温度梯度下土壤渗流与污染物迁移的数值模拟

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1、５皆类号学号ＭＺ１３７１密级ＵＤＣ＾違叫义聲ＹＡＮＧＺＨＯＵＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ｜［Ｊ硕去学佐奋文业型）（专温度梯度下上壤渗流与污染物迁移的数值模拟，孙露露指导教师姓名卫波副教授．扬州大学．江苏扬州，２２５００９＿；杨申请学位级别：王程硕壬学科专业名称：动力工程２０１５．１２．６２０１５：．１２论文答辩日期论文提交日期：‘‘扬１日期：２０１５．１２＾１学位授予单位：大学学位授予答辩委员会主席：王业明２０１５年１２月■、＇１．４．ｒ

2、，、．．．、！－Ｖｔ—．－．．代码１１１１７分类号学校ＵＤＣ密级工程硕壬冷文温度梯度下±壤渗流与污染物迂移的数值模城专业名称动力工程指导老师杨卫波—研巧生孙露露扬州大学二〇—五年十二月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：Ｕ．Ｄ．Ｃ．Ｍ．Ｄ．ＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＮｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏ打ｏｆ化ｅｐａｇｅａｎｄｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｓｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｓｏｉｌｓｕｎｄｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｇ

3、ｒａｄｉｅｎｔＭａｏｒ：ＰｏｗｅｒｅｎｉｎｅｅｒｉｎｊｇｇＡｄｖｉｓｅｒ：Ａｓｓｏｃｉａｔｅｒｏｆｅ巧ｏｒＹａｎＷｅ化ｏｐｇＧｒａｄｕａｔｅＳｔｕｄｅｎｔ：ＳｕｎＬｕｌｕＹａｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＤｅｃｅｍｂｅｒ，２０１５＾摘要近年来全国环境问题日益突出，±壤污染作为环境问题重要方面，己引起业内人±的一广泛重视，并逐渐成为环境治理的项重要内容。研究止壤污染机理，探讨±壌污染过程中不同因素的影响规律，对于止壤污染的治理至关重要。实际的±壤污染过程同时包含水体渗流、溶

4、质迁移、热量传递、生物化学反应等多个方面，而目前绝大多数研究对于±壤溶质迁移的研巧并未考虑传热传质的稱合作用对±壤溶质迁移的影响。因此，本文基于±。壌中的水体渗流、溶质迂移、热量传递过程，对污染物在±壤中的迁移规律进行研究－本文利用±壤水恃性软件ＳＰＡＷ得到了±壤水分特征曲线及非饱和渗透系数曲线，并结合ＶａｎＧｅｎｕｃｈｔｅｎ数学模型，碗定了饱和含水率、残余含水率、主壤容重及饱和渗透－非饱和±壤为研巧对象系数等王壤特征参数，基于多孔介质传热、传质及；本文饱和－渗流理论－，建立了±壤中水体渗流溶质迁移热量传递稱合模型

5、并验证了模型的合理性。采用该模型对单污染源污染物在止壤中的迁移过程进行了非稳态数值模拟，研巧了不同入渗速度、初始含水率及±壤类型对止壤温度及污染物浓度的分布规律的影响，结果表明；入渗速度越大，，可Ｗ促进止壤中热量的扩散和对流，增强溶质的对流作用和廓散作用主壤温度及污染物迁移受渗流影响越显著一且越接近上壤地表，；孔隙率定的条件下，随着含水率的增大，±壤的导热系数与污染物的扩散速率増大，±壌温升与污染物迁移加快；±壤初始含水量与渗透系数均对±壤温升速率产生影响，而污染物的迁移主要受渗透系数影响。，为了研巧多个污染

6、源间的相互影响，对多个污染源迁移的模型进行了数值模拟探讨了入渗速度－、初始含水率、污染物浓度及空间分布对饱和非饱和止巧中污染物迁移规律的影响。结果表明；随着入渗速度及初始含水率的増加，多个污染源之间的相互影响更明显，污染物迁移范围与迁移速率増大：在稳定渗流过程中，污染源在±壤中的迁移受上层污染源和两侧污染源所影响，主壤中污染物的浓度分布与污染源浓度密切相关：随着污染源间距的増大，污染源间的相互影响变小，±壤中污染物的浓度增，污染物扩散范围加大加幅度变小，止壌中污染物的浓度分布与污染源空间分布密切相关。本文的研巧目

7、的旨在研究传热传质帮合作用下的溶质迁移机制，Ｗ期为主壤污染治理措施和环境评估提供必要的理论指导与技术支持。关键词；渗流污染物迁移：非饱和±壌；温度梯度；；数值模拟ＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｉｓｓｕｅｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｓｂｅｃｏｍｉｎｇｉｎｃｒｅａｓｉｎｌｓｅｒｉｏｕｓｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ．Ａｓａｎｉｍｏｒｔａｎｔｇｙｐａｓｐｅｃｔｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｉｓｓｕｅｓｓｏｉｌｏｌｈｉｔｉｏ打ｈａｓｒａｄｕａｌｌｙｂｅｃｏｍｅａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔ

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