摘要：重非水相液体(DNPALs)在地下环境中的运移分布与残余捕获受多种因素控制。选择四氯乙烯(PCE)作为DNAPLs特征污染物,通过二维砂箱实验探究介质非均质性对PCE运移及污染源区结构特征的影响。采用透射光法监测PCE在砂箱内的运移过程,定量测量PCE的饱和度。采用空间矩分析PCE污染体的平均运移行为随时间的变化,并采用离散状与池状PCE体积比(GTP)定量表征污染源区结构特征。结果表明,由于无法克服毛细压力,PCE在细砂透镜体上方聚积并侧向扩散,水平扩散范围显著增大。随机非均质介质中,PCE绕开细砂透镜体,沿着粗砂透镜体构成的优势通道运移,运移路径的不规则性及饱和度分布的空间变异性增强。PCE的捕获主要为毛细屏障和拉断效应两种形式。运移路径延长,路径上残留的离散状PCE增多,低饱和度的比例与GTP增大。非均质性显著影响PCE的运移路径、捕获及空间分布。

摘要：基于光透法定量测量裂隙隙宽的原理及在两相流中的应用,设计了一组二维粗糙裂隙模拟装置研究微生物在裂隙地下水系统中的运移行为,首次定量研究了生物堵塞过程中隙宽及分布的变化。研究结果表明:微生物大多以离散菌簇状形态存在,未能形成明显的连续生物膜,不同空间位置微生物分布具有一定的随机性,本试验中微生物接种和营养注入方式决定了微生物集中分布在裂隙底部区域;微生物生长造成裂隙平均隙宽的下降(从1 181μm降低为1 086μm,下降8.04%),此外,基于光透法测量的不同空间位置隙宽(除2个点外)在微生物生长过程中都有所下降,两次微生物接种后点2处隙宽下降最明显(从1 275μm减少到1 081μm),下降了194μm,约为15.22%。光透法作为一种高效无损的室内监测手段,将其应用于裂隙介质的生物堵塞尤其是定量计算生物膜厚度的研究中,对裂隙中生物堵塞研究具有重要的参考意义。

摘要：近30年来,我国城市地铁系统得到了空前发展。如何合理有效地确定抗浮设防水位将直接影响到地铁的工程造价、施工难度及运营安全,已成为地铁工程抗浮设计的关键问题。在分析地下工程抗浮设防水位研究现状及其设计方法的基础上,从定量化研究的角度出发,阐述了目前抗浮设防水位研究中存在的不足和亟需解决的关键科学问题,提出了基于数值模拟的区域地铁抗浮设防水位设计技术体系,并应用于东北某市地铁规划线路的抗浮设防水位设计,由此验证数值模拟方法在区域地铁抗浮设计应用中的适用性。本文研究可为其他城市地铁工程的抗浮设防水位设计提供重要技术支撑。

摘要：重非水相液体(DNAPL)污染问题日益严重。为评估DNAPL污染场地的环境风险,常采用升尺度模型推估DNAPL污染源区溶解相的质量通量(溶解通量)。由于升尺度模型中的参数较多,调查成本较高,因此需筛选模型中的关键参数,指导实际污染场地设计合理的观测数据采集方案。首先对升尺度模型中6个参数(地下水平均流速q、标准化浓度C_(0)/C^(eq)、离散状DNAPL质量比例GF_(0)、初始时刻离散状DNAPL贡献的通量比例f_(g)、拟合参数β1及β2)开展全局敏感性分析,识别其中关键参数,进而采用局部敏感性分析定量化关键参数的变化对通量预测的影响。研究结果表明,参数q、C_(0)/C^(eq)、GF_(0)和f_(g)对通量预测有较大影响。q和C_(0)/C^(eq)在整个衰减过程中敏感性均相对较高,GF_(0)和f_(g)随着衰减过程的进行,敏感性不断增高,分别在衰减中后期和后期达到峰值;对于不同结构的污染源区,q或C_(0)/C^(eq)增大时,通量的增幅基本不变。随着污染源区中离散状DNAPL和池状DNAPL间的质量比例(GTP)增大,GF_(0)或f_(g)增大时,其对通量预测的影响不断增大或减小。因此在预测溶解通量时需将调查成本重点应用于q和C_(0)/C^(eq);在合理设计污染源区修复方案时,应重点调查GF_(0);在预测污染源区寿命时,f _(g)为重要调查对象;对于所有结构的污染源区,q和C_(0)/C^(eq)均为重要调查对象,对于GTP较大的污染源区,应将调查成本重点应用于GF_(0),对于GTP较小的污染源区,应重点调查f _(g)。

摘要：基于野外实际地下水源热泵系统和长时间抽灌实验,构建场地水文地质概念模型和水热耦合模型,进行场地地下水温度场数值模拟研究。利用场地群井观测数据对所建模型进行验证,诸观测孔各时段的绝对误差均值为0.38℃,平均相对误差率为2.00%,表明模型模拟结果良好。模型经验证后,预测不同抽灌模式下温度场分布,发现季节性交替抽灌结果优于正常抽灌,但均产生热贯通现象,说明现状抽灌井距(30 m)偏小。设计不同抽灌井距情况模拟回灌井对抽水井的影响,得到研究场地合理井距为50 m。进一步研究渗透系数、热弥散度、抽灌水量和回灌水温差对合理井距的影响,发现抽灌水量和回灌水温差的影响最大。

摘要：SWTGA将遗传算法(GA)与海水入侵变密度流数值模拟程序SEAWAT相耦合,是一个用于求解海水入侵区地下水优化管理模型的高效模拟优化工具。本文将SWTGA应用于大连周水子地区以控制海水入侵范围为约束的地下水开采方案优化设计中,以得到滨海含水层地下水资源的最佳开采方案及最大开采量。结果表明,优化后地下水总开采量比优化前增加了224.394%。本研究基于实际的水文地质参数和地下水开采条件,可为研究区地下水资源合理配置提供科学决策依据。

摘要：水质目标管理是以保障水体物理、化学及生物的完整性为目标的流域水环境管理模式,将其融入我国现行的水功能区管理,对水生态系统及人类健康安全具有重要意义.从水质目标管理角度剖析了我国现行水功能区管理存在的两大不足,主要表现为在目标设定上,缺乏生态系统连通度、种群规模及种群结构、生物完整性指数等物理完整性及生物完整性目标;在功能设定上,排污控制区的设置忽视了生物安全性要求.以保障水体的完整性为流域管理的核心目标,提出了水功能区调整及其目标体系构建的技术方法.首先,在功能设定上取消排污控制区,结合排污控制区对应的水生态功能、压力状况及实际用水需求,进行功能调整.其次,根据水功能区功能需求、水生态系统安全性需求、生境物理完整性需求,提出水功能区保护目标的指标体系.并对淮河流域的主要支流沙颍河流域进行了功能调整实践,对颍河登封-禹州段进行了调整可行性和目标可达性验证,可为我国水功能区管理提供新思路.