非均质孔隙介质中两相流的光透法应用研究

作     者：乔文静 叶淑君 吴吉春 QIAO Wenjing;YE Shujun;WU Jichun

作者机构：南京大学地球科学与工程学院/表生地球化学教育部重点实验室江苏南京210046 

出 版 物：《水文地质工程地质》 (Hydrogeology & Engineering Geology)

年 卷 期：2015年第42卷第2期

页      面：112-119页

核心收录：

学科分类：0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 083001[工学-环境科学] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助(41030746 40872155) 国家重点基础研究发展计划(2010CB428803) 

主　　题：非均质孔隙介质 重非水相液体 气体 饱和度 光透法 模型应用 

摘      要：地下水中非水相液体(Non-aqueous Phase Liquid,NAPL)的流动及其曝气修复技术是典型的两相流问题。基于实际地下水含水介质的普遍非均质性,本文应用光透法对非均质孔隙介质中两相流进行了定量试验研究,设计了两组砂箱实验,研究气体和重非水相液体(DNAPL)在非均质孔隙介质中的迁移规律,应用了水/气两相和水/NAPL两相饱和度计算模型。实验结果表明:气体主要由不规则通道向上运动,遇到低渗透性透镜体时在其下方堆积,并开始横向运动,绕过透镜体后继续向上运动,最终在砂箱顶部形成连续气体分布,注气速度越大,气体运移范围越宽;DNAPL在自身重力作用下克服毛管压力向下迁移至低渗透性透镜体,DNAPL无法克服该介质的毛管压力,停止垂向入渗,并在其表面堆积,开始横向运移,绕过透镜体后继续向下运动,最终在砂箱底部形成连续DNAPL污染池。均质介质中建立的计算流体饱和度的水/气模型及水/NAPL模型与实验结果较吻合,可用于非均质多孔介质中水/气相和水/NAPL相饱和度的计算。