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土壤排渗过滤试验及数值模拟研究的开题报告
一、选题背景
水资源是人类生产和生活的必需品，在我国北方地区干旱的情况下，水资源的稀缺性更加突出。为了解决水资源的不足问题，目前普遍采用收集生活污水以进行再利用的方法，因为生活污水在经过处理后可以得到满足农业、工业等需求的多用途水。收集生活污水后，必须考虑处理的问题、再利用的信息以及排放的问题。排放处理污水的一种常见方式是通过土壤来过滤，停止水质的净化作业，这是一种有效的处理方法。由此，本研究的主要目的是通过土壤过滤来研究生活污水的排渗情况，建立相关的数值模拟模型。
二、研究意义
本研究的主要意义在于：
1.为了探究生活污水处理中土壤过滤机制及其环境效应，研究现有的土壤过滤技术，提高生活污水的再利用。
2.为了改善我国北方地区的水资源情况，探究经过土壤过滤后的生活污水是否达到了国家标准。
3.为了深入挖掘土壤过滤的优势缺点及土壤种类对排渗影响的研究，为建立对土壤过滤的完备理论基础和科学方法提供一定的支撑。
三、研究内容
本研究主要分为实验和数值模拟两部分。
实验部分：
1.根据不同的土壤类型制作试验模型。
2.分别在不同土壤类型的实验模型中注入生活污水，并进行一定时间的排出试验。
3.通过ANAEOBAC-N等水质参数测定分析排出液的效果，并对实验结果进行比较分析。
数值模拟部分：
1.选取实验中获得的结果，利用数值模拟方法进行计算。
2.基于所采集的实验数据和相关的物理学公式，构建数学模型，计算污染物在土壤内的渗透规律。
3.根据模拟结果推断并初步验证实验结果，了解土壤过滤的机理和影响因素。
四、研究方法
实验方面：
1.室内实验法：利用实验设备对不同类型的土壤进行测试，以得到排出液的对比结果，同时探究土壤类型对生活污水处理的影响。
2.标准配水法：进行生活污水处理的水质参数测定，以此确定生活污水内的农业、工业等污染含量。
数值模拟方面：
1.建立土壤过滤的渗透数学模型，并通过数学模型对试验结果进行计算和分析。
2.结合文献研究,评估各种因素对水的渗透规律的影响,对模拟结果进行校验和交叉验证。
五、预期结果
通过本研究的实验和数值模型分析，将得到以下预期结果：
1.理解土壤过滤机理，探究不同土壤类型对生活污水净化的影响因素。
2.研究生活污水处理过程中的土壤环境效应，以及不同污染物在土壤中的垂直迁移规律。
六、参考文献
[1]张贵娥,王立洋,汤珂,张鹏翔.生活污水排渗过滤模型的研究及应用[J].环保科技,2018(12):41-46.
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