本文關(guān)鍵詞：孔隙結(jié)構(gòu)和水動力對飽和多孔介質(zhì)中顆粒遷移和沉積特性的耦合影響

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【摘要】：為了研究孔隙結(jié)構(gòu)和水動力對懸浮顆粒在飽和多孔介質(zhì)中沉積和遷移特性的影響,對天然硅粉(懸浮顆粒)和熒光素鈉(示蹤劑)在飽和多孔介質(zhì)中的滲流遷移特性進行土柱試驗,分別得到了5種不同滲流速度(0.033、0.066、0.132、0.199、0.265 cm/s)、兩種不同多孔介質(zhì)(石英砂和玻璃球)的懸浮顆粒和示蹤劑全組合下的20條穿透曲線。根據(jù)試驗結(jié)果,研究孔隙結(jié)構(gòu)、滲流速度對飽和多孔介質(zhì)中顆粒遷移和沉積過程中水動力作用機制、彌散效應(yīng)、加速效應(yīng)的影響。研究表明,懸浮顆粒的穿透曲線可以用一階沉積動力學(xué)對流彌散方程的解析解來描述。隨著滲流速度的增大,水動力學(xué)作用對顆粒出流濃度的影響越來越大,而孔隙結(jié)構(gòu)的影響則相對減弱。同時,存在一個臨界滲流速度值。當滲流速度超出該值時,懸浮顆粒遷移要快于示蹤劑,而且臨界滲流速度對于玻璃球和石英砂兩種多孔介質(zhì)是不同的;其次,在兩種介質(zhì)中,隨滲流速度增大,彌散度增加,回收率和回收懸浮顆粒粒徑增大,沉積系數(shù)先增大后減小。此外,在孔隙比相近的情況下,懸浮顆粒在玻璃球介質(zhì)中的回收率要大于其在石英砂中的�？梢�,孔隙結(jié)構(gòu)和滲流速度是影響飽和多孔介質(zhì)中顆粒輸運的重要因素,滲流速度越大,孔隙結(jié)構(gòu)的作用越明顯。
【作者單位】： 北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 飽和多孔介質(zhì) 懸浮顆粒 孔隙結(jié)構(gòu) 穿透曲線 土柱試驗
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(No.51279002;No.51478034) 高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金博導(dǎo)類資助課題(No.20130009110021)~~
【分類號】：TU43
【正文快照】： 1引言懸浮顆粒在多孔介質(zhì)中遷移、沉積及釋放過程的研究,諸如地下水污染物遷移和擴散、地下水熱泵回灌、石油開采、核廢料處置、注漿加固和水工結(jié)構(gòu)的內(nèi)部侵蝕破壞等方面有重要的研究意義[1-3]。大量研究表明,污染物不但能直接通過水流進行遷移,而且也可吸附在細小懸浮顆粒上

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本文編號：884670