国家自然科学基金(41172206)
- 作品数：9 被引量：72H指数：5
- 相关作者：吴吉春施小清郑菲徐红霞邓亚平更多>>
- 相关机构：南京大学南京水利科学研究院江苏省有色金属华东地质勘查局地球化学勘查与海洋地质调查研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：天文地球自动化与计算机技术环境科学与工程水利工程更多>>
- 非均质裂隙介质中重非水相流体运移被引量：10
- 2015年
- 由于裂隙介质具有强烈非均质性,使得重非水相流体(DNAPLs)在裂隙介质中的运移行为较孔隙介质更为复杂。基于指示模拟算法模拟裂隙介质的二元变量(粗糙面接触和裂隙开口),综合模拟退火算法构建裂隙渗透率随机场。采用T2VOC模拟DNAPLs在裂隙介质的运移,探讨粗糙面接触的相关长度、各向异性比、倾角以及非均质性程度对DNAPLs运移分布的影响。数值分析结果表明,粗糙面接触的相关性越差,DNAPLs污染范围越大;粗糙面接触的各向异性比和倾角增大,将导致更多DNAPLs残留;而相关长度和各向异性比增大以及倾角减小,都会引起DNAPLs锋面运移速率增大;随着渗透率非均质性增强,会导致局部粗糙面接触上蓄积的DNAPLs饱和度增大,运移速率减小。
- 邓亚平张烨施小清吴吉春
- 关键词：非均质裂隙介质地质统计
- 观测数据权重对地下水有机污染物生物降解模型参数估计的影响被引量：1
- 2016年
- 地下水多组分反应运移模型是刻画解释微生物降解地下水有机污染物的水文地质、生物地球化学耦合过程并对各组分分布特征进行预测的重要工具.反应运移模型往往包含多个参数,并含有多种不同生物化学组分的观测数据,高维参数和观测数据类型的多样性给模型参数的反演带来了极大的困难.因此,本文以反应运移软件PHT3D模拟某污染场地地下水中有机污染物生物降解的理想正问题为例,对比讨论了不同观测数据权重对反应运移模型参数估计的影响.结果表明:未考虑观测数据权重时参数估计结果与真实值相差较大,而采用反映观测误差的权重时参数估计值与真实值更接近.敏感性分析表明,参数对于不同观测组数据的敏感度有明显差异.对于本例,生物降解模型中的降解反应参数最敏感,其次是溶解速率迁移常数,多相溶解度摩尔分数敏感度较小.
- 兰天焦友军施小清吴本君吴吉春
- 关键词：参数估计
- 深部咸水层CO_2地质封存数值模拟参数的全局敏感性分析——以苏北盆地盐城组为例被引量：15
- 2014年
- 基于对苏北盆地盐城组下段砂岩储层概化建立二维径向剖面模型,运用TOUGH2/ECO2N程序模拟深部咸水层中CO2迁移分布过程。采用定性(Morris法)和定量(Sobol和EFAST法)全局敏感性分析方法,以储层中注入井处的压力、气相CO2总量及CO2气相羽扩散距离作为模型响应变量,对储层的水平渗透率、孔隙度、残余液体饱和度、孔隙分布指数、压缩系数、进气压力的倒数和盐度7个参数进行全局敏感性分析,讨论了咸水层的水文地质参数、盐度及其他模型参数对CO2封存运移泄漏过程的影响。Morris和Sobol法的敏感性分析结果都表明,对于不同的响应变量,参数的敏感性排序不同:以注入井处的压力为响应变量时,孔隙度的敏感性最高;以气相CO2总量和CO2羽扩散距离为响应变量时,水平渗透率的敏感性最高。EFAST 1阶及总敏感度分析结果与Sobol分析结果基本一致,但EFAST法相对Sobol法计算更高效稳健,需要的样本数较少。
- 郑菲施小清吴吉春赵良陈旸
- 关键词：CO2地质封存苏北盆地
- 多个相关随机参数的空间变异性对溶质运移的影响被引量：17
- 2012年
- 根据给定渗透系数、孔隙度以及吸附系数的概率分布,采用顺序高斯模拟生成相关的多参数随机场的实现,作为地下水流和溶质运移模型的输入参数,对污染物浓度进行随机分析。研究结果表明,与仅考虑渗透系数空间变异性相比,考虑相关的多参数空间变异性导致污染羽的扩散程度有显著不同。当孔隙度与渗透系数呈正相关关系时,会减少污染羽的扩散程度,反之,当孔隙度与渗透系数为负相关关系时,会加剧污染羽的扩散程度。吸附系数也是如此。在考虑吸附系数的空间变异性之后,污染羽的分布表现出拖尾现象。同时考虑渗透系数、孔隙度以及吸附系数空间变异性时,孔隙度非均质性对溶质运移的影响较吸附系数非均质性的影响更大。
- 施小清吴吉春吴剑锋姜蓓蕾徐红霞
- 关键词：非均质随机场孔隙度溶质运移
- 铀尾矿库渗漏地下含水层中六价铀的几种吸附反应运移模型对比被引量：5
- 2015年
- 在铀尾矿地区,溶解态U(Ⅵ)渗漏到含水层中会对周围环境造成严重的威胁.使用反应运移软件PHT3D对U(Ⅵ)在含水层中的迁移和吸附过程进行模拟.结果表明,相比于不考虑吸附情形,考虑吸附的U(Ⅵ)反应迁移阻滞现象明显.线性和Langmuir吸附等温线模型在水动力条件复杂、地球化学条件多变时的模拟效果与表面络合模型相比较差,甚至有时得到与实际相反的结果,这说明了传统Kd吸附经验模型的局限性.由表面络合模型计算得出的分配系数Kd值是时空变化的,其更能反映实际中多变水化学条件下的吸附过程,适合描述复杂的不同水文地球化学条件.
- 焦友军施小清吴吉春
- 关键词：吸附等温线
- 基于MPI的TOUGHREACT并行性能分析被引量：3
- 2016年
- 反应运移模拟在实际应用中的主要制约因素是其计算量巨大,对模拟程序并行化可以拓展反应运移模拟的应用范围。在阐述反应运移模拟耦合过程的基础上,介绍了TOUGHREACT基于MPI的并行实现方法。以ECO2N模块为例,通过分析程序的流程图、加速比和并行效率,探讨TOUGHREACT并行程序的计算性能,并通过加密网格的方式对其加速效果进行验证。结果表明：基于MPI的TOUGHREACT并行程序采用METIS区域分解方法和AZTEC并行迭代解法器库,有效地实现了对TOUGHREACT的并行加速;在计算集群上调用2-128个处理器时,可以达到2.00-68.09倍的相对加速,显著提高了程序的计算效率;网格的剖分精度越高,该程序的并行效果就越好,表明该程序对复杂问题的并行加速效果更优。
- 米东施小清张可霓莫绍星吴吉春
- 关键词：并行计算数值模拟
- 多孔介质中DNAPLs运移行为研究进展被引量：20
- 2016年
- 重非水相有机污染物(DNAPLs)泄漏到地下后,在地下介质中与水、气相互作用,构成多相流系统,其运移和分布受多种因素控制.综述性探讨了DNAPLs物理化学性质、泄漏速率、持留特征、介质的非均质性及地下水流速对其在多孔介质中的运移和分布特征的影响.针对以往研究仅从单因素角度分析对DNAPLs运移的影响,着重探讨了地下水流速和介质非均质性双重因素的综合影响.根据现有工作的不足,指出今后需要进一步探讨的研究方向.
- 邓亚平郑菲施小清徐红霞孙媛媛吴吉春
- 关键词：多相流多孔介质
- 向导点-正则化方法在水文地质参数反演中的应用被引量：2
- 2016年
- 水文地质参数反演是地下水数值模拟中的一个重要问题.基于向导点方法,通过设定理想算例,引入SVDAssist正则化方法,反演求解向导点个数大于观测数据个数的高维不适定问题.与传统分区方法的反演结果对比结果表明:向导点-正则化法是一种有效的高维水文地质参数的反演方法,可不依赖于人为的概化分区有效地反演推估非均质渗透系数场的空间分布.还讨论了向导点个数对反演结果的影响,结果表明:向导点个数并非越多越好,随着向导点个数的逐步增加,反演结果精度逐渐提高,但达到一定数量后,向导点个数的增加不仅会增加计算工作量,同时反而会降低反演结果精度.
- 姜蓓蕾冯燕生施小清吴吉春孙媛媛
- 基于PHT3D的地下水中六价铀吸附反应运移数值模拟被引量：4
- 2015年
- 在铀尾矿地区溶解态U(Ⅵ)渗漏到含水层中对周围环境造成严重的威胁。本研究利用反应运移软件PHT3D对U(Ⅵ)吸附实验进行模拟,并与传统Kd吸附经验模型进行对比。模拟结果表明:传统Kd吸附经验模型在地球化学条件发生变化时无法刻画表面吸附的动态变化;由表面络合模型计算的Kd值在时空是不断变化的,其更接近实际中多变水化学条件下的吸附;应用PHT3D进行反应模拟能够在复杂地下水流条件中获得较好的效果。
- 焦友军施小清吴吉春郑菲杨贵芳
