基于MATLAB的地下水环境预测模型构建

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近年来,随着我国经济的快速发展,我国的水污染呈现不断加剧的趋势,其中以地下水污染尤为严重。在全球可持续发展的前提下,防止新建项目对地下水环境造成污染也就愈加重要,因此,全面、准确地评价建设项目对地下水环境的影响对保护地下水资源有着十分重要的意义。《环境影响评价技术导则—地下水环境》(HJ 610—2016)的修订实施,对建设项目的地下水环评工作起到了规范和指导作用,也对环境评价工作者提出了更好的要求。为解决导则二级评价中基于解析解的四种地下水环境预测模型中因存在余误差函数、第二类零阶修正赛贝尔函数及第一类越流系统井函数而导致计算困难,计算结果精确性差等问题,基于MATLAB/GUI开发了地下水环境影响预测模型系统。这四种地下水环境影响预测模型是一维无限长多孔介质柱体,一端为定浓度边界的连续点源注入;一维无限长多孔介质柱体,污染物瞬时注入;连续注入污染物——平面连续点源;瞬时注入污染物——平面瞬时点源。该系统基于多孔介质污染物迁移动力学,利用MATLAB强大的计算功能,通过选取不同源汇作用方式及输入源强、弥散系数及地下水流速等特性参数,可以计算出固定位置,不同时间浓度预测以及固定时间,不同位置浓度预测两种模式下溶质浓度的变化情况,并能直观显示出其结果。以某电厂为例,在简述区域地质情况及评价区水文地质的基础上,通过两种事故工况对地下水环境污染物浓度进行预测。预测结果与MODFLOW的数值解相对比可以得出该系统的计算结果是合理可信的,同时利用该结果明确了解析解与MODFLOW数值解进行校核时需注意的问题。它可以为水文地质条件单一,地下水流为稳定流的区域地下水环境影响评价提供一种快捷高效的方法,同时为《环境影响评价技术导则--地下水环境》(HJ 610-2016)所规定的地下水水源保护、地下水污染防治规划等领域提供支持。该系统可进行不同情景下的地下水环境影响评价,并且具有界面友好、易学易用、后置程序内容修改简单、预测结果直观等优点,具有良好的应用前景。
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