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非均质土柱中溶质迁移的连续时间随机游走模拟
  • ISSN号:1001-6791
  • 期刊名称:《水科学进展》
  • 时间:0
  • 分类:P641.2[天文地球—地质矿产勘探;天文地球—地质学]
  • 作者机构:[1]中国农业大学水利与土木工程学院,北京100083, [2]中国-以色列国际农业研究培训中心,北京100083
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50479011;50339030;50279025);教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-05-0125)致谢:感谢张仁铎教授为本文提供非均质长土柱实验资料,以色列Weizmann科学研究院Brian Berkowitz教授为本文提供CTRW计算程序.
中文摘要:

非均质介质中溶质迁移往往出现非费克现象,传统的对流弥散方程(ADE)则难以较好地描述这种现象。采用连续时间的随机游走理论(CTRW)研究1250cm长-维非均质土柱中溶质运移问题,探讨CTRW模型中参数及非费克迁移的变化特征。研究结果表明,卢值的大小与介质的非均质特征有关,非均质性越强,卢值越小,但卢值具有相对的稳定性。然而ADE的弥散系数则具有随尺度增大而增大的现象。对于介质非均质性较强和非费克现象较明显的溶质穿透曲线,尤其是在拖尾部分,与ADE相比,CTRW具有较高的模拟精度。

英文摘要:

Solute transport in heterogeneous media always occurs in the non-Fickian process with early arrival and long-tail. We analyze the data of the breakthrough curves (BTCs) measured in a 1 250 cm long heterogeneous soil column with the continuous time random walk (CTRW) and the advection-dispersion equation (ADE). It is found that Fickian behavior occurs in the transport at the distances from the inlet to 100 cm with a β value larger than 2, which is attributable to relatively homogeneous packing. Within the distances from 200 cm to 700 cm, the transport has significant non-Fickian behavior with β= 0.915 ± 0.024, this is due to the highly heterogeneity when packing the column. While the moderate non-Fickian transport is found within the distances from 800 cm to 1200cm, and the β value is 1.19 ± 0.069. Compared with the dispersion coefficient of ADE, β value is relative stable. Better simulation results are also obtained especially for the tails of BTCs by using CTRW with respect to ADE. It implies that CTRW is a useful method to describe the scale-dependent transport and non-Fickian transport.

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期刊信息
  • 《水科学进展》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国水利部
  • 主办单位:水利部交通运输部 南京水利科学研究院 中国水利学会
  • 主编:张建云
  • 地址:南京市广州路225号
  • 邮编:210029
  • 邮箱:skxjz@nhri.cn
  • 电话:025- 85829770
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-6791
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1309/P
  • 邮发代号:28-146
  • 获奖情况:
  • 全国水利系统优秀期刊、全国中文核心期刊(1996),1999年第三次被评为江苏省优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24332