稳定流与非稳定流情况下非饱和—饱和区域重金属运移模拟

周泽超¹，李寻²，罗跃^2,3，陈经明²，陈茜茜²

1. 东华理工大学土木与建筑工程学院2. 东华理工大学水资源与环境工程学院3. 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室

摘 要：为定量研究稳定流与非稳定流情况下非饱和带—饱和区域内水流及溶质迁移过程,在非饱和带及饱和区域流动理论及溶质运移理论基础上,建立了非饱和带—饱和区域内水流方程与污染物运移模型,采用Van Genuchten-Mualem模型来描述相对渗透率函数,基于Toughreact软件对模型进行模拟计算并给出模拟结果。模拟结果得出:在稳定流情况下,非饱和带及饱和区域流速均逐渐减小,最后趋于稳定;而非稳定流情况下,流速初始阶段逐渐减小,后期随着各季度降水量的不同流速大体呈周期性变化。在总降水量相同及其他条件相同的情况下,非稳定流相对于稳定流对溶质运移存在促进作用,即其运移速率更快,但影响尺度不大;随着时间的推移,污染物将透过包气带进入地下水中,其中钠离子最快,六价铬次之,铀出现最晚。

关键词：非饱和带;饱和区域;稳定流;非稳定流;重金属运移;数值模拟;