饱和土体热-水-力-化全耦合一维溶质运移模型

饱和土体热-水-力-化全耦合一维溶质运移模型

论文摘要

基于孔隙流体质量守恒、能量守恒和溶质质量守恒,综合考虑力学固结、热固结与化学渗透固结对土体结构的影响,并结合黏土颗粒对溶质吸附、半透膜效应作用及耦合流、耦合扩散效应,建立了单一溶质在饱和土体中运移的热-水-力-化全耦合分析模型,采用COMSOL软件重点模拟了渗滤液环境温度对溶质运移行为的影响.数值结果表明,温度会显著影响溶质浓度随时空的分布,热扩散作用加速溶质运移进程,热渗透与热固结机制对溶质运移具有阻滞作用,模拟时间为50年时黏土垫层上下边界温差70 K比无温差工况溶质运移深度减缓87.6%.所建全耦合模型能够为填埋场防渗隔污屏障优化设计及服役性能评估提供理论参考.

论文目录

  • 1 耦合模型与控制方程
  •   1.1 基本假定
  •   1.2 孔隙流体控制方程
  •   1.3 热传递控制方程
  •   1.4 溶质运移控制方程
  • 2 模型验证
  • 3 数值模拟与分析
  •   3.1 模型参数及边界条件
  •   3.2 数值模拟结果
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张志红,韩林,田改垒

    关键词: 热水力化耦合,黏土垫层,溶质运移,热渗透

    来源: 东南大学学报(自然科学版) 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 地质学,环境科学与资源利用,建筑科学与工程

    单位: 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室

    基金: 国家自然科学基金面上资助项目(51678012)

    分类号: TU43;X131.3

    页码: 1178-1186

    总页数: 9

    文件大小: 1164K

    下载量: 128

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