・综 述・ 矿物岩石地球化学通报 Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ｏｆ Ｍｉｎｅｒａｌｏｇｙ，Ｐｅｔｒｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｖ０１．３２ Ｎｏ．１，Ｊａｎ．，２０１３ 基于过程模拟的地下水脆弱性评价研究进展 郇 环 ，王金生 ，滕彦国 ，翟远征 １．北京师范大学水科学研究院，北京１００８７５；２．地下水污染控制与修复教育部工程研究中心，北京１００８７５ 摘 要：地下水脆弱性评价是进行地下水污染防控的关键。经过近４Ｏ年的研究，过程模拟法被认为是最具实际意义和最精 确的评价方法。目前学者对地下水水流和溶质运移模型与地下水脆弱性评价的耦合进行了探索研究，充分发挥了过程模拟 法物理意义明确、评价结果可靠度高、主观性低、实用性强等优势。但该法仍受限于水流和水质长观资料、存在不确定性、不 易获取表征特征污染物在地下永系统中的转化过程的定量参数等缺点，因此，未来包气带中溶质迁移转化理论、包气带和饱 和带的耦合模型、随机模型和各种智能方法与过程模拟法的结合、过程模拟法和评价结果的不确定性以及ＧＩＳ技术与各种数 学模型的结合都将是基于过程模拟研究地下水脆弱性的重要发展方向。 关键词：地下水脆弱性；过程模拟；数学模型；定量化 中图分类号：Ｐ６４１．７６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７ ２８０２（２Ｏ１３）０１－０１２１一Ｏ６ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ Ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ＨＵＡＮ Ｈｕａｎ ～。ＷＡＮＧ Ｊｉｎ—ｓｈｅｎｇ 一。ＴＥＮＧ Ｙａｎ—ｇｕｏ ，ＺＨＡＩ Ｙｕａｎ—ｚｈｅｎｇ ＇ １．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏＪ Ｗａｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００８７５，Ｃｈｉｎａ；２．ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００８７５，Ｃｈｉｎａ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｉｓ ａ ｋｅｙ ｔｏ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏ１．Ｐｒｏｃｅｓｓ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ｔｏ ｂｅ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ａｃｃｕｒａｔｅ ａｎｄ ｍｅａｎｉｎｇｆｕｌ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ａ １ａｒｇｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓ ｏｎ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ ｆｏｒｔｙ ｙｅａｒｓ．Ｎｏｗａｄａｙｓ，ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｆａｔｅ ａｎｄ ｔｒａｎｓ— ｐｏｒｔ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｔｏ ｒｅｖｅａｌ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅ ｏｆ ｐｒｏｃｅｓｓ ｓｉｍｕ— ｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，ｓｕｃｈ ａｓ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｍｅａｎｉｎｇ，ｈｉｇｈ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ，ｌｏｗ ｓｕｂｊｅｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｓｔｒｏｎｇ ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｐｒｏｃｅｓｓ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｌｉｍｉｔｅｄ ｂｙ ｌｏｎｇ ｐｅｒｉｏｄ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｆｌｏｗ ａｎｄ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｄａｔａ， ａｎｄ ｓｕｃｈ ｈａｓ ｔｈｅ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅ ｏｆ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ．Ｂｅｓｉｄｅｓ，ｉｔ’Ｓ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔｏ ｏｂｔａｉｎ ｔｈｅ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｒｅｆＩｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｆａｔｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ０ｆ ｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆａｔｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｐｏｌｌｕｔａｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｖａｄｏｓｅ ｚｏｎｅ，ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ｖａｄｏｓｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｓａｔｕｒａｔｅｄ ｚｏｎｅ，ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｏｆ ｒａｎｄｏｍ ｒｏｏｄ— ｅｌ，ｖａｒｉｏｕｓ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｍｏｄｅｌｓ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｐｒｏｃｅｓｓ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｎｄ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ ｏｆ ＧＩＳ ａｎｄ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｆｌｏｗ ａｎｄ ｐｏｌｌｕｔａｎｔ ｍｉｇｒａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｐａｉｄ ｍｏｒｅ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｉｎ ｆｕｔｕｒｅ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ；ｐｒｏｃｅｓｓ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ；ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ；ｑｕａｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ 地下水是一种重要的资源和关键的生态环境因 子，其重要性日益显著。但地下水污染形势日益严 峻。一旦地下水受到污染，其治理和恢复的难度大， 花费高。因此，地下水污染防治应秉承“以防为主， 防重于治”的方针，而地下水脆弱性评价是地下水污 染防治最主要的措施。地下水脆弱性评价是基于最 有效的数据和科学的判断，为地下水保护提供一套 决策工具，以致能以最小的代价获得最大的环境和 公共效益Ⅲ。地下水脆弱性评价，在社会经济活动 规划阶段指出哪些地区是地下水易遭受污染的地 收稿日期：２０１１－１２ １２收到，２０１２－０３ １ ９改回 基金项目：环保公益性行业科研基金重大资助项目（２０１００９００９） 第一作者简介：郇环（１９８４一），女，博士研究生，研究方向：地下水污染控制．Ｅ—ｍａｉｌ：ｈｕａｎｘｉａｏｈｕａｎ０８２５＠ｙａｈｏｏ．ｃｎ． 通讯作者：王金生（１９５７一），男，教授，研究方向：地下水科学与工程．Ｅ ｍａｉｌ：ｗａｎｇｊｓ＠ｂｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．
第６８卷第１期
２０１７年１月 化工学报
ＣＩＥＳＣ Ｊｏｕｒｎａｌ 、，ｏ１．６８ ＮＯ．１ Ｊａｎｕａｒｙ ２０１７
综述与
ｊ， ：０；：３； 专论 ＤＯＩ：１０．１１９４９￣．ｉｓｓｎ．０４３８—１１５７．２０１６１３２８
土壤和地下水环境中胶体与污染物共迁移研究进展
杨悦锁 ，王园园 ，宋晓明 ，于彤２，杨新瑶
ｆ 沈阳大学区域污染环境生态修复教育部重点实验室，辽宁沈阳１１００４４；
。吉林大学地下水环境与资源教育部重点实验室，吉林长春１３００２１）
摘要：天然胶体在土壤和地下水环境中广泛存在。由于胶体不仅具有粒径小、比表面积大、表面带有电荷等基本
特点，而且具有独特的双电层结构和丰富的表面官能团，这些特点使得胶体成为地下环境中最为活跃的组分，并
对土壤与地下水中污染物的迁移产生重要影响。近年来，土壤与地下水环境中的胶体及其对污染物的促进迁移作
用受到越来越多研究者的关注。综述了地下环境中的胶体来源、可移动胶体的释放与沉积、胶体自身的特征与环
境行为以及胶体对不同污染物的促进迁移作用，分析了各种环境因子对胶体一污染物共迁移的影响。在此基础上，
对地下环境中胶体与污染物共迁移的过程与机理等尚需深入研究的关键科学问题提出了研究展望。
关键词：地下水；胶体；土壤污染；共迁移；吸附；环境因子
中图分类号：Ｘ １４２ 文献标志码：Ａ 文章编号：０４３８—１１５７（２０１７）０１—００２３一ｌ４
Ｃｏ．ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｏｆ ｃｏｌｌｏｉｄｓ ａｎｄ ｆａｃｉｌｉｔａｔｅｄ ｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｓ ｉｎ ｓｕｂｓｕｒｆａｃｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ
ＹＡＮＧ Ｙｕｅｓｕ０ ，一，ＷＡＮＧ Ｙｕａｎｙｕａｎ ，ＳＯＮＧ Ｘｉａｏｍｉｎｇ ，ＹＵ Ｔｏｎｇ ，ＹＡＮＧ Ｘｉｎｙａｏ
（ＩＫｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＲｅｇｉｏｎａｌ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ Ｅｃｏ—ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １ １ ００４４
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地下水数值模拟的研究与应用进展
作者：石立明
来源：《科技视界》2019年第20期
【摘 要】地下水数值模拟技术由于其廉价、高效及能较好地对地下水系统数值仿真而成为研究解决地下水问题的重要手段。简单地介绍了几种广泛使用的地下水数值模拟软件平台和模型求解方法。分析了地下水数值模拟的应用进展，从水资源的评估和管理，逐渐扩展到水质方面的研究。最后分析了地下水数值模拟的发展趋势，对地下水数值模拟技术的应用和推广提供了一定的参考。
【关键词】地下水;模拟软件;应用进展;发展趋势
中图分类号： TP319;P641 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）20-0123-002
DOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2019.20.056
0 引言
全国大部分城市的工农业用水都以地下水为主要的供给源。例如：2008年石家庄市，地下水供水量25.66×108立方米，占全市供水量的83.1，处于超采的状态[1]。由于没有节制的过量开采地下水导致出现地面沉降、地下水资源枯竭等一系列的问题。因此合理的开采和使用地下水资源就成为了人们关注的重点。数值模拟软件由于其有效性、灵活性和相对廉价性的特点在地下水研究领域被广泛采用[2]。其中包括水资源的配置和评价，地下水的溶质迁移和热量运移等方面。本文通过介绍几种国际上常用的地下水数值模拟软件和数值模拟的模型求解方法，再结合实际的应用进展为相关的地下水研究提供参考。
1 地下水数值模拟软件
随着社会的进步，特别是在人机交互、计算机图形学和可视化领域的技术不断地创新和发展，地下水数值模拟软件的可视化功能越来越强大，带有可视化功能的模拟软件逐渐占据主流地位。目前，在国际上具有影响力的软件有：Visual MODEFLOW、GMS、FEFLOW、Visual
地下水数值模拟研究进展与发展趋势
摘要：地下水数值模拟的应用研究进展国外对地下水数值模拟的研究和应用较早，且理论、技术等各方面相对成熟，目前已经从“水量问题”的应用研究逐步过渡到“水质问题”的应用研究上，以解决各种更复杂的地下水问题。国内相关研究起步较晚、同国外存在一定的差距，主要应用研究在地下水位预测、地下水资源开发利用、地下水循环机制研究、地下水资源预报评价等水量、水位问题方面，但在加油站渗漏场、石油渗漏场、垃圾填埋场、工业废料填埋场、矿区、核废料处置场等污染场地污染物的迁移问题方面的应用研究逐渐增多，并已取得了一定的成果。
关键词： 数值模拟、进展、发展趋势
随着计算机技术的快速发展，科学有效的数值计算方法在处理地下水污染、分析地下水资源评估等问题中的应用越来越广泛; 利用数值模拟软件对地下水流等问题进行模拟，以其有效性、灵活性和相对廉价性逐渐成为地下水研究领域的一种不可缺少的重要方法［1］。
尤其针对加油站渗漏场、石油渗漏场、垃圾填埋场、工业废料填埋场、矿区、核废料处置场等污染场地污染物的迁移问题，建立准确的数值模型进行预测是查明污染物污染潜水范围、程度及其分布特征最有效最直观的方法之一，同时还可以为污染区实施污染防治与修复等优化配置提供科学技术支持［2］。
地下水数值模拟的应用研究进展国外对地下水数值模拟的研究和应用较早，且理论、技术等各方面相对成熟，目前已经从“水量问题”的应用研究逐步过渡到“水质问题”的应用研究上，以解决各种更复杂的地下水问题。国内相关研究起步较晚、同国外存在一定的差距，主要应用研究在地下水位预测、地下水资源开发利用、地下水循环机制研究、地下水资源预报评价等水量、水位问题方面，但在加油站渗漏场、石油渗漏场、垃圾填埋场、工业废料填埋场、矿区、核废料处置场等污染场地污染物的迁移问题方面的应用研究逐渐增多，并已取得了一定的成果［4］。
近几十年来，随着地下水科学和计算机科学的发展，地下水数值模拟也得到了快速发展，主要体现在：加拿大Borden基地、美国Cape Cod基地与Columbus基地开展的大型野外试验场研究，大大丰富了地下水溶质运移的理论和方法，取得不少新的认识，并为发展和检验溶质运移理论和相应数学模型提供了大量数据（MacKay et al，1986； LeBlanc et al，1991；
