在 Surfer 中计算污染羽流稳定性统计数据

在文章“评估地下水污染物羽流稳定性的实用方法”中，Joseph A. Ricker 提出了一种通过比较随时间变化的几种计算特性来确定羽流稳定性的方法。感兴趣的主要特征是体积、平面面积、平均浓度、污染物羽流质量和质心。下面概述了在 Surfer 中执行每个必需计算的分步说明。

对浓度数据进行网格化

浓度数据集包含非常高的值被低值或无法检测的值包围是很常见的。这种数据分布可能会导致插值后人为地获得较高的结果。为防止高浓度值对周围区域产生过大影响，在插值过程中应使用浓度数据的对数。Surfer 中的 Log ， save as linear Z 变换允许您执行此操作，并且仍然可以获得具有真实浓度值的网格。

由于浓度数据永远不会为负值，因此您还可以指示 Surfer 将最小 Z 值设置为零。这两个设置将提高结果的准确性。

1. 单击主页 |网格数据 |网格数据。

2. 在 Grid Data-Select Data （网格数据 - 选择数据） 对话框中，

1. 单击 Browse（浏览），选择您的数据文件，然后单击 Open（打开）。

2. 设置 X、Y 和 Z 变量列。

3. 单击 Gridding Method 部分中的 Kriging。

4. 单击 Skip to End。

3. 在「网格数据 - 克里金法 - 输出」对话框中，

1. 在 Grid Z Limits 部分中，单击 Minimum 字段，选择 Custom 并输入 0。

2. 单击 Z 变换 字段，然后选择 Log （日志），另存为线性 （Save as linear）。

3. 验证是否已选中 Grid Report 选项。
   网格报表提供有关数据分布以及网格创建方式的宝贵信息，以确保可以检查所有结果的质量并根据需要重复。

4. 设置所需的任何其他选项，然后单击 Finish （完成） 以创建网格。

计算羽流的面积和体积

要确定羽流的体积和面积，您必须知道相关污染物的公认安全水平。在本例中，可接受的安全浓度为 10 μg/L

1. 单击轴网 |计算 |Volume 命令。

2. 在 Grid Volume 对话框中，

1. 单击 Upper Surface 部分中的 Grid File。

2. 如果您从网格文件创建了地图，请单击<无> 并选择适当的地图层。
   如果您没有从格网创建映射，请单击浏览，选择污染物浓度格网文件，然后单击打开。

3. 点击 Lower Surface 部分中的 Constant（常数），然后输入 10 或可接受的安全浓度。

4. 单击 OK 生成 Grid Volume 报告。

Grid Volume （网格体积） 报表将提供多个体积和面积计算，其单位与输入网格相同。例如，如果您的 XY 坐标以米为单位，而您的浓度以 μg/L 为单位，则报告的面积将以米的平方为单位，体积将以 μg/L/m2 为单位。

我们感兴趣的值是 Positive Volume [Cut] 和 Positive Planar Area [Cut]。这些表示羽流内污染物浓度（上表面）高于可接受的安全水平（下表面）的体积和面积。

计算羽流质量和平均浓度

平均羽流浓度的计算方法是将体积 （μg/L*m2） 除以平面面积 （m2）

1. 在 Grid Volume （网格体积） 报告中，记下 Positive Volume [Cut] （正体积 [切割]），它提供下表面上方的体积 （安全浓度）。

2. 记下 Positive Planar Area [Cut] （正平面区域 [剪切]），它提供浓度高于定义值的下表面和上表面之间的交点面积。

3. 将正体积除以正平面面积。
   此时，您有羽流的平均浓度，其中浓度高于截止浓度。

4. 要获得整个羽流的平均浓度，请将截止浓度添加到上述计算的平均值中。

如果您知道含水层厚度和有效孔隙度，则可以使用以下公式计算出羽流质量的代表性估计值：

羽流质量 （kg） = 平面面积 （m2） x 平均浓度 （μg/L） x 含水层厚度 （m） x 有效孔隙度 x 1000L/m3 x 1kg/1E+9 μg

正如 Ricker 先生的文章中所指出的，这个羽流质量并不精确，但它是一个有用的单一值，可用于指示羽流随时间变化的稳定性。

引用：

里克尔，JA，2008 年。“评估地下水污染物羽流稳定性的实用方法”，地下水监测和修复 28（4）：85-94。

文章来源：土行者