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轻非水相液体（light non-aqueous phase liquid,LNPAL）在地下介质中的运移分布与残余捕获受多种因素影响和控制。LNAPL污染场地概念模型中一般视LNAPL从地表泄漏后穿过包气带至潜水面。然而地下介质的非均质性与包气带含水量的空间变异分布可形成复杂的LNAPL污染源区结构,LNAPL可能无法到达潜水面,而在毛细水带蓄积。文章基于数值模型综合分析了LNAPL泄漏量、介质非均质性与含水量空间变异分布、潜水面周期性变化等多种因素对LNAPL污染源区结构的影响。研究表明:（1）当泄漏量较大时,LNAPL可运移至潜水面;（2）当泄漏量较小时,对于上粗下细的层状非均质条件,LNAPL可能在毛细水带边缘发生蓄积,无法到达潜水面;（3）包气带中黏土透镜体并非都是LNAPL运移的阻碍,LNAPL可以穿透低含水量的黏土透镜体,只有高含水量的黏土透镜体才对LNAPL的入渗有阻碍作用;（4）潜水面周期性变化将导致污染范围扩大。 相似文献
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为研究轻非水相流体（LNAPL）泄露后在土壤中扩散情况,基于室内试验,使用TOUGH2软件进行数值模拟,分析探讨含裂隙层状非均质地层中LNAPL的运移及分布情况。并对LNAPL入渗过程及停止入渗并静置一定时间后,不同粒径砂层及裂隙中LNAPL的分布特征及残留含量进行对比研究。在LNAPL泄露入土壤后,优先进入土壤中的裂隙,形成快速通道,使LNAPL的扩散方式不局限于自上而下逐层渗入,同时也从裂隙中向两侧水平扩散,加快了LNAPL扩散入地层中的速度;停止入渗并静置一定时间后,包气带细砂中的LNAPL饱和度大于粗砂中的饱和度,而饱水带中两种砂土中的LNAPL饱和度相差较小。 相似文献
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为研究轻非水相液体污染土壤的介电性质,在实验室条件下,利用石英砂( 粒径0. 106 ～ 0. 212 mm) 、柴油和水的混合物模拟LNAPL 污染土壤,采用开口同轴探头法利用高频电磁波( 200 MHz ～ 3 GHz) 在污染土壤中的反射获得介电常数,并分析土壤中油水体积含量变化与相对介电常数的变化规律。实验结果表明: 非饱和状态下石英砂的相对介电常数随着体积含水量和含油量的增大而增大,达到饱和状态后体积含油量的增加对相对介电常的影响不明显; 被污染的非饱和状态的砂样在放置过程中,相对介电常数随着放置时间的延长呈现先增大最后趋于稳定的变化趋势。 相似文献
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被称为“工业血液”的轻非水相液体(LNAPL)及其衍生物在开采、生产、运输过程中所产生的污染已经成为常见的污染物,目前诸多学者对LNAPL污染进行了广泛研究,但对于LNAPL在土壤中的迁移及毛细作用研究尚不充分。本次试验的目的是通过室内模拟试验分析不同竖管直径条件下LNAPL在不同介质中的毛细上升规律,为研究LNAPL对地下水污染提供一定的理论依据。结果表明：影响毛细上升高度的因素大小依次为：溶液>介质>竖管直径;竖管直径与最大毛细上升高度并不是完全成比例关系,并且对毛细上升高度的影响相对较小;水与柴油在不同介质中毛细上升高度、毛细上升速率变化趋势基本一致,但是具体数值上存在差异,柴油的最大毛细上升高度与水相比降低了40%～50%,柴油的最大毛细上升速率与水相比降低30%～50%。这些特征都能够较好地体现LNAPL在不同介质中的毛细上升规律,在认识LNAPL对地下水的污染以及污染土地修复方面具有重要意义。 相似文献
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单裂隙中LNAPL残留特点及残留体对水流运动的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
轻非水相液体(LNAPL)在变隙宽裂隙中的迁移和残留机理复杂,在"裂隙-水-LNAPL"三相系统中,LNAPL和水流运动之间相互作用和影响,同时两者又共同受到裂隙表面和隙宽的影响和控制。采用27.4 cm×20.0 cm(长×宽)的透明仿真裂隙开展甲苯(地下水中常见的LNAPL污染物之一)迁移试验,监测并获取变隙宽裂隙中LNAPL的迁移过程与残留分布的图像,通过数学统计和数值模拟的方法,分别揭示LNAPL 残留分布规律以及"裂隙-水-LNAPL"系统内的相互影响机制。研究结果表明:自由相的LNAPL主要沿着裂隙中的狭长通道迁移到内部,在隙宽较小的区域有少量孤立的LNAPL液滴残留。LNAPL在变隙宽裂隙中的迁移、残留与裂隙隙宽的分布密切相关,LNAPL残留的隙宽符合正态分布规律。甲苯残留的隙宽分布范围为0.01~1.40 mm,残留最多的隙宽分布在0.20~0.30 mm。LNAPL的残留增大了裂隙内水流运动的阻力,使得裂隙两端的压力差增加。LNAPL残留使裂隙内水流流速重新分布,同时也改变了裂隙原有的沟槽流分布和数量。 相似文献
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针对非饱和带中油类污染物时空分布的研究，室内实验很难定量分析运移机理，野外检测成本高且破坏地层。数值模拟法作为一种应用广且成熟的方法，可以用来分析油类污染物在非饱和带中的运移规律。为了研究单井抽提及原位冲洗修复时，含单裂隙非饱和带中轻非水相流体（Light non-aqueous phase liquids，LNAPL）的时空变化规律，建立了数值模型，分析不同条件下LNAPL的修复效果及时空变化规律。模拟结果发现，LNAPL注入时优先流入裂隙，停止注入时优先流出裂隙。单井抽提修复模拟表明，抽提流量越大，修复效率越高。原位冲洗技术能有效补充地下水，防止产生新的环境问题；注水井起到“冲洗”及稀释污染物的作用，模拟最优方案修复面积达到96%，修复率达到75%，LNAPL饱和度控制在约0.05；对比分析发现，注水井布设在污染物范围的上边界时修复效果最好，能有效“冲洗”污染物并携带至抽提井中抽出地表。该研究为受轻油污染的土壤及地下水修复提供了科学的理论依据及有效的评估方法。 相似文献
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Maksim Bano Olivier Loeffler Jean-François Girard 《Comptes Rendus Geoscience》2009,341(10-11):846-858
Ground penetrating radar (GPR) is a non-destructive method which, over the past 10 years, has been successfully used not only to estimate the water content of soil, but also to detect and monitor the infiltration of pollutants on sites contaminated by light non-aqueous phase liquids (LNAPL). We represented a model water table aquifer (72 cm depth) by injecting water into a sandbox that also contains several buried objects. The GPR measurements were carried out with shielded antennae of 900 and 1200 MHz, respectively, for common mid point (CMP) and constant offset (CO) profiles. We extended the work reported by Loeffler and Bano by injecting 100 L of diesel fuel (LNAPL) from the top of the sandbox. We used the same acquisition procedure and the same profile configuration as before fuel injection. The GPR data acquired on the polluted sand did not show any clear reflections from the plume pollution; nevertheless, travel times are very strongly affected by the presence of the fuel and the main changes are on the velocity anomalies. We can notice that the reflection from the bottom of the sandbox, which is recorded at a constant time when no fuel is present, is deformed by the pollution. The area close to the fuel injection point is characterized by a higher velocity than the area situated further away. The area farther away from the injection point shows a low velocity anomaly which indicates an increase in travel time. It seems that pore water has been replaced by fuel as a result of a lateral flow. We also use finite-difference time-domain (FDTD) numerical GPR modelling in combination with dielectric property mixing models to estimate the volume and the physical characteristics of the contaminated sand. 相似文献
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探地雷达技术对表层岩溶带典型剖面组构刻画与界面识别 总被引：1，自引：0，他引：1
表层岩溶带是岩溶研究的重要对象,以往研究以剖面调查半定量为主,文章利用探地雷达属性技术对其发育情况进行定量研究。选取3个表层岩溶带的典型剖面（浅裂隙土、深裂隙土、厚土层覆盖）,并采集探地雷达数据,通过提取相干体属性和均方根振幅属性来挖掘雷达数据中的潜在信息,用于区分介质组构和识别发育深度界面。结果表明,均方根振幅属性较好地区分出了浅裂隙土型和深裂隙土型的岩土介质,厚土层覆盖型的犁耕层与非犁耕层土壤介质;相干体属性能较好地识别出表层岩溶带和下部完整基岩,定量化其发育厚度。 相似文献
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阵列式观测是探地雷达系统研制和新型探测方法的一个重要发展趋势,而同形多源并发地下目标响应特征分析成为系统研制和数据处理研究的基础和前提。阵列式天线的多源并发信号及目标反射信号存在复杂的极化特性,但同时也包含更多目标特征的响应信息。本文针对基于似平面波探地雷达系统,分析了目标体在极化平面波照射下的响应特征,从多极化信号角度分析典型地下目标体形态特征;并采用时域有限差分正演分析方法,通过对阵列天线接收到的数据沿时间轴进行积分来获得目标在地表投影的分布情况,分析了一维及二维分布的收发天线阵列对目标的检测。研究成果表明,多极化综合特征分析能够有效改善目标检测的稳定性,提高目标响应信号的信噪比,减弱天线方向图和目标散射截面闪烁对数据剖面的影响,降低数据处理和解释的难度。 相似文献
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多输入多输出极化步进频率探地雷达硬件系统开发 总被引：1，自引：0，他引：1
对基于矢量网络分析仪的单发单收探地雷达系统进行扩展,组建了可实现信号多通道发射和多通道接收的步进频率探地雷达系统。该系统主要由计算机、矢量网络分析仪、三维直角坐标仪、开关控制转换器、同轴开关以及多次覆盖极化天线阵列构成。系统信号发射通道和信号接收通道均可扩展至6个通道,可满足一般天线阵列测量需求。多次覆盖天线阵列采集共中心点（CMP）数据,每个测点可获取2个共极化模式数据和4个交叉极化模式数据,数据叠加后噪声可得到有效压制,系统信噪比可获得较大提升;同时应用Pauli分解方法获得伪彩色剖面图以对目标物体进行散射机制的分类。对该多输入多输出步进频率探地雷达系统进行系统测试和实验的结果,验证了其可靠性。 相似文献
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应用地质雷达划分地层的主要依据是地层介质的电性差异，介质间的电性差异越大，地层界面越容易分辨。但在实际雷达探测中，某些介质虽然具有不同的电性参数，但会产生相同或相似的异常信号，这为地层划分工作带来困难。根据钻孔土芯测量出不同地层的电性参数，获取地质雷达探测的前提条件，对良渚遗址群莫角山红烧土遗址进行雷达数据采集，经预处理后分别进行常规数据处理和纹理属性提取分析，对比发现属性分析在地层划分上比常规处理方法更有优势。 相似文献
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Use of a resistivity cone for detecting contaminated soil layers 总被引：11，自引：0，他引：11
A cone-penetration technique was developed to detect contaminated soil layers with electrolytes and NAPLs. In this study, laboratory and field experiments were performed to apply the technique. In the laboratory, the change in resistivity was quantitatively examined by adding salt or oil to soil samples. The results showed that the resistivity measurement was varied with an order of ppm for the electrolyte concentration in soil. It was found that the resistivity of sand increased with increasing oil concentration. The effect of oil content was stronger for lower water content of sand.
The results obtained from field experiments showed that the resistivity cone can be used for detecting the contaminated layer in soils whose background values are known. Particularly, the instrument can be used effectively for examining the effects of remediation, by measuring the resistivity of the ground before and after remediation, unless the soil fabric changes significantly during remediation procedures. 相似文献
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基于探地雷达单道信号处理的岩溶分析方法 总被引：1，自引：0，他引：1
探地雷达（GPR）作为岩溶隧道超前地质预报的主要手段广泛运用于隧道岩溶探测,但GPR自带分析软件所得时间剖面图只能进行岩溶定性分析,无法较准确地确定岩溶的位置、大小和形状。基于此,提出一种基于GPR原始数据的单道信号计算岩溶位置和大小的方法。具体做法主要包括：先用地质雷达自带分析软件确定岩溶位于哪几道信号上,再将这几道信号的数据利用自编程序提取并作Hilbert函数变换,绘出信号的瞬时振幅、相位和频率图（三瞬图）,根据每道三瞬图图像突变的位置确定岩溶的起、终点,最后联合各道计算结果确定岩溶的位置、大小和形状。上述方法在赣龙铁路中复隧道DK189+135、DK189+75断面岩溶探测中得到了成功运用。实践证明,该方法能较准确地确定岩溶的位置、大小和形状,是基于探地雷达探测岩溶分析的可行方法。 相似文献
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应用测井资料的"三瞬"属性进行地层划分及对比研究 总被引：1，自引：0，他引：1
地层划分及对比是油气田勘探开发一项重要且存在难题的工作,提出应用 Hilbert-Huang变换方法提取常规测井资料(自然伽马、声波时差等)的"三瞬"属性特征进行地层划分及对比,即"瞬时频率"、"瞬时振幅"、"瞬时相位"3个属性,揭示了测井数据各深度处的频率特性,可以清晰反映出频率变化的结构特征.依据不同属性的振荡异常刻度层序边界,不同频率成分的属性振荡周期变化特征刻度不同规模的层序旋回周期特征,进而利用"三瞬"属性信息进行地层对比,刻画地层内部特征.利用这些属性异常可以清晰地找到对应地层序列中不同级别的界面,进而实现对各级层序划分,在各级层序格架控制下,进行各级地层等时对比.提取测井资料的三瞬属性为高分辨率层序地层研究提供了一种新的方法思路,为推动高分辨率层序地层学的发展具有重要意义. 相似文献