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土壤包气带中污染物溶质运移模拟计算方法步骤 以Hydrus软件为例

已有 2831 次阅读 2019-12-23 23:35 |系统分类:科研笔记| 溶质在包气带中的运移

某地Pb2+从污水池(污水Pb2+浓度 1.15 mg/L)泄露(泄露时长100天)进入土壤包气带,从而对包气带土壤造成Pb2+污染,模拟计算结果如下:

Q2.png

此图为Pb2+离子在包气带中的运移情况:5个深度点Pb2+浓度随时间变化的计算结果

 Q1.png

此图为Pb2+离子在包气带中的运移情况:6个时间点上 Pb2+浓度随深度变化的计算机结果 


在做环境工作时,经常遇到污染物(如溶质)在地下的运移,包括地下水Water Table以下和包气带中的运移。

从而定量和可视化地了解其对土壤的地下水的污染情况。前者使用Visual ModFlow,GMS或者FeFlow等模拟运算即可求得。

但是对包气带中的溶质运移,Visual ModFlow等或不能模拟,或者效果不好。这时,Hydrus就派上了用场。网上容易搜到Hydrus模拟包气带WaterFlow水流资料(模拟植物根部吸水、土壤保水性等),但是基本没有包气带中溶质的运移的资料。

故此总结了包气带中溶质运移的方法步骤。以资同行交流指正。



1. Pro-Process不勾选WaterFlow

1.png

 

2. 修改Solute Transport- Generation Information

2.png

 

3. 修改Solute Transport-Transport Parameter

2a.pngSolute Specific Parameter可以设为0,各个参数含义见下:

3.png

4. 设置Solute Reaction Parameters,先设置第一个溶质Pb2+,再设置第二个溶质Hg2+

5.png

W1.png

This command specifies solute reaction parameters for each soil material:

W3.png

The adsorption isotherm (for the first three parameters in the table above) is as follows:


When b=1, the adsorption equation above becomes the Langmuir equation, when h=0, the equation becomes the Freundlich equation, and when both b=1 and h=0, it leads to a linear adsorption isotherm. Solute transport without adsorption is described with ks =0.

 

5..溶质运移边界条件(上边界浓度,下边界浓度)设置

6.png  

这样就把溶质设置完毕。


其他步骤参见水流(WaterFlow)模型的操作。


计算结果见文章开头的两个图。




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