题名 | 耦合平衡化学作用的核素迁移模型研究 |
作者 | 钱天伟 |
学位类别 | 博士 |
答辩日期 | 1999-07-01 |
授予单位 | 中国科学院研究生院 |
授予地点 | 北京 |
导师 | 汤鸿霄 |
关键词 | 地下水 溶质迁移 核素 多组分 化学平衡 耦合过程 |
学位专业 | 环境科学 |
中文摘要 | 地下水中核素在多孔介质的迁移过程不仅受到水动力的控制,还受到多种物理化学作用的影响,耦合平衡化学作用的核素迁移模型就是把对流一弥散模型与多组分化学平衡模型有机地结合起来, 这种模型与传统的基于K值的核素迁移模型在理论上是完全不同的。 从建立模型==>模型求解==>模型验证==>模型的初步应用这一技术路线出发,本文主要进行了如下工作: 1.经过查阅大量的科学文献和技术报告, 对近年来该领域的研究成果进行了总结,包括多组分化学平衡模型、传统的对流一弥散模型和耦合迁移模型等几方面,从各个角度进行了对比分析,提出了目前尚待解决的问题。 2.对于地下水中的多组分化学平衡模型进行了详尽的论述。由地下水中平衡的概念和局部平衡假设出发,对发生于地下水中的水相络合作用,吸附解吸作用(包括表面络合和离子交换)、溶解沉淀作用和氧化还原作用进行了讨论, 给出了有关的数学描述。对于目前常用的活度校正方法进行了分析,同时对于温度和压力校正的有关问题也提出了作者的一些观点。 3.从质量守恒原理着手,详细地描述了获得地下水中移动组分和不移动组分的迁移或质量平衡方程的数学推导过程,同时,也给出了相应的初始条件和边界条件。 4.对于已建立的耦合迁移方程, 给出了有关的求解过程。迁移方程分别采用了Eulerian有限元法和混合的Lagrangian—Eulerian有限元法求解,非线性方程组采用Newton-Raphson迭代法求解,对于不同的求解方法优劣进行了论述。 5.对模型的有效性进行了验证。采用不同模型之间进行对比的方法,分别对本文所开发模型的对流一弥散作用、溶解一沉淀作用、水相络合作用和吸附解吸作用及其有关的耦合过程进行了验证,同时也对目前已有的几种耦合方法的优劣进行了评述。 6.进行了在野外假想二维剖面情况下铀尾矿堆污染的初步模拟,获得了不同位置10种组分、43种水相溶解物种、5种吸附物种、14种溶解沉淀物种在不同时段的分布情况,对于获得的结果进行了解释和分析。 文中的最后给出了有关的结论以及需要进一步开展的工作。 |
学科主题 | 环境水质学 |
公开日期 | 2011-10-20 |
内容类型 | 学位论文 |
源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/1323] |
专题 | 生态环境研究中心_环境水质学国家重点实验室 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 钱天伟. 耦合平衡化学作用的核素迁移模型研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 1999. |
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