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石油污染多孔介质湿润性变异特征 总被引：1，自引：0，他引：1
一定程度的石油污染可使多孔介质的湿润性发生变异,导致介质持水能力降低、地下水石油污染、粮食产量品质下降等.采用滴水穿透时间法与酒精溶液入渗法,测定了亚粘土和粗砂在不同柴油、机油含量下的斥水水平,确定了亚粘土、粗砂由亲水表面变为疏水表面的临界含油量.结果表明,亚粘土、粗砂湿润性变异的临界机油含量分别约为7%、0.5%,粗砂湿润性变异的临界柴油含量约为14%,而柴油污染对亚粘土湿润性的影响不显著.另外,当石油污染多孔介质的含水量达到某一临界值时,湿润性将再次发生反转,由疏水表面变回亲水表面.测得机油、柴油污染粗砂的临界含水量约在0.2%~1%之间,机油污染亚粘土的临界含水量在数值上与其含油量近似相等. 相似文献
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封闭系统中多孔介质甲烷水合物的CT实验研究 总被引：2，自引：0，他引：2
阐述了在封闭系统中的查理模型，建立了利用查理定律计算分析甲烷水合物生成和分解的方法。通过实验，对封闭系统中不同含水量多孔介质甲烷水合物生成、发育和分解的实验方法、相平衡条件、生成量关系等进行了探讨。在一定温度差的介质里，水分克服重力向冷端迁移并生成水合物。实验中利用查理数的改变计算水合物的生成量变化，连通性好的含水多孔介质有很好的水—气结合条件，达到平衡条件后迅速生成水合物，在240分钟内完成，含水量线性地影响甲烷水合物的生成量。同时，利用CT扫描方法直接观测含水粗砂在低温—高压环境下的甲烷水合物生成和分解过程，并可以利用CT图像数据计算出多孔介质中水分迁移、区域密度改变和砂体的移动、及分解后介质密度分布变化特征。 相似文献
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探地雷达测定地基土含水量的实验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
利用室内模型槽,采用探地雷达开展了测定地基土含水量的室内实验研究。通过对探地雷达反射波法测定的介电常数和烘干法测定的含水量之间的曲线拟合,提出了实验用粉土的含水量与介电常数之间的经验公式。与实测含水量的对比分析表明,Topp公式在一定含水量范围内有良好的适用性,而本文提出的经验公式较Topp公式具有更宽的含水量适用范围和更高的预测精度;针对不同类型土建立相应的含水量和介电常数之间的经验公式是必要的,将有助于提高探地雷达测定地基土含水量的精度。 相似文献
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石油类污染场地的自然衰减作用 总被引：1，自引：0，他引：1
在野外石油类污染场地地质、水文地质调查的基础上,对场地地下水中总石油烃的吸附、生物降解等自然衰减作用进行研究。开展了砂质粉土、粉砂、细砂等场地包气带、含水层介质对总石油烃的吸附动力学实验、等温吸附实验、不同矿化度吸附实验、生物降解实验和挥发实验等。实验结果显示,砂质粉土、粉砂、细砂的吸附平衡时间分别为4、7和10 h;通过计算确定了每种介质对总石油烃的等温吸附模型。矿化度对介质吸附总石油烃能力的影响表现为,矿化度越高吸附量越高。生物降解实验结果表明,在场地水土条件下,降解能力最强,且降解符合一级衰减动力学方程。研究表明,地下水受到污染后,吸附、降解、挥发等自然衰减作用对地下水石油类污染物的去除具有非常重要的作用。 相似文献
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多孔介质非饱和导水率是地下水污染预测与评价的重要参数。根据分形几何的基本原理和方法,推导出了与Campbell经验公式在形式上完全一致的多孔介质非饱和导水率的预测公式。公式中的幂指数为介质孔隙分维和随机行走分维的函数,分别体现了多孔介质的静态性质与动态性质对其中水分运动的影响,但静态性质的影响是主要的,即导水率主要受多孔介质的结构控制。根据文献中报道的大量数据,利用笔者推导的预测公式计算得到的幂指数的统计值与试验测定的幂指数的统计值基本一致,说明推导的理论公式预测多孔介质非饱和导水率是较为可靠的。 相似文献
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通过二维砂槽模型模拟柴油在不同粒径多孔介质中运移与分布试验,由图像分析法获取油流锋面及其二维空间分布图,探讨其在不同粒径多孔介质中的迁移与分布特性。试验表明:轻非水相液体的入渗速度与方向受毛细水分和介质粒径的大小影响,也受介质的接触面及结构裂隙的影响;它随地下水位波动而重新分布;其在毛细区和粒径越小的介质中,残留现象越明显,污染越严重。研究它的迁移与分布规律,对于防治地下水和土壤污染有着重要的意义。 相似文献
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冻土地区就地测量土壤含水量是研究水分迁移和变化规律的手段之一。 传统的烘干法在冻土地区不适用,特别是作为长期观测含水量的变化,在固定地点取样困难。为此人们研究了各种各样的测湿仪器,按原理可分为四大类型。 相似文献
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介质含水量与介电常数之间的关系研究奠定了利用电磁波理论测定含水量的重要理论基础,探索一种快速、无损、精确地测量包气带中水分变化过程的方法,为利用地质雷达等技术快速、精确测定上覆风积沙地区包气带水分提供理论支持。以鄂尔多斯盆地风沙滩地区风积沙为试验介质,通过试验测定介质含水量与介电常数,结合试验结果对Topp模型、Roth模型、Herkelrath模型进行讨论,并确定模型中的参数。研究结果表明,Herkelrath模型和拟合多项式优于Topp模型和Roth模型,更适合于本地区。 相似文献
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:断裂多孔介质中的流体流动和组分输运过程对于理解金属成矿过程、油气运移、污染物质的输运和分布十分重要 ,近 2 0年来得到了广泛的研究。文中综述了这一领域的进展 ,涉及断裂多孔介质中的流体流动和组分输运的连续介质模型、多孔介质和断裂多孔介质的渗透率关系 ,特别是重点介绍了渗滤理论及其在断裂多孔介质中的流体流动和组分输运中的应用 相似文献
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Xilai Zheng Junjie Zhang Tianyuan Zheng Chun Liang Hongyu Wang 《Environmental Earth Sciences》2014,71(3):1349-1356
Water content is an important physical parameter for soil, vadose zone, and porous aquifer. Accurate measurement of water content in oil-contaminated porous media is critical for the research on oil pollution process and remediation in soil and groundwater systems. In this study, an improved water content calculation formula for oil-contaminated porous media was proposed based on the theory of oven-drying method, and laboratory experiments were conducted to test the applicability and accuracy of the formula for several types of manually prepared oil-contaminated porous media with different water contents. Furthermore, the measuring method and calculation formula, which can be used to determine the water content of porous media sampled from the oil-contaminated sites, were proposed for the first time in this study based on the improved formula. The experimental results showed that the improved formula was very accurate when used to calculate the water contents of diesel-contaminated sand, gasoline-contaminated mild clay, and engine oil-contaminated sand, indicating that it was widely applicable to oils with different volatile ability as well as porous media with different texture. This study meets the urgent need for accurate determination of water content in oil-contaminated porous media, and it solves the technical problem that the existing water content measuring methods cannot be applied directly in the field study. 相似文献
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多孔介质中的流动问题,与孔隙介质的特性,含水量状态以及含水量的变化历史密切相关。基于毛细循环滞回理论模型,考虑含水量变化历史对土水特征关系的影响,在开发的U-DYSAC2有限元程序中进行了相应的数值实施。在试验给定的初边值条件下进行了非饱和渗流模拟分析,并将模拟结果与实测数据比较,表明在压力边界条件反复变化下,考虑滞回效应能获得更接近实测的结果,证实该模型在模拟各种循环变化条件下非饱和土渗流初边值问题的适用性与必要性。对入渗重分布反复变化条件下非饱和土柱流动的数值模拟表明,考虑滞回与不考虑滞回条件下,含水量、孔隙水压力和湿峰的迁移的预测在入渗后的重分布过程差异较大。考虑滞回效应时,土柱上部的脱湿速率、下部的吸湿速率比不考虑滞回时要低。从而证实了非饱和多孔介质中的土水状态依赖于含水量变化,而且强烈依赖于土体的水力路径变化。因此,循环边界条件变化下,毛细滞回效应在非饱和渗流模拟中的影响显著,必须加以考虑。 相似文献
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微波炉法测定遗址土含水率的可靠性研究 总被引：1，自引：0，他引：1
古代土遗址病害发展与土的含水率变化密切相关,但土遗址保护现场快速准确测定土的含水率不是一件容易的事。选择遗址土、含盐土、黄土等进行对比试验,研究分析微波炉烘干法（简称微波炉法）测遗址土含水率结果的可靠性。在测定试验土样界限含水率和易溶盐含量的基础上,对比分析微波炉法、烘箱法两种方法测定土含水率的误差来源。试验结果表明,土的塑性对微波炉法的测定有一定影响,但测定误差均在2%以内;土的含盐量影响水分的蒸发速度,不影响微波炉法的测定结果;微波法测定遗址土含水率准确,且具有快速、便捷等优势,值得在土遗址保护工程中推广使用。 相似文献
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《Russian Geology and Geophysics》2014,55(8):1009-1018
The article presents a novel procedure of finding the water–oil ratio in a saturated porous medium by dielectric spectroscopy. Based on the study of experimental measurements of dielectric permittivity and the dielectric loss factor, it has been established that the dielectric spectrum in the kHz and MHz frequency range of the electromagnetic field in a porous medium saturated with fresh water is a characteristic symmetrical curve, whose symmetry may be distorted when oil is introduced into the system. The type of symmetry, degree of distortion, and corresponding physical mechanisms of polarization enable one to find the water–oil ratio without resorting to the mixture formulae traditionally used for finding the water–oil ratio in Maxwell–Wagner relaxation. 相似文献
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混合润湿孔隙介质普遍存在, 使得多相流体渗流过程十分复杂, 但对其研究和认识至今仍很肤浅, 是油气运移成藏、剩余油气分布等方面研究中必须解决的关键难题。本文通过对饱和水的混合润湿模型进行油自吸实验, 观察不同混合润湿程度条件下油自吸运移过程, 分析认识混合润湿孔隙介质中多相渗流的机理。实验结果表明, 在混合润湿孔隙介质中油是否能够自发地运移与介质中亲油颗粒的比例关系密切, 但并非简单的单调变化关系。研究认为, 亲油颗粒与亲水颗粒随机分布, 导致多种与喉道配位颗粒的亲油-亲水关系, 当亲油颗粒比例占优才表现为亲油喉道。机理上, 混合润湿孔隙介质中油自吸运移的发生与否及程度取决于亲油喉道在空间上的连通程度, 后者与孔隙介质中亲油颗粒比例相当。仅有当孔隙介质中亲油颗粒足够多, 且组成的亲油喉道能够相互接触形成连续亲油通道时, 油才能够通过自吸运移进入多孔介质。 相似文献
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利用狭窄平行板裂隙模型来模拟和分析单个裂隙内油运移的过程。实验中采用表面起伏的玻璃板制作平行板裂隙模型,通过改变水中蔗糖的浓度控制两相流体间的密度差,来分析不同密度差和注入速率条件下油的运移过程和特征。观察发现,油在饱含水的狭窄裂隙空间内的运移特征与在孔隙介质中的运移有相似之处:运移的路径只占通道的一部分,都具有不规则的分形特征,也可形成活塞式、指进式和路径式等模式。而这些模式的形成也同样受各种因素的影响。利用孔隙介质中油运移实验结果总结出来的、以Bo数和Ca数为纵横坐标运移相图完全可以用来表征单个裂隙中油的运移模式。 相似文献
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烃源岩有限空间温压共控生排烃模拟实验研究 总被引：13，自引：0，他引：13
烃源岩的生烃反应是在其限定的孔隙空间中承受高静岩压力和流体压力下进行的,然而受实验装置和条件的限制,目前大多数的生排烃模拟实验都是在一个低压、相对较大的生烃空间下进行的,与实际地质情况差异较大。通过对同一样品分别进行有限空间和常规高压釜方式加水模拟实验对比研究发现:（1）有限空间热压模拟实验的气态产物更接近地质实际。气体组分中烃气占有更大的比重;重烃气的保存下限大于常规模拟,延迟了重烃气向甲烷的转化;烯烃含量比常规加水模拟条件下更少,基本检测不到。（2）有限空间的限制使水介质参与成烃反应的作用增强,其限定空间内较高的流体压力延迟了油向烃气的转化过程,有利于液态油的生成和保存。（3）有限空间下高压液态水介质条件有利于烃类的排出。 相似文献
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Onshore and offshore oil spills contaminate soil. In addition to environmental concerns for ground water pollution and other possible effects, the geotechnical properties of the contaminated soil such as the shear strength and the hydraulic conductivity are also altered. This note is a report of research in progress to evaluate the variation of the shear strength of a sand contaminated by a crude oil and thus the ultimate bearing capacity of shallow foundations. The limited results of the tests reported here relate to only one type of sand and one crude oil. The oil content was varied from zero to 4.2%. Results of direct shear tests for determining the soil friction angle are given. Along with these, laboratory model test results for the ultimate bearing capacity of a surface strip foundation supported by crude oil-contaminated sand are also presented. Based on these test results, the effect of oil contamination in drastically reducing the bearing capacity is discussed. 相似文献
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E. S. Kazak T. A. Kireeva A. V. Kazak N. N. Bogdanovich 《Moscow University Geology Bulletin》2017,72(5):368-375
The results of experimental studies on the macro- and microcomponent composition of the ion–salt complex of argillaceous siliceous rocks from the Bazhenov formation of West Siberia are presented. The studies were based on the analysis of samples using a high-resolution mass spectrometer with ionization in inductively coupled plasma, by the X-ray diffraction (XRD) method, and via the study of water and ammonium extracts from samples with a natural moisture content, as well as after drying. It was established that the composition of the solutions of water extracts from rocks with a natural moisture content belongs to the sulfate- sodium-bicarbonate type with increased content of dissolved silicic acid with weakly alkaline pH values (～9.5) and is considerably different from the content of water extracts from the samples after drying. Sodium dominates in the exchange complex; the cation exchange capacity is 14–19 mg-eq/100 g of rock. A sharp excess of the percentage abundance by 2–10 orders of magnitude was recorded for barium, boron, zinc, vanadium, uranium, and arsenic. The barium content in pore water exceeds the strontium content by a factor of 10, which is anomalous with respect to the reservoir formation waters in the majority of oil fields and to the ocean water. 相似文献