基于土層滲透系數(shù)不確定性的非飽和—飽和土中溶質(zhì)運移規(guī)律的研究.pdf

1、地下水是不可再生的寶貴資源，但是近年來隨著經(jīng)濟的發(fā)展和工業(yè)化進程的加劇，以及巖土工程建設中對地下水環(huán)境的破壞，越來越多的地下水資源受到污染，嚴重威脅人類的身體健康和生存環(huán)境，地下水污染已經(jīng)引起社會的普遍關注。了解污染物在土壤中的運移規(guī)律以及準確捕獲污染物的污染范圍是解決地下水污染的關鍵，而數(shù)值模擬可以清晰地展示污染物在土壤中的分布情況，地下水溶質(zhì)運移的數(shù)值模擬已經(jīng)成為地下水領域和環(huán)境巖土工程領域新的研究方向，越來越多的學者加入到此課題的

2、研究。
　　土壤作為地下水的載體，直接影響地下水中污染物的運移。但是由于土壤沉積過程中環(huán)境的復雜性，使得土壤結(jié)構(gòu)和構(gòu)造亦呈現(xiàn)相應的復雜性和不確定性，表現(xiàn)為土體中各點的參數(shù)既有隨機性、又有一定的相關性。滲透系數(shù)是影響溶質(zhì)運移的重要參數(shù)，本文考慮滲透系數(shù)的不確定性，模擬氯離子自泄露到進入飽和土層隨地下水運移的過程。本研究中滲透系數(shù)的隨機化采用Latin Hypercube（拉丁超立方體取樣法）完成。
　　本文首先借助貝葉斯統(tǒng)計推

3、廣方法對滲透系數(shù)統(tǒng)計量進行修正，并根據(jù)修正后的統(tǒng)計量進行滲透系數(shù)的隨機化處理，隨后使用HYDRUS-1 D建立非飽和土層溶質(zhì)運移隨機模型，最后在非飽和土層溶質(zhì)運移模型的基礎上，使用GMS建立了飽和土層溶質(zhì)運移模型，并分別將隨機模型計算結(jié)果與確定性模型計算結(jié)果和實際監(jiān)測數(shù)據(jù)進行了對比分析，得出以下結(jié)論:1）進行隨機數(shù)值模擬時，如果研究區(qū)可用資料較少，不足以獲取足量的參數(shù)信息時，使用貝葉斯推廣方法，借助先驗信息對樣本信息進行修正，再根據(jù)修正

4、后的統(tǒng)計特征對參數(shù)進行隨機化，這種方法比單純使用樣本信息的統(tǒng)計特征對參數(shù)進行隨機化處理更加合理、科學;2）當非飽和土層較厚、滲透系數(shù)較小時，其對污染物的阻隔作用較大，進行飽和土層數(shù)值模擬時，應當考慮非飽和土層對污染物濃度的影響，將污染物移出非飽和土層時的濃度值作為飽和土層溶質(zhì)運移模型的污染物濃度輸入值;3）進行飽和土層溶質(zhì)運移的數(shù)值模擬時，考慮了滲透系數(shù)不確定性的隨機模型比確定性模型更加科學。一方面考慮了隨機模型的計算結(jié)果更加接近實際情