不确定性条件下地下水石油污染物模拟与修复

论文摘要

针对不确定性条件下地下水污染物迁移转化的模拟和预测,本文提出一个改进分式模糊模拟(Modified Fractional Fuzzy Simulation,简称MFFS)方法用于预测在自然衰减条件下的含水层中甲苯和氧浓度。该方法将地下水污染物迁移模型、模糊参数分析集成为基本框架。与传统的分式模糊模拟比较,该方法减少了模糊参数的中间点,因此也减少了模拟时间。将该方法应用于中国北京平谷地区的含水层,其中有三个参数(纵向弥散度、水力传导系数和给水度)为模糊集。从污染地区的模拟结果可知不同的输入参数在不同时间和模糊截集水平都有不同的影响。同时根据自然衰减条件下模拟所得到的地下水甲苯和氧浓度分布,分别对该区域地下水进行P&T方案以及P&T和原位生物修复联用方案的水质模拟,在取得较好的修复效果的同时,也验证了MFFS的实用性。研究结果表明在不确定性条件下,MFFS方法不仅在地下水场地模拟过程中十分有效,同时也能够为风险评价、修复工程设计以及过程控制提供坚实的技术支持。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景与意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国内地下水模拟研究
• 1.2.2 国外地下水模拟研究
• 1.2.3 国外地下水修复模拟研究
• 1.2.4 地下水生物降解模型研究
• 1.2.5 地下水不确定性模拟研究
• 1.2.6 地下水模拟研究中的不足
• 1.3 主要研究内容、难点及创新点
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 难点及创新点
• 第二章 数值模拟软件BIOPLUME 3介绍
• 2.1 空间离散
• 2.2 时间离散
• 2.3 含水层水文地质特性
• 2.4 边界条件
• 2.5 初始条件
• 2.6 源与汇
• 2.7 吸附、源衰减、放射性衰减和离子交换变量
• 2.8 生物降解变量
• 2.9 数值参数
• 2.10 小结
• 第三章 研究区域概况
• 3.1 含水层的概化
• 3.2 研究区边界条件
• 3.2.1 侧向边界
• 3.2.2 垂向边界
• 3.3 初始条件
• 3.4 水力特性
• 3.5 水文地质参数
• 3.5.1 含水介质参数
• 3.5.2 用于计算补排量的水文地质参数
• 3.6 污染概况
• 3.7 生物化学参数
• 3.8 源汇项的计算
• 3.8.1 降雨入渗补给量
• 3.8.2 水库渗漏补给量
• 3.8.3 山前洪水补给量
• 3.8.4 山区侧向补给量
• 3.8.5 井灌回归补给量
• 3.8.6 地下水径流补给量
• 3.8.7 地下水开采量
• 3.9 小结
• 第四章 改进分式模糊模拟
• 4.1 自然衰减条件下的地下水数值模拟模型
• 4.2 改进分式模糊模拟模型（MFFS）
• 4.3 结果分析
• 4.4 小结
• 第五章 地下水修复模拟
• 5.1 修复方法介绍
• 5.1.1 物理化学修复方法
• 5.1.2 生物修复方法
• 5.2 修复方法应用
• 5.3 结果分析
• 5.4 小结
• 第六章 结论及展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 在学校期间发表的学术论文和参加科研情况
• 发表论文情况
• 参加科研项目情况
• 致谢
• 作者简介
• 教育经历
• 工作与实习经历