水動(dòng)力彌散系數(shù)

水動(dòng)力彌散系數(shù)一、基本概念在研究地下水溶質(zhì)運(yùn)移問(wèn)題中，水動(dòng)力彌散系數(shù)是一個(gè)很重要的參數(shù)。水動(dòng)力彌散系數(shù)是表征在一定流速下，多孔介質(zhì)對(duì)某種污染物質(zhì)彌散能力的參數(shù)，它在宏觀上反映了多孔介質(zhì)中地下水流動(dòng)過(guò)程和空隙結(jié)構(gòu)特征對(duì)溶質(zhì)運(yùn)移過(guò)程的影響。水動(dòng)力彌散系數(shù)是一個(gè)與流速及多孔介質(zhì)有關(guān)的張量，即使幾何上均質(zhì)，且有均勻的水力傳導(dǎo)系數(shù)的多孔介質(zhì)，就彌散而論，仍然是有方向性的，即使在各向同性介質(zhì)中，沿水流方向的縱向彌散和與水流方向垂直的橫向彌散不同。一般地說(shuō)，水動(dòng)力彌散系數(shù)包括機(jī)械彌散系數(shù)與分子擴(kuò)散系數(shù)。當(dāng)?shù)叵滤魉佥^大以致于可以忽略分子擴(kuò)散系數(shù)，同時(shí)假設(shè)彌散系數(shù)與孔隙平均流速呈線性關(guān)系，這樣可先求出彌散系數(shù)再除以孔隙平均流速便可獲取彌散度。分子擴(kuò)散系數(shù)與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。經(jīng)驗(yàn)證明：(6-25)式中——溶質(zhì)在靜水中的分子擴(kuò)散系數(shù)，它主要取決于溶質(zhì)分子的特性和溫度；——多孔介質(zhì)的彎曲度。機(jī)械彌散系數(shù)是一個(gè)與地下水流速有關(guān)的量。在各向同性介質(zhì)中，經(jīng)試驗(yàn)證明為：(6-26)式中——Kronecker記號(hào)，當(dāng)時(shí)，，當(dāng)時(shí)，；——縱向彌散度；——橫向彌散度；——地下水實(shí)際速度，、為實(shí)際速度的分量；二、水動(dòng)力彌散系數(shù)確定的試驗(yàn)方法水動(dòng)力彌散系數(shù)可通過(guò)室內(nèi)或現(xiàn)場(chǎng)彌散試驗(yàn)確定。彌散系數(shù)的計(jì)算方法一般分兩類(lèi)：一是利用解析公式直接或間接求解；二是采用標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)比法。1.一維室內(nèi)彌散試驗(yàn)測(cè)定水動(dòng)力彌散系數(shù)（1）試驗(yàn)原理以人工配制的均質(zhì)各向異性巖樣，進(jìn)行示蹤劑注入實(shí)驗(yàn)。具體假設(shè)及要求如下：=1\*GB3瓜①泰.墳踐試驗(yàn)流串場(chǎng)為均枝質(zhì)不可路壓縮的搭穩(wěn)定的庫(kù)一維流危場(chǎng)，滲勇流為定立水頭補(bǔ)富給的一綠維彌散惹；=2\*GB3糠②脹.拴顛多孔介饒質(zhì)是均穗質(zhì)的，獻(xiàn)滲透系成數(shù)，孔太隙度和少?gòu)浬⑾蛋財(cái)?shù)都是響常數(shù)；=3\*GB3倡③沫.詳虹流體是襲不可壓歲縮的均宏質(zhì)液體露，密度惰、粘滯綁度為常搭數(shù)，溫蕩度不變擋；=4\*GB3事④逆.慚扒試驗(yàn)土壁柱（或充砂柱）腐及其中翼之流體豈，示蹤神劑的初店始濃度慶為一定圾值。=5\*GB3榮⑤荒.t舒=毅0套時(shí)刻，推在土柱之一端油（脆x=牛0大）瞬時(shí)飽注入定學(xué)濃度示貌蹤劑溶踐液（濃沸度欺為尼0.0紐1mo游l/問(wèn)L爺?shù)挠縉a碗C聽(tīng)l雁溶液捐）昌。泛計(jì)算公毒式：更綿犧薦詠袋部倆牙（子6-2肢7欄）銳依偵符紀(jì)今忘異愈雨腐源圈幻翅塔與諷粘（喜6-2判8賴(lài)）輸仇某但電陣純儲(chǔ)腳劈飼迎變熊火撫竹聚（混6-2令9管）血式中：童C遲—統(tǒng)t壓時(shí)刻計(jì)阻算點(diǎn)的抵濃度；跡—怠觀測(cè)點(diǎn)耗的濃度會(huì)峰值；木X字—漂計(jì)算點(diǎn)嘉的坐標(biāo)玉；暑t手—然時(shí)間；德D叫—催彌散系術(shù)數(shù)笑僵（敘m毒2冤/d料）銅；喚U劍—英地下水谷的實(shí)際撒流速；圖6-3實(shí)驗(yàn)裝置圖1、4、12，閥門(mén)；2.導(dǎo)氣管；3.馬氏瓶；5、13，出水管；6、7、8.取樣出口；圖6-3實(shí)驗(yàn)裝置圖1、4、12，閥門(mén)；2.導(dǎo)氣管；3.馬氏瓶；5、13，出水管；6、7、8.取樣出口；9.裝樣筒；10.測(cè)壓管；11.過(guò)濾板鼓為峰值肯到達(dá)時(shí)秧間裂;坊利用利（朵6-2絲7錯(cuò)）式繪筋制嫁C照R敏～羨t期R微理論曲斧線。碰（涂2扭）試驗(yàn)其裝置及涂步驟培實(shí)驗(yàn)裝僚置包括丟裝樣筒勻、供水旁瓶、電魚(yú)導(dǎo)率儀嗓和測(cè)壓萬(wàn)管、燒秘杯。如氧圖所示慶：裝樣技筒硬長(zhǎng)之60c盒m承，直徑界為念14c執(zhí)m脫的有機(jī)座玻璃圓催筒，裝腹樣長(zhǎng)度殺為膽56c盞m愁。其中語(yǔ)左側(cè)安爆裝測(cè)壓吊管（筒圖虜6-劍3呈中位手置辜1嬸0袋）觀測(cè)祝各點(diǎn)水泳頭，右沖側(cè)（圖艦中位穴置勞6菠、秤7徐、企8惕）用于蹈取樣測(cè)蜻量電導(dǎo)蕉率（濃冶度值）土。因?yàn)橹鹊叵滤辛魉僖宦园爿^小聚（即供博水量不字大），蛛可采用計(jì)馬氏瓶臟供水，您用于飽割和土樣齡、控制臘穩(wěn)定供澤水。打羊開(kāi)閥星門(mén)潑4閘和茅1淺2猛，保持吹定水頭敵供水。曉出號(hào)口狀5隨可用于掏控制定鴨水頭水航位。扮試驗(yàn)中述觀測(cè)流姜體中濃頭度的儀認(rèn)器為電判導(dǎo)率儀馳，通過(guò)鞭測(cè)定流斯體的電匠導(dǎo)率就膊可知道倆流體的供濃度。=1\*GB3雀①員.設(shè)裝樣：杠為了制佛造與天媽然相同躺的模擬門(mén)條件，柄根據(jù)試賺樣的濕重容重和襪體積計(jì)糠算出所洞需要的約試樣的多重量，評(píng)經(jīng)過(guò)分故層搗實(shí)專(zhuān)裝入砂戶柱內(nèi)，枝基本可步保持與份天然狀沃態(tài)下相某同的容穗重；=2\*GB3兼②在.裂飽和試舉樣：把虧供水瓶時(shí)與試樣鮮底部的謊出水口戲相連，遭打開(kāi)閥窄門(mén)由下鑒而上充奧水，以稍便使試罵樣中的汁空氣完艱全排出女。完全府飽和后龜，把供涉水瓶按讓實(shí)驗(yàn)裝餡置圖連獵接，自跡上向下駐供水；=3\*GB3灰③瘦.聞測(cè)量滲湯透速度銜：根據(jù)良實(shí)驗(yàn)中恒在一定溜時(shí)間內(nèi)津的出水誓量與裝叢樣筒橫抓截面積盤(pán)的比值子求出滲憑透速度狡；=4\*GB3彼④數(shù).至在裝樣欄筒頂部緊瞬時(shí)加寨入示蹤膨跡，記細(xì)時(shí)樹(shù)間坦t=封0友。此時(shí)妻閥惱門(mén)他4那可適當(dāng)拳控制供挺水量，狐使水位束保持穩(wěn)薄定。=5\*GB3抹⑤虧.著每間隔凈一分鐘附從尤6討、耀7杜、義8盡三個(gè)觀乖測(cè)孔取茄出溶液歌，測(cè)電刪導(dǎo)率值栽；直到個(gè)電導(dǎo)率拒值達(dá)到評(píng)穩(wěn)定。忙（貨3貴）資料忘整理=1\*GB3屠①牛.斧脫在一般擴(kuò)坐標(biāo)系賢和半對(duì)結(jié)數(shù)坐標(biāo)覽系中分舊別繪制烈～流曲線；=2\*GB3婚②言.例盟用一般命坐標(biāo)曲天線求參絹數(shù)；旺在圖中扎找出酷值分別濱等秧于臘0.8柏4靜和憲0.1陵6炒所對(duì)應(yīng)尚的時(shí)間擁和弄按下式己計(jì)算水則動(dòng)力彌傘散系數(shù)囑緩沙術(shù)己摟揮(6盡-30贈(zèng))扒式斜中腸挪?！暋畡?dòng)力閣彌散系片數(shù)脆（答m子2冶/些d到）；壘—岔—抄計(jì)算點(diǎn)稍的坐標(biāo)舅；霜—童—莊滲流的漠實(shí)際速犬度籍（隱m/鼓d弦）。=3\*GB3大③嶺.明猜用配線甲法求參竹數(shù)；復(fù)在同理派論曲線宋相同模子數(shù)的半搬對(duì)數(shù)坐級(jí)標(biāo)中作毀～舍實(shí)際材削料曲線瞇，用曲殿線同攝圖械6-4頓～代曲線配森線，可羨求得叢P叛值，按兔下式求勻參數(shù)。濃擾草模辮(6判-31套)弟2段.已野外單偷井二維障水質(zhì)彌儀散試驗(yàn)挺確定水光動(dòng)力彌則散系數(shù)欺（挎1扣）原理野在地下那水一維托流場(chǎng)中蟲(chóng)，失蹤未劑的二體維彌散茅的解：把橫鳥(niǎo)(6-按32)洲令寫(xiě)，柏（即單胖井水質(zhì)羨彌散）正代入上銅式：答泡晝拴除趕欣(6-亦33)釀利用上兔式可以敗得慘到景替混偏碎夾逆麗婦餅(6挽-34廊)釀她(6-掛35)餃?zhǔn)酵仓衅羼Y雙—翠—情含水層脅滲透系怠數(shù)撫（占m/扎d猛）；題—府—忍水力梯竟度。比其它符蛇號(hào)意義田同前。胸（眉2灰）實(shí)驗(yàn)看方法井實(shí)驗(yàn)前泄，要測(cè)的定實(shí)驗(yàn)燭井水中幣示蹤劑賣(mài)的本底臣濃度，騙然后，惕將一定纏濃度的另示蹤劑附（儀NaC荷l次或哨I角131規(guī)溶液）只瞬時(shí)注歡入井中布，立即膚用投源鞏器上、裕下拉動(dòng)西，使其司溶混均頑勻