地下水,全世界普遍的淡水資源,是農業灌溉、民生用水、經濟發展等方面的重要水源。2019年9月河海大學水文院黃璟勝教授團隊在國際期刊《Journal of Hazardous Materials》(2019年影響因子達7.650,環境科學與環境工程領域排序前5%)發表題為“Analysis of radially convergent tracer test in a two-zone confined aquifer with vertical dispersion effect: Asymmetrical and symmetrical transports”高水平論文,在地下水修復人才培養與科學研究方面邁出重要步伐。隨著地下水污染的急劇增加,示蹤試驗對地下水修復具有重要意義。徑向示蹤試驗解析模型存在因子參數物理意義不完整的問題,非徑向數值模型雖然避免了因子參數,但存在網格建構困難與計算耗時兩個問題。本篇論文完善了徑向示蹤試驗模型,定義模型的因子參數、示蹤劑初始濃度、穩態濃度三者的本構關系,賦予因子參數完整的物理意義,闡明了徑向與非徑向兩種模型在特定情況下存在相同的濃度穿透曲線。通過含水層厚度、彌散度、特性長度三者組成的無量剛參數設置觀測井,實際的三維污染傳輸可簡化為二維、甚至一維傳輸,不僅揭示了彌散現象與稀釋機理,更能有效排除不敏感參數,大幅提高參數估計反問題的計算性能,提升獲得全局最佳解的概率。研究成果開啟了地下水溶質運移的新思維、新見解,對推動示蹤試驗的高效應用以及實現地下水修復、解決實際的水資源需求具有重要意義。
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