含水条件下柴油在包气带运移特征研究

• Published in: 中国农村水利水电 no. 6; pp. 82 - 89
• Main Authors: 任明浩, 李洪良, 刘宇, 程家乐, 张宏利, 张赫鹏, 赵贵章
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 华北水利水电大学地球科学与工程学院,河南 郑州 450046 15.06.2024
• Subjects: diesel; speed of motion; 含水率; 运动速率; 柴油; soil column test; multiphase flow; 土柱试验; 多相流; moisture content
• ISSN: 1007-2284
• DOI: 10.12396/znsd.231848

TV12; 石油需求的持续增长,使其成为地下水和土壤环境中重要的有机污染物之一.特别是轻质石油产品(如柴油、汽油等),由于其较低的黏度使其具有较强的迁移能力,因此轻质石油的泄漏对地下水和土壤环境造成更大的污染潜力.为分析柴油在场地污染后的分布及迁移,以一维土柱为物理模型、选择0号柴油为研究对象,基于达西定律原理,通过细砂、粉砂、石英砂3种不同粒径开展室内多孔介质油驱水的一维土柱试验,研究柴油在非饱和状态下,不同介质粒径、不同流体、不同含水率等因素影响下运动速率的变化特征,探究不同饱和度与两相流入渗时系数之间的变化关系.研究发现:柴油的入渗速率与介质粒径成正比例关系,在介质中的入渗速率由大到小依次为石英砂＞细砂＞粉砂;同种介质中,油相的运动速率小于水相的运动速率,石英砂、细砂、粉砂3种介质中v油比v水分别小44.6%、65.3%、64.3%;对于3种研究介质,柴油的运动速率会随着介质水相饱和度的增大呈现先增大后减小趋势,通过对较优含水率下运动速率比较分析发现,粒径对运动速率的影响程度较含水率对运动速率的影响程度小,介质只有在含水率为最优时,运动速率才会达到最大,此时粒径对运动速率的影响非常小.此外,柴油与水相互作用也对入渗系数产生重要影响,随着介质饱和度的降低,柴油与水的相互作用逐渐减弱,柴油入渗系数逐渐趋于其在水饱和状态下的入渗系数.在研究结果的基础上本文还开展了对油水运动速率、渗透速率、残余水相增渗机理的讨论,进一步探讨柴油在包气带中的运移特征.研究通过深入研究柴油泄漏的分布和迁移规律,可以为制定更有效的污染防治策略提供科学依据.了解柴油泄漏后在不同土壤介质中的运动特性,有助于优化污染治理技术,提高治理效率,降低环境风险.同时为柴油场地污染的治理和修复提供了理论指导和依据.