[发明专利]一种半透明颗粒材料中重非水相有机污染物迁移模拟方法

摘要

本发明提供了一种半透明颗粒材料中重非水相有机污染物迁移模拟方法，通过可见光微观成像技术和材料颗粒的微观分形模型定量确定半透明颗粒材料的孔隙度、渗透率和毛管进入压力，然后用基于BC模型的新的相对渗透率‑饱和度的模型来刻画DNAPL长期迁移过程中的相对渗透率，整个DNAPL复杂的长期迁移过程用UTCHEM来进行精确的模拟。本方法对DNAPL长期迁移的模拟精度高，而且快捷、经济、高效，该方法在对半透明材料性质的测定、材料内部流体等的迁移研究以及含水层DNAPL污染的修复方案设计方面具有广泛的应用前景。

主权项

1.一种半透明颗粒材料中重非水相有机污染物迁移模拟方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)可见光扫描二维半透明颗粒材料，CCD相机接收透射光信号；(2)基于菲德尔定律计算半透明颗粒材料的孔隙度；(3)通过得到的孔隙度，以半透明颗粒材料的微观颗粒结构基于分形模型建立孔隙度和渗透率、毛管进入压力的数学关系；(4)基于BC模型建立刻画DNAPL在颗粒材料中长期迁移的相对渗透率‑饱和度模型；(5)将相对渗透率‑饱和度模型融入UTCHEM并把半透明颗粒材料的孔隙度、渗透率和毛管进入压力输入到UTCHEM中，利用UTCHEM对DNAPL的长期迁移进行精确模拟，并与用光透法测定的DNAPL长期迁移过程中DNAPL的饱和度进行对比；其中，步骤(2)通过菲德尔定律建立透射光与孔隙度之间的关系，得到lnIs＝β+nξ其中，I_s是可见光穿透饱水的半透明材料后的透射光强，I_o是光源的强度，C是一个用于校正透射光强的常数，α_s是材料固相颗粒的与波长相关的吸光系数，d_s是固相颗粒的平均直径，L_T是可见光穿过的二维半透明材料厚度，τ_s,w是材料的固相颗粒和液相水之间界面的透射率，d_o是孔隙的平均直径；当确定β和ξ的数值后，每个像素上的半透明颗粒材料的孔隙度n通过上式进行定量计算。