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随着西部大开发进程的加快,贵州地区岩溶水污染问题十分突出,特别是贵州铝工业、磷化工工业的迅速发展,其中堆场废水对岩溶地下水的影响,已经构成对岩溶水资源的威胁。
本文在总结归纳前人研究成果的基础上,依据岩溶介质中污染物水动力弥散特征,划分为四种水动力弥散类型。其中岩溶孔隙、裂隙介质可概化为等效介质(多孔介质),其条件是:岩溶裂隙十分发育,含水系统中地下水有一定的水力联系,影响半径扩展是不规则的椭圆形等。在此基础上采用污染物对流—弥散方程(一维流)的有限元方法,利用GEO-SLOPE软件对大坝、青菜冲堆场的水动力弥散进行模拟分析与计算。
有限元数值模拟,分四种工况进行,结果说明:在溶隙、裂隙介质条件下,可视为“等效”均匀介质,以进行污染物的水动力弥散模拟。通过污染质浓度模拟的变化图,可以看出整个含水层都被污染,只不过深部污染浓度随时间的变化没有浅部水流流速明显的区域变化快。污染质浓度变化随着水流的流速加快,污染的趋势更加明显,符合水动力弥散的规律。出水量大、降深大的地方就越容易受到污染,且向四周扩散。地下水一旦被污染,治理困难大。污染质浓度变化受含水介质的控制,但是反过来,实测的浓度变化曲线并不能完全反映出含水介质的介质特征。通过上面的数值模拟图,水体污染并不只局限于浅层水域,深层水域同样受到污染,所以,人们在受污染区域取水时,想通过取深层水来获取合乎要求的水体是不可能的。鉴于岩溶介质的复杂性,Kx/Ky和aL/aT比值关系只能反映本研究区域的特性,而不能说明在其他区域也具有可行性。