特殊地质条件下流动相原油在沿海土-水系统中的运移过程及机制研究

特殊地质条件下流动相原油在沿海土-水系统中的运移过程及机制研究

论文摘要

原油作为主要能源之一对现代社会的重要作用不言而喻,但其所带来的污染危害同样不容忽视.通过自制的有机玻璃水槽,建立模型模拟自然地层的非均质性,模拟了原油在沿海土-水系统中的运移过程,探讨了局部非渗透性透镜体、底部隔水层、土壤初始含水率、土壤质地、岩性突变界面对原油在砂土中运移速度和路径的影响.结果表明,局部非渗透性透镜体和底部隔水层对原油的运移具有阻碍作用,会改变其运动速度和路径.在一定范围内,土壤初始含水率越高,原油的侧向运移速率和垂向运移速率越大(模拟成层性土层中原油垂向运移速率随含水率增大,由0.43 cm·min-1增大到1.00 cm·min-1,在低含水率区域原油侧向运移速率分别为0.08 cm·min-1(粗-细界面)和0.10 cm·min-1(细-粗界面),而在含水率较高的区域则为0.14 cm·min-1),而过高的含水率又会阻碍原油的运移.土壤孔隙越大,垂向运移越快,侧向运移越慢,反之,垂向运移越慢,侧向运移越快(模拟成层性土层中,原油在粗砂中的垂向平均运移速率为0.54 cm·min-1,而在细砂中仅为0.33 cm·min-1,自然泄漏时原油在粗砂中的最大扩散范围为9.10 cm,在细砂中为12.50 cm).原油在土壤中运移遇到岩性突变界面时,会产生聚集效应,在聚集处产生侧向运移,试验中在粗-细界面扩散宽度为6.70 cm,在细-粗界面扩散宽度为29.00 cm.

论文目录

  • 1 引言 (Introduction)
  • 2 材料与方法 (Materials and methods)
  •   2.1 试验材料
  •     2.1.1 供试原油
  •     2.1.2 供试土样
  •   2.2 试验装置
  •   2.3 试验方法
  • 3 结果与讨论 (Results and discussion)
  •   3.1 原油在不同岩性组合模型中的运移特征
  •   3.2 不同因素对原油在非均质土层中运移的影响
  •     3.2.1 原油组成及性质对原油运移路径及速度的影响
  •     3.2.2 局部非渗透性透镜体及底部不透水层对原油运移路径及速度的影响
  •       1) 局部非渗透性透镜体对原油运移路径及速度的影响
  •       2) 底部不透水层对原油运移路径及速度的影响
  •     3.2.3 土壤质地及岩性突变界面对原油运移路径及速度的影响
  •       1) 土壤质地对原油运移路径及速度的影响
  •       2) 岩性突变界面对原油运移路径及速度的影响
  •     3.2.4 土壤初始含水率对原油运移路径及速度的影响
  •       1) 土壤初始含水率对原油垂向运移路径及速度的影响
  •       2) 土壤初始含水率对原油侧向运移速度的影响
  • 4 结论 (Conclusions)
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 童森炜,潘玉英,杨楠柠,杨建丰,童奕涵,蒋巧丽,刘港华

    关键词: 原油污染,运移锋面,非均质土层,运移与分布特性

    来源: 环境科学学报 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 环境科学与资源利用

    单位: 浙江海洋大学水产学院,浙江省海洋渔业装备技术研究重点实验室,临港石油天然气储运技术国家地方联合工程实验室

    基金: 国家自然科学基金项目(No.41502261),浙江省自然科学基金项目(No.LY19D060003),浙江省大学生科技创新活动计划(新苗人才计划)项目(No.2017R411029,2018R411005),国家级大学生创新创业训练计划项目(No.201810340014)

    分类号: X131

    DOI: 10.13671/j.hjkxxb.2018.0334

    页码: 469-479

    总页数: 11

    文件大小: 2396K

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