反应性溶质在不同质地饱和土柱中运移的数值模拟

盐渍土壤中的物理化学作用对溶质运移具有重要影响。吸附和离子交换作用是土壤中常见的反应。利用室内土柱出流实验对这两种作用下的单组分和多组分溶质运移进行了探讨,用CXTFIT软件模拟了只考虑对流-弥散的常规溶质运移;用水文地球化学模拟软件PHREEQC进行了耦合吸附和离子交换反应的模拟。结果表明,土壤质地对单组分溶质的运移具有重要影响,而在多组分溶质运移中,组分之间的相互作用对溶质运移具有更为重要的影响,并且耦合物理化学作用的模拟精度更高。

垂直饱和流阶跃输入下稳态-瞬态-稳态过程研究——均匀饱和土柱中水击现象分析

本文用有压管道水击理论 ,解释了垂直饱和土柱出流通量随时间变化滞后于土柱顶部输入水头阶跃变化的原因 .当用Darcy定律分析土壤水流时 ,土柱出流通量随时间变化有一个跳跃间断 ;当用毛管模型分析土壤水流时 ,土柱出流通量随时间变化呈连续递增趋势 .在实际应用中 ,由于无法求得水击弹性波传播速度 ,可以参照土壤溶质传递函数分析方法 .实验结果和理论分析说明 ,阶跃输入下 ,土壤水分通量如同溶质通量一样 ,同样携带土壤系统对其作用的信息 ,表明用水分通量作传递函数分析信号是可行的 .

排水条件下饱和土壤中镉运移实验及其数值模拟

对流弥散方程(CDE)是模拟重金属在土壤中动态的常用方法之一。本文运用动态饱和土柱实验比较了重金属镉(Cd)在不同质地的碱性土壤中吸附和运移特征,并运用Batch实验获得的吸附参数作为初始值,应用所建数学模型模拟了排水条件下Cd在饱和土壤中的吸附和运移过程。结果表明,不同质地的土壤对Cd运移的阻滞作用有所差别;水动力弥散作用对Cd在土壤中的运移过程有明显的影响。对流弥散方程能较好地模拟排水条件下Cd在饱和土壤中的运移过程。

多组分离子交换吸附反应-运移的土柱试验及模拟

利用室内一维饱和垂直土柱对保守性溶质运移和反应性溶质运移分别进行了试验,并用水文地球化学模拟软件PHREEQC模拟了保守性溶质Cl-的运移以及K+、Ca2+、Na+、Mg2+4种主要阳离子的反应运移过程,分析了土壤中发生的离子交换吸附和盐分运移过程,进一步模拟分析了不同入流溶液种类、次序以及有无置换反应情况下出流溶液的差别。结果表明:这些条件的不同均会对出流溶液的种类和浓度产生明显影响,表明水文地球化学反应对地下水中污染物的迁移会产生很大影响,在相关领域的研究中不宜忽略。