河流污染對(duì)地下水的影響實(shí)驗(yàn)與模擬研究.pdf

1、近年來(lái),河流等地表水體的污染已經(jīng)越來(lái)越嚴(yán)重,而河流與地下水存在著相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系,當(dāng)河流受到污染時(shí),地下水以及緊依河流分布的傍河水源地就不可避免的受到污染,這嚴(yán)重影響了工農(nóng)業(yè)的正常運(yùn)作、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人類飲水安全。在這個(gè)基礎(chǔ)上,本文以河流與地下水演化關(guān)系作為主線,采用室內(nèi)砂槽物理模擬實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,分別篩取不同介質(zhì)(細(xì)砂、中砂),研究保守性物質(zhì)NaCl與非保守性物質(zhì)硝基苯在河流-懸掛飽水帶-包氣帶-地下水系統(tǒng)中的運(yùn)移轉(zhuǎn)化規(guī)律

2、,構(gòu)建對(duì)流、彌散、吸附共同作用下水流與溶質(zhì)運(yùn)移的耦合模型,定量描述河流污染對(duì)地下水的影響程度。
　　通過(guò)研究與分析,本文得到以下結(jié)論:
　　1、河流不是無(wú)限制的補(bǔ)給地下水,當(dāng)?shù)叵滤唤档偷揭欢ǔ潭葧r(shí),河流與地下水會(huì)發(fā)生脫節(jié),而不同含水層介質(zhì)的臨界脫節(jié)水位不同,顆粒越粗越容易發(fā)生脫節(jié),臨界脫節(jié)水位越高。根據(jù)本文的實(shí)驗(yàn),當(dāng)含水層介質(zhì)為細(xì)砂河流水位為160cm,臨界脫節(jié)水位為90cm,此時(shí)水力坡度為0.78。即水力梯度J<0.78

3、時(shí),河流與地下水具有統(tǒng)一浸潤(rùn)曲線;當(dāng)J=0.78時(shí),河流與地下水臨界脫節(jié);當(dāng)J>0.78時(shí),河流與地下水處于脫節(jié)狀態(tài)。而當(dāng)含水層介質(zhì)為中砂,河流水位為160cm,臨界脫節(jié)水位為95cm,此時(shí)水力坡度為0.72。
　　2、河流-地下水系統(tǒng)中溶質(zhì)運(yùn)移規(guī)律表明:污染質(zhì)在河流-地下水系統(tǒng)遷移過(guò)程中,會(huì)發(fā)生重力分異現(xiàn)象,表現(xiàn)為相同時(shí)間內(nèi)z方向運(yùn)移范圍比x方向大很多,這種現(xiàn)象在純彌散作用下較為明顯。
　　3、污染質(zhì)在河流-地下水系統(tǒng)運(yùn)移

4、過(guò)程中受到多種因素的影響:水力坡度,含水層介質(zhì),污染質(zhì)種類等。其他條件相同時(shí),含水層介質(zhì)顆粒越粗,污染質(zhì)運(yùn)移速度越快;NaCl的運(yùn)移速度比硝基苯運(yùn)移速度快,并且最終達(dá)到的相對(duì)濃度最大穩(wěn)定值也略大,NaCl約為1,硝基苯約為0.85;河流與地下水臨界脫節(jié)時(shí),污染質(zhì)運(yùn)移速度最快。
　　4、基于飽和-非飽和流理論及溶質(zhì)運(yùn)移理論,建立了污染物運(yùn)移耦合模型,較好的擬合了實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),并對(duì)不同污染質(zhì)濃度、不同的河流與地下水轉(zhuǎn)化關(guān)系等復(fù)雜條件下