地下水项目

现代地下污染物水文学

《现代地下污染水文》书籍封面,作者:Tom Sale和Joe Scalia,01
出版年份: 2025
页数: 269

ISBN:978-1-77470-131-7
https://doi.org/10.21083/978-1-7770541-4-4

引用: Sale, T. 和 Scalia, J.(2025)。 《现代地下污染水文学》第一版。地下水项目。 https://doi.org/10.62592/IQDO4854。

作者:

汤姆·塞尔: 美国科罗拉多州立大学
乔·斯卡利亚: 美国科罗拉多州立大学

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约翰·切里

发布日期:2025年9月2日

描述

污染物在地下介质中迁移的现代概念基于非均质水文地质环境。这本教科书与以前的工作不同,它接受了控制传输的物理性质的异质性、作为关键过程的扩散、作为弱过程的扩散、自然同化过程,并为广泛使用的平流扩散模型提供了替代方案。

主要概念是透射带与低渗透率(低k)带交错分布。透射带的输运以弱流体动力学混合和扩散为主导。低k带的输运以扩散和缓慢平流为主。透射带与低k带之间的交换以扩散为主。 在传递区和低k区中,反应可能因此不同,从而改变运输过程。

建立在理想化的异质代表性卷上的概念化为理解和管理地下的人为污染物提供了更好的基础。目标受众是具有水文地质学基础知识的大学生和从业人员,他们对管理天然地下介质中的污染物感兴趣。

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内容

1 公关

2 基础

2.1 地下设定

2.1.1 关注领域
2.1.2 14隔间模型
2.1.3 孔隙层地下特征
2.1.4 宏观尺度地下特征
2.1.5 地质类型设置

2.2 水文循环

2.3 常见的关注污染物

2.3.1 有机化合物
2.3.2 无机化合物

2.4 发行

2.4.1 点源与非点源
2.4.2 非水相液体(NAPL)
2.4.3 水相液体
2.4.4 固体废弃物渗滤液

2.5 阶段划分

2.6 交通

2.6.1 对流
2.6.2 扩散

2.7 反应

2.8 概念模型

2.9 数学——量化对话的语言

2.9.1 作为词汇的传输变量
2.9.2 衍生品
2.9.3 积分
2.9.4 物理性质的类型
2.9.5 质量平衡与控制方程
2.9.6 解决方案

2.10 一个示范性思维实验

2.11 与第2部分相关的演习

3 交通

3.1 对流

3.1.1 地下水
3.1.2 平流输运的可视化
3.1.3 关于具有稳定泵送速率的井的对流输运
3.1.4 泵井周围的捕获区
3.1.5 与第3.1节相关的演习

3.2 多重不混溶流体

3.2.1 静水孔垢流体分布
3.2.2 毛细血管压力曲线
3.2.3 不混溶流体的稳态流动
3.2.4 与第3.2节相关的演习

3.3 扩散

3.3.1 扩散机制
3.3.2 低钾区污染物的储存与释放
3.3.3 扩散示例
3.3.4 与第3.3节相关的演习

4 反应

4.1 实地观察

4.1.1 概念模型A,脉冲源——无反应
4.1.2 概念模型B,恒定源——无反应
4.1.3 概念模型C,恒定源——羽流中的转化反应

4.2 化学原理

4.2.1 结合概述
4.2.2 离子键
4.2.3 共价键
4.2.4 极性与极性与非极性结合
4.2.5 热力学

4.3 控制反应的网站属性

4.3.1 沉积环境所施加的条件
4.3.2 微生物生态学

4.4 相间划分

4.4.1 平衡条件
4.4.2 非平衡

4.5 吸收

4.5.1 线性吸收
4.5.2 非线性吸收

4.6 转化反应

4.6.1 零序
4.6.2 第一秩序
4.6.3 伪第一秩序
4.6.4 第二阶

4.7 与第4部分相关的演习

5 污染物运输模型

5.1 我们为何建模

5.1.1 学术研究
5.1.2 建模以开发定量CSM(概念场地模型)
5.1.3 建模以标准化决策方法
5.1.4 预测未来条件的建模

5.2 模型运用的艺术

5.3 控制方程

5.3.1 在受限条件下完全饱和介质的地下水流量
5.3.2 对流-反应溶质输运
5.3.3 平流-扩散-反应性溶质输运
5.3.4 基于 REV 的控制方程尺度至现场尺度问题

5.4 建模方法

5.4.1 经验方法
5.4.2 分析方法
5.4.3 数值方法

5.5 使用异相对流扩散反应模型的溶质输运

5.5.1 滑铁卢大学和圭尔夫大学开发的模型
5.5.2 双层情景与花花大甩卖模型
5.5.3 矩阵扩散建模的半解析/数值方法

5.6 传输性和低公里区建模系统的主要结论

5.7 与第5条相关的演习

6 大结局

7 练习

8 参考资料

9 盒

第一栏 缩写
第2栏 水洪DNAPL恢复解析解的推导
框3 一维扩散到低k区的解的推导
框4 Pe–pH稳定性场
第5栏 相间平衡划分
第6栏吸收研究示例

10 锻炼解决方案

11 符号

12 关于作者

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