裂隙岩体溶质运移模型实验及运移规律初步研究

摘要

随着人类活动的不断扩大以及工农业生产的发展,生态环境的不断恶化,水资源的保护及利用已受到了社会的极大关注,各国都对地下水资源展开了研究,但这些研究主要集中在孔隙介质中进行,而裂隙介质方面研究较少.基于此,该文就岩石裂隙介质中污染物质的运移规律作了初步的研究,主要工作有以下几个方面:(1)分析总结了国内外溶质运移方面的相关资料,总结出了现阶段溶质运移方面的研究动态,提出了该文研究的方向及目标.(2)对地下水溶质运移数学模型的不同解法作一些探讨,尤其对彼克来特数较大时的特殊情况,探讨数值解的弥散与振荡.提出了简单近似的处理方法,并利用算例验证了模型解的正确性.(3)依照单裂隙岩体溶质运移理论,研究确定了裂隙中溶质运移的实验目标、实验原理;设计了一整套适合单裂隙岩体溶质运移理论研究的实验装置;总结出了切实可行的实验步骤及注意事项;进行了不同定解条件组合下的多组实验,取得了实验的第一手成果.(4)依照孔隙介质二维溶质对流弥散方程,结合实验所取得的成果,进行宏观比较分析,找出实验与计算的差距,然后对孔隙介质模型作进一步的修正,推导出了适合单裂隙岩体二维溶质运移的数学方程,并通过具体的实验结果验证了模型的正确性和实用性.(5)通过裂隙中溶质运移的多组实验结果进行横、纵向的比较分析,总结出了NaCL溶液浓度沿程变化的经验公式;结合实验结果针对所推导出的数学模型拟合出适合单裂隙岩体的溶质运移弥散系数.(6)结合某电厂一期贮灰场工程,应用所建立的数学模型对该工程的输灰水渗透可能对周边环境的影响进行初步分析评价,获得了初步结论,亦为类似工程提供参考依据.(7)总结了该文的不足之处及未解决的问题,提出了展望.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1问题的提出

1.2地下水溶质运移模拟研究现状

1.3裂隙介质溶质运移研究现状

1.4待研究的问题

1.5本文研究要点

第二章地下水溶质运移理论模型

2.1引言

2.2溶质运移对流-扩散模型的基本理论研究

2.3溶质运移模拟算例

2.4差分方程解的修正探讨

2.5小结

第三章裂隙模型溶质运移实验

3.1引言

3.2裂隙中的溶质运移实验研究

3.3实验测量组合设计

3.4实验结果分析

3.5本章小结

第四章裂隙模型溶质运移基本规律研究

4.1前言

4.2裂隙模型溶质运移的表观特征分析研究

4.3裂隙模型溶质运移的基本规律及数学模型

4.3.1对称水流条件下的NaCL溶质在裂隙中的运移规律

4.3.2非对称复杂水流条件下溶质运移规律

4.3.3裂隙介质中溶质运移的数学模型研究

4.3.4裂隙模型溶质运移参数的确定及模型正确性的验证

4.3.5数学模型的应用

4.4本章小结

第五章裂隙模型溶质运移理论在灰坝工程中的初步应用

5.1引言

5.2镇江电厂贮灰场工程概况

5.3灰坝坝体、坝基渗流模型

5.4灰水典型溶质成份的迁移物理概化模型

5.5本章小结

第六章结论与展望

6.1全文总结

6.2有待进一步研究的问题和研究展望

参考文献

致谢