论文部分内容阅读
在研究区内采用抽咸注淡的方式进行地下咸水体修复,回灌水源来自地表水体和雨洪水,回灌过程中将不可避免的产生堵塞,其中物理堵塞是最主要的堵塞类型。在含水层堵塞方面,最为典型的是悬浮物所引起的物理堵塞,它是地表回灌系统中发生堵塞的常见类型。本文主要采用室内渗流柱试验的方法,研究在不同粒径含水介质、不同悬浮物浓度、不同的悬浮颗粒物粒径、不同的渗流速度和不同矿化度地下水等条件下含水介质发生物理堵塞的情况。通过对比含水介质前后的粒径的差别可以定量的看出悬浮物在含水介质中的迁移-沉积规律。通过测定含水介质不同时刻的渗透系数,能够定量的反映出含水介质的堵塞情况。另外,本文还探讨了物理堵塞的预防和治理方法。研究得出以下几点结论:(1)在注入的初期,砂柱各层渗透性下降幅度较大,但随着注入时间的延长,渗透性下降幅度减小,并逐渐趋于稳定,砂柱各段渗透性(K1、K2、K3、K4)的下降幅度依次减小。含水介质的粒径较小时,砂柱悬浮物比较容易被截留在表面。造成表面渗透性的严重降低。含水介质的粒径越大,孔隙度越大,悬浮物向砂柱内部的迁移距离越大,对含水介质深层的渗透性的影响越大。对于整个砂柱来说,含水介质的粒径越大,渗透性下降的幅度越大。(2)在不同浓度悬浊液注入过程中,砂柱各段的渗透性都是逐渐降低;当注入悬浮物浓度相同时,越接近表层,渗透性下降幅度也越大。随着悬浮物注入浓度由50mg/L增加到200mg/L,各段的渗透性降低幅度明显增加。随着注入悬浮物浓度增大、注入时间增加和入渗深度减小,相对渗透系数明显减小。(3)悬浮物的粒径越小,回灌过程中颗粒物迁移的距离越远,渗透系数明显下降区的深度越大,即砂柱深层渗透系数的下降幅度越大,造成的砂柱整体的等效渗透系数下降越明显。相反,当悬浮物的粒径较大时,容易被截留在表层,仅造成表层渗透系数有大幅度的下降,对深层区域的渗透系数影响较小,故其下降的幅度也较小,对整个砂柱内部的渗透性的影响较小。(4)随着渗流速度的不断增大,不同流速下的K1的值的差别不大,最后都降低到3%左右,K2、K3、K4的下降幅度却不断增大。流速较大时,砂柱渗透系数的下降区不断增大,且砂柱深层渗透性的下降幅度越大。当渗流速度较小时,堵塞的部位主要发生在表层。另外,渗流速度越大,悬浮物迁移的距离相对较大,悬浮物被截留在含水介质深度越大。(5)地下水的矿化度较小时,砂柱的渗透性缓慢下降,下降幅度较小,最后稳定在80%90%左右。当饱水样的矿化度较大时,砂柱渗透性在回灌初期发生突降且下降幅度随盐度增大而增大,流出液中有大量的粘粒释放出来,发生了水敏感现象。(6)物理堵塞的预防一般从控制回灌水源和工程设计两方面进行。对于物理堵塞表层的治理,清理掉含水介质表面的淤泥层能使含水介质表层的渗透性升高,含水层深层的渗透性并没有太大的变化。对于发生水敏感严重的含水介质,简单的清淤操作并不能起到解堵的作用,含水介质内部堵塞情况并没得到缓解。对于物理堵塞内部堵塞一般治理起来比较困难,所以对于物理堵塞一般以预防为主,治理为辅。