论文部分内容阅读
核废物对人类生存环境构成潜在威胁。为研究铀矿冶地域核素迁移规律,本文综合运用地下水动力学、随机理论及计算科学,结合某铀尾矿库特定地质环境,通过建立核素运移耦合模型,运用地下水模拟软件GMS进行了核素U(Ⅵ)在地下水中迁移随机数值模拟,并优化了模型参数。基于某尾矿库水文地质条件的概化,运用二维潜水流及溶质运移耦合模型,对库中U(Ⅵ)的迁移过程进行了数值仿真。通过对比水头的测量值与模拟值,校正了模型参数并验证了模型的可靠性。利用GMS结合校正后的参数,探讨了弥散度、阻滞系数和迁移时间对U(Ⅵ)在尾矿库地域地下水中迁移规律的影响。结果表明在近污染源处U(Ⅵ)的浓度随着弥散度的增大而降低,而距离污染源较远处U(Ⅵ)的浓度随弥散度增大而升高。而当增加相同数量级时,阻滞系数对U(Ⅵ)迁移的影响远大于弥散度的影响。当模拟时间为2000年时浓度分布曲线斜率开始变小,5000年后曲线趋于缓和,表明介质中U(Ⅵ)浓度趋于饱和。随机水文地质方法是研究非均质含水层中水流及溶质运移问题的新方法。应用基于随机理论的蒙特卡罗方法,假设渗透系数服从对数正态分布,利用地下水数值模拟软件GMS建立了参数随机数学模型,研究了渗透系数的变异性对尾矿库地域地下水中水流及U(Ⅵ)迁移的影响。研究表明,渗透系数的变异性对尾矿库地下水水位及U(Ⅵ)的迁移都具有显著的影响。在其它条件相同的情况下,随着渗透系数变异性的增大,水头标准差等值线峰值增大,呈以尾矿库为中心向周围递减的趋势。U(Ⅵ)的迁移范围也随着渗透系数标准差的增大而增大,U(Ⅵ)浓度分布梯度减小,峰值加大,且在U(Ⅵ)迁移范围内的相同位置节点处,U(Ⅵ)浓度标准差分布也越大。水头及U(Ⅵ)浓度标准差变化基本反映出了渗透系数的非均质变化。