本文關(guān)鍵詞：有限體積法在土壤重金屬污染物滲流規(guī)律中的仿真應(yīng)用

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【摘要】：近年來(lái),隨著人口的急劇增加以及工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展,土壤重金屬污染日益嚴(yán)重,環(huán)境污染和生態(tài)惡化問(wèn)題日益嚴(yán)峻,破壞生態(tài)的同時(shí)更危害到人類健康。數(shù)值模擬是解決實(shí)際問(wèn)題的一種有效方法。本文的主要目的是研究土壤水動(dòng)力學(xué)和溶質(zhì)運(yùn)移原理對(duì)重金屬滲流污染的影響,采用有限體積法對(duì)重金屬污染物運(yùn)移模型進(jìn)行數(shù)值求解,運(yùn)用MATLAB語(yǔ)言模擬重金屬污染物在土壤中運(yùn)移的動(dòng)態(tài)過(guò)程,通過(guò)對(duì)計(jì)算結(jié)果的可視化處理、比較分析,得到的主要結(jié)論有:(1)針對(duì)液態(tài)重金屬污染物在土壤中的滲流問(wèn)題研究得出不同單位貯藏量、滲透系數(shù)在給定滲流場(chǎng)下的水頭、滲流量的變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)單位貯藏量、滲透系數(shù)等因素對(duì)液態(tài)重金屬污染物在土壤中的滲流運(yùn)移都有不同的影響。單位貯存量越小,液態(tài)重金屬污染物運(yùn)移速度越快;滲透系數(shù)越小,液態(tài)重金屬污染物速度越慢;反之亦然。(2)研究重金屬污染物在不同土壤密度、分配系數(shù)、土壤含水量、對(duì)流速度、彌散速度下的濃度變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)土壤密度、分配系數(shù)、土壤含水量、對(duì)流速度和彌散速度對(duì)土壤中重金屬污染物的滲流遷移都有不同的影響。在相同的時(shí)間內(nèi),對(duì)流速度越大,重金屬污染物運(yùn)移范圍越廣;彌散速度越大,重金屬污染物運(yùn)移范圍越廣;土壤含水率越大,重金屬污染物運(yùn)移范圍越廣;分配系數(shù)越大,重金屬在土壤中運(yùn)移距離越小;土壤密度越大,重金屬運(yùn)移范圍越小;反之亦然。在發(fā)生重金屬污染泄露事件時(shí),上述研究可為重金屬污染物滲流的控制、事件的進(jìn)一步發(fā)展和更大范圍的污染預(yù)測(cè)、評(píng)價(jià)、決策提供理論指導(dǎo),具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。
【關(guān)鍵詞】：有限體積法 滲流 重金屬污染物 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X53;O241.82
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 研究背景及意義12-13
• 1.2 土壤重金屬研究13-16
• 1.2.1 重金屬污染物的來(lái)源13-14
• 1.2.2 重金屬污染的危害14
• 1.2.3 重金屬污染的治理14-15
• 1.2.4 土壤溶質(zhì)運(yùn)移與數(shù)值模擬方法研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本文的主要內(nèi)容16-17
• 1.4 本章小結(jié)17-18
• 第2章 有限體積法的基本原理18-22
• 2.1 引言18
• 2.2 有限體積法基本思想18
• 2.3 有限體積法控制體與網(wǎng)格劃分18
• 2.4 二維問(wèn)題的離散方程18-21
• 2.4.1 二維問(wèn)題控制方程18-19
• 2.4.2 二維問(wèn)題控制體積19
• 2.4.3 二維問(wèn)題控制方程的積分19-21
• 2.5 本章小結(jié)21-22
• 第3章 非飽和土壤水分入滲的有限體積法數(shù)值模型22-26
• 3.1 土壤水分運(yùn)移的基本理論22-23
• 3.1.1 土壤含水率22-23
• 3.1.2 土壤密度23
• 3.1.3 彌散系數(shù)23
• 3.2 土壤水分運(yùn)移的數(shù)學(xué)模型23
• 3.3 有限體積法數(shù)值模型23-25
• 3.4 本章小結(jié)25-26
• 第4章 重金屬污染物滲流微分方程與有限體積法數(shù)值模型26-36
• 4.1 重金屬污染物在土壤中運(yùn)移的影響因素分析26
• 4.2 液態(tài)重金屬污染物運(yùn)移有限體積法數(shù)值模型26-29
• 4.2.1 數(shù)學(xué)模型26-27
• 4.2.2 控制方程的積分27-28
• 4.2.3 定解條件的離散28-29
• 4.2.4 滲流量計(jì)算29
• 4.3 重金屬污染物在飽和土壤中運(yùn)移有限體積法數(shù)值模型29-31
• 4.3.1 數(shù)學(xué)模型29-30
• 4.3.2 控制方程的積分30-31
• 4.4 重金屬污染物在非飽和土壤中運(yùn)移有限體積法數(shù)值模型31-34
• 4.4.1 數(shù)學(xué)模型31-32
• 4.4.2 控制方程的積分32-34
• 4.5 定解條件34
• 4.5.1 初始條件34
• 4.5.2 邊界條件34
• 4.6 本章小結(jié)34-36
• 第5章 模擬仿真36-48
• 5.1 液態(tài)重金屬污染物在土壤中滲流運(yùn)移的數(shù)字仿真36-39
• 5.2 重金屬污染物在飽和土壤中運(yùn)移的數(shù)字仿真39-47
• 5.3 本章小結(jié)47-48
• 第6章 總結(jié)與展望48-50
• 6.1 總結(jié)48
• 6.2 展望48-50
• 參考文獻(xiàn)50-54
• 附作者攻讀學(xué)位期間的科研成果54-56
• 致謝56

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1022325