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孔隙介质中非均衡溶质运移模型的数值解法的开题报告

一、选题背景和意义

地下水是重要的资源和生态系统支撑，它的质量与地下水流之间有着密切的关系。随着人类经济和社会发展的迅速推进，地下水环境问题日益严重，其中污染问题是主要问题之一。地下水污染的特点是难以被发现、容易扩散、难以治理，一旦发生污染往往会给人类环境和健康带来不可逆转的影响。因此，研究地下水污染异常迁移是地下水污染防治的重要方向之一。

传统的地下水污染迁移模型常常是基于均质孔隙介质建立的，但在现实生活中，一些区域地质条件复杂多变，孔隙介质具有非均质性，其导致的运移模式与均质孔隙介质是不同的，因此单纯的传统模型难以有效地描述非均质孔隙介质中的运移特性。因此，研究非均衡溶质在孔隙介质中的运移特性，建立合理的非均衡溶质运移模型，对于解决地下水污染问题、保障人类生活和生态健康有着重要的意义。

二、研究目的

本研究旨在建立非均衡溶质在孔隙介质中运移的模型，研究模型中的参数对于非均衡溶质在孔隙介质中的运移和扩散的影响规律，并针对这些影响规律进行数值的模拟与分析。同时，对比传统的均质孔隙介质的溶质运移模型和非均匀的非均质孔隙介质的溶质运移模型，探究非均质孔隙介质的溶质运移特性。通过这些研究，旨在提高对地下水污染异常迁移的认识，为地下水污染防治提供科学依据。

三、研究方法

1、文献综述：对国内外关于非均衡溶质在孔隙介质中的运移特性相关的文献进行梳理和综合，了解不同研究者的研究思路和方法，同时对比和分析，评估其优缺点和适用范围。

2、理论分析：基于文献调研和对非均衡溶质运移特性的认识，建立非均衡溶质在孔隙介质中运移的模型，考虑诸多因素如渗透系数、长程依赖等的影响。

3、数值模拟：通过开展一系列数值模拟，验证模型的可行性和实用性，分析模型中参数对于非均衡溶质在孔隙介质中的运移和扩散的影响规律。

四、研究预期成果

本研究旨在建立非均衡溶质在孔隙介质中运移的模型，并通过数值模拟的方式验证模型的正确性和可行性。通过本研究，预期得出以下成果：

1、分析非均衡溶质在孔隙介质中的运移规律，并对其特性进行详细的分析和探讨。

2、建立非均衡溶质在孔隙介质中运移的模型，该模型不仅能够解释不同溶质在孔隙介质中的非均衡运移规律，也兼顾了数值计算的实用性。

3、通过数值模拟的方式，对比分析均质孔隙介质的溶质运移模型和非均质孔隙介质的溶质运移模型，探索非均质孔隙介质的溶质运移特性，为地下水污染防治提供科学依据。

五、研究进度安排

本研究计划分为以下几个阶段：

1、文献调研和综述，梳理已有的非均衡溶质运移模型研究成果和相关理论知识，编写开题报告并提交给导师审核。

2、基于梳理后的文献建立非均衡溶质在孔隙介质中运移的模型，进行理论分析和优化调整。

3、基于建立的非均衡溶质在孔隙介质中的运移模型开展数值模拟，分析模型参数对非均衡溶质在孔隙介质中的运移特性的影响规律。

4、总结研究成果，撰写论文，并进行论文的答辩。

六、论文教材、设备和条件

论文所需的相关教材和设备主要为计算机和相关数值模拟软件，需要根据模型和模拟所需计算机的配置，配备适当的计算机设备。另外，在论文完成过程中，需要利用一些数据资料、文献资料和讨论交流等相关条件。