一、确定河流纵向弥散系数的正态分布图解法（论文文献综述）
白志鹏,王南,杜佩颖,雷柏伟[1]（2021）在《矿井复杂管网内有害气体的非稳态运移模型与实验研究》文中研究说明为了实现矿井复杂管网内瞬时有害气体浓度的快速预测,基于一维非稳定流动微分方程,建立瞬时有害气体在矿井风网内运移的动态弥散运移模型,分析了有害气体云团在巷道交叉点处的变化规律,提出利用稳态风网模拟计算结果结合Floyd路径规划算法对监测点有害气体浓度进行快速计算方法,同时利用大尺寸实验巷道模型开展示踪气体实验验证了数学模型的准确性。研究结果表明:瞬时释放的有害气体在巷道内的传播规律符合高斯分布模型,有害气体云团在复杂管网内的传播规律满足节点浓度叠加定律,实验测试SF6浓度峰值与模拟计算峰值最大误差为9.56%,预测峰值到达时间最大误差为3.88%。因此,仅考虑气体随流平移和弥散作用就能较好的预测有害气体云团在复杂管网内的运移特征,研究结果为矿井控风措施制定提供了技术支撑。
李琪[2]（2021）在《溶潭容积和管道长度对岩溶管道溶质运移的影响研究》文中认为岩溶管道中发育的溶潭结构常导致野外穿透曲线的拖尾,管道长度对穿透曲线也有显着影响,溶潭和管道长度对岩溶管道溶质运移的影响研究对野外穿透曲线的正确认识以及岩溶管道溶质运移的预测具有重要意义。虽然前期研究已经探讨了溶潭形态对岩溶管道溶质运移的影响,溶潭容积和管道长度对岩溶管道溶质运移的影响仍缺乏认识。本文将岩溶管道和溶潭结构概化为PVC圆管和水箱,设计不同尺寸、不同个数的水箱和不同管道长度,开展了室内示踪试验,分析了穿透曲线整体形态和校正峰值浓度、平均运移时间、时间方差、后段溶质羽穿透时间、主体溶质穿透时间及溶质羽穿透时间六个特征参数与溶潭容积、流量、管道长度的关系,同时用用暂时存储模型模拟实验穿透曲线,建立了弥散系数、主通道横截面积、存储区横截面积、交换系数及存储区容积五个溶质运移模型参数与水箱容积、流量、管道长度的关系式,最后根据该关系式对岩溶管道的几何结构如管道横截面面积、溶潭容积进行预测。实验结果表明:随着水箱容积（尺寸或个数）增加,穿透曲线拖尾程度逐渐增强,峰值浓度逐渐减小;随着流量升高,曲线拖尾程度逐渐减弱,对称和不对称水箱的峰值浓度先升高后降低,随着管道长度的增加,曲线拖尾逐渐变短,峰值浓度轻微降低,逐渐接近正态分布。除了对称水箱的主体溶质穿透时间随着尺寸增大基本不变,与水箱个数呈指数增长关系外,时间特征参数基本与水箱容积呈线性关系,校正峰值浓度与水箱容积呈幂函数关系。容积相同时,两种水箱形态下集中分布（不同尺寸）的运移时间方差、后段溶质羽穿透时间、全部溶质穿透时间大于离散分布（不同个数）,而两种分布的平均运移时间基本一致。不对称水箱的主体溶质穿透时间、校正峰值浓度在两种分布条件下基本一致。平均运移时间与水箱容积呈良好的线性关系,不对称水箱中主体溶质穿透时间、校正峰值浓度与水箱容积呈良好的线性、幂函数关系,对野外利用穿透曲线特征参数预测岩溶管道中溶潭的容积具有指示意义。随着流速增大,平均运移时间、运移时间方差与容积的线性关系式的斜率逐渐减小。所有时间特征参数与流量呈幂函数关系;随着水箱尺寸增大,两种水箱的运移时间方差及不对称水箱的主体溶质穿透时间与流量关系的斜率变化较为明显。平均运移时间随着管道长度的增加呈显着线性增大,运移时间方差、后段溶质羽穿透时间、溶质羽穿透时间随着管道长度的增加而线性减小。校正峰值浓度随管道长度的增加略微降低,主体溶质穿透时间随管道长度的增加轻微增大。模拟结果表明:存储区横截面积、存储区容积与水箱容积呈良好的线性关系（As=0.00766V+2.481E-6,R2=0.97,Vs=0.8058V+1.923E-4,R2=0.97）,不随流量的增加而增大,故两参数可用于预测水箱的实际容积,使用存储区横截面积估计水箱容积的最大误差为23.3%。主通道横截面积随水箱容积的增大基本不变,随流量的增加轻微增大,其值在不同条件下都与管道实际横截面积大致相同,故可用该参数预测管道横截面积。弥散系数在两种水箱下的规律不同,交换系数在两种水箱分布情况下的规律不同,且两参数都随着流量的增大逐渐增加,与流量呈良好的正相关关系。不同水箱形态、不同水箱分布及不同流量条件下弥散系数和交换系数和水箱容积的关系有明显的区别,不能得到统一的关系式,难以直接预测内部管道结构。弥散系数、存储区横截面积及交换系数都随着管道长度的增加而减小,且与管道长度呈良好的线性关系。主通道横截面积和存储区容积都随管道长度的增加保持不变。本文分析了穿透曲线和溶质运移模型参数与溶潭容积、流量和管道长度的关系,对野外岩溶管道穿透曲线的定量分析和管道结构的解析具有重要意义,为进一步预测和控制地下水污染提供了重要依据。
覃海光[3]（2021）在《气体脉冲示踪反演好氧堆肥堆体空气阻流区参数方法的研究》文中提出城市污泥是污水处理的副产物,产量巨大,好氧堆肥是城市污泥的主要处理方式之一。尽管好氧堆肥可以有效实现减量、无害和资源化,但依然存在一些问题,如堆肥过程中产生和排放臭气如硫化氢（H2S）、氨气（NH3）、挥发性有机物（VOCs）和温室气体如氧化亚氮（N2O）和甲烷（CH4）等,这些有害尾气的排放不仅带走C、N等元素导致堆肥产品的质量降低,还对大气造成二次污染。好氧堆肥过程中产生的有害尾气主要发生在堆体物料颗粒的厌氧区域。颗粒厌氧区的分布受空气阻流区影响,但目前缺乏关于空气阻流区特征及其对影响尾气排放规律的影响进研究,作为空气阻流区参数反演关键步骤的气体示踪实验,目前尚未建立起适于堆肥物料的示踪条件。因此,本研究拟以城市污泥好氧堆肥过程为研究对象,建立基于两区流模型的堆体物料空气阻流区参数反演方法,为研究堆体内流场特征影响氧气传质及颗粒厌氧区分布提供方法。为建立堆体物料空气阻流区参数反演方法,选用不同示踪气体（H2、He和C2H6）、不同脉冲量（50、100和200 m L）以及不同柱型（圆柱型:高300 mm,直径100 mm;棱柱型:高300 mm,边长100 mm）进行示踪实验,载气为N2,载气流速为20 m L/min。结果在穿透曲线上H2出峰最快,C2H6拖尾最严重。用H2作为示踪气体反演出来流动区比率β均为1,接近一维的对流-弥散方程,因为H2密度小、弥散系数大导致示踪结果失真。He反演出来β和ω分别为0.47±0.06和2.12±0.45,稳定性较好。C2H6反演得到的β和ω分别为0.57±0.24和3.65±1.45,稳定性最差。最终选用He作为示踪气体。50、100和200 m L示踪剂脉冲量条件下,在示踪柱内的示踪阶段示踪气体的回收率分别为60.1%±2.2%、56.3%±1.08%和49.6%±1.72%,60 mim后浓度分别降到0.27～0.36%、0.59～0.87%和1.08～1.36%。大脉冲量回收率低,小脉冲量出峰早、稳定性相对较差,最终选用100 m L脉冲量。柱状示踪柱回收率为56.3%,棱柱型示踪柱的回收率为46.3%。棱柱型示踪柱存在的阻流区较多,边壁效应也较为严重。棱柱型示踪柱穿透曲线较为平缓,峰值也比圆柱型的小。最终选用圆柱状作为示踪柱。分析气体扩散特性和两区流流场特征参数对气体穿透堆体过程的影响。用STANMOD-CXTFIT软件作不同参数的气体含量-时间穿透曲线,其中弥散系数在0.2～20间随着穿透时间缩短,气体更容易穿透堆体,穿透浓度也随之减小;流动区比率系在0.1～0.9间,气体不易被穿透,穿透浓度峰值增大;交换系数的在0.1～5间,随着交换系数的增大,气体更容易穿透堆体,穿透浓度随之减小。通过分析穿透规律,获得气体扩散特性和两区流流场特征参数对气体穿透堆体过程的影响和参数变化对堆体中堆肥尾气流场特征的影响。在建立示踪方法后,在上述示踪条件下使用城市污泥好氧堆肥物料升温期和高温期做气体脉冲示踪实验。升温期的物料容重为0.55±0.07,其流动区比率系数β在0.61～0.73之间,气体交换系数ω在1.80～2.95;高温期的物料容重为0.64±0.07,其流动区比率系数β在0.54～0.68之间,气体交换系数ω在1.48～1.72。说明堆肥中升温期和高温期都有明显的两区流现象,并且高温期出现的阻流区比升温期多,期间气体交换量也较升温期少。物料容重对两区的流动区比率系数和气体交换系数影响较大。利用反演得到的结果对氧气浓度在堆体内变化进行预测,可以根据氧气浓度的变化情况为优化堆肥通风量、间歇通风时间和堆体高度等提供参考。
王欣桐[4]（2021）在《复杂岩溶管道介质示踪—水力层析反演方法及工程应用》文中指出近年来,在我国岩溶地区水利、采矿、铁路、地热等地下工程建设蓬勃发展。岩溶管道交错复杂,含水层呈高度非均质性,给岩溶水资源区域勘探评价带来了诸多难题,导致了该地区地质灾害频发、地下工程建设难度极大。岩溶管道系统中蕴藏的丰富地下水资源是致使地质灾害发生的源动力,也是造成工程地质问题的元凶。岩溶地质结构的高度复杂性使溶质运移过程极具隐蔽性,其规律难以直观判定,现阶段多依赖于地球物理勘探手段解译岩溶致灾构造特征。但地球物理参数场与渗透系数、储水系数等水文地质参数间的定量关系往往与特定场地有关,同时现有研究针对岩溶含水介质开展的水文地质层析反演研究也处于探索阶段,岩溶含水系统的表征涉及较大不稳定性及不确定性,面临巨大挑战。因此,探究岩溶管道介质溶质运移过程机理,开展复杂岩溶管道介质水文地质参数识别成像表征研究,对于准确判识岩溶致灾构造特征、规避地下工程施工风险具有重要意义。根据上述问题,本文以理论分析、数值模拟、室内试验及工程验证为主要研究手段,归纳并总结了三类概化岩溶管道介质溶质运移规律,研制了一套复杂岩溶管道室内砂箱试验系统,建立了岩溶管道含水层示踪-水力联合层析反演体系,基于实验室及工程尺度分别开展了方法验证分析,以期为准确判识岩溶管道致灾构造结构特征提供理论参考和支撑,本文的主要研究工作及成果如下:（1）基于统计矩分析的岩溶管道溶质运移规律分析及定量示踪试验研究。将岩溶管道介质概化为分支管道、溶潭及跌水三类概化结构模型,构建了岩溶管道示踪试验系统,在瞬时投放条件下,开展了基于岩溶管道介质的定量示踪试验研究,探讨了概化岩溶结构几何尺寸、结构形态、数目分布等要素对溶质运移过程的影响,分析了示踪浓度响应特征,归纳了复杂岩溶管道溶质运移规律。引入统计矩分析,确定了平均停留时间、空隙扫掠体积、系统弥散性、累计流量与储水率以及洛伦兹系数等传质参数,系统地分析了不同岩溶管道结构的统计水力特性,总结了典型岩溶管道结构示踪曲线特征,建立了岩溶管道特征与示踪停留时间分布曲线间的定量联系。（2）基于SimSLE算法的岩溶管道介质水力层析反演成像及优化设计分析。根据已提出的支管道、溶潭及跌水三类概化岩溶管道结构,选取了平均弯曲度和管道投影密度为量化岩溶发育程度评价指标,建立了具有相同发育等级的岩溶管道模型,采用同时连续线性估计算法解译水头数据,开展了非均质岩溶管道含水层水文地质参数高精度空间分布探测研究,总结了概化岩溶管道地质体的水文地质参数成像特征,分别在瞬态及稳态水头响应条件下,分析了不同抽水及观测密度及初始估计等要素对成像精度的影响,提出了岩溶含水层野外抽注水试验优化设计原则,证实了先验地质信息在岩溶管道结构成像中的重要作用,最后基于结果参数估计为初始条件的独立抽水试验,检验了估计水文地质参数空间分布的可靠性和鲁棒性,为典型岩溶管道含水介质判识及地下水流溶质运移过程预测建立了理论基础。（3）基于SIRT算法和交错网格的典型岩溶管道介质示踪旅行时反演成像方法研究。以溶质浓度波前扩展形式描述溶质运移过程,构建了射线慢度与渗透性的定量关系,建立了基于联合迭代重建算法的示踪旅行时反演成像方法。引入交错网格概念,保证了收敛速度仅受粗网格分辨率边际计算需求影响,抑制了修正更新过度;基于结果矩阵奇异值分解,提取了沿不同传质路径零空间能量分布,实现了局部成像可靠度评估。针对已提出的概化岩溶管道结构,构建多级示踪注入及观测系统,开展了示踪数值试验,获取突破曲线、提取旅行时数据信息。成像结果识别了管道分布及其连通性,验证了示踪旅行时重建岩溶管道介质非均质性的潜力,为高精度水文地质参数成像提供了模型数据支持。（4）复杂岩溶管道含水介质示踪-水力层析反演成像方法及首次室内砂箱试验验证。针对岩溶管道介质水力层析成像精度依赖于先验地质信息,推导了示踪旅行时与导数峰值时间转换因子,基于成像参数敏感性分析开展了早期旅行时优选,提取示踪旅行时成像作为已知先验约束,对瞬态水力反演分析进行信息补偿,建立了示踪-水力联合反演成像方法。在实验室尺度下,采用多孔管道及筛分砂,构建了复杂岩溶管道含水介质二维砂箱试验系统,借助砂芯取样、泵送抽水、流通试验及示踪试验等多种水文地质分析手段,获取了砂箱整体有效渗透系数,开展了实验室尺度示踪-水力联合反演成像研究;创造性地水头信号视为射线处理,结合水力旅行时与导压系数的定量关系,针对降深导数旅行时开展了层析反演分析,以进行对比分析。针对成像结果,分别从可视化评估、解析解对比、统计分析及局部值比较方面,对比分析了上述方法的准确性及适用性。纳入了示踪数据及水头信号的联合反演分析揭示了更多岩溶管道结构细节,为非均质岩溶含水层成像及管道结构判识提供了有力支持,为揭示工程尺度岩溶管道介质非均质性,实现介质特征高精度表征提供合理有效的途径。（5）针对岩溶集中涌水通道探测治理问题,依托华润河景凹陷式石灰石矿山二期采坑涌水治理工程开展了现场应用,开展了岩溶含水层非均质性水文地质参数反演研究。根据现场水文示踪试验,明确了矿区关键涌水来源,量化了矿区岩溶含水层传质特性,结合矿山示踪层析反演研究结果,探明了东侧及东南侧富水异常区,确定了主要径流带与涌水点之间的水力联系,为非连续帷幕带施工及钻孔设计优化方案提供了理论支持。随后,将涌水过程视为水力刺激,基于示踪信息及注浆过程地下水位响应监测数据,刻画了注浆后期矿区东侧水文地质参数空间分布,评估了非连续帷幕带及止浆垫取得的注浆堵水效果,从工程尺度验证了本文方法在表征岩溶地层非均质性方面的潜力。
虎胆·吐马尔白,穆丽德尔·托伙加,朱珠[5]（2021）在《北疆典型土壤纵向弥散系数试验》文中研究指明【目的】研究不同土壤质地对土壤纵向弥散系数和弥散度的影响。【方法】根据土壤物理学及水动力弥散理论,以新疆北疆较为常见的典型砂壤土、粉壤土、壤土为例,NaCI为示踪剂,采用室内一维土柱垂直入渗试验测定纵向弥散系数。【结果】不同土壤质地,渗流速度越小弥散系数越小,渗流流速越大,达到土壤溶质浓度峰值的时间越短,且峰值浓度越大。砂壤土渗流速为0.020 cm/min,纵向弥散度为2.88 cm;粉壤土渗流速度为0.018 1 cm/min,纵向弥散度为3.85 cm;壤土渗流速度为0.011 cm/min最小,纵向弥散度为2.44 cm。【结论】弥散系数和弥散度取决于土壤质地类型与渗流流速。
曹彤彤[6]（2020）在《基于贝叶斯理论的地下水模型评价》文中进行了进一步梳理由于地下水系统的复杂性和人类认知的局限性,地下水模型和真实的地下水系统间始终存在差异,导致模拟预测结果与真实情况存在偏差,影响地下水模拟的可靠性,这种偏差可归结为地下水模拟的不确定性。随着数值模拟技术在地下水资源评价和管理、地下水污染源识别、地下水污染修复与治理等领域的广泛使用,如何控制地下水数值模拟的不确定性、提高模拟及预测结果的可靠性,已成为近年来地下水领域研究的热点和难点问题。模型结构不确定性会导致存在多个可能的地下水模型可用于描述地下水系统,如含水层空间结构的不同刻画方式、污染物化学反应模型的不同定义等,且不同模型具有不一致的模拟和预测表现。基于贝叶斯理论的多模型分析方法,如贝叶斯模型平均（BMA）、贝叶斯模型选择（BMS）,已成为当前地下水模型结构不确定性定量分析及控制的主要方法。如何科学合理、准确高效地进行模型评价即模型后验权重的计算,是应用贝叶斯多模型分析方法进行不确定分析与控制的关键。本次研究针对模型评价中的两个关键环节,即模型边缘似然值的计算和模型先验权重的赋值,开展研究和创新工作,并应用于地下水污染源识别,研究成果如下:（1）提出基于Adaptive Metropolis（AM）算法的嵌套抽样算法（NSE＿AM）用于计算模型边缘似然值。针对嵌套抽样算法（NSE）中局部限制抽样（constrained local sampling）效率低下问题,应用AM算法对局部限制抽样算法进行改进,提出基于AM的嵌套抽样算法（NSE＿AM）。将该算法与原有的基于Metropolis-Hasting的嵌套抽样算法（NSE＿MH）进行对比分析,通过多个线性、非线性解析函数及地下水流模型案例,验证了NSE＿AM在准确性、收敛性和稳定性上较NSE＿MH有所提高,但在计算的稳定性上提升不显着。（2）提出基于MT-DREAM（zs）算法的嵌套抽样算法（NSE＿MT）用于计算模型边缘似然值。为进一步提高NSE中局部限制抽样的效率,应用MT-DREAM（zs）算法对局部限制抽样算法进行改进,提出基于MT-DREAM（zs）算法的嵌套抽样算法（NSE＿MT）。通过系列基准测试,对NSE＿MT和已有的算法（AME、NSE＿MH、NSE＿DR、POLYCHORD和GAME）进行对比分析。结果发现,NSE＿MT在计算的准确性、稳定性和收敛性较原有的嵌套抽样算法（NSE＿MH、NSE＿DR）均有明显提高,且计算效率优于GAME算法和POLYCHORD算法。然而,NSE＿MT对于高维、多峰复杂问题,准确性逊色于GAME和POLYCHORD算法。（3）将贝叶斯模型选择方法用于地下水污染源识别。针对污染源识别中的多模型问题,通过计算模型边缘似然值进行模型选择,利用污染源特征后验分布进行污染源识别。通过三维非均质地下水溶质运移模型和真实的地下水纳米Ti O2运移砂柱试验两个案例,研究了模型结构不确定性在地下水污染源识别中的重要影响,以及进行模型评价的必要性。（4）提出相关矩阵法进行贝叶斯模型平均（BMA）先验权重的赋值。针对传统多模型分析中使用均匀模型先验权重的缺陷,提出基于相关矩阵的模型先验权重分配方法,能够有效惩罚相关性强的模型,可以有效提高BMA的预测性能。将该方法应用于两个算例中,包括理想条件下的三维非均质地下水流模型和新疆南部提孜那甫河流域的融雪径流模型,验证了所提出方法的有效性。
刘丹[7]（2020）在《人工回灌过程中耦合胶体效应影响下CHCl3的形成及迁移转化机制》文中研究表明地下水资源作为水资源的重要组成部分,越来越多的地下水资源被人类所利用,而人类活动对地下水资源的过度开采引发一系列环境地质问题。地下水人工回灌技术即将地表等多种水源回灌到目标含水层中,可有效缓解地下水不合理开发利用所带来的环境地质问题,但人工回灌技术应用过程中不仅涉及外部水源的水质条件,还涉及对地下水水动力场和水化学场的扰动。因此,保障地下水环境安全稳定是人工回灌技术广泛应用的前提条件。基于回灌水源的多样性,为防止潜在污染物进入到地下水环境中,对回灌水源进行消毒预处理,有助于控制地下水免受病原体微生物的危害,该过程可有效保障回灌水源的水质条件。但消毒剂的存在易于形成消毒副产物（DBPs）对地下水环境造成二次污染;此外,人工回灌过程对地下水的扰动作用使得该过程中的胶体效应明显,胶体效应问题是影响DBPs在地下水中形成及迁移转化过程的又一关键因素。尽管已对人工回灌系统水源消毒过程中DBPs的形成及环境行为开展相关研究,但在此过程中DBPs耦合胶体效应下的形成规律如何?人工回灌过程中胶体效应对DBPs的迁移转化机制也有待进一步被查明。因此,本次开展人工回灌过程中DBPs耦合胶体效应影响下的形成及迁移转化机制的深入研究。地下水的DBPs污染问题日益突出,地下水有机污染成为危害人类健康的一种重要环境问题。CHCl3作为DBPs类污染物,因其检出率最高而引起关注。CHCl3在地下水中形成后经过各种物理、化学和生物作用,使其在地下水和介质中进行再分配,胶体由于较大比表面积、丰富的孔隙结构等特点使其具有良好的吸附能力,在地下水系统中影响污染物的环境行为。人工回灌过程中耦合胶体效应下CHCl3的环境行为特征研究成为DBPs污染中的重要研究内容,但目前尚未取得全面认识。基于此,本次研究依托国家自然科学基金《人工回灌条件下DBPs的形成机制及其耦合胶体效应影响下的迁移转化归宿》（41877175）及吉林大学研究生创新研究计划项目《人工回灌过程中耦合胶体效应影响下DBPs的形成机制及其影响因素研究》（101832018C051）,以威海市乳山河地下水库某回灌试验场地为研究区（面积约为225 m2）,针对氯化消毒水源回灌地下水形成的DBPs污染组分,选择检出率最高的CHCl3作为研究对象,在综合分析研究区已有勘查资料和研究成果基础上,通过补充地质、水文地质调查和地下水土样品采集测试,查明回灌场地水、土理化特征;随后开展不同人工回灌条件下CHCl3的形成实验及协同作用研究,建立CHCl3-典型胶体生成预测模型;开展野外人工回灌试验,分析人工回灌过程中地下水环境要素、典型化学组分和微生物群落特征的变化规律以及地下水中CHCl3耦合胶体效应影响下的迁移转化规律;在此基础上,以室内实验及场地回灌试验获得的相关参数为依据,建立人工回灌过程中CHCl3耦合胶体效应影响下的迁移转化模型,预测CHCl3迁移转化过程及时空分布特征,确定适合于场地水文地质条件下的回灌水源消毒剂浓度阈值,对人工回灌工作的实施和推广具有一定指导意义。通过本次研究,主要取得以下认识:1.氯化消毒水源回灌地下水过程中伴随着CHCl3的二次形成作用,其形成作用受反应时间、胶体浓度、氯倍率、pH、离子强度及类型等因素的影响:（1）CHCl3生成量随着反应时间的延长逐渐增大后趋于稳定,生成速率呈先增大后减小至不再形成CHCl3的趋势,SiO2胶体的存在对反应前体物的吸附作用使各时刻CHCl3生成作用均受到抑制,SiO2胶体易于吸附快反应基团,使反应初期快速反应阶段生成速率受胶体影响更大;（2）SiO2胶体易于吸附芳香族有机物,低氯倍率条件下脂肪族前体物起主导作用,CHCl3的形成受到抑制,随着氯倍率的增大,氯相对于前体物处于过剩状态,NaClO的水解产物占据了SiO2胶体的吸附点位,使得胶体效应对生成作用的影响减弱;（3）无胶体条件下随着pH的升高（59）,CHCl3生成量逐渐增大,但SiO2胶体存在条件下,pH>7时CHCl3生成量呈下降趋势,这是由于SiO2胶体电势电位为负值,酸性条件下H+与反应前体物发生竞争吸附作用强,且在高pH条件下腐殖酸呈线性结构,其结构变化影响SiO2胶体对腐殖酸的吸附作用;（4）SiO2胶体使金属阳离子对CHCl3的生成作用抑制能力增强,这是由于金属离子带有较高的表面电荷,在SiO2胶体具有改性作用影响下对芳香性有机物吸附能力增强,降低了CHCl3的生成量;Ca2+是具有络合能力的阳离子,腐殖酸通过Ca2+的架桥作用使更多的腐殖酸被胶体吸附导致生成量下降。2.利用切向流超滤装置对有、无胶体条件下达到稳定生成量的实验溶液进行粒径分级,分级后无胶体条件下>100 nm,10100 nm和<10 nm滤液中CHCl3浓度分别占总量的9.72%、9.08%、81.20%,CHCl3主要以溶解态形式存在;在10 mg/L的SiO2胶体存在条件下,各粒径等级滤液中CHCl3浓度分别占37.44%、7.63%、54.93%,>100 nm的胶体态CHCl3浓度为53.535μg/L,SiO2胶体对水中的CHCl3有强吸附作用,在总CHCl3浓度中所占比例增加27.72%。3.选择CHCl3生成量作为模型因变量,将反应时间、氯倍率、pH值、Na离子强度、Ca离子强度、SiO2胶体浓度六项指标作为自变量,利用多元回归分析方法和人工神经网络分析方法分别建立耦合胶体效应的CHCl3生成预测模型,结果表明人工神经网络模型表现出更高的适应性,相关系数为0.9753,进而为生成量预测提供科学依据。4.野外人工回灌试验表明,受吸附、生物降解等作用影响,CHCl3在地下水中的迁移速率低于示踪剂的迁移速率,且SiO2胶体抑制了CHCl3的迁移。胶体存在条件下,各监测井CHCl3的阻滞系数Rf和自然衰减速率常数k均增大,一方面即考虑形成作用,胶体存在条件下CHCl3初始浓度降低使得其迁移速率降低;另一方面,吸附SiO2胶体的含水层介质提供更多的有效吸附点位使CHCl3的迁移能力受到抑制。地下水环境要素和水化学组分特征变化规律显示,受阳离子交换和水-岩作用的影响,地下水中Ca2+浓度增大使得CHCl3的形成作用受到抑制;胶体存在条件下由原含水介质—CHCl3吸附系统改为含水介质—SiO2胶体—CHCl3吸附系统,吸附作用增强;此外,CHCl3的生物降解速率增大,但通过将生物降解速率常数与自然衰减速率常数对比发现生物降解作用的影响水平降低,吸附作用影响程度增加。5.人工回灌过程中微生物群落结构及多样性分析结果表明,原生地下水中以Proteobacteria（变形菌门）、Actinobacteria（放线菌门）为主,分别占53.01%和41.76%,回灌水源中主要是变形菌门（Proteobacteria）,占84.62%。在属水平上,原生地下水与回灌水源的优势菌属分别为Pseudarthrobacter（假杆菌属,29.87%）和Acinetobacter（不动杆菌属,31.53%）,当回灌水源中存在SiO2胶体时,含水层中的Acinetobacter（46.81%）进入到地下水系统中成为优势菌,其在降解烷烃、芳香烃等组分有重要作用,因此这一过程也对CHCl3的降解作用产生影响。除上述丰度较高的微生物群落外,回灌水源中存在少量Nitrosomonas（亚硝化单胞菌）、Nitrospira（消化螺菌属）、Flavobacterium（黄杆菌属）、Methylophage（甲基噬菌体）等多种可能通过共代谢作用降解CHCl3的细菌,在无胶体条件下回灌水源注入170 min时地下水样品中有该类微生物检出,且在试验后期各细菌丰度增大,表明该过程中存在CHCl3的共代谢过程使得在地下水中被富集;但在有胶体存在条件下,上述微生物在170 min时无检出,一方面胶体存在条件下抑制了细菌在地下水中迁移,另一方面课题组前期研究成果表明地下水中SiO2对氨氮等电子受体具有一定的吸附能力,抑制了微生物的生长。6.人工回灌过程中CHCl3耦合胶体效应影响下的数值模型和解析模型预测结果表明,胶体的存在一方面抑制了CHCl3在地下水中的二次形成作用,另一方面自然衰减速率增大,抑制CHCl3在地下水中的迁移。基于目前我国《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）规定的CHCl3浓度限值为0.06 mg/L,针对研究区水文地质特征条件提出了回灌水源的有效氯浓度阈值,即在保证地下水CHCl3迁移距离大于10 m不超过浓度限值的条件下,回灌水源的有效氯浓度阈值为1.25mg/L,加入10 mg/L SiO2胶体有效氯浓度阈值为1.93 mg/L;当CHCl3迁移距离大于30m不超过浓度限值的条件下,回灌水源的有效氯浓度阈值可提高至5.35mg/L,加入10 mg/L SiO2胶体回灌水源有效氯浓度阈值为7.05 mg/L。
张英[8]（2020）在《联用地下水年龄和稳定同位素解析硝酸盐污染源的演变》文中研究说明地下水硝酸盐污染危害人体健康,是一个全球性环境问题。为了实现地下水硝酸盐污染的有效防控,需要准确识别其污染来源与变化趋势。工业化和城镇化背景下高开采强度含水层硝酸盐的来源尤为复杂多变,是地下水硝酸盐源解析中的难点。本研究选取滹沱河冲洪积扇为典型区,综合利用地下水定年、硝酸盐氮氧同位素和多元统计方法,揭示强烈开采含水层中硝酸盐的污染源变化规律,识别出城镇化背景下地下水硝酸盐污染的主控闪素,建立了典型冲洪积扇含水层硝酸盐污染源演化的概念模式,为实现地下水硝酸盐污染的有效防控提供了关键科学依据。取得主要结论:（1）滹沱河冲洪积扇地下水NO3-含量时空分布差异显着:时间上,高含量硝酸盐（>15mg/L,以N计）由零星点状分布（1991年）逐步扩展至面状分布（2014年）,且在垂向上由50米以浅延伸至60-120m;空间上,高含量硝酸盐主要分布于城镇区、滹沱河河道带两侧及南部栾城污灌区。（2）联用3H-3He法和3H测年时间序列法计算研究区地下水年龄,建立了浅层地下水年龄结构。根据地下水年龄和采样时间,构建了地下水硝酸盐输入的时间序列。（3）利用氮氧同位素和地下水年龄,分别从定性和定量的层面解析不同土地利用类型地下水硝酸盐的来源及其变化。农田清灌区地下水硝酸盐来源由粪肥为主（51.2%）转变为粪肥和化肥的混合（化肥33.9%、粪肥32.7%）。农田污灌区地下水硝酸盐来源由工业污水为主转变为生.活污水为主。居民区地下水硝酸盐主要来源于污水和粪便（58.1%-64.7%）,并未随补给时间发生明显变化。土地利用变化区则由化肥和粪便的混合转变为污水和粪便。（4）分析了不同土地利用类型地下水硝酸盐随补给时间的演变过程,并识别出地下水硝酸盐污染的主控机制。地下水硝酸盐随补给时间整体呈增加趋势,其中农田区地下水硝酸盐污染主要受控于农业发展过程中化肥和粪便氮的输入;城市区地下水硝酸盐污染主要受快速城镇化、工业发展及地下水过量开采的影响。（5）在地下水硝酸盐来源变化和主控机制分析的基础上,将污染源的演化过程划分为三个阶段:农业初级发展阶段、大规模农业发展阶段和快速城镇化发展阶段。根据以上研究结果,提出了不同土地利用类型和不同地下水年龄的硝酸盐污染分类、分区防控对策。
朱永惠[9]（2020）在《裂隙-基质系统溶质运移规律解析与数值模拟研究》文中研究指明裂隙岩体溶质运移规律的研究及其定量刻画对于地下水污染防治十分关键。在裂隙岩体中,基质扩散的影响往往不可忽略。前人研究中的溶质运移模型通常不能刻画裂隙和基质具有不同反应速率的情况,或经常忽略基质扩散这一过程,本文针对当前裂隙溶质运移研究中存在的一些不足,采用解析与数值模拟的方法,开展平行裂隙-基质系统和粗糙裂隙-基质系统中溶质运移行为规律的研究,定量分析基质扩散对裂隙岩体溶质运移过程的影响,从而为设计裂隙岩体溶质运移示踪实验、解决许多地下工程建设、评价中面临的地下水水流、水质问题提供有力的理论依据。本文主要研究内容与认识如下。考虑基质和裂隙中具有不同化学反应速率,建立裂隙与基质耦合溶质运移数学模型。裂隙中溶质运移过程包括对流,吸附和一级化学反应,基质中包括分子扩散,吸附和一级化学反应。分别推导定浓度边界和指数衰减浓度边界条件下反应性溶质运移的解析解。采用COMSOL Multiphysics建立的数值模型结果与解析解十分吻合。基于敏感性分析探讨基质有效分子扩散系数、基质孔隙度以及裂隙隙宽等参数对裂隙-基质系统中溶质迁移的影响。所得解析模型可以通过叠加原理应用于平行裂隙系统,定量评估平行裂隙-基质系统中溶质的时空分布规律。提出非对称裂隙-基质系统中保守溶质与反应性溶质运移的解析模型。运用Hydro Geo Sphere建立数值模型,模拟结果与解析模型拟合非常好,从而验证了解析模型的可靠性。基于解析模型量化溶质在裂隙-基质系统中迁移的最大范围及基质中存储的溶质质量,探讨非对称扩散条件下裂隙-基质系统中溶质浓度时空分布规律。同时定义一个无量纲因子,量化溶质在基质中的穿透距离。分析不同物理参数对溶质运移规律的影响,结果表明,基质孔隙度和延迟因子对溶质时空分布影响非常显着。文中所得的解析模型是裂隙介质污染物迁移风险性评估的有力工具,同时可以用于量化层状含水层-弱透水层系统中对流占优的溶质运移或热运移过程。考虑溶质电荷性质,修正低渗透介质中有效分子扩散系数。基于修正的参数将裂隙-基质系统溶质运移解析模型应用于层状双域系统溶质运移问题的分析中,拟合前人示踪实验数据,分析前人理论模型与实验数据之间存在差异的原因。同时建立考虑高渗透性介质中弥散作用的半解析模型,基于de Hoog数值反拉普拉斯变换算法获得其数值解,与忽略弥散作用的解析模型进行对比,分析纵向弥散对溶质运移过程的影响。本文解析模型显着提高了理论值与实验值的拟合程度,表明溶质电荷性质对低渗透介质中的扩散过程有较大影响,同时也说明裂隙-基质系统溶质运移解析模型在实验室尺度具有较好适用性。在粗糙-裂隙基质系统中,建立二维渗流与溶质运移数值模型,采用COMSOL Multiphysics求解控制水流运动的纳维斯托克斯方程以及控制溶质运移的对流扩散方程。基于数值模拟结果分析不同粗糙度系数和不同水力梯度条件下裂隙-基质系统中水流与溶质运移特征及变化规律。根据考虑基质扩散与忽略基质扩散的数值试验结果对比,探讨不同水力条件下裂隙主流通道与不动区和基质之间的溶质交换规律,从而分析基质扩散对粗糙裂隙溶质运移特性的影响。研究表明,当水力梯度较大时,基质扩散对粗糙裂隙溶质运移的影响并不显着,而随着水力梯度降低,基质扩散的影响逐渐变大且不能忽略。同一水力梯度下,裂隙壁面越粗糙,裂隙中主流通道与壁面不动区和基质间的溶质交换越充分。因此,基质扩散对裂隙溶质运移的影响随着裂隙粗糙程度增加而逐渐增大。
陈童[10]（2020）在《差分进化算法和樽海鞘群算法的改进与应用》文中认为随着社会的进步与发展,许多领域都会使用智能优化算法来解决具体问题。智能优化算法通过效仿生物的进化特点、生活习性和自然界中的规律,生成数学优化机制以寻找问题函数的最优解。差分进化算法和樽海鞘群算法作为新型的智能优化算法,已经被成功应用于多个领域,但是也存在着收敛速度慢和收敛精度低等不足。本文针对差分进化算法和樽海鞘群算法的不足之处,将对这两种优化算法进行改进和研究。主要研究工作如下所示:1.提出了一种自适应的差分进化算法。该算法对原差分进化算法中的变异因F和交叉因CR进行改进,分别设置为单调递减和单调递增的函数,使得在进化前期增强算法全局搜索能力,而在进化后期增强算法局部搜索能力,这样设置可以有效提高差分进化算法的寻优能力且避免陷入局部最优解,并有效提高了原算法的收敛精度。接着将自适应的差分进化算法用于反求含水层参数问题中,将所得的试验结果与其他智能优化算法进行对比,进一步说明了该算法的优越性和可行性,且为反求含水层参数提供了一种有效的求解方法。2.提出了一种改进的樽海鞘群算法。首先在樽海鞘种群初始化中加入混沌机制,来增加樽海鞘种群的多样性。接下来在樽海鞘跟随者位置更新公式中加入动态惯性权重,避免了跟随者的盲目追逐。在樽海鞘群算法寻优后,利用模拟退火算法的概率突跳性质,对盲目追逐的樽海鞘个体进行判断。避免算法陷入局部最优解,加强了樽海鞘群算法的收敛速度与局部开发能力,并提高了原算法的收敛精度。接着采用5个经典基准测试函数检验本文提出算法的有效性,并将该改进樽海鞘群算法应用于河流水质模型参数的识别问题中,且通过具体实例验证了改进樽海鞘算法的优越性和可行性,为识别河流水质模型提供了一种可行的方法。
二、确定河流纵向弥散系数的正态分布图解法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、确定河流纵向弥散系数的正态分布图解法（论文提纲范文）
（1）矿井复杂管网内有害气体的非稳态运移模型与实验研究（论文提纲范文）
| 1 有害气体的运移模型 |
| 1.1 有害气体在单一巷道的传播模型 |
| 1.1.1 瞬时释放有害气体源运移计算模型 |
| 1.1.2 有害气体云团运移计算模型 |
| 1.2 有害气体云团在交叉节点处的分叉汇合规律 |
| 2 有害气体在复杂管网内的运移规律 |
| 3 实验验证 |
| 3.1 实验巷道及测量装置 |
| 3.2 实验步骤 |
| 3.3 实验结果分析 |
| 3.4 模型计算结果分析 |
| 4 结 论 |
（2）溶潭容积和管道长度对岩溶管道溶质运移的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景、意义和目的 |
| 1.1.1 研究的背景及意义 |
| 1.1.2 研究的目的 |
| 1.2 国内外研究应用现状 |
| 1.2.1 溶潭对岩溶管道溶质运移的影响 |
| 1.2.2 流速对岩溶管道溶质运移的影响 |
| 1.2.3 岩溶管道溶质运移模型 |
| 1.3 课题研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 溶潭容积和管道长度对岩溶管道溶质运移的影响实验研究 |
| 2.1 实验方法 |
| 2.1.1 实验装置 |
| 2.1.2 实验方案 |
| 2.2 穿透曲线(BTC)分析方法 |
| 2.2.1 Qtracer2 软件介绍 |
| 2.2.2 BTC特征参数计算 |
| 2.3 实验结果与分析 |
| 2.3.1 水箱尺寸对穿透曲线形态的影响 |
| 2.3.2 水箱个数对穿透曲线形态的影响 |
| 2.3.3 管道长度对穿透曲线的影响 |
| 2.3.4 穿透曲线特征参数与水箱容积的关系 |
| 2.3.5 穿透曲线特征参数与流量的关系 |
| 2.3.6 穿透曲线特征参数与管道长度的关系 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 溶潭容积和管道长度对岩溶管道溶质运移的影响模拟研究 |
| 3.1 模型介绍 |
| 3.2 模拟结果与讨论 |
| 3.2.1 模型参数与水箱尺寸的关系 |
| 3.2.2 模型参数与水箱个数的关系 |
| 3.2.3 模型参数与水箱容积的关系 |
| 3.2.4 模型参数与流量的关系 |
| 3.2.5 模型参数与管道长度的关系 |
| 3.3 管道几何结构的识别 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
| 1.研究生期间论文发表情况 |
| 2.研究生期间参加科研情况 |
| 致谢 |
（3）气体脉冲示踪反演好氧堆肥堆体空气阻流区参数方法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 污泥处理现状 |
| 1.1.1 污泥来源及特点 |
| 1.1.2 污泥处理方法 |
| 1.2 堆肥过程有害尾气的产生和释放 |
| 1.2.1 臭气的产生与释放 |
| 1.2.2 温室气体的产生与释放 |
| 1.3 堆体物料厌氧区 |
| 1.3.1 堆体厌氧区研究进展 |
| 1.3.2 堆体物料颗粒厌氧区 |
| 1.3.3 堆体物料空气阻流区 |
| 1.4 两区流模型 |
| 1.5 研究目的、意义及主要内容 |
| 1.5.1 研究目的和意义 |
| 1.5.2 研究的主要内容 |
| 1.5.3 主要技术路线 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验装置与物料 |
| 2.1.1 实验装置 |
| 2.1.2 试验物料 |
| 2.2 仪器与试剂 |
| 2.3 分析项目与方法 |
| 2.3.1 常规分析项目与方法 |
| 2.3.2 示踪实验方法 |
| 2.3.3 反演方法 |
| 2.3.4 耗氧速率测定方法 |
| 第3章 堆体空气阻流区反演方法的建立 |
| 前言 |
| 3.1 不同示踪气体 |
| 3.2 不同脉冲量 |
| 3.3 不同柱型 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 两区流模型参数分析 |
| 前言 |
| 4.1 弥散系数 |
| 4.2 流动区比率系数 |
| 4.3 气体交换系数 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 两阶段好氧堆肥物料堆体空气阻流区 |
| 前言 |
| 5.1 升温期 |
| 5.2 高温期 |
| 5.3 两区流模型预测 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）复杂岩溶管道介质示踪—水力层析反演方法及工程应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩溶管道介质溶质运移规律研究现状 |
| 1.2.2 水文地质参数传统求解方法研究现状 |
| 1.2.3 岩溶含水介质特征反演成像研究现状 |
| 1.3 目前研究存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容、技术路线与创新点 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.4.3 创新点 |
| 第二章 岩溶管道介质溶质运移规律试验研究 |
| 2.1 岩溶管道介质概化结构模型 |
| 2.2 室内定量示踪试验设计 |
| 2.2.1 岩溶管道介质示踪试验系统 |
| 2.2.2 试验方案与流程 |
| 2.3 基于示踪穿透曲线的时间矩分析 |
| 2.3.1 平均停留时间 |
| 2.3.2 含水系统弥散性 |
| 2.3.3 总空隙扫掠体积 |
| 2.3.4 F-Φ曲线 |
| 2.3.5 洛伦兹系数和Dykstra-Parsons系数 |
| 2.4 停留时间分布曲线特征分析 |
| 2.5 支管道型岩溶结构溶质运移规律 |
| 2.5.1 存在主管道时支管道长度对溶质运移的影响 |
| 2.5.2 无主管道时支管道偏离长度对溶质运移的影响 |
| 2.5.3 无主管道时支管道路径差对溶质运移的影响 |
| 2.6 溶潭型岩溶结构溶质运移规律 |
| 2.6.1 溶潭长度对溶质运移的影响 |
| 2.6.2 溶潭形态对溶质运移的影响 |
| 2.6.3 溶潭相对尺寸对溶质运移的影响 |
| 2.6.4 溶潭间距对溶质运移的影响 |
| 2.6.5 溶潭个数对溶质运移的影响 |
| 2.7 跌水型岩溶结构溶质运移规律 |
| 2.7.1 跌水水潭尺寸对溶质运移的影响 |
| 2.7.2 水位落差对溶质运移的影响 |
| 2.7.3 跌水个数对溶质运移的影响 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 基于水力层析的岩溶管道介质反演成像 |
| 3.1 水力层析反演理论 |
| 3.1.1 地下水流控制方程 |
| 3.1.2 同时连续线性估计算法 |
| 3.2 数值抽水试验设计 |
| 3.2.1 岩溶发育表征参数 |
| 3.2.2 数值试验设计 |
| 3.2.3 计算工况设计 |
| 3.2.4 反演模型及参数 |
| 3.2.5 结果评价指标 |
| 3.3 反演结果分析与讨论 |
| 3.3.1 观测井数量对成像精度的影响 |
| 3.3.2 抽水井数量对成像精度的影响 |
| 3.3.3 瞬态与稳态水头数据对成像精度的影响 |
| 3.3.4 先验信息对成像精度的影响 |
| 3.4 结果验证 |
| 3.4.1 基于独立抽水试验的评估验证 |
| 3.4.2 基于降深曲线的分析验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于示踪旅行时的岩溶管道介质特征重建方法 |
| 4.1 基于联合迭代重建的示踪旅行时层析反演方法 |
| 4.2 交错网格优化与结果空间能量 |
| 4.2.1 交错网格法 |
| 4.2.2 零空间能量评判 |
| 4.3 数值案例验证 |
| 4.3.1 数值模型参数设计 |
| 4.3.2 反演参数及交错网格 |
| 4.4 结果分析与讨论 |
| 4.4.1 示踪穿透曲线特征分析 |
| 4.4.2 基于旅行时的管道介质特征重建分析 |
| 4.4.3 结果验证与评估 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 岩溶管道介质示踪-水力联合反演方法 |
| 5.1 岩溶管道介质水文地质参数反演方法 |
| 5.1.1 示踪-水力联合层析反演方法 |
| 5.1.2 基于线性渐进法的水力旅行时反演方法 |
| 5.2 岩溶管道水文地质试验室内砂箱系统 |
| 5.2.1 室内砂箱试验系统 |
| 5.2.2 复杂非均质岩溶管道含水层构建 |
| 5.3 复杂岩溶含水层水文地质试验表征方法 |
| 5.3.1 泵送抽水试验 |
| 5.3.2 双向流通试验 |
| 5.3.3 基于电导率监测的示踪试验 |
| 5.4 水文地质层析反演模型设计 |
| 5.4.1 示踪-水力联合反演模型参数设计 |
| 5.4.2 水力旅行时反演模型参数设计 |
| 5.5 岩溶管道含水层成像结果 |
| 5.6 结果分析与讨论 |
| 5.6.1 理论解析解对比 |
| 5.6.2 参数统计特性分析 |
| 5.6.3 局部值比较 |
| 5.7 结果验证与评价 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 工程应用 |
| 6.1 工程概况 |
| 6.1.1 水文地质条件 |
| 6.1.2 岩溶发育特征及径流带分布 |
| 6.1.3 矿区突涌水灾害概况 |
| 6.2 区域示踪试验及连通性分析 |
| 6.2.1 矿区示踪试验设计 |
| 6.2.2 区域关键通道连通性分析 |
| 6.2.3 示踪穿透曲线时间矩分析 |
| 6.3 岩溶管道涌水治理理念与方法 |
| 6.4 矿区含水层层析反演成像分析 |
| 6.4.1 区域水文监测结果 |
| 6.4.2 反演模型及参数设计 |
| 6.4.3 矿区示踪层析反演结果分析 |
| 6.4.4 联合反演成像与注浆效果评价 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间参与的科研项目 |
| 攻读博士期间发表学术论文 |
| 攻读博士期间授权专利 |
| 攻读博士期间获得的奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（5）北疆典型土壤纵向弥散系数试验（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 材 料 |
| 1.2 方 法 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 3种典型土壤纵向弥散系数 |
| 2.2 3种典型土壤纵向弥散系数的确定 |
| 3 讨 论 |
| 4 结 论 |
（6）基于贝叶斯理论的地下水模型评价（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 模型不确定性的研究 |
| 1.2.2 模型评价方法的研究 |
| 1.2.3 边缘似然值计算方法的研究 |
| 1.2.4 模型先验权重的研究 |
| 1.2.5 污染源识别方法的研究 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.4 论文主要创新点 |
| 第二章 基于NSE_AM的模型边缘似然值计算 |
| 2.1 嵌套抽样算法 |
| 2.1.1 贝叶斯理论 |
| 2.1.2 嵌套抽样算法的理论 |
| 2.1.3 嵌套抽样算法的计算步骤 |
| 2.1.4 基于MH算法的局部限制抽样算法 |
| 2.1.5 基于AM算法的局部限制抽样算法 |
| 2.2 算例分析 |
| 2.2.1 解析函数 |
| 2.2.2 地下水流模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于NSE_MT的模型边缘似然值计算 |
| 3.1 MT-DREAM(zs)算法的原理 |
| 3.2 基于MT-DREAM_((zs))的局部限制抽样算法 |
| 3.3 解析模型和地下水模型的边缘似然值计算 |
| 3.3.1 多维正态分布 |
| 3.3.2 截断多维正态分布 |
| 3.3.3 多维Rosenbrock函数 |
| 3.3.4 非均质溶质运移模型 |
| 3.3.5 讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于贝叶斯模型选择的地下水污染源识别 |
| 4.1 基于POLYCHORD的污染源识别方法 |
| 4.1.1 地下水流和溶质运移模型 |
| 4.1.2 POLYCHORD算法 |
| 4.1.3 评估地下水污染源识别的指标 |
| 4.2 算例研究 |
| 4.2.1 算例研究1 |
| 4.2.2 算例研究2 |
| 4.2.3 讨论 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 基于相关矩阵方法的模型先验权重赋值 |
| 5.1 模型先验权重 |
| 5.2 相关矩阵法计算模型先验权重 |
| 5.2.1 建立相关矩阵 |
| 5.2.2 三种基于相关矩阵的模型先验权重分配方法 |
| 5.3 算例研究 |
| 5.3.1 地下水流模型 |
| 5.3.2 提孜那甫河融雪径流模型 |
| 5.3.3 讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 Ⅰ论文词语缩写对照表 |
| 附录 Ⅱ博士期间发表的论文及学术活动 |
| 致谢 |
（7）人工回灌过程中耦合胶体效应影响下CHCl3的形成及迁移转化机制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与选题依据 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 消毒副产物(DBPs)概述 |
| 1.2.2 DBPs形成机制及其影响因素 |
| 1.2.3 胶体对有机污染物迁移转化的影响研究 |
| 1.2.4 人工回灌过程中CHCl_3污染含水层的现存问题 |
| 1.3 研究目标及研究内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 研究思路与技术路线 |
| 1.5 创新点 |
| 第二章 研究区概况 |
| 2.1 自然地理概况 |
| 2.1.1 区域概况 |
| 2.1.2 气象水文概况 |
| 2.2 区内地质概况 |
| 2.2.1 地形地貌 |
| 2.2.2 区域地层结构及岩性 |
| 2.2.3 区域地质构造 |
| 2.3 区内水文地质条件 |
| 2.3.1 地下水类型及赋存条件 |
| 2.3.2 地下水补、径、排条件 |
| 第三章 试验场地建设及水、土特征分析 |
| 3.1 人工回灌试验场地建设 |
| 3.2 样品采集与测试 |
| 3.2.1 含水层介质样品采集与保存 |
| 3.2.2 地下水、回灌水源样品采集与保存 |
| 3.2.3 样品测试分析方法 |
| 3.3 试验场地水、土特征分析 |
| 3.3.1 含水介质特征分析 |
| 3.3.2 试验场地水环境特征分析 |
| 第四章 胶体效应影响下CHCl_3形成机制及其模拟预测 |
| 4.1 实验材料 |
| 4.1.1 实验试剂 |
| 4.1.2 实验仪器 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 实验溶液的制备 |
| 4.2.2 实验方案 |
| 4.3 结果分析与讨论 |
| 4.3.1 胶体效应影响下反应时间对CHCl_3生成的影响 |
| 4.3.2 胶体效应影响下氯倍率对CHCl_3生成的影响 |
| 4.3.3 胶体效应影响下pH对 CHCl_3生成的影响 |
| 4.3.4 胶体效应影响下金属离子及价态对CHCl_3生成的影响.. |
| 4.3.5 CHCl_3-SiO_2 胶体协同作用机制分析 |
| 4.4 胶体效应影响下CHCl_3预测模型研究 |
| 4.4.1 因变量和自变量的确定 |
| 4.4.2 多元线性回归预测模型 |
| 4.4.3 人工神经网络模型 |
| 4.4.4 两种预测模型的比较 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 CHCl_3耦合胶体效应影响下的迁移机理研究 |
| 5.1 人工回灌试验概况 |
| 5.1.1 试验目的 |
| 5.1.2 示踪试验 |
| 5.1.3 回灌试验 |
| 5.1.4 数据分析 |
| 5.2 示踪试验结果分析 |
| 5.3 人工回灌过程中地下水环境要素及典型化学组分的演化特征. |
| 5.3.1 地下水环境要素的演化特征 |
| 5.3.2 典型化学组分的演化特征 |
| 5.4 胶体效应影响下CHCl_3的时空分布特征分析 |
| 5.4.1 回灌井CHCl_3浓度变化特征 |
| 5.4.2 监测井地下水CHCl_3时间变化特征 |
| 5.4.3 监测井地下水CHCl_3空间变化特征 |
| 5.5 胶体效应影响下CHCl_3迁移转化影响因素定量分析 |
| 5.5.1 胶体效应影响下CHCl_3的吸附影响定量分析 |
| 5.5.2 胶体效应影响下CHCl_3的生物降解影响定量分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 胶体效应影响下CHCl_3生物降解的微生物响应规律 |
| 6.1 微生物样品的采集与制备 |
| 6.2 胶体效应影响下微生物群落结构和多样性分析 |
| 6.2.1 胶体效应影响下微生物群落结构特征 |
| 6.2.2 胶体效应影响下微生物多样性分析 |
| 6.3 胶体效应影响下CHCl_3的微生物群落组成 |
| 6.3.1 各分类水平的微生物群落数量变化分析 |
| 6.3.2 胶体效应影响下微生物群落结构变化分析 |
| 6.3.3 微生物对CHCl_3降解的响应 |
| 6.4 环境因子与微生物群落结构的相互关系 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 人工回灌条件下CHCl_3耦合胶体效应的环境行为预测 |
| 7.1 CHCl_3 耦合胶体效应影响下的迁移转化数值模拟 |
| 7.1.1 概念模型 |
| 7.1.2 边界条件概化 |
| 7.1.3 CHCl_3 耦合胶体效应影响下的迁移转化数学模型 |
| 7.1.4 数值模型模拟结果 |
| 7.2 CHCl_3 耦合胶体效应影响下的迁移转化解析模型 |
| 7.2.1 数学模型 |
| 7.2.2 胶体效应影响下CHCl_3迁移转化行为预测 |
| 7.3 胶体效应影响下回灌水源有效氯浓度阈值 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（8）联用地下水年龄和稳定同位素解析硝酸盐污染源的演变（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状与趋势 |
| 1.3 研究内容和技术路线 |
| 1.4 主要创新点 |
| 第2章 研究区概况 |
| 2.1 交通与位置 |
| 2.2 自然地理与社会经济 |
| 2.3 区域地质与水文地质条件 |
| 2.4 研究区污染源分布概况 |
| 第3章 样品采集与数据获取 |
| 3.1 样品采集 |
| 3.2 样品测试 |
| 3.3 数据来源 |
| 第4章 土地利用与地下水开发利用 |
| 4.1 土地利用 |
| 4.2 地下水开发利用 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 地下水硝酸盐时空变化及影响因素 |
| 5.1 典型区地下水硝酸盐的变化特征 |
| 5.2 典型剖面地下水硝酸盐的变化特征 |
| 5.3 地下水硝酸盐的时空变化特征 |
| 5.4 影响地下水硝酸盐分布变化的主要因素分析 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 地下水年龄与硝酸盐输入时间序列 |
| 6.1 地下水年龄测定 |
| 6.2 地下水年龄分布特征 |
| 6.3 硝酸盐输入时间序列构建 |
| 6.4 小结 |
| 第7章 地下水硝酸盐来源及其变化解析 |
| 7.1 同位素源解析方法原理 |
| 7.2 不同土地利用条件下地下水硝酸盐源及其变化解析 |
| 7.3 地下水硝酸盐污染来源贡献率解析 |
| 7.4 小结 |
| 第8章 地下水硝酸盐污染演变机制与污染防控对策 |
| 8.1 地下水硝酸盐输入的演变过程及驱动机制 |
| 8.2 地下水硝酸盐污染源演化的概念模式 |
| 8.3 地下水硝酸盐污染防控对策 |
| 8.4 小结 |
| 第9章 结论与展望 |
| 9.1 研究结论 |
| 9.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（9）裂隙-基质系统溶质运移规律解析与数值模拟研究（论文提纲范文）
| 作者简介 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 裂隙几何特征研究现状 |
| 1.2.1 隙宽与等效隙宽 |
| 1.2.2 裂隙面粗糙性表征方法 |
| 1.3 裂隙介质渗流研究现状 |
| 1.4 裂隙介质溶质运移研究现状 |
| 1.5 存在的问题 |
| 1.6 研究目标与内容 |
| 1.6.1 研究目标 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 1.6.3 技术路线 |
| 第二章 不同反应速率条件下裂隙-基质系统溶质运移解析与数值模拟 |
| 2.1 本章引言 |
| 2.2 概念模型 |
| 2.3 保守溶质运移的数学模型与解析解 |
| 2.4 反应性溶质运移的数学模型与解析解 |
| 2.4.1 定浓度边界条件 |
| 2.4.2 指数衰减浓度边界条件 |
| 2.5 解析模型的检验 |
| 2.5.1 溶质运移数值解 |
| 2.5.2 解析解与数值解的比较 |
| 2.6 解析模型参数敏感性分析 |
| 2.7 讨论 |
| 2.7.1 浓度边界问题 |
| 2.7.2 污染羽迁移范围 |
| 2.7.3 平行裂隙系统溶质运移规律 |
| 2.7.4 纵向弥散的影响 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 非对称裂隙-基质系统溶质运移解析与数值模拟 |
| 3.1 本章引言 |
| 3.2 概念模型 |
| 3.3 保守溶质运移的数学模型与解析解 |
| 3.4 反应性溶质运移的数学模型与解析解 |
| 3.4.1 定浓度边界条件 |
| 3.4.2 指数衰减浓度边界条件 |
| 3.5 解析模型的检验 |
| 3.5.1 模型参数值的选取 |
| 3.5.2 解析解与数值解的比较 |
| 3.6 结果 |
| 3.6.1 有效分子扩散系数对溶质运移的影响 |
| 3.6.2 基质孔隙度对溶质运移的影响 |
| 3.6.3 延迟因子对溶质运移的影响 |
| 3.6.4 非对称扩散对溶质空间分布的影响 |
| 3.6.5 基质中的穿透距离 |
| 3.6.6 基质中存储的溶质质量及界面通量 |
| 3.7 讨论 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 溶质电荷性质对双域系统中迁移行为的影响 |
| 4.1 本章引言 |
| 4.2 概念模型 |
| 4.3 数学模型 |
| 4.3.1 忽略弥散作用的溶质运移解析模型 |
| 4.3.2 考虑弥散作用的溶质运移半解析模型 |
| 4.4 解析模型的应用 |
| 4.4.1 示踪实验 |
| 4.4.2 实验数据拟合 |
| 4.5 讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 粗糙裂隙-基质系统溶质运移数值模拟 |
| 5.1 本章引言 |
| 5.2 二维粗糙裂隙水流模拟 |
| 5.2.1 粗糙裂隙的获取 |
| 5.2.2 粗糙裂隙水流运动数值模型 |
| 5.3 粗糙裂隙-基质系统溶质运移模拟 |
| 5.4 结果 |
| 5.4.1 粗糙裂隙渗流特性 |
| 5.4.2 裂隙粗糙程度对溶质运移的影响 |
| 5.4.3 基质扩散对粗糙裂隙溶质运移的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 论文特色与新颖之处 |
| 6.3 研究存在的不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（10）差分进化算法和樽海鞘群算法的改进与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 差分进化算法和樽海鞘群算法研究进展 |
| 1.2.1 差分进化算法研究进展 |
| 1.2.2 樽海鞘群算法研究进展 |
| 1.3 本文的主要内容 |
| 1.4 本文的章节安排 |
| 第二章 算法简介 |
| 2.1 差分进化算法 |
| 2.1.1 基本差分进化算法 |
| 2.1.2 差分进化算法步骤及流程图 |
| 2.1.3 差分进化算法参数设置 |
| 2.2 樽海鞘群算法 |
| 2.2.1 基本樽海鞘群算法 |
| 2.2.2 樽海鞘群算法步骤及流程图 |
| 2.3 模拟退火算法 |
| 2.3.1 基本模拟退火算法 |
| 2.3.2 模拟退火算法步骤 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 自适应差分进化算法识别含水层参数 |
| 3.1 自适应差分进化算法 |
| 3.1.1 变异因子F和交叉因子CR的改进方式 |
| 3.1.2 自适应差分进化算法步骤及流程图 |
| 3.2 含水层参数模型的建立 |
| 3.3 实验结果及分析 |
| 3.3.1 数值验证 |
| 3.3.2 验证结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 改进樽海鞘群算法识别河流水质模型 |
| 4.1 改进樽海鞘群算法 |
| 4.1.1 混沌初始化操作 |
| 4.1.2 动态惯性权重策略 |
| 4.1.3 模拟退火算法的改进 |
| 4.1.4 改进樽海鞘群算法及流程图 |
| 4.2 算法测试与结果分析 |
| 4.2.1 基准测试函数 |
| 4.2.2 测试结果及分析 |
| 4.3 改进樽海鞘群算法识别一维河流水质模型 |
| 4.3.1 一维河流水质模型 |
| 4.3.2 数值试验分析及结果 |
| 4.4 改进樽海鞘群算法识别二维河流水质模型 |
| 4.4.1 二维河流水质模型 |
| 4.4.2 数值试验分析及结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
四、确定河流纵向弥散系数的正态分布图解法（论文参考文献）
- [1]矿井复杂管网内有害气体的非稳态运移模型与实验研究[J]. 白志鹏,王南,杜佩颖,雷柏伟. 煤炭工程, 2021(11)
- [2]溶潭容积和管道长度对岩溶管道溶质运移的影响研究[D]. 李琪. 青岛理工大学, 2021
- [3]气体脉冲示踪反演好氧堆肥堆体空气阻流区参数方法的研究[D]. 覃海光. 桂林理工大学, 2021
- [4]复杂岩溶管道介质示踪—水力层析反演方法及工程应用[D]. 王欣桐. 山东大学, 2021(10)
- [5]北疆典型土壤纵向弥散系数试验[J]. 虎胆·吐马尔白,穆丽德尔·托伙加,朱珠. 新疆农业科学, 2021(01)
- [6]基于贝叶斯理论的地下水模型评价[D]. 曹彤彤. 南京大学, 2020(10)
- [7]人工回灌过程中耦合胶体效应影响下CHCl3的形成及迁移转化机制[D]. 刘丹. 吉林大学, 2020(08)
- [8]联用地下水年龄和稳定同位素解析硝酸盐污染源的演变[D]. 张英. 中国地质大学(北京), 2020
- [9]裂隙-基质系统溶质运移规律解析与数值模拟研究[D]. 朱永惠. 中国地质大学, 2020(03)
- [10]差分进化算法和樽海鞘群算法的改进与应用[D]. 陈童. 长安大学, 2020(06)
标签：环境污染论文;