非水相流体在土壤中运移规律研究

摘要

随着工业的发展和地下水污染的日益严峻,不溶于水的非水相流体对地下水的污染已成为近20多年来世界各发达国家和地区地下水污染研究中的热点,但中国在这方面的研究相对滞后,可见的研究报道较少.NAPL的潜在污染对象就是地下水体,因而研究其在土壤中的运移规律有重要意义.该文围绕非水相流体对土壤以及可能引起的地下水污染问题,选用两种不同质地类型的土壤,以四氯乙烯PCE为代表性非水相污染物,通过试验了解其在土壤中的运移行为,应用多相流理论,综合分析不同类型和结构土壤对NAPL入渗和再分布过程的影响机制,以及模拟灌溉或降水条件影响下NAPL的运动和残留含量,为解决地下水污染问题提供理论依据,同时也推动多相流理论在环境土壤物理中的应用和发展.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1引言

1.2多孔介质中多相流研究进展

1.2.1孔隙空间的描述

1.2.2多相流运移微观模型的研究

1.2.3多相流运移宏观模型

1.2.4模型参数的确定

1.2.5试验方法研究

1.2.6多相流的数值模拟

1.3存在问题以及发展趋势

1.4本文研究内容及目的

第二章多孔介质中多相流基本理论

2.1多相流理论基本概念

2.1.1界面张力和湿润性

2.1.2流体的饱和度

2.1.3流体的粘度

2.1.4毛管压力

2.1.5相对渗透率

2.2多孔介质中流体的存在方式与相互置换机理

2.3多相流体运动基本方程

2.3.1多相流体运动的达西定律

2.3.2多相流体运动的连续性方程

2.3.3多相流体运动基本方程

第三章毛管压力、相对渗透率与饱和度之间的关系

3.1毛管压力、相对渗透率与饱和度之间的关系基本模型

3.2毛管压力与饱和度之间关系的试验研究

3.2.1试验材料和方法

3.2.2水-气两相毛管压力与饱和度曲线的测定

3.2.3 PCE-气两相毛管压力与饱和度曲线的测定

3.2.4 PCE-水两相毛管压力与饱和度曲线的测定

3.2.5三相情况下毛管压力与饱和度关系曲线的推求

3.3 Leverett函数的应用及其适用性试验研究

3.3.1有关Leverett函数简述

3.3.2水分毛管压力与饱和度的Leverett函数归一化研究

3.3.3 PCE的毛管压力与饱和度的Leverett函数归一化研究

3.4相对渗透率和饱和度的关系

第四章非水相流体在土壤中的运移规律试验研究

4.1试验概况

4.2非水相流体在不同土壤中的入渗及再分布规律

4.2.1 PCE在重壤土和砂壤中的入渗规律

4.2.2 PCE在重壤土和砂壤中的再分布

4.3土柱顶端进水对土体内PCE的影响

第五章结论

参考文献

致谢

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