裂隙中雙分子反應(yīng)性溶質(zhì)運(yùn)移及其尺度依賴性研究.pdf

1、當(dāng)前大規(guī)模人類工程活動與基巖裂隙水密切相關(guān)，導(dǎo)致了許多地下水環(huán)境問題，造成了嚴(yán)重的影響并可能導(dǎo)致災(zāi)難性后果。反應(yīng)性溶質(zhì)運(yùn)移的量化是基巖地下水環(huán)境污染高效修復(fù)的重要前提， 目前尚存在“過度預(yù)報(bào)”、“拖尾”和模型參數(shù)規(guī)律不清楚等問題。為了解決這些問題，本文以用苯胺(AN)和1，2-萘醌-4-磺酸鈉(NQS)雙分子反應(yīng)為例，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室大尺度實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬，并與傳統(tǒng)對流彌散方程(ADE)以及常用的非線性模型(TPL)進(jìn)行了比較，得出的主要成果

2、和結(jié)論如下:
　　(1)水力實(shí)驗(yàn)表明水力梯度J和流速v呈非線性關(guān)系，用Forchheimer公式擬合實(shí)驗(yàn)值的效果好于Darcy定律擬合結(jié)果，說明水流為非達(dá)西流。
　　(2)裂隙水非達(dá)西流條件下，雙分子反應(yīng)性溶質(zhì)運(yùn)移存在非費(fèi)克現(xiàn)象，且隨流速減小、溶質(zhì)運(yùn)移距離的增加、隙寬變寬，溶質(zhì)的“拖尾”現(xiàn)象越來越明顯。
　　(3)ADRE模型總體能較好的擬合雙分子反應(yīng)性溶質(zhì)運(yùn)移的實(shí)驗(yàn)值，但是不能很好擬合生成物的非費(fèi)克運(yùn)移，TPL模型比

3、ADRE模型能更好的擬合生成物NQAB的“早到”和“拖尾”現(xiàn)象，將這兩個模型更好的耦合在一起是以后需要進(jìn)一步研究的內(nèi)容。
　　(4)用ADRE模型對雙分子反應(yīng)性溶質(zhì)運(yùn)移的實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行擬合，發(fā)現(xiàn)在同一隙寬、同一流速下，ADRE模型參數(shù)D、β0的值隨著溶質(zhì)運(yùn)移距離的增加而增加，參數(shù)m的值也增加;在同一隙寬、同一運(yùn)移距離的條件下，模型參數(shù)D、β0的值隨著流速的增加而增加，參數(shù)m的值減小;在同一流速、溶質(zhì)同一運(yùn)移距離的條件下，模型參數(shù)D、β