基于流固耦合的垃圾污染物运移模型及模拟

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第19卷第1期JournalofW水at资er源Res与ou水rces工&程W学ate报rEngineeringVo1．19No．12008年2月Feb．，2OO8基于流固耦合的垃圾污染物运移模型及模拟狄军贞，殷志祥，刘建军，肖利萍(1．辽宁工程技术大学土木建筑工程学院，辽宁阜新123000；2．武汉工业学院多孔介质力学研究所，湖北武汉430023)摘要：基于流固耦合和溶质运移理论，建立了垃圾渗滤液有机污染物运移耦合模型，用SOM法对所建的模型进行数值求解，利用该数值模型对垃圾渗滤液在地下水中迁移行为进行模拟，预测

2、了污染物浓度的时空分布特征，对耦合、非耦合模拟结果结合实际监测数据进行对比，并对污染晕的大小、分布范围进行了数值模拟分析。结果表明，耦合模型模拟的污染物浓度变化趋势与监测值基本吻合，从而验证了耦合模型的可靠性和实用性。关键词；流固耦合；垃圾渗滤液；污染物迁移中圈分类号：X705；X131．3文献标识码：A文章编号：1672—643X(2008)01—0028—04Basedonfluid—solidcouplingthelandfillcontaminanttransportmodelanditssimulationDIJun—zhen，YINZhi-xiang

3、，LIUJian-jun。，XIAOLl-ping(1．College0l，CivilArchitectureEngineering，LiaoningTechnicalUniversity，Fuxin，Liaoning123000，China；2．InstituteofPoromechanics，WuhanPolytechnicUniversity，Wuhan，Hubei430023，China)Abstract：Basedonthefluid-solidcouplingandsolutiontransporttheory，thetransportcouplin

4、gmodeloforganiccontaminantinlandfillleachatewasestablished．ThemodelwasnumericallysolvedbySOMmethod，whichsimulatedthetransportbehaviorsoforganiccontaminantofland—fillleachateingroundwater．Itpredictedthetemporalandspatialdistributionfeaturesofcontam—inantconcentration．Themodelingresult

5、sofcouplinganduncouplingwerecomparedwithmea—sureddatarespectively．Andthecontaminantplumeareasanddistributionrangewerenumerical—lysimulated．Theresultshaveshownthatthechangingtrendofcontaminantconcentrationsimu—latedbythecouplingmodelbasicallyagreedwiththemeasureddata．Thuswasverifiedth

6、atthecouplingmodelwasreliableandpractica1．Keywords：fluid—solidcoupling；landfillleachate；contaminanttransport随着社会经济的发展，来自城镇居民和工业部变了渗滤液的浓度分布；其二，孔隙介质中浓度场的门的固体垃圾将会越来越多，对环境产生了严重的变化，导致横向和纵向浓度梯度的改变，特别是扩散影响。有关垃圾填埋场污染水源，导致场地周边地区速率的变化，使流体的平均流速发生改变，进而改变饮用水困难、农作物绝收甚至引起人畜中毒事件时孑L隙中的压力分布，同时改变了骨架结构特

7、性，即应有发生。垃圾渗滤液是垃圾对环境污染的主要因素力场内部平衡被打破。随着耦合作用的循环往复，各之一，垃圾渗滤液污染物的运移受水动力弥散、吸附参数之间的相互影响趋于缓和，从而使整个系统达解吸和生物降解等多因素的控制，在这方面的数到一种动态平衡＆]。因此在研究污染物运移时，考虑值模拟研究已有报道，但是很少有人考虑固体颗粒流固耦合作用能更准确地预测污染情况，更科学地对溶质运移的影响；研究表明垃圾填埋场污染物在揭示溶质运移规律。多孑L介质中运移是一个流固耦合的动态过程。渗流1基本理论场、应力场与浓度场之间的耦合作用主要表现在以下两个方面，其一，当多孑L介质中的渗流发

8、生作用土壤含水层是一种多