地鐵隧道上覆非飽和土層中泄漏汽油的運(yùn)移規(guī)律研究
發(fā)布時(shí)間:2020-03-31 16:56
【摘要】:隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,人類找到了越來(lái)越多的新能源,但是不可否認(rèn),在可預(yù)計(jì)的未來(lái),石油及其制品依然是最主要的能源之一,在石油及其制品的生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程中,難免有泄漏事故的發(fā)生,污染周圍環(huán)境。在城市中,加油站汽油泄漏是造成土壤污染的主要因素之一,加油站儲(chǔ)油罐通常埋在地下,一旦發(fā)生泄漏,汽油會(huì)很快滲入附近的土體,污染周圍環(huán)境。探究非飽和土中汽油運(yùn)移過(guò)程對(duì)于汽油污染的治理和含油土層中地下工程及隧道的建設(shè)至關(guān)重要。本文從試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬兩個(gè)方向出發(fā),對(duì)汽油在非飽和土中的運(yùn)移規(guī)律展開(kāi)研究。自主設(shè)計(jì)了非飽和土中汽油運(yùn)移的二維土箱試驗(yàn)裝置,以氣相汽油濃度為研究對(duì)象,得到了水平、豎直方向各測(cè)點(diǎn)處氣相汽油濃度的變化規(guī)律,通過(guò)對(duì)比各測(cè)點(diǎn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到了以氣相汽油為代表的輕質(zhì)非水相流體在非飽和土中的運(yùn)移規(guī)律,并分析了土性參數(shù)初始干密度與含水率的影響。此外,分別建立試驗(yàn)尺寸模型、實(shí)際工程預(yù)測(cè)模型和非飽和土層中隧道開(kāi)挖模型分析加油站汽油泄漏后附近非飽和土層中汽油運(yùn)移規(guī)律和隧道工程穿越該土層時(shí)受到的影響。主要成果包括:(1)設(shè)計(jì)了非飽和土中汽油運(yùn)移二維試驗(yàn)裝置,完善了汽油在非飽和土中運(yùn)移的二維試驗(yàn)研究,提供了一套可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)汽油在非飽和土中運(yùn)移的試驗(yàn)裝置,該裝置可較全面第研究非飽和土中汽油的泄漏運(yùn)移的全過(guò)程(2)基于設(shè)計(jì)的試驗(yàn)裝置,開(kāi)展了汽油運(yùn)移規(guī)律的模型試驗(yàn)研究,試驗(yàn)結(jié)果表明,氣相汽油在水平方向的運(yùn)移速率幾乎不變,豎直方向的運(yùn)移速度隨深度的增加而減小;干密度越小、含水率越高的土樣中氣相汽油運(yùn)移速度越快;氣相汽油濃度變化曲線呈現(xiàn)出明顯的滯后性。(3)基于試驗(yàn)研究結(jié)果構(gòu)建數(shù)值模型并驗(yàn)證,將該數(shù)值模型擴(kuò)展到實(shí)現(xiàn)工程尺寸,通過(guò)數(shù)值模型計(jì)算可以得到,實(shí)際加油站泄漏后,汽油的主要運(yùn)移方向?yàn)樨Q直方向,水平方向的運(yùn)移范圍只能維持在有限范圍內(nèi)。泄漏發(fā)生后,隨時(shí)間的推移,氣相汽油和液相汽油在土中的運(yùn)移均會(huì)到達(dá)平衡態(tài),其中液相汽油到達(dá)平衡態(tài)的時(shí)間較短,氣相汽油較長(zhǎng);汽油泄漏后的非飽和土層中,液相汽油的影響范圍很有限,氣相汽油的影響范圍遠(yuǎn)大于液相汽油;隧道開(kāi)挖會(huì)造成該土層內(nèi)氣相汽油的重分布,氣相汽油會(huì)沿隧道外壁分布,并不斷向隧道中逸出。
【圖文】:
圖1-2我國(guó)土壤有機(jī)污染物統(tǒng)計(jì)逡逑Fig邋1-2邋Statistics邋of邋Soil邋Organic邋Pollutants邋in邋China逡逑在城市中,加油站是重要的潛在污染源之一
圖1-3技術(shù)路線圖逡逑Fig邋1-3邋Technology邋Roadmap逡逑
【學(xué)位授予單位】:北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號(hào)】:X53;U231
【圖文】:
圖1-2我國(guó)土壤有機(jī)污染物統(tǒng)計(jì)逡逑Fig邋1-2邋Statistics邋of邋Soil邋Organic邋Pollutants邋in邋China逡逑在城市中,加油站是重要的潛在污染源之一
圖1-3技術(shù)路線圖逡逑Fig邋1-3邋Technology邋Roadmap逡逑
【學(xué)位授予單位】:北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號(hào)】:X53;U231
【參考文獻(xiàn)】
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1 文一;陳堅(jiān);康陽(yáng);白福高;劉偉江;;加油站地下水污染現(xiàn)狀及預(yù)防對(duì)策建議[J];環(huán)境保護(hù)科學(xué);2015年06期
2 李干杰;;推進(jìn)土壤污染防治立法 奠定生態(tài)環(huán)境安全基石[J];中國(guó)科學(xué)院院刊;2015年04期
3 喬文靜;葉淑君;吳吉春;;非均質(zhì)孔隙介質(zhì)中兩相流的光透法應(yīng)用研究[J];水文地質(zhì)工程地質(zhì);2015年02期
4 黃倩;王錦國(guó);陳舟;張文U,
本文編號(hào):2609331
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