DB11/T 1281—2015
根据DI值将地下水防污性能分为中等、较高和高3个级别,DI值越高,地下水防污性能越低(见表A.17)。
表A.17 承压水防污性能评价标准
地下水防污性能指数DI 地下水防污性能级别 <120 高 [120,160] 较高 >160 中等
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BB 附 录 B
(资料性附录) 达标点浓度预测方法
B.1 三相平衡模型
再利用土壤孔隙水中污染物浓度可采用三相平衡模型进行预测,见公式(B.1):
cw1?cs??w1?b1.................... (B.1) ?10?3
?H??a1??b1?Kd
................................... (B.2) Kd?Koc?foc
式中:
cw1——再利用土壤孔隙水中污染物浓度,mg/cm3; cs——再利用土壤中污染物总浓度,mg/kg;
3
ρb1——再利用土壤干容重,g/cm;
θw1——再利用土壤中水的体积含量,无量纲; θa1——再利用土壤中空气的体积含量,无量纲; H——污染物亨利常数,无量纲;
Kd——污染物土-水分配系数,cm3(水)/g(土);
Koc——污染物有机碳-水吸附系数,cm3(水)/g(碳); foc——土壤有机碳含量,无量纲。
B.2 一维溶质运移模型
水流控制方程和溶质迁移模型如下: a) 水流控制方程
假设水流在包气带中的运动服从一维稳态方程,采用Richards方程描述一维平衡水流运动,见公式(B.3):
???w2???h?K(h,z)(?1)......................... (B.3) ???S ?t?z??z?(B.4) K(h,z)?Ks(z)Kr(h,z) ..............................
初始条件 h(z,....................... (B.5) 0)?h0(z) (t=0,z≥0)
上边界条件 ?
??h??K(h,z)??1................ (B.6) ??z??q(t) (t≥0,z=L)
??17
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下边界条件
?h......................... (B.7) ?0 (t≥0,z=0)
?z式中:
θw2——非饱和带土壤中水的体积含量,无量纲; h——压力水头,cm; S——源汇项,cm3/(cm3·s);
K(h,z)——非饱和带渗透系数函数,cm/s; Ks(z)——非饱和带饱和渗透系数,cm/s; Kr(h,z)——非饱和带相对渗透率,无量纲; h0——初始时刻包气带压力水头,cm;
q(t)——边界上已知的水通量函数,cm3/s; L——下边界处。
b) 溶质运移控制方程
溶质运移基本控制方程见公式(B.8):
?cw?s?2cw?cw???b2??D?u???1cw .................... (B.8) ?t?t?z?z2如果吸附作用为线性吸附,则
公式(B.8)可改写为
或
?b2?s?cw ................................ (B.9) ??b2kd?t?t?b2kd?cw?2cw?cw(1?)?D?u??1cw ..................... (B.10) 2??t?z?z?cw?2cw?cwR?D?u??1cw ......................... (B.11) 2?t?z?z
0)?初始条件 cw(z,上边界条件 ?Dcw0(t=0,z≥0) ....................... (B.12)
?cw..................... (B.13) ?q(t)c0(t≥0,z=L)
?z?cw(B.14) ?0(t≥0,z=0) ........................
?z 下边界条件
式中:
cw——非饱和带土壤孔隙水中污染物浓度,mg/cm3(到达地下水面处为cw2); θ——非饱和带土壤有效孔隙度,无量纲;
3
ρb2——非饱和带土壤干容重,mg/cm; 18
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s——非饱和带土壤固相吸附浓度,mg/mg; D——非饱和带土壤水动力弥散系数,cm2/s;
u——垂直方向非饱和带土壤孔隙水渗流流速,cm/s;
μ1——一阶生物降解系数,1/s(可通过实验获得,不考虑生物降解作用时取值为0); z——相对于基准面的高度,向上为正,cm; R——延迟系数,无量纲;
cw0——初始状态非饱和带土壤孔隙水中污染物浓度,mg/cm3(清洁的非饱和带取值为0); c0——边界上已知水通量中污染物浓度,mg/cm3(上边界水通量不含污染物时取值为0)。 由于溶质运移模型难以解析求解,实际问题中多靠数值方法求解。 B.3 箱式混合模型
箱式混合模型见公式(B.15):
cw3?cw2DF .................................... (B.15)
DF?1?Ugw??gw ................................ (B.16)
I?Wgw?Wgw?I))) ............ (B.17)
?gw?min(B,0.10583?Wgw?B?(1?exp(式中:
cw3——经混合稀释后地下水中污染物浓度,mg/cm3; DF——地下水混合稀释因子,无量纲; Ugw——地下水流速,cm/a; δgw——地下水混合层厚度,cm;
Wgw——平行于地下水流向的污染土壤长度,cm; I——土壤中水的入渗率,cm/a; B——含水层厚度,cm。
Ugw?B19