中国科学D辑
中國科學D輯
중국과학D집
SCIENCE IN CHINA(SERIES D)
2005年
z1期
249-254
,共6页
黄冠华%黄权中%詹红兵%陈静%熊云武%冯绍元
黃冠華%黃權中%詹紅兵%陳靜%熊雲武%馮紹元
황관화%황권중%첨홍병%진정%웅운무%풍소원
污染物%分数微分对流-弥散方程%Lévy运动%尺度效应
汙染物%分數微分對流-瀰散方程%Lévy運動%呎度效應
오염물%분수미분대류-미산방정%Lévy운동%척도효응
基于Lévy运动理论的分数微分对流-弥散方程(FADE)是研究多孔介质中污染物的迁移过程的新方法.在有关研究的基础上,在FADE中引入了延迟系数R,将其扩展应用于模拟吸附性污染物的迁移问题.根据非线性最小二乘原理,构建了稳定流场阶跃输入条件下模型参数的求解方法,编制了相应的参数求解程序FADEMain.利用FADEMain对均质短土柱中Cd和NH4+-N的迁移和长土柱中NaCl的迁移进行了模拟分析.研究结果表明:FADE模拟的浓度值与实测的浓度值具有较好的一致性,与对流-弥散方程(ADE)相比,FADE对穿透曲线的前端部分(出流浓度曲线的初始部分)和后端部分(出流浓度曲线的尾部)具有较好模拟的结果,说明FADE可以较好地模拟吸附性污染物在均质介质中的迁移特征;短土柱中Cd和N+4-N的弥散系数随迁移距离变化较小.长土柱中ADE的弥散系数介于0.05～2.74之间,FADE的弥散系数介于0.11～1.62之间,且二者的弥散系数随迁移距离的增大而增大,亦即利用FADE研究污染物的迁移问题仍然存在弥散的尺度效应问题,但FADE的弥散尺度效应小于ADE的弥散尺度效应.
基于Lévy運動理論的分數微分對流-瀰散方程(FADE)是研究多孔介質中汙染物的遷移過程的新方法.在有關研究的基礎上,在FADE中引入瞭延遲繫數R,將其擴展應用于模擬吸附性汙染物的遷移問題.根據非線性最小二乘原理,構建瞭穩定流場階躍輸入條件下模型參數的求解方法,編製瞭相應的參數求解程序FADEMain.利用FADEMain對均質短土柱中Cd和NH4+-N的遷移和長土柱中NaCl的遷移進行瞭模擬分析.研究結果錶明:FADE模擬的濃度值與實測的濃度值具有較好的一緻性,與對流-瀰散方程(ADE)相比,FADE對穿透麯線的前耑部分(齣流濃度麯線的初始部分)和後耑部分(齣流濃度麯線的尾部)具有較好模擬的結果,說明FADE可以較好地模擬吸附性汙染物在均質介質中的遷移特徵;短土柱中Cd和N+4-N的瀰散繫數隨遷移距離變化較小.長土柱中ADE的瀰散繫數介于0.05～2.74之間,FADE的瀰散繫數介于0.11～1.62之間,且二者的瀰散繫數隨遷移距離的增大而增大,亦即利用FADE研究汙染物的遷移問題仍然存在瀰散的呎度效應問題,但FADE的瀰散呎度效應小于ADE的瀰散呎度效應.
기우Lévy운동이론적분수미분대류-미산방정(FADE)시연구다공개질중오염물적천이과정적신방법.재유관연구적기출상,재FADE중인입료연지계수R,장기확전응용우모의흡부성오염물적천이문제.근거비선성최소이승원리,구건료은정류장계약수입조건하모형삼수적구해방법,편제료상응적삼수구해정서FADEMain.이용FADEMain대균질단토주중Cd화NH4+-N적천이화장토주중NaCl적천이진행료모의분석.연구결과표명:FADE모의적농도치여실측적농도치구유교호적일치성,여대류-미산방정(ADE)상비,FADE대천투곡선적전단부분(출류농도곡선적초시부분)화후단부분(출류농도곡선적미부)구유교호모의적결과,설명FADE가이교호지모의흡부성오염물재균질개질중적천이특정;단토주중Cd화N+4-N적미산계수수천이거리변화교소.장토주중ADE적미산계수개우0.05～2.74지간,FADE적미산계수개우0.11～1.62지간,차이자적미산계수수천이거리적증대이증대,역즉이용FADE연구오염물적천이문제잉연존재미산적척도효응문제,단FADE적미산척도효응소우ADE적미산척도효응.
