本文關(guān)鍵詞：均質(zhì)孔隙介質(zhì)滲流實(shí)驗(yàn)中的非均勻滲流現(xiàn)象的定量化研究

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【摘要】：地下水資源是水資源的重要組成部分，是制約我國干旱、半干旱地區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的重要因素。我國地下水污染形式嚴(yán)峻，尤其是孔隙介質(zhì)地下水的污染，而且對(duì)污染物在地下水中遷移的研究還處于初級(jí)階段。進(jìn)行孔隙介質(zhì)的水文地質(zhì)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，是研究孔隙介質(zhì)地下水中溶質(zhì)遷移規(guī)律的重要手段，實(shí)驗(yàn)中常采用均質(zhì)介質(zhì)來進(jìn)行研究，認(rèn)為均質(zhì)介質(zhì)中的滲流也應(yīng)該是均質(zhì)的，但是大量實(shí)驗(yàn)證明，即使是均質(zhì)介質(zhì)，也可能發(fā)生非均勻滲流現(xiàn)象,該種現(xiàn)象一旦發(fā)生，對(duì)地下水滲流和溶質(zhì)的時(shí)空分布，都將產(chǎn)生必然的影響，進(jìn)而影響人們正確的處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此非均勻滲流現(xiàn)象應(yīng)該引起相關(guān)科學(xué)工作者的重視。 本文通過均質(zhì)中砂、粗砂不同水力梯度下的六組滲流實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，研究了均質(zhì)介質(zhì)中非均勻滲流現(xiàn)象的規(guī)律、影響因子，通過SPSS統(tǒng)計(jì)軟件中計(jì)算分析，得到滲流過程中不同觀測(cè)位置的邊界影響函數(shù)，主要成果和結(jié)論如下： 1、對(duì)于均質(zhì)的中砂、粗砂介質(zhì)，其滲流過程中的溶質(zhì)運(yùn)移狀態(tài)并不是理想條件下的活塞式運(yùn)移狀態(tài)，而是會(huì)發(fā)生非均勻滲流現(xiàn)象。 2、在滲流槽上游，由于溶質(zhì)均勻進(jìn)入，滲流槽內(nèi)的濃度分布方式也為均勻分布，表現(xiàn)為活塞式運(yùn)移，，各組實(shí)驗(yàn)中上游觀測(cè)孔兩側(cè)邊界區(qū)域與中間主流向區(qū)域出現(xiàn)示蹤劑濃度峰值的時(shí)間差在0~10min以內(nèi)，但是隨著溶質(zhì)運(yùn)移距離的增加，開始出現(xiàn)非均勻滲流現(xiàn)象，表現(xiàn)為靠近邊界的溶質(zhì)運(yùn)移速度較遠(yuǎn)離邊界的中間主流向快，這種差距從上游到下游變的越來越大，兩側(cè)邊界與中間主流向觀測(cè)孔出現(xiàn)峰值濃度的時(shí)間差也逐漸增大，從0~10min增大到50~100min，根據(jù)觀測(cè)孔數(shù)據(jù)計(jì)算的滲流速度和彌散系數(shù)發(fā)現(xiàn)，介質(zhì)中的彌散度變化不大，而滲流速度則是靠近邊界滲流速度快，中間主流向慢。 3、基于滲流與溶質(zhì)運(yùn)移的非均勻特征定性分析，理論分析并構(gòu)建了非均勻滲流的校正函數(shù)范型，利用實(shí)驗(yàn)示蹤劑濃度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，基于統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，確定了不同方案的非均勻滲流的校正函數(shù)（即邊界影響函數(shù)）。 4、將構(gòu)建的非均勻滲流校正函數(shù)耦合到水動(dòng)力彌散模型的解析解中，應(yīng)用于不同實(shí)驗(yàn)中預(yù)測(cè)各觀測(cè)點(diǎn)的濃度變化，通過對(duì)比耦合數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)繪制的濃度曲線圖和濃度等值線圖，驗(yàn)證了耦合函數(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)的預(yù)測(cè)與實(shí)際結(jié)果相符，說明了考慮滲流非均勻特征的水動(dòng)力彌散解析解模型更加符合客觀實(shí)際，可以用于相應(yīng)方案不同時(shí)刻溶質(zhì)空間運(yùn)移的預(yù)測(cè)。 5、通過大量的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算得出，在均質(zhì)介質(zhì)中，非均勻滲流現(xiàn)象是存在的，并且這種現(xiàn)象是有規(guī)律可循的，通過構(gòu)建校正函數(shù)，對(duì)理想條件的對(duì)流彌散方程進(jìn)行校正可以科學(xué)正確預(yù)測(cè)滲流過程中的非均勻滲流現(xiàn)象，對(duì)于孔隙介質(zhì)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)有著積極的作用。
【關(guān)鍵詞】：孔隙介質(zhì) 溶質(zhì)運(yùn)移 非均勻滲流 室內(nèi)實(shí)驗(yàn) 校正函數(shù)
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TV139.1
【目錄】：

• 中文摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-23
• 1.1 研究背景及選題依據(jù)12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-21
• 1.3 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)方法21-23
• 第2章 均質(zhì)孔隙介質(zhì)非均勻滲流的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)23-30
• 2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>23
• 2.2 實(shí)驗(yàn)理論基礎(chǔ)23-27
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)27
• 2.4 實(shí)驗(yàn)材料與裝置27-29
• 2.5 實(shí)驗(yàn)過程與數(shù)據(jù)記錄29-30
• 第3章 均質(zhì)介質(zhì)非均勻滲流特征分析30-55
• 3.1 中砂均質(zhì)介質(zhì)非均勻滲流特性分析30-44
• 3.2 粗砂均質(zhì)介質(zhì)非均勻滲流特征分析44-52
• 3.3 中砂與粗砂非均勻滲流特征對(duì)比52-53
• 3.4 均質(zhì)介質(zhì)非均勻滲流影響因素分析53-55
• 第4章 滲流場(chǎng)邊界影響函數(shù)構(gòu)建55-69
• 4.1 邊界影響函數(shù)建立的方法55-57
• 4.2 各方案邊界影響函數(shù)建立57-69
• 第5章 滲流場(chǎng)邊界影響函數(shù)的驗(yàn)證與應(yīng)用69-78
• 5.1 滲流場(chǎng)邊界影響函數(shù)驗(yàn)證69-74
• 5.2 各方案邊界影響函數(shù)對(duì)比74-75
• 5.3 耦合邊界影響函數(shù)的水動(dòng)力彌散模型的應(yīng)用75-78
• 第6章 結(jié)論與建議78-80
• 6.1 結(jié)論78
• 6.2 建議78-80
• 參考文獻(xiàn)80-87
• 作者簡(jiǎn)介及攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文87-88
• 致謝88

【參考文獻(xiàn)】

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中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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本文編號(hào)：773664