充填單裂隙溶質(zhì)運移及自然電位響應(yīng)特征研究.pdf

1、單一裂隙是構(gòu)成復(fù)雜裂隙系統(tǒng)最基本單元結(jié)構(gòu)，自然裂隙被砂、泥等介質(zhì)充填是普遍的現(xiàn)象。研究充填裂隙溶質(zhì)運移規(guī)律對探究污染物質(zhì)在地下介質(zhì)中的遷移擴散具有重要的意義。本文在總結(jié)國內(nèi)外相關(guān)學者研究成果的基礎(chǔ)上，綜合運用理論分析、室內(nèi)模擬研究等方法，采用光滑平行有機玻璃板，充填河砂介質(zhì)構(gòu)建充填單裂隙物理模型，開展了充填單裂隙水流及溶質(zhì)運移模擬試驗，繪制了溶質(zhì)運移的穿透曲線(BTC)，應(yīng)用對流彌散方程(ADE)對其進行擬合，并對溶質(zhì)運移過程中自然電位

2、變化進行實時動態(tài)監(jiān)測，獲得自然電位響應(yīng)特征。論文的主要成果如下:
　　(1)在低流速狀態(tài)下，充填單裂隙內(nèi)水滲流的水力梯度與單寬流量之間均符合Darcy公式、Forchheimer公式及Izbas公式。隨著流速的增大，此時水流的水力梯度與單寬流量的關(guān)系開始呈現(xiàn)非線性狀態(tài)。
　　(2)在充填砂樣組成相同時，水力梯度越大，溶質(zhì)到達峰值濃度時間越短，穿透曲線開口越小，拖尾持續(xù)時間越短;水力梯度相同時，充填砂粒的粒徑越小，裂隙的孔隙度

3、越小，水流流速越小，穿透曲線到達峰值的時間越長，曲線的開口也就越大。
　　(3)通過擬合可以看出，無論是垂直還是水平充填單裂隙，溶質(zhì)運移的穿透曲線均可以用水動力彌散方程(ADE)進行模擬，且擬合效果良好。
　　(4)當溶液到達各電極時該電極測得的自然電位值發(fā)生突變?？梢愿鶕?jù)自然電位歷時曲線得到地下水污染物運移的位置、運移速度、濃度。根據(jù)各個測量．電極自然電位躍升的時間點計算污染物運移的速度，通過自然電位歷時響應(yīng)的曲線的峰值、