水动力弥散系数

水动力弥散系数一、基本概念在研究地下水溶质运移问题中，水动力弥散系数是一个很重要的参数。水动力弥散系数是表征在一定流速下，多孔介质对某种污染物质弥散能力的参数，它在宏观上反映了多孔介质中地下水流动过程和空隙结构特征对溶质运移过程的影响。水动力弥散系数是一个与流速及多孔介质有关的张量，即使几何上均质，且有均匀的水力传导系数的多孔介质，就弥散而论，仍然是有方向性的，即使在各向同性介质中，沿水流方向的纵向弥散和与水流方向垂直的横向弥散不同。一般地说，水动力弥散系数包括机械弥散系数与分子扩散系数。当地下水流速较大以致于可以忽略分子扩散系数，同时假设弥散系数与孔隙平均流速呈线性关系，这样可先求出弥散系数再除以孔隙平均流速便可获取弥散度。分子扩散系数与介质的性质有关。经验证明：(6-25)式中——溶质在静水中的分子扩散系数，它主要取决于溶质分子的特性和温度；——多孔介质的弯曲度。机械弥散系数是一个与地下水流速有关的量。在各向同性介质中，经试验证明为：(6-26)式中——Kronecker记号，当时，，当时，；——纵向弥散度；——横向弥散度；——地下水实际速度，、为实际速度的分量；二、水动力弥散系数确定的试验方法水动力弥散系数可通过室内或现场弥散试验确定。弥散系数的计算方法一般分两类：一是利用解析公式直接或间接求解；二是采用标准曲线对比法。1.一维室内弥散试验测定水动力弥散系数（1）试验原理以人工配制的均质各向异性岩样，进行示踪剂注入实验。具体假设及要求如下：=1\*GB3瓜①泰.坟践试验流串场为均枝质不可路压缩的搭稳定的库一维流危场，渗勇流为定立水头补富给的一绿维弥散惹；=2\*GB3糠②胀.拴颠多孔介饶质是均穗质的，献渗透系成数，孔太隙度和少弥散系柏数都是响常数；=3\*GB3倡③沫.详虹流体是袭不可压岁缩的均宏质液体露，密度惰、粘滞绑度为常搭数，温荡度不变挡；=4\*GB3事④逆.惭扒试验土壁柱（或充砂柱）腐及其中翼之流体岂，示踪神剂的初店始浓度庆为一定圾值。=5\*GB3荣⑤荒.t舒=毅0套时刻，推在土柱之一端油（脆x=牛0大）瞬时饱注入定学浓度示貌踪剂溶践液（浓沸度欺为尼0.0纽1mo游l/问L爷的涌Na碗C听l雁溶液捐）昌。泛计算公毒式：更绵牺荐咏袋部俩牙（子6-2肢7栏）锐依侦符纪今忘异愈雨腐源圈幻翅塔与讽粘（喜6-2判8赖）输仇某但电阵纯储脚劈饲迎变熊火抚竹聚（混6-2令9管）血式中：童C迟—统t压时刻计阻算点的抵浓度；迹—怠观测点耗的浓度会峰值；木X字—漂计算点嘉的坐标玉；暑t手—然时间；德D叫—催弥散系术数笑僵（叙m毒2冤/d料）铜；唤U剑—英地下水谷的实际撒流速；图6-3实验装置图1、4、12，阀门；2.导气管；3.马氏瓶；5、13，出水管；6、7、8.取样出口；图6-3实验装置图1、4、12，阀门；2.导气管；3.马氏瓶；5、13，出水管；6、7、8.取样出口；9.装样筒；10.测压管；11.过滤板鼓为峰值肯到达时秧间裂;坊利用利（朵6-2丝7错）式绘筋制嫁C照R敏～羡t期R微理论曲斧线。碰（涂2扭）试验其装置及涂步骤培实验装僚置包括丢装样筒匀、供水旁瓶、电鱼导率仪嗓和测压万管、烧秘杯。如氧图所示庆：装样技筒硬长之60c盒m承，直径界为念14c执m脱的有机座玻璃圆催筒，装腹样长度杀为胆56c盏m愁。其中语左侧安爆装测压吊管（筒图虏6-剑3呈中位手置辜1婶0袋）观测祝各点水泳头，右冲侧（图舰中位穴置劳6菠、秤7徐、企8惕）用于蹈取样测蜻量电导蕉率（浓冶度值）土。因为秩地下水盒流速一略般较小聚（即供博水量不字大），蛛可采用计马氏瓶脏供水，您用于饱割和土样龄、控制腊稳定供泽水。打羊开阀星门泼4闸和茅1浅2猛，保持吹定水头敌供水。晓出号口状5随可用于掏控制定鸭水头水航位。扮试验中述观测流姜体中浓头度的仪认器为电判导率仪驰，通过鞭测定流斯体的电匠导率就膊可知道俩流体的供浓度。=1\*GB3雀①员.设装样：杠为了制佛造与天妈然相同躺的模拟门条件，柄根据试赚样的湿重容重和袜体积计糠算出所洞需要的约试样的多重量，评经过分故层捣实专装入砂户柱内，枝基本可步保持与份天然状沃态下相某同的容穗重；=2\*GB3兼②在.裂饱和试举样：把亏供水瓶时与试样鲜底部的谎出水口戏相连，遭打开阀窄门由下鉴而上充奥水，以稍便使试骂样中的汁空气完艰全排出女。完全府饱和后龟，把供涉水瓶按让实验装馅置图连猎接，自迹上向下驻供水；=3\*GB3灰③瘦.闻测量渗汤透速度衔：根据良实验中恒在一定溜时间内津的出水誓量与装丛样筒横抓截面积盘的比值子求出渗凭透速度狡；=4\*GB3彼④数.至在装样栏筒顶部紧瞬时加寨入示踪膨迹，记细时树间坦t=封0友。此时妻阀恼门他4那可适当拳控制供挺水量，狐使水位束保持稳薄定。=5\*GB3抹⑤亏.著每间隔净一分钟附从尤6讨、耀7杜、义8尽三个观乖测孔取茄出溶液歌，测电删导率值栽；直到个电导率拒值达到评稳定。忙（货3贵）资料忘整理=1\*GB3屠①牛.斧脱在一般扩坐标系贤和半对结数坐标览系中分旧别绘制烈～流曲线；=2\*GB3婚②言.例盟用一般命坐标曲天线求参绢数；旺在图中扎找出酷值分别滨等秧于腊0.8柏4静和宪0.1陵6炒所对应尚的时间拥和弄按下式己计算水则动力弥伞散系数嘱缓沙术己搂挥(6尽-30赠)扒式斜中肠挪危—声—努水动力阁弥散系片数脆（答m子2冶/些d到）；垒—岔—抄计算点稍的坐标舅；霜—童—庄渗流的漠实际速犬度籍（隐m/鼓d弦）。=3\*GB3大③岭.明猜用配线甲法求参竹数；复在同理派论曲线宋相同模子数的半搬对数坐级标中作毁～舍实际材削料曲线眯，用曲殿线同摄图械6-4顿～代曲线配森线，可羡求得丛P叛值，按兔下式求匀参数。浓扰草模辫(6判-31套)弟2段.已野外单偷井二维障水质弥仪散试验挺确定水光动力弥则散系数欺（挎1扣）原理野在地下那水一维托流场中虫，失踪未剂的二体维弥散茅的解：把横鸟(6-按32)洲令写，柏（即单胖井水质羡弥散）正代入上铜式：答泡昼拴除赶欣(6-亦33)酿利用上兔式可以败得惨到景替混偏碎夹逆丽妇饼(6挽-34廊)酿她(6-挂35)饺式筒中棋驰双—翠—情含水层胁渗透系怠数抚（占m/扎d猛）；题—府—忍水力梯竟度。比其它符蛇号意义田同前。胸（眉2灰）实验看方法井实验前泄，要测的定实验烛井水中币示踪剂卖的本底臣浓度，骗然后，惕将一定缠浓度的另示踪剂附（仪NaC荷l次或哨I角131规溶液）只瞬时注欢入井中布，立即肤用投源巩器上、裕下拉动西，使其司溶混均顽匀