考虑非等温环境下污染物在黏土中的运移解析模型

摘要：

利用广义积分变换法推导了非等温条件下污染物在压实黏土衬垫中的运移解析解.所提出的解析解考虑了分子扩散、对流、吸附和热扩散的耦合效应,并考虑了压实黏土的渗透系数、分布系数和有效扩散系数3个参数随温度的变化.通过与热扩散试验结果、已有的解析解和基于COMSOL软件的数值模型的对比,验证了所提出的解析解.利用经过验证的解析解,研究了非等温环境以及压实黏土的渗透系数、有效扩散系数和分布系数3个参数随温度的变化对甲苯在压实黏土衬垫系统中迁移的影响.结果 表明,非等温环境以及压实黏土的渗透系数、有效扩散系数和分布系数随温度的变化均对甲苯在压实黏土衬垫中迁移有着显著的影响.不考虑非等温环境的影响将极大低估污染物的溢出量和污染物的击穿时间.既有解析解忽略压实黏土的渗透系数和有效扩散系数随温度的变化会极大低估甲苯的流出速率,而忽略压实黏土分布系数随温度的变化会极大高估甲苯击穿衬垫系统的时间和达到稳态的时间.所提出的解析解能够考虑热扩散作用,同时考虑了压实黏土的渗透系数、分布系数和有效扩散系数3个参数随温度的变化,较既有解析解更贴近工程实际,能够为压实黏土衬垫系统的设计和服役性能评价提供指导和借鉴.

关键词：解析解;非等温条件;压实黏土衬垫;污染物运移

所属期刊栏目：43

分类号：TU43(土力学、地基基础工程)

资助基金：安徽省引江济淮集团有限公司科技项目;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-03-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：423-431,442