基于随机模拟的地下水污染物最优水力截获量

来源：中国环境科学杂志2018年第9期北京时间：

作者：付晓刚, 唐仲华, 吕文斌, 王小明, 闫佰忠

单位：1. 中国地质大学环境学院, 湖北 武汉 430074; /\r\n2. 河北地质大学, 河北省水资源可持续利用与开发重点实验室, 河北省水资源可持续利用与产业结构优化协同创新中心, 河北 石家庄 050031; /\r\n3. 河北省地矿局第三水文工程地质大队, 河北 衡水 053000

摘要：水力截获技术是净化或抑制地下水污染最为广泛使用的一种方法，而该技术实施过程中，如何确定最优水力截获量是其需要重点解决的关键问题.本文针对传统确定性方法计算最优水力截获量不合理的问题，从水文地质参数的随机性出发，应用基于随机理论的蒙特卡罗方法，通过实例来研究渗透系数的空间变异性对地下水污染物水力截获系统的影响，并寻求估算最优水力截获量的新方法.通过研究表明：基于确定性方法计算出最优水力截获量为110m3/d时恰好能完全截获污染区的污染物；应用随机模拟研究含水层渗透系数的空间变异性对水力截获系统的影响，发现当以传统确定性方法所计算的最优水力截获量（110m3/d）抽水时，并不能总是完全截获地下水污染物，其面临的稳定平均风险率高达24%；充分考虑了含水层渗透系数空间变异的Monte Carlo方法较以往传统确定性方法更为可靠，为此本文提出利用随机方法从截获系统可接受风险角度确定最优截获量的新思路.

关键词：随机模拟,蒙特卡罗模拟方法,空间变异性,水力截获

基金资助：

河北省高等学校科学技术研究项目（QN2015061）；河北省自然科学基金资助项目（D2018403040）；中国博士后基金面上项目（2018M631874）；河北省水利科技计划项目（2017-59）