常州某污染场地地下水氯苯迁移数值模拟研究

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1、学号：12103103常州大学硕士学位论文常州某污染场地地下水氯苯迁移数值模拟研究研究生王继鹏指导教师李定龙学科、专业名称环境科学研究方向地下水污染控制2015年1月TransportationNumericalSimulationofChlorobenzeneinGroundwaterataContaminatedSiteinChangzhouADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByWangJi-PengEnvironmentalScienceDissertationSupervisor:Prof.LiDing-longJanua

2、ry，2015常州大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式标明。本人已完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权的说明本学位论文作者完全了解常州大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属常州大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论

3、文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月日中文摘要土壤和地下水污染形势严峻，已成为国内外普遍关注的环境问题之一。科学、客观地查明污染场地土壤和地下水中污染物质的迁移规律是其修复治理的前提和关键。论文以常州市某污染场地为研究对象，在场地及其区域水文地质相关数据收集和实地调查的基础上，通过概化场地水文地质条件，建立水文地质数学模型，设计制作土槽模拟实验装置；通过实验模拟场地地下

4、水水流运动，获取水文地质参数并进行水流运动数值模拟。在水流模型研究基础上，建立污染物迁移的数学模型和数值模型，选择氯苯为污染场地典型目标污染物，运用GMS软件对其在污染场地地下水中的迁移过程和规律进行模拟，并对其迁移趋势进行预测。研究主要成果和认识如下：（1）通过对研究区水文地质相关数据的收集和调查，研究区地表面以下30m内土层岩性自上而下主要由素填土、粘土、粉土夹粉质粘土、粉砂和淤泥质粉质粘土组成，其含水层主要位于地下埋深6~28m，属于微承压含水层；其主要补给来源于西、北两侧的河水入渗补给，在丰水期由河水补给地下水，枯水期则由地下水补给河水；地下水排泄主要通过补给河水自然排泄和

5、区内抽水井人工排泄两种途径。（2）依据场地水文地质条件，设计了模拟场地地下水运动的土槽模拟实验装置。土槽装置主体尺寸为150cm100cm80cm，材质为不锈钢。采用两块具有不锈钢框架的筛网将土槽从纵向上分隔成三个部分，中间部分用于填充土壤，模拟实际含水层；两侧设有水槽用于模拟地下水补给和排泄。（3）通过模拟实验得出含水层渗透系数（4.73m/d）、给水度（0.255）、孔隙度（0.446）等水力性质参数值；通过示踪实验得到了纵向弥散度（0.076m）、横向弥散度(0.023m)等溶质迁移参数值。（4）通过等温吸附实验和吸附动力学实验得出氯苯在含水介质中等温吸附拟合曲线符合La

6、ngmiur模式Cs=0.01785Ce/(1+0.2232Ce)，-1吸附平衡时间在12h左右，吸附速率常数为0.3036min。（5）通过GMS软件建立含水层地下水流和溶质迁移模型，模拟水流和氯苯在含水层中的运动和迁移过程。研究表明，模型的计算结果与观测数据能够较好地拟合；运用污染场地实测数据对模型进行检验表明，所建立的模型能够较准确反映研究区水文地质条件。（6）依据水质模型对氯苯未来五年在含水层中的迁移趋势进行了预测。结果显示，在未来5年，污染场地地下水中的氯苯随着地下水流向下游迁移16.5m。关键字：污染场地；地下水；氯苯；溶质迁移；数值模拟ABSTRACTThesitua

7、tionofsoilandgroundwaterpollutionthathasbecomeoneofthemostconcernedenvironmentalissuesathomeandabroadisquitegrim.Findingoutthetransportregularityofpollutantsinsoilandgroundwaterwithscientificandobjectiveattitudeisthepreconditionandkeyfa