量。综合研究表明,系统运行水质主要控制指标理论上均可达到设计回灌水质要求,供水量可满足设计要求,对地下水环境造成影响较小,系统运行在技术上是可行的,但需要持续开采地下水;试验结果为校正地下水数值模型、系统的改进、系统全面运行提供了重要的参考。     

基于GMS应用的化工区地下水污染模拟与分析

 GMS是目前地下水数值计算的重要应用软件之一,运用GMS可以模拟地下水流分布和地下水污染物的迁移规律等。以化工厂区为例,经过地质模型概化、参数确定、调参等过程,预测污染物的浓度及污染范围。研究了该厂区渗滤液的扩散对下游抽水井的影响,建立了该厂区地下水流模型及溶质运移模型。结果表明,该区域地下水流向为自北向南,沿水流方向水位逐渐下降,水降幅度较为缓和,在下游抽水井附近形成地下水降落漏斗;污染物的浓度在持续增加,局部污染物浓度高达4.1mg/L,污染的范围也逐渐扩大,污染面积约为8.23×10⁵ m²,污染物向下游扩散长度约1084.64 m,在垂向上,厂区位置污染物已经扩散到第二层深水含水层。若不加以控制抽水量,会加剧污染物的扩散速度。     

基于GA-AHP和云物元模型的尾矿库溃坝风险评估

为准确评估尾矿库溃坝风险等级,建立了GA-AHP和云物元评估模型.采用德尔菲法对尾矿库溃坝风险因素进行识别,构建了尾矿库溃坝风险评估指标体系;利用遗传层次分析法计算尾矿库溃坝风险指标的权重;对评估指标进行分级,建立了基于GA-AHP和云物元模型的尾矿库溃坝风险评估模型.将所建立的模型运用到实际案例中,利用Matlab软件计算了各评估指标的隶属度和综合隶属度,结果表明,该尾矿库溃坝风险等级为"正常库",评估结果与尾矿库实际情况吻合.     

非饱和-饱和区域中重金属污染物运移数值模拟

为了定量整体描述非饱和-饱和区域内水流及溶质迁移过程,在基于非饱和流动理论及溶质运移理论基础上,建立了非饱和-饱和区域内水流方程与重金属污染物运移方程耦合的数学模型。采用V-G模型来描述土壤水分特征函数.用Lagrange-Quadratic方法进行求解并给出模拟结果:分析结果表明,在非饱和-饱和区域内的压力水头、饱和度以及污染物阻滞因子等参数均随含水率的变化而改变,这是区别于饱和流的主要特点。     

洛阳市某垃圾场渗滤液对地下水的污染预测

垃圾填埋场的主要危害在于垃圾淋滤液对地下水的污染。本文以洛阳市某垃圾场为例,运用MODFLOW和MT3D软件模拟分析在未来垃圾渗滤液对地下水的污染程度。结果证明,虽然该垃圾场做过卫生防护,但仍然会对地下水造成一定的污染,污染范围随着时间的推移而逐渐增大,因此必须采取必要的防护措施。     

采用Rel-Copypaste的京津冀地区尾矿库内部要素提取

准确提取尾矿库坝体、干滩、废水内部要素对尾矿库的安全隐患监测具有重要意义。本研究利用国产高分六号数据构建针对尾矿库内部要素分割的Rel-Copypaste数据增强方法，实现数据集扩充；基于深度学习语义分割SE-ResUNet网络实现京津冀地区尾矿库内部要素轮廓提取。该模型平均提取精度高达85.06%，分别高出无数据增强方法、Copypaste数据增强方法2.53%，1.77%，实现京津冀地区尾矿库的面积统计、尾矿库的分类以及头顶库的筛查等。     

Transport and Degradation of Phenol in Groundwater at Four Ashes

IntroductionConstruction of the Four Ashes sitecommenced in1 950 by the owners,Midland TarDistillers Ltd.,and since then the plant has beenassociated with the distillation and fractionation oftar acids,bases,and neutrals under the ownershipof six companies[1] (Fig.1 ) .The raw materials(tar distillation oils) were initially obtained fromthe Midland Tar Plant at Oldbury.A new sourceof raw materials was secured in the 1 960 s,as thetown gas industry went into decline,andtraditional processes…     

秦王川盆地南部地下水流场数值模拟

地下水数值模拟是地下水在多孔介质中分布过程机理的模拟,借助Arcview GIS和Aqua3D专业地下水水流模拟软件,根据研究区水文地质勘探资料、抽水试验及地下水水位长观资料,建立了秦王川灌区南部地下水非稳定流的二维模型.采用Galerkin有限元三角形网格剖分技术,求解模型,运用识别后的模型预测了秦王川灌区南部在达到设计水平年条件后,5年内地下水位将平均上升0.98 m,盐渍化范围将进一步扩大.