【摘要】：近幾年危險化學品泄漏事故頻發(fā),泄漏事故發(fā)生后由于處置不及時或處理能力不足常常會導致危險化學品向土壤中或者地下水環(huán)境中擴散,從而對泄漏地區(qū)附近人民群眾的生活和飲水安全造成潛在危害。目前,對于土壤和地下水環(huán)境中的溶質擴散的預測主要是依靠數值模擬的方法。在發(fā)生危險化學品泄漏時,為了預測在一段時間內危險化學品遷移擴散的距離和范圍,需要根據現場實地的水文、地質、地貌等情況建立模型,分析污染物擴散情況。但該方法通常也存在一定局限性,這是因為實際的水文、地質情況往往比較復雜,建模工作需要通過大量調研和分析相關的水文、地質條件和數據,周期長效率低,對于事故發(fā)生后的短期處理,難以提供具有時效性的幫助。本文將地表以下環(huán)境分為非飽和、飽和兩種情況,首先進行非飽和態(tài)下溶質擴散的土柱實驗和飽和態(tài)溶質擴散的土柱實驗,將實驗結果分別與采用HYDRUS和GMS得到的模擬結果對比,發(fā)現非飽和及飽和情況下的兩者相對誤差基本在10%以內,驗證了模擬中所使用的模型的可靠性。分別利用HYDRUS和GMS模擬非飽和以及飽和環(huán)境中穩(wěn)態(tài)降雨、定水頭邊界,以及其他條件下的溶質遷移過程,定義了溶質擴散過程中的五個關鍵時間點,根據這五個時間點可以得到溶質擴散的基本規(guī)律,并將以上時間節(jié)點與溶質的遷移擴散條件進行擬合。當污染物擴散水文、地質和氣象環(huán)境條件符合本文中的條件時,即可通過上述環(huán)境參數結合擬合式直接求得溶質擴散基本情況,便于事故的相關處置人員進行快速響應,制定應急處理方案,以盡可能的減小事故對環(huán)境帶來的危害。
【圖文】：

方向的污染物擴散，因此模擬選擇一維模擬，忽略溶質在水平面上的遷移擴散作用。逡逑而且本模擬主要關心的是表層土壤中物質的遷移擴散情況，因此選擇模擬范圍為１．５ｍ逡逑深。在網格劃分中，垂向方向設置１００個網格，如圖２－１所示。逡逑１４逡逑

逡逑圖２－２飽和模擬網格示意圖逡逑Ｆｉｇ．邋２－２邋Ｓａｔｕｒａｔｅｄ邋ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ邋ｇｒｉｄ逡逑在邊界條件的設置上，模型上方同樣考慮為降雨及蒸發(fā)作用。降雨情況的可總結逡逑為在我國除西部地區(qū)以外，年總降雨量基本為５００－２０００ｍｍ。降雨入滲補給系數的經逡逑驗值同樣采用０．１－０．６。蒸發(fā)作用亦做簡化，與非飽和模擬形同，年總蒸發(fā)量取為年總逡逑降雨量的１％。綜合考慮，實際年均入滲補給水量設為２４０－７００邋ｍｍ。在模型中將上方逡逑邊界設為降雨條件。而在模型兩側的邊界，均設置為定水頭邊界條件。在多組模擬中，逡逑兩側定水頭差的數值范圍在５－１０邋ｃｍ。且為了簡化模型，將邊界條件均設為穩(wěn)態(tài)條件，逡逑不考慮隨時間變化的情況。逡逑在土壤信息的相關設定中，設定水平滲透系數的范圍為３邋－４．５邋ｍ／ｄ。而根據以往逡逑資料［２５］
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：X523;X131.2

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本文編號：2669124