河流-地下水渗流系统对城市污水的净化作用及机理

通过野外试验与理论分析 ,研究了河流 地下水渗流系统对城市污水的净化作用及机理 .结果表明 :河流 地下水渗流系统对城市污水的COD、重金属、氮等具有很好的净化作用 ,对COD的去除主要是好氧微生物降解 ,其次为厌氧微生物降解 ,重金属与挥发酚主要是土壤吸附作用 ,而氮的去除是好氧环境中的硝化作用与厌氧环境中的反硝化作用的联合作用的结果 。

沿海中小河流域地表-地下水库联合调控洪水资源利用研究:Ⅰ.方法与模型

针对沿海中小河流域地表-地下水库复杂工程系统,因缺少联合调控方法而导致洪水资源利用难的问题,解析地表-地下水库系统结构与功能,定量模拟地表水库调度、闸坝调控下河流和地下水动力过程,并利用智能替代模型提升水动力过程计算速度;在此基础上通过研发时/日/月多时间尺度模型耦合嵌套方法,构建了兼顾计算精度与效率的地表-地下水库联合调控模型。该模型实现了洪水、地表-地下水相互作用和供水等时间尺度差异明显的调节过程的统一调配,可为沿海中小河流域洪水资源利用提供新思路与技术支撑。

徐州市奎河河流——地下水渗流系统处理水体中氮

基于污水土地处理系统可以渗漏形式补给地下水的特点,利用现场调查分析的方法,提出了一种新的污水土地处理方式——河流——地下水渗流系统去除污水中氮。结果表明,河流——地下水饱和渗流系统对氮污染组分具有很高的去除作用,在距河流40m处对污水中氮的去除率达95％以上,且不受季节变化的影响。在选定环境的特定条件下,处理效果几乎不受河流——地下水界面厚度的影响。

分层沉积物河流-地下水系统水力连通演化

为揭示河流-地下水系统水力连通状态演化特征,以分层沉积物季节性失水河流-地下水系统为研究对象,解析水力连通状态判别标准,剖析系统内渗流变异机制,阐明水力连通状态变异类型与机制,完善演化理论框架。构建6个具有不同分层沉积物的河流-地下水系统渗流模型,利用数值模拟方法模拟水力连通状态演化及变异。结果表明:湿润锋曲线和饱和带前锋曲线是刻画水力连通状态演化的特征曲线;沉积物内渗透能力和毛细力作用差异是导致变异的原因。湿润锋曲线变异类型为陡坎型、缓坡型或交替型;饱和带前锋曲线变异类型为后移型、前突型或交替型。研究成果为进一步开展河流-地下水系统内水量评估、物质迁移和能量传输研究提供理论支撑。

卫河流域河流-地下水流系统氮素运移的数值模拟

卫河是海河流域污染最严重的河流之一,该河如何影响附近浅层地下水的水质是长期受到重视但缺乏定量研究的关键问题。为探讨这一问题,利用Hydrus-2d模型模拟河流-非饱和带氮素的迁移转化,以GMS软件中的RT3D模块模拟氮素在饱和含水层中的运移,将包气带底部淋滤出的污染物浓度定为饱和带溶质运移模型的上边界条件,首次实现了河流-非饱和带-饱和含水层氮素运移的联合模拟,得到河流线状污染源对浅层地下水的影响程度及范围。研究结果表明:由于吸附作用、硝化-反硝化作用的存在,从河流上游到下游,包气带厚度加大,运移至含水层中的NH_4^-N、NO_2^-N浓度呈下降趋势,而NO_3^-N浓度则呈上升趋势。随着入渗时间的增长,进入饱和含水层中的NH_4^-N、NO_2^-N、NO_3^-N的浓度逐渐升高并最终保持稳定。污染的河流对浅层地下水的影响呈带状分布,污染物随入渗水流在包气带中垂直入渗;在饱和含水层中以水平运移为主,污染羽偏向地下水流动的方向,其影响距离不超过500m。

考虑地表-地下水相互作用的地下水流动研究

地下水是水文系统的重要组成部分,对保护和开发日益枯竭的水资源具有重要的战略意义。地下水作为一种自然资源,对供水和水质起着至关重要的作用。地下水模拟是水资源可持续管理的重要组成部分。因此,地下水的物理机制应该通过建立详细的水文和污染物运移模型来确定。此外,为了建立准确的地下水模型,应考虑地表-地下水相互作用。虽然许多研究将地下水作为一个单一系统,研究地下水水力学和水文学,但通过在不同情况下进行敏感性分析来研究地表水-地下水相互作用和地下水行为的研究很少。因此,本文将地表水和地下水视为一个独立的系统,并进行相应的模拟。本研究利用三维有限差分法地下水流动与污染物运移模拟模型,建立了一个概化的河流-含水层模型。研究了地表水与地下水相互作用对水文特性的影响。利用概化河流-含水层系统的水文模型,在不同的水流边界条件和水流路径下进行分析,得到地下水位波动和河流与含水层之间的流量。

河流-含水层系统数值模拟方法探讨

地表水与地下水转化量的模拟预测一直是区域水资源评价和管理中的难题。提出了一种基于河流越流系数的处理方法,即将转化量计算模型同三维地下水数值模型完全耦合,能够预测在有人工干预条件下,地表水与地下水转化量的变化趋势。提出的方法适合多含水层系统的情形。实例研究表明,提出的河流-含水层系统模拟方法原理简单,易于实现,可以推广应用。