本文選題：飽和多孔介質(zhì)　切入點：溫度　出處：《北京交通大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：懸浮顆粒在飽和多孔介質(zhì)中遷移與沉積特性的研究成為環(huán)境巖土工程領(lǐng)域研究的熱點課題。這些研究在諸如地下水污染物遷移和擴散、地下水回灌、反濾層設(shè)計、石油開采、核廢料處置和注漿加固等領(lǐng)域有重要的學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用價值。本文以穩(wěn)態(tài)條件下顆粒遷移的對流彌散方程為基礎(chǔ),推導(dǎo)了非穩(wěn)態(tài)均勻流條件下顆粒的對流彌散方程,得到了非穩(wěn)態(tài)均勻流條件下顆粒在兩種不同邊界條件下對流彌散方程解析解。其次,通過室內(nèi)土柱試驗研究了孔隙結(jié)構(gòu)、滲流速度、重力、顆粒尺寸分布等對顆粒遷移和沉積特性的影響規(guī)律和作用機制。另一方面,研制了可開展不同溫度下顆粒滲透遷移的溫控土柱滲透試驗裝置,并利用該裝置進行了不同溫度下顆粒穿透試驗,揭示了溫度對顆粒在飽和多孔介質(zhì)中遷移和沉積的影響機制。最后,以聚丙烯酰胺顆粒為例,研究了其改性水泥土的強度和吸附重金屬Pb2+的特性及聚丙烯酰胺對Pb2+在固化水泥土中的淋濾滲透特性的影響規(guī)律。主要的研究內(nèi)容包括:(1)以穩(wěn)態(tài)條件下顆粒遷移的對流彌散方程為基礎(chǔ),推導(dǎo)了非穩(wěn)態(tài)均勻流條件下飽和多孔介質(zhì)中顆粒遷移的對流彌散方程,得到了兩種不同邊界條件下的解析解,并且對解析解中各種遷移參數(shù)進行了討論。對不同情況的解析解的分析可知,隨著時間、沉積系數(shù)或者遷移距離增大,顆粒的濃度峰值逐漸減小。(2)對于大小和形狀一定的顆粒來說,通過測試顆粒濁度來反映其濃度的變化能取得較好的結(jié)果。通過開展顆粒和示蹤劑在兩種不同孔隙結(jié)構(gòu)多孔介質(zhì)(玻璃球和石英砂)中和5種不同滲流速度下遷移的土柱滲透試驗,基于一階沉積動力學(xué)顆粒的對流彌散方程的解析解得到了顆粒及示蹤劑的遷移參數(shù),給出了孔隙結(jié)構(gòu)和滲流速度對顆粒在飽和多孔介質(zhì)中遷移規(guī)律影響的內(nèi)在機制,揭示了顆粒在兩種介質(zhì)中加速效應(yīng)的物理機制,表明顆粒在兩種介質(zhì)中加速效應(yīng)均存在一個臨界滲流速度,大于該流速時顆粒運移要快于示蹤劑,并且兩種介質(zhì)中相應(yīng)的臨界流速不同。(3)開展了 4種不同粒徑分布的顆粒(其中一種由另外三種按等體積混雜得到)在5種滲流速度和兩種n蛄鞣較，

本文編號：1618899