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基于替代模型的地下水溶质运移不确定性分析 被引量：19
1
作者 欧阳琦 卢文喜 +2 位作者 侯泽宇 顾文龙 辛欣 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1119-1124,共6页
为分析参数的不确定性对地下水溶质运移数值模型的影响,采用蒙特卡罗（Monte Carlo）模拟对一算例进行分析,并从风险评估的角度对不确定性分析的结果进行了阐释.为减小计算负荷,利用Sobol’法对模型参数进行了灵敏度分析,筛选出较为敏... 为分析参数的不确定性对地下水溶质运移数值模型的影响,采用蒙特卡罗（Monte Carlo）模拟对一算例进行分析,并从风险评估的角度对不确定性分析的结果进行了阐释.为减小计算负荷,利用Sobol’法对模型参数进行了灵敏度分析,筛选出较为敏感的参数作为随机变量,建立了模拟模型的克里格（Kriging）替代模型,进而实现Monte Carlo模拟.结果表明：置信度为80%时,井1,2,3浓度值的置信区间分别为23.46～42.06,47.99～66.73,69.54～82.94mg/L;结合风险评估,计算出地下水受污染的风险为0.54,可为地下水污染物防控与修复提供科学依据. 展开更多
关键词 地下水溶质运移 蒙特卡罗 不确定性分析 替代模型 风险评估 克里格
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基于区域分解法的地下水有限元并行数值模拟 被引量：11
2
作者 王浩然 朱国荣 +1 位作者 江思珉 王敏 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期245-252,共8页
　地下水系统概念的出现对地下水模拟技术、地下水决策支持管理提出了新的要求,比如地下水系统中同时包含包气带模型和饱和带模型,或者在饱和带中同时出现孔隙介质模型和裂隙介质模型,更可能在建造地下水模型的同时必须结合考虑地表水模... 　地下水系统概念的出现对地下水模拟技术、地下水决策支持管理提出了新的要求,比如地下水系统中同时包含包气带模型和饱和带模型,或者在饱和带中同时出现孔隙介质模型和裂隙介质模型,更可能在建造地下水模型的同时必须结合考虑地表水模型,所有的这些顾虑和可能均会使模型复杂化,且不说用目前流行的数值方法难于求解,就算能求解也势必造成计算工作量的剧增,这就需要借助高性能计算机来担任这项工作.相对于代价高昂的共享内存多处理器技术,基于分布式模型的机群计算技术为此项工作的实现提供了可能.讨论了如何利用机群计算技术,实现地下水有限元并行数值模拟.从地下水有限元模型的并行求解可能、基于区域分解法的并行算法、并行编程以及并行计算的实现各方面着手,系统地阐述了地下水有限元并行模拟的关键技术,并将该方法应用于一个理想的地下水溶质运移模型中,取得了成功.还讨论了方法的应用前景,包括利用机群计算技术实现对整个流域的地下水进行准实时模拟,为地下水调度提供决策依据. 展开更多
关键词 并行计算 机群 区域分解法 地下水溶质运移
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水文地质参数对地下水溶质预测结果的影响 被引量：7
3
作者 李远伟 苏欣 +3 位作者 张静 甘欣 袁野 邓仕槐 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期303-307,共5页
以西南某磷矿的尾矿库为对象,研究解析法预测地下水溶质运移过程中水文地质参数对预测结果的影响。通过水文地质勘查获得库区水文地质参数的变化范围,然后选择连续注入示踪剂-平面连续点源模型进行预测。结果表明:极端情况下,承压含水... 以西南某磷矿的尾矿库为对象,研究解析法预测地下水溶质运移过程中水文地质参数对预测结果的影响。通过水文地质勘查获得库区水文地质参数的变化范围,然后选择连续注入示踪剂-平面连续点源模型进行预测。结果表明:极端情况下,承压含水层的总磷最大扩散质量浓度在1 001 d后达到稳定。承压含水层厚度与总磷最大模拟质量浓度呈现倒数关系,当承压含水层厚度小于10 m时,总磷预测质量浓度随承压含水层厚度变化较快;在其他参数为最不利的情况下,承压含水层流速大于0.076 23 m/d时,总磷最大模拟质量浓度随承压含水层流速增大而减小;总磷最大模拟质量浓度随承压含水层扩散系数增大而减小,总磷最大模拟质量浓度随承压含水层扩散系数的变化可分为快速、缓慢下降及平衡3个阶段。 展开更多
关键词 环境科学技术基础学科 地下水动力学 平面连续点源 地下水溶质运移 承压含水层 扩散系数
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酚氰废水污染物在包气带中的迁移预测
4
作者 李贵仁 《地下水》 2024年第3期57-60,共4页
以某地区焦化项目为研究对象,根据工程分析结果,利用HYDRUS-1D软件构建该项目酚氰废水处理站调节池渗漏液中典型的污染物耗氧量、氨氮、氰化物、石油类、挥发酚、苯并芘、硫化物在包气带中的运移模型,模拟预测各污染因子在包气带中的垂... 以某地区焦化项目为研究对象,根据工程分析结果,利用HYDRUS-1D软件构建该项目酚氰废水处理站调节池渗漏液中典型的污染物耗氧量、氨氮、氰化物、石油类、挥发酚、苯并芘、硫化物在包气带中的运移模型,模拟预测各污染因子在包气带中的垂直迁移,计算出通过包气带到达地下水面的时间和浓度值,了解污染物在包气带中的运移规律。结果表明:污染物排放后会沿垂直方向开始依次下渗到达各观测点,且在各观测点浓度先升后降,随着深度的增加,浓度逐渐减小。在模拟时间(20 a)内,污染物各因子经由包气带到达下部灰岩地层时,其浓度均远低于背景值,大部分因子低于检出限。预测结果为下一步污染物在含水层中迁移模拟、确定包气带污染防治措施提供依据。 展开更多
关键词 酚氰废水 包气带 迁移 HYDRUS-1D 地下水溶质运移
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基于Excel的一维地下水溶质运移数值模拟简易方法 被引量：3
5
作者 杨亚芳 吴萌萌 +1 位作者 刘明柱 范辉 《水电能源科学》 北大核心 2013年第9期45-47,28,共4页
针对地下水数值模拟软件难于推广使用问题,利用Excel办公软件并基于Crank-Nicolson差分方法,提出了一种简易的一维地下水溶质运移的数值模拟方法,再采用地下水模拟专业软件GMS7.1进行验证,发现两者模拟结果吻合。该方法为解决实际的地... 针对地下水数值模拟软件难于推广使用问题,利用Excel办公软件并基于Crank-Nicolson差分方法,提出了一种简易的一维地下水溶质运移的数值模拟方法,再采用地下水模拟专业软件GMS7.1进行验证,发现两者模拟结果吻合。该方法为解决实际的地下水溶质运移问题提供了便利。 展开更多
关键词 地下水溶质运移 有限差分 EXCEL 对流—弥散 Crank-Nicolson方法
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数值法与解析法在地下水溶质运移中的应用分析 被引量：2
6
作者 晏西军 《资源信息与工程》 2022年第5期35-38,共4页
本文以赣西平原地区某垃圾填埋场地下水溶质运移模式为研究对象,选用Visual MODFLOW的MT3DMS模块的数值法和一维稳定流动二维水动力弥散问题的解析法,对该垃圾填埋场的铬(六价)污染物在非正常工况下的迁移过程及污染范围进行预测,对比... 本文以赣西平原地区某垃圾填埋场地下水溶质运移模式为研究对象,选用Visual MODFLOW的MT3DMS模块的数值法和一维稳定流动二维水动力弥散问题的解析法,对该垃圾填埋场的铬(六价)污染物在非正常工况下的迁移过程及污染范围进行预测,对比该两种方法在分析赣西平原地区地下水溶质运移中的区别,以研究出更适合于该地区的地下水溶质运移分析方法,为后期该地区开展地下水溶质运移研究的方法选用提供参考。 展开更多
关键词 数值法 解析法 地下水溶质运移
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应用图像分析法构建食用亮蓝浓度与色度的定量关系 被引量：1
7
作者 黄思涵 万军伟 《安全与环境工程》 CAS 北大核心 2020年第6期7-12,共6页
实验室尺度的地下水溶质运移砂槽模型实验是探究溶质在地下含水介质中运移规律的常用方法,而砂槽模型实验中示踪剂的选择及浓度的监测方法是一项非常基础的研究工作,它直接影响到实验室砂槽模型实验的代表性及数据采集的可靠性。有色示... 实验室尺度的地下水溶质运移砂槽模型实验是探究溶质在地下含水介质中运移规律的常用方法,而砂槽模型实验中示踪剂的选择及浓度的监测方法是一项非常基础的研究工作,它直接影响到实验室砂槽模型实验的代表性及数据采集的可靠性。有色示踪剂可以通过色度随时间和空间的变化间接得到溶质在地下含水介质中运移规律,避免了实验过程中对含水介质和流场的扰动,已越来越多地被采用。食用亮蓝是一种常见的食品添加剂,它的水溶性强、无毒、不易被砂土颗粒吸附,非常适合地下水渗流示踪研究,但是其浓度与色度的定量关系尚未确定。为了更准确地定量揭示地下水溶质迁移规律,必须首先建立食用亮蓝浓度与色度的定量关系,本文利用图像分析法建立食用亮蓝浓度与色度的定量方程,为该示踪剂在地下水溶质运移示踪试验研究奠定了基础。 展开更多
关键词 地下水溶质运移 图像分析法 示踪剂 食用亮蓝 浓度与色度 定量关系
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地下水溶质运移方程有限差分格式的实证研究 被引量：3
8
作者 焦甜 王军霞 +1 位作者 唐仲华 刘耿 《安全与环境工程》 CAS 2016年第3期17-23,共7页
在求解对流占优的地下水溶质运移方程时,为克服有限差分法和有限单元法产生的过量和值弥散等虚假数值现象,出现了许多数值方法,其中包括Crank-Nicholson格式、上游加权法和人工扩散量法等。以一维地下水溶质运移方程为例,分析三种差分... 在求解对流占优的地下水溶质运移方程时,为克服有限差分法和有限单元法产生的过量和值弥散等虚假数值现象,出现了许多数值方法,其中包括Crank-Nicholson格式、上游加权法和人工扩散量法等。以一维地下水溶质运移方程为例,分析三种差分格式的截断误差、稳定性和收敛性,并通过数值试验,在不同的对流强度下,将不同算法的数值解与解析解进行对比,研究不同算法的优缺点和适用条件。结果表明:在对流占优较弱时,三种方法都适用,但Crank-Nicholson差分格式误差最小;当对流强度增大时,适用时间步长较小的人工扩散量法;当对流强度较大时,适用时间步长较大的人工扩散量法,或者空间步长较小的上游加权法。该研究可为解决实际问题时算法的选择提供依据。 展开更多
关键词 地下水溶质运移方程 对流占优强度 有限差分格式 解析解 实证对比
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利用熵格式计算地下水溶质运移方程
9
作者 陈荣三 王凡芮 邹敏 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1175-1179,共5页
用分裂法将地下水溶质运移方程分成对流方程和弥散方程,对流方程采用熵格式求解,弥散方程采用中心格式求解.数值试验表明,该格式不会产生过量问题,没有出现非物理振荡,数值弥散较小.
关键词 地下水溶质运移方程 熵格式 对流占优
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基于GMS的北京市朝阳区地下水环境数值模拟与预测分析 被引量：12
10
作者 郑凌云 张永祥 +1 位作者 贾瑞涛 章蓬勃 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2022年第1期114-123,共10页
为研究北京市朝阳区地下水压采过程中硝酸盐污染发展趋势,基于近年来地下水观测资料及钻孔资料,利用地下水数值模拟软件GMS,建立地下水水流和溶质运移耦合模型,对研究区地下水硝酸盐的迁移扩散进行了数值模拟,并分别预测了5 a后在丰水... 为研究北京市朝阳区地下水压采过程中硝酸盐污染发展趋势,基于近年来地下水观测资料及钻孔资料,利用地下水数值模拟软件GMS,建立地下水水流和溶质运移耦合模型,对研究区地下水硝酸盐的迁移扩散进行了数值模拟,并分别预测了5 a后在丰水年、平水年和枯水年三种情景下硝酸盐的分布状况和浓度变化趋势。研究表明:地下水压采过程中,研究区地下水位基本呈逐年上升的趋势,平水年地下水漏斗中心水位上升2.0~2.5 m,地下水呈西南向东北流向。硝酸盐污染羽的扩散方向与地下水流动方向较为一致,污染中心北侧污染羽向东北方向扩散,且丰水年扩散距离最远。整个区域内Ⅰ、Ⅱ类水质面积逐渐减小。污染较严重的西南地区硝酸盐浓度有所降低,且浓度梯度减小。研究区地下水流与溶质运移两者之间有着密切的联系,应加强对地下水资源的科学调度,防止地下水环境的进一步恶化。 展开更多
关键词 朝阳区 地下水压采 硝酸盐污染 数值模拟 水质 水环境 二维地下水水流-溶质运移耦合模型 水污染风险
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