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毕业论文-地下水污染修复技术研究，共75页，34637字，附外文翻译
中文摘要
地下水资源在水资源中具有举足轻重的地位，对于社会经济发展、人类生活
都有重要影响，然而地下水受到有机物污染越来越严重，尤其是石油烃等污染物。
地下水曝气法和微纳米气泡混合水注入法分别作为现有方法与新兴方法中的代
表，越来越受到人们的关注。对修复方法的数值模拟可以为实际工程设计提供参
考，是地下水修复方法中的研究重点。
针对地下水曝气法，本文首先通过离心模型试验，对前人的多相渗流理论和
计算模型进行了验证，证实了多相渗流模型在模拟地下水曝气过程的有效性。然
后采用该多相渗流模型，对地下水曝气过程进行了详细的参数影响分析，结果表
明：土体非均质性会影响曝气过程中气体的分布，并且非均质性越大，曝气流量
越小；是否考虑气体所受浮力，对曝气影响半径和曝气流量的计算结果影响较大，
数值模拟研究中需要合理考虑气体所受浮力作用。
对地下水曝气法中污染物去除过程进行了模拟，分别对地下水静止和流动两
种情况下污染物的去除和运移过程进行了分析。结果表明，地下水静止情况下，
曝气过程中污染物去除效率逐渐降低，停止曝气后污染物向曝气区域的扩散较
慢，间歇曝气方法不适用；地下水流动情况下，曝气达到稳定时，污染物去除效
率能达到 97%，停止曝气后污染物随地下水流动运移到曝气区域，间歇曝气方法
能有效提高曝气修复效率。
针对微纳米气泡混合水注入法，本文将微纳米气泡简化为溶质，做了一些探
索性研究。采用非达西流描述井附近的流动，形成非达西流—达西流耦合流动，
对微纳米气泡混合水注入法进行模拟。结果表明，对于微纳米气泡混合水注入法，
非达西流—达西流耦合流动与纯达西流动的计算结果差别不大，数值模拟可以采
用纯达西流模型。
关键词：地下水曝气；多相渗流模型；微纳米气泡混合水注入法；非达西流；数值模拟

目录
第 1 章 引言 .1
1.1 研究背景及意义 ............1
1.1.1 地下水资源的重要性 ............1
1.1.2 地下水污染现状 .......1
1.1.3 地下水污染修复技术 ............2
1.2 本章小结 ...........4
第 2 章 地下水修复技术研究进展 ....5
2.1 地下水曝气法...5
2.1.1 试验研究 ......5
2.1.2 理论模型的发展 .......6
2.1.3 多相渗流理论模型的研究与应用 .....7
2.2 微纳米气泡混合水注入法.......11
2.3 本文主要工作.12
2.3.1 地下水曝气法 .........13
2.3.2 微纳米气泡混合水注入法 ..13
2.4 本章小结.........13
第 3 章 地下水曝气法模型试验与数值模拟 ............15
3.1 模型试验.........15
3.1.1 试验材料 ....15
3.1.2 试验设备及操作步骤 ..........15
3.1.3 试验内容 ....17
3.1.4 试验结果分析 .........18
3.2 数值模拟.........21
3.2.1 理论模型 ....21
3.2.2 AS 两相渗流流场的数值计算及参数分析 ...23
3.2.3 AS 作用下污染物去除过程模拟.......32
3.3 本章小结 .........35
第 4 章 微纳米气泡混合水注入法的数值模拟 ........37
4.1 概念模型.........37
4.2 理论模型.........38
4.3 数值模拟及参数分析..39
4.3.1 微纳米气泡混合水注入的流场模拟 ...........41
4.3.2 微纳米气泡运移模拟 .........43
4.4 本章小结.........45
第 5 章 结论
插图索引 ....... I
表格索引 .....III
参考文献 .... IV
致谢 ... VII
声明 ..VIII
附录 A 外文资料的书面翻译 ......... IX