CN107505244A - 一种适用于低渗透性土的弥散试验方法 - Google Patents
一种适用于低渗透性土的弥散试验方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107505244A CN107505244A CN201710684028.5A CN201710684028A CN107505244A CN 107505244 A CN107505244 A CN 107505244A CN 201710684028 A CN201710684028 A CN 201710684028A CN 107505244 A CN107505244 A CN 107505244A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tracer
- earth pillar
- chamber
- pressure
- experiment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000010998 test method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 claims abstract description 83
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 79
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims abstract description 76
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 38
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 40
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 21
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 claims description 16
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 14
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 14
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 10
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 3
- 238000010025 steaming Methods 0.000 claims 1
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 abstract description 3
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 description 1
- 241001269238 Data Species 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 229920005372 Plexiglas® Polymers 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011026 diafiltration Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007634 remodeling Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
- G01N15/082—Investigating permeability by forcing a fluid through a sample
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种适用于低渗透性土的弥散试验方法，该方法包括以下步骤：向具有柔性侧壁的渗透仪腔内部装填试验土柱；所述渗透仪腔设置在水压室的内部；分别在所述渗透仪腔的两端连接示踪剂注入组件以及示踪剂收集检测组件；所述水压室连接有加压组件，使用所述加压组件对所述水压室的内部注水加压；在保持所述水压室内部水压的同时，使用所述示踪剂注入组件以及所述示踪剂收集检测组件检测所述试验土柱的弥散参数。本发明的优点是，在水压室内的水压作用下，试验土柱被柔性侧壁紧紧包裹，避免了试验土柱与柔性侧壁之间的空隙导致的侧壁渗透；同时水压使得试验土柱维持密实状态，不易断裂。
Description
技术领域
本发明属于环境岩土工程领域，具体涉及一种适用于低渗透性土的弥散试验方法。
背景技术
弥散参数是研究污染物在土壤及地下水中迁移转化的最重要参数之一，测定弥散度最可靠办法是进行弥散试验。目前关于水动力弥散参数的研究主要是通过示踪剂模型，采用一维砂柱试验来实现，即装填土柱后用水箱或马氏瓶送示踪剂人工读取电导率间接测定浓度的方式，试验多孔介质主要为粗砂、卵石等，土柱采用烘干的重塑土装填，与原状土存在较大差距。
对于颗粒小、渗透系数低的土(如砂质粉土、粉砂)若采用土柱法，则装填重塑土所需时间长，人力成本大；低渗透性重塑土柱在一定水头压力下存在土柱易断裂、出水量小等现象，对于实验的正常进行造成了较多不便。此外，当前室内弥散试验大都是每隔一定的时间间隔取水样，利用便携式电导率仪测定电导率，这种方法不仅不能保证整个试验过程中对电导率监测的连续型，而且无法较为准确的获得整个试验中电导率的变化值，同时浪费了大量的人力、物力。故针对低渗透性土弥散室内试验研究亟需一种简单高效、连可续测量的测试方法。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种适用于低渗透性土的弥散试验方法，该弥散试验方法对渗透仪腔进行加压消除试验土柱与渗透仪腔之间的空隙；使得试验土柱可以更准确地模拟一维柱体一端持续注入示踪剂水动力弥散过程。
本发明目的实现由以下技术方案完成：
一种适用于低渗透性土的弥散试验方法，其特征在于所述弥散试验方法包括以下步骤：向具有柔性侧壁的渗透仪腔内部装填试验土柱；所述渗透仪腔设置在水压室的内部；分别在所述渗透仪腔的两端连接示踪剂注入组件以及示踪剂收集检测组件；所述水压室连接有加压组件，使用所述加压组件对所述水压室的内部注水加压；在保持所述水压室内部水压的同时，使用所述示踪剂注入组件以及所述示踪剂收集检测组件检测所述试验土柱的弥散参数。
装填所述试验土柱的过程包括以下步骤：在所述渗透仪腔的仪腔底盘上依次放置第一透水石片、所述试验土柱、第二透水石片以及仪腔顶盘；在所述试验土柱的侧面套设筒形的所述柔性侧壁，并将所述柔性侧壁的两端分别与所述仪腔顶盘以及所述仪腔底盘密封连接。
所述加压组件包括压力水箱、调压阀以及减压阀；所述压力水箱通过供水管连接所述水压室底部的进水口；所述调压阀以及所述减压阀依次安装在所述供水管上；所述水压室的顶部设置有排气孔，所述排气孔安装有排气孔阀；向所述水压室注水加压具体包括以下步骤：打开所述排气孔阀以及所述调压阀，使用所述压力水箱向所述水压室注水并排出空气；当所述排气孔阀有水溢出时，关闭所述排气孔阀以及所述调压阀。
检测所述试验土柱的弥散参数包括以下步骤：使用所述示踪剂注入组件向所述试验土柱注入蒸馏水，以便驱除所述试验土柱内的气体和盐分；使用所述示踪剂注入组件自下而上向所述试验土柱的下端注入示踪剂溶液，同时使用示踪剂收集检测组件收集所述试验土柱的上端流出的所述示踪剂溶液，并间隔预定时间重复检测从所述试验土柱流出的所述示踪剂溶液的电导率数据；所述示踪剂收集检测组件根据检测到的电导率数据计算流出的所述示踪剂溶液的浓度以及示踪剂的穿透曲线；所述示踪剂收集检测组件根据示踪剂的穿透曲线以及所述试验土柱孔隙度和达西流速计算所述试验土柱的弥散参数。
向所述试验土柱注入蒸馏水的过程中使用所述示踪剂收集检测组件检测穿过所述试验土柱的蒸馏水的电导率，当测得的电导率小于停止阈值或不发生变化时，停止向所述试验土柱注入蒸馏水。
所述示踪剂溶液为5g/L的氯化钠溶液。
所述示踪剂注入组件包括示踪剂容器以及蠕动泵，所述蠕动泵的进水口通过柔性管连接所述示踪剂容器，所述蠕动泵的出水口通过进水管连接所述渗透仪腔的仪腔底盘上的进水口。
所述示踪剂收集检测组件包括示踪剂收集容器、流量计以及弥散参数计算装置；所述示踪剂收集容器通过出水管连接所述渗透仪腔的仪腔顶盘上的出水口，所述流量计安装在所述出水管上，所述弥散参数计算装置的电导率探针设置在所述示踪剂收集容器内部。
述弥散参数计算装置还包括电导率电极模块、信号转化模块以及处理器模块；所述信号转化模块连接在所述电导率电极模块与所述处理器模块之间，所述电导率探针与所述电导率电极模块连接；所述处理器模块间隔预定时间通过所述电导率电极模块采集所述电导率探针检测到的电导率数据，所述处理器模块根据检测到电导率数据计算示踪剂溶液的浓度以及示踪剂溶液的穿透曲线；所述处理器模块根据示踪剂溶液的穿透曲线以及所述试验土柱孔隙度和达西流速计算所述试验土柱的弥散参数。
所述柔性侧壁为柔性橡胶薄模。
本发明的优点是，(1)试验土柱可快速制备，试验土柱的状态贴近野外实际情况，节省了烘土、装填、捣实等工序；(2)在水压室内的水压作用下，试验土柱被柔性侧壁紧紧包裹，避免了试验土柱与柔性侧壁之间的空隙导致的侧壁渗透；同时水压使得试验土柱维持密实状态，不易断裂；(3)采用蠕动泵送示踪剂溶液，泵送过程中可调节水压和流速，以便维持水压和流速的稳定，同时可缩短试验时间；(4)试验过程中对流出的示踪剂溶液的浓度变化进行连续监测，可随时获取渗滤液浓度的检测信息。
附图说明
图1为本发明中的弥散试验方法采用的试验装置的示意图；
图2为本发明中的弥散参数计算装置的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-2，图中标记1-35分别为：柔性侧壁1、渗透仪腔2、试验土柱3、仪腔顶盘4、仪腔底盘5、第一透水石片6、第二透水石片7、水压室8、示踪剂注入组件9、示踪剂收集检测组件10、示踪剂容器11、蠕动泵12、进水管13、示踪剂收集容器14、流量计15、弥散参数计算装置16、电导率探针17、计时模块18、电导率电极模块19、信号转化模块20、处理器模块21、出水管22、输入设备23、数据存储与输出模块24、显示屏25、电源模块26、加压组件27、压力水箱28、调压阀29、减压阀30、排气孔阀31、供水管32、水压室筒壁33、水压室顶盖34、水压室底座35。
实施例：如图1所示，本实施例具体涉及一种适用于低渗透性土的弥散试验方法，该弥散试验方法包括以下步骤：
1)如图1所示，向渗透仪腔2内部装填试验土柱3；渗透仪腔2具有筒形的柔性侧壁1；渗透仪腔2主要包括仪腔顶盘4以及仪腔底盘5；在装填试验土柱3的过程中，首先使用土柱制样器制备低渗透性土的试验土柱3；随后依次在仪腔底盘5上放置第一透水石片6、试验土柱3、第二透水石片7以及仪腔顶盘4；随后在试验土柱3的侧面套设筒形的柔性侧壁1；分别将两个0型密封圈套设在柔性侧壁1的两端外侧，使得柔性侧壁1的两端分别与仪腔顶盘4以及所述仪腔底盘5构成密封连接；本实施例中，渗透仪腔2设置在水压室8的底部。
如图1所示，本实施例中，柔性侧壁1由柔性膜制成；仪腔底盘5上安装有圆形底座，圆形底座用于支撑试验土柱3；在仪腔底盘5上设置有进水口，在仪腔顶盘4上设置有出水口。
2)如图1所示，分别在渗透仪腔2的两端连接示踪剂注入组件9以及示踪剂收集检测组件10。
如图1所示，示踪剂注入组件9用于向试验土柱3注入蒸馏水或示踪剂溶液；示踪剂注入组件9包括示踪剂容器11以及蠕动泵12，蠕动泵12的进水口通过柔性管连接示踪剂容器11，蠕动泵12的出水口通过进水管13连接渗透仪腔2的仪腔底盘5上的进水口。
本实施例中示踪剂容器11为烧杯，进水管13是玻璃管；示踪剂容器11以及蠕动泵12设置在水压室8的外侧，进水管13穿过水压室8延伸至水压室8内部与仪腔底盘5的进水口连接；蠕动泵12可以按照预定的流速稳定地将示踪剂容器11中的液体输送至试验土柱3；蠕动泵12具有一个触摸屏，通过调节触摸屏可以调节蠕动泵12的水压和流速。
如图1所示，示踪剂收集检测组件10包括示踪剂收集容器14、流量计15以及弥散参数计算装置16；示踪剂收集容器14通过出水管22连接渗透仪腔2的仪腔顶盘4上的出水口，流量计15安装在出水管22上；本实施例中，示踪剂收集检测组件10设置在水压室8的外侧；流量计15可检测单位时间内流过出水管22的液体的流量，根据流量计15的检测结果，可以计算出试验土柱的饱和时间以及达西流速。
如图2所示，弥散参数计算装置16包括电导率探针17、计时模块18、电导率电极模块19、信号转化模块20以及处理器模块21；电导率探针17设置在示踪剂收集容器14内部，电导率探针17与所述电导率电极模块19连接；电导率电极模块19以及计时模块18连接信号转化模块20；信号转化模块20连接处理器模块21；计时模块18每隔预定时间通过信号转化模块20向处理器模块21发送触发信号；处理器模块21接收到触发信号后，通过信号转化模块20控制电导率电极模块19对电导率探针17检测到的电导率数据进行采样；信号转化模块20可将电导率电极模块19采样得到的电导率数据进行放大处理后发送至处理器模块21；处理器模块21还可以调节计时模块18的计时周期，以便调节电导率数据的采样时间间隔。
如图2所示，弥散参数计算装置16还包括输入设备23、数据存储与输出模块24、显示屏25以及电源模块26；输入设备23连接处理器模块21，输入设备23可以使键盘或触摸屏，使用人员可以通过输入设备23调节计时模块18的计时周期，还可以通过输入设备23输入弥散参数的各种计算参数；数据存储与输出模块24连接在显示屏25与处理器模块21之间，用于将处理器模块21输出的信息转换为视频信号输出至显示屏25，数据存储与输出模块24还可以存储处理器模块21输出的各种数据；电源模块26用于向弥散参数计算装置16中的各个模块供电。
3)如图1所示，水压室8连接有加压组件27，使用加压组件27对水压室8的内部注水加压。
如图1所示，本实施例中加压组件27包括压力水箱28、调压阀29以及减压阀30；压力水箱28通过供水管连接水压室8底部的进水口；调压阀29以及减压阀30依次安装在供水管32上；水压室8的顶部设置有排气孔，排气孔安装有排气孔阀31；本实施例中，水压室8为气密性良好的有机玻璃圆筒；水压室8包括水压室筒壁33、水压室顶盖34、水压室底座35。
如图1所示，向水压室8注水加压具体包括以下步骤：打开排气孔阀31以及调压阀29，使用压力水箱28向水压室8注水并排出空气；当所述排气孔阀31有水溢出时，关闭排气孔阀31以及调压阀29，此时水压室8内的水压会挤压渗透仪腔2的柔性侧壁1，使得柔性侧壁1牢牢包裹住试验土柱3。
4)如图1、2所示，在保持水压室8内部水压的同时，使用示踪剂注入组件9以及示踪剂收集检测组件10检测试验土柱3的弥散参数；检测试验土柱3的弥散参数具体包括以下步骤：
4.1)使用示踪剂注入组件9向试验土柱3注入蒸馏水，以便驱除试验土柱3内的气体和盐分；在注入蒸馏水的过程中，首先向示踪剂注入组件9的示踪剂容器11中装入蒸馏水，随后打开蠕动泵12的开关，通过蠕动泵的触摸屏调整泵压和流速，流速控制在5ml/min以内；蠕动泵12将蒸馏水以稳定的流速注入试验土柱3中，在水头差的作用下，蒸馏水从试验土柱3的底部将试验土柱3缓缓湿润，并驱除试验土柱3中的气体和盐分；试验土柱3中的蒸馏水饱和后继续使用蒸馏水冲洗试验土柱3；在注入蒸馏水的过程中使用示踪剂收集检测组件10检测穿过试验土柱3的蒸馏水的电导率；当流出试验土柱3的蒸馏水的电导率小于停止阈值或不发生变化时，表明盐分冲洗完成，停止向试验土柱3注入蒸馏水；本实施例中停止阈值为200μs/cm。
在使用示踪剂注入组件9向试验土柱3注入蒸馏水的过程中，使用示踪剂收集检测组件10的流量计15检测流出试验土柱3的蒸馏水的流量，当蒸馏水的流量读数稳定时，表示试验土柱3的土样已经饱和，记录此时流量计15的读数Q，并根据此时的流量计算试验土柱的达西流速υ，达西流速υ的计算公式如下所示：
υ＝Q/A
式中：Q代表单位时间的出水流量，A代表试验土柱3的横截面积。
4.2)使用示踪剂注入组件9自下而上向试验土柱3的下端注入示踪剂溶液，同时使用示踪剂收集检测组件10收集试验土柱3的上端流出的示踪剂溶液，并间隔预定时间重复检测从试验土柱3流出的示踪剂溶液的电导率数据；示踪剂收集检测组件10根据检测到的电导率数据计算流出的示踪剂溶液的浓度以及示踪剂的穿透曲线；当流出的示踪剂溶液的电导率与注入试验土柱3的示踪剂溶液的导电率接近，或流出的示踪剂溶液的导电率持续1小时稳定在某个数值不再跃升时，停止向试验土柱注入示踪剂溶液。
如图1所示，本实施例中，示踪剂溶液为5g/L氯化钠溶液；在示踪剂溶液注入的过程中，示踪剂溶液逐渐驱替试验土柱3中的蒸馏水；同时示踪剂溶液逐渐向试验土柱3的顶端弥散，并从试验土柱3的顶端流出，汇集在示踪剂收集检测组件10的示踪剂收集容器14的内部。
如图1、2所示，在本实施例中，示踪剂收集检测组件10通过弥散参数计算装置16检测从试验土柱3中流出的示踪剂溶液的电导率数据；具体的，弥散参数计算装置16的处理器模块21每隔5分钟通过电导率电极模块19对电导率探针17检测到的电导率数据进行采样；处理器模块21根据采样得到的电导率数据计算流出的示踪剂溶液的浓度；处理器模块21将计算出的示踪剂溶液的浓度汇总成示踪剂的穿透曲线。
4.3)示踪剂收集检测组件10根据步骤4.2)中得到的示踪剂的穿透曲线以及试验土柱孔隙度和达西流速计算试验土柱3的弥散参数；本实施例中，使用示踪剂收集检测组件10的弥散参数计算装置16计算试验土柱3的弥散系数；具体计算过程包括以下步骤：处理器模块21在示踪剂的穿透曲线上确定流出的示踪剂溶液的相对浓度为0.159和0.841所对应的时间t0.159以及t0.841；检测人员通过弥散参数计算装置16的计算参数输入试验土柱3的孔隙度(孔隙度可对试验土柱进行土工试验获取)和达西流速υ；处理器模块21根据弥散系数和弥散度计算原理和公式计算出各弥散参数。
弥散系数和弥散度计算过程为：
式中：DL代表弥散系数。t0.159为穿透曲线上相对浓度为0.159时所对应的时间；t0.841为穿透曲线上相对浓度为0.841时所对应的时间。V代表平均孔隙流速，与前述达西流速υ的关系为υ＝nV，n为孔隙度，孔隙度在试验前采用环刀法测量。
根据所求得的弥散系数DL，含水层的纵向弥散度αL由下式计算：
式中：αL代表弥散度，DL代表弥散系数，V代表平均孔隙流速。
在本实施例中，数据存储与输出模块24可用于将处理器模块21获得的电导率数据、示踪剂溶液的浓度、监测时间、相对浓度以及弥散参数等数据的存储和传送；输入设备23和显示屏25供使用者操作和查看数据信息。
本实施例的有益技术效果为：
(1)试验土柱可快速制备，试验土柱的状态贴近野外实际情况，节省了烘土、装填、捣实等工序；
(2)在水压室内的水压作用下，试验土柱被柔性侧壁紧紧包裹，避免了试验土柱与柔性侧壁之间的空隙导致的侧壁渗透；同时水压使得试验土柱维持密实状态，不易断裂；
(3)采用蠕动泵送示踪剂溶液，泵送过程中可调节水压和流速，以便维持水压和流速的稳定，同时可缩短试验时间；
(4)试验过程中对流出的示踪剂溶液的浓度变化进行连续监测，可随时获取渗滤液浓度的检测信息。
Claims (10)
1.一种适用于低渗透性土的弥散试验方法，其特征在于所述弥散试验方法包括以下步骤：向具有柔性侧壁的渗透仪腔内部装填试验土柱；所述渗透仪腔设置在水压室的内部；分别在所述渗透仪腔的两端连接示踪剂注入组件以及示踪剂收集检测组件；所述水压室连接有加压组件，使用所述加压组件对所述水压室的内部注水加压；在保持所述水压室内部水压的同时，使用所述示踪剂注入组件以及所述示踪剂收集检测组件检测所述试验土柱的弥散参数。
2.根据权利要求1所述的一种适用于低渗透性土的弥散试验方法，其特征在于装填所述试验土柱的过程包括以下步骤：在所述渗透仪腔的仪腔底盘上依次放置第一透水石片、所述试验土柱、第二透水石片以及仪腔顶盘；在所述试验土柱的侧面套设筒形的所述柔性侧壁，并将所述柔性侧壁的两端分别与所述仪腔顶盘以及所述仪腔底盘密封连接。
3.根据权利要求1所述的一种适用于低渗透性土的弥散试验方法，其特征在于所述加压组件包括压力水箱、调压阀以及减压阀；所述压力水箱通过供水管连接所述水压室底部的进水口；所述调压阀以及所述减压阀依次安装在所述供水管上；所述水压室的顶部设置有排气孔，所述排气孔安装有排气孔阀；向所述水压室注水加压具体包括以下步骤：打开所述排气孔阀以及所述调压阀，使用所述压力水箱向所述水压室注水并排出空气；当所述排气孔阀有水溢出时，关闭所述排气孔阀以及所述调压阀。
4.根据权利要求1所述的一种适用于低渗透性土的弥散试验方法，其特征在于检测所述试验土柱的弥散参数包括以下步骤：使用所述示踪剂注入组件向所述试验土柱注入蒸馏水，以便驱除所述试验土柱内的气体和盐分；使用所述示踪剂注入组件自下而上向所述试验土柱的下端注入示踪剂溶液，同时使用示踪剂收集检测组件收集所述试验土柱的上端流出的所述示踪剂溶液，并间隔预定时间重复检测从所述试验土柱流出的所述示踪剂溶液的电导率数据；所述示踪剂收集检测组件根据检测到的电导率数据计算流出的所述示踪剂溶液的浓度以及示踪剂的穿透曲线；所述示踪剂收集检测组件根据示踪剂的穿透曲线以及所述试验土柱孔隙度和达西流速计算所述试验土柱的弥散参数。
5.根据权利要求4所述的一种适用于低渗透性土的弥散试验方法，其特征在于向所述试验土柱注入蒸馏水的过程中使用所述示踪剂收集检测组件检测穿过所述试验土柱的蒸馏水的电导率，当测得的电导率小于停止阈值或不发生变化时，停止向所述试验土柱注入蒸馏水。
6.根据权利要求4所述的一种适用于低渗透性土的弥散试验方法，其特征在于所述示踪剂溶液为5g/L的氯化钠溶液。
7.根据权利要求4所述的一种适用于低渗透性土的弥散试验方法，其特征在于所述示踪剂注入组件包括示踪剂容器以及蠕动泵，所述蠕动泵的进水口通过柔性管连接所述示踪剂容器，所述蠕动泵的出水口通过进水管连接所述渗透仪腔的仪腔底盘上的进水口。
8.根据权利要求4或5所述的一种适用于低渗透性土的弥散试验方法，其特征在于所述示踪剂收集检测组件包括示踪剂收集容器、流量计以及弥散参数计算装置；所述示踪剂收集容器通过出水管连接所述渗透仪腔的仪腔顶盘上的出水口，所述流量计安装在所述出水管上，所述弥散参数计算装置的电导率探针设置在所述示踪剂收集容器内部。
9.根据权利要求8所述的一种适用于低渗透性土的弥散试验方法，其特征在于所述弥散参数计算装置还包括电导率电极模块、信号转化模块以及处理器模块；所述信号转化模块连接在所述电导率电极模块与所述处理器模块之间，所述电导率探针与所述电导率电极模块连接；所述处理器模块间隔预定时间通过所述电导率电极模块采集所述电导率探针检测到的电导率数据，所述处理器模块根据检测到电导率数据计算示踪剂溶液的浓度以及示踪剂溶液的穿透曲线；所述处理器模块根据示踪剂溶液的穿透曲线以及所述试验土柱孔隙度和达西流速计算所述试验土柱的弥散参数。
10.根据权利要求2所述的一种适用于低渗透性土的弥散试验方法，其特征在于所述柔性侧壁为柔性橡胶薄模。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710684028.5A CN107505244A (zh) | 2017-08-11 | 2017-08-11 | 一种适用于低渗透性土的弥散试验方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710684028.5A CN107505244A (zh) | 2017-08-11 | 2017-08-11 | 一种适用于低渗透性土的弥散试验方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107505244A true CN107505244A (zh) | 2017-12-22 |
Family
ID=60688902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710684028.5A Pending CN107505244A (zh) | 2017-08-11 | 2017-08-11 | 一种适用于低渗透性土的弥散试验方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107505244A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109030317A (zh) * | 2018-09-05 | 2018-12-18 | 中山大学 | 一种防渗材料渗透注浆室内试验装置 |
| CN109211732A (zh) * | 2018-08-27 | 2019-01-15 | 武汉大学 | 一维溶质运移中纵向弥散系数室内测定系统及方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201378163Y (zh) * | 2009-04-02 | 2010-01-06 | 河海大学 | 一种溶质运移弥散性参数测量仪 |
| CN102519856A (zh) * | 2011-12-19 | 2012-06-27 | 中国地质大学（武汉） | 一种分层原状土渗流的实验装置 |
| CN105486843A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-04-13 | 河北建筑工程学院 | 土体渗透-吸附试验仪及其试验方法 |
| CN205607820U (zh) * | 2016-04-19 | 2016-09-28 | 兰州大学 | 一种可测体变的柔性壁渗透仪 |
| CN106093347A (zh) * | 2016-06-25 | 2016-11-09 | 西安科技大学 | 多种强度煤矸石淋滤液入渗模拟系统及特征参数测定方法 |
| CN106932308A (zh) * | 2015-12-29 | 2017-07-07 | 中国人民解放军沈阳军区司令部工程科研设计所 | 一种联合间歇试验与土柱试验来确定弥散系数的方法 |
-
2017
- 2017-08-11 CN CN201710684028.5A patent/CN107505244A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201378163Y (zh) * | 2009-04-02 | 2010-01-06 | 河海大学 | 一种溶质运移弥散性参数测量仪 |
| CN102519856A (zh) * | 2011-12-19 | 2012-06-27 | 中国地质大学（武汉） | 一种分层原状土渗流的实验装置 |
| CN106932308A (zh) * | 2015-12-29 | 2017-07-07 | 中国人民解放军沈阳军区司令部工程科研设计所 | 一种联合间歇试验与土柱试验来确定弥散系数的方法 |
| CN105486843A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-04-13 | 河北建筑工程学院 | 土体渗透-吸附试验仪及其试验方法 |
| CN205607820U (zh) * | 2016-04-19 | 2016-09-28 | 兰州大学 | 一种可测体变的柔性壁渗透仪 |
| CN106093347A (zh) * | 2016-06-25 | 2016-11-09 | 西安科技大学 | 多种强度煤矸石淋滤液入渗模拟系统及特征参数测定方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 刘岩峰 等: "《普通化学实验》", 30 September 2014, 哈尔滨工程大学出版社 * |
| 张志红: "疏浚底泥污染物在黏土防渗层中渗透、阻隔和运移规律的试验研究", 《中国博士学位论文全文数据库工程科技I辑》 * |
| 李培月 等: "银川地区饱和细砂含水介质弥散实验研究", 《水资源与水工程学报》 * |
| 王艳玲: "《文物检测与应用》", 31 December 2016, 宁夏人民教育出版社 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109211732A (zh) * | 2018-08-27 | 2019-01-15 | 武汉大学 | 一维溶质运移中纵向弥散系数室内测定系统及方法 |
| CN109030317A (zh) * | 2018-09-05 | 2018-12-18 | 中山大学 | 一种防渗材料渗透注浆室内试验装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107389530A (zh) | 一种适用于低渗透性土的弥散试验设备 | |
| CN103994951B (zh) | 环境污染物在地下水不同含水层中迁移转化的模拟装置 | |
| CN105334309B (zh) | 一种土壤重金属迁移转化模拟装置 | |
| CN101761326B (zh) | 一种二氧化碳置换开采天然气水合物的实验装置 | |
| CN106246170B (zh) | 五岩芯联测物理模拟装置及流体性质识别方法 | |
| CN104563982B (zh) | 高温高压凝析气藏注干气纵向波及效率测试装置及方法 | |
| CN103512826B (zh) | 测量聚合物在超临界二氧化碳中溶解度的装置及方法 | |
| CN103398933A (zh) | 恒压混凝土渗透性测试装置 | |
| CN107063968B (zh) | 混凝土气体渗透性测试装置及方法 | |
| CN205103245U (zh) | 一种土壤重金属迁移转化模拟装置 | |
| CN103776979A (zh) | 一种煤层注水抑制瓦斯解吸效应的模拟测试方法及装置 | |
| CN204255812U (zh) | 原状粗粒土的渗透系数测试装置 | |
| CN202256109U (zh) | 模拟地层条件的岩心自吸实验装置 | |
| CN209606292U (zh) | 模拟天然气管道内腐蚀环境的高速湿气腐蚀环路实验装置 | |
| CN201378163Y (zh) | 一种溶质运移弥散性参数测量仪 | |
| CN103616321A (zh) | 一种气水相对渗透率的X-ray CT测量系统 | |
| CN207020049U (zh) | 一种适用于低渗透性土的弥散试验设备 | |
| CN208224038U (zh) | 一种用恒流量实时测岩石破坏过程中渗透率的实验装置 | |
| CN106501127A (zh) | 调剖用凝胶动态性能评价方法及装置 | |
| CN107505244A (zh) | 一种适用于低渗透性土的弥散试验方法 | |
| CN206292139U (zh) | 室内土壤入渗率测量装置 | |
| CN105259088A (zh) | 一种用于快速确定非饱和土渗透性函数的方法及装置 | |
| CN205280545U (zh) | 适用于核磁共振分析与成像系统的渗流试验砂柱或土柱 | |
| CN110208497A (zh) | 一种便携式土壤给水度测试仪及测试方法 | |
| CN106552443B (zh) | 一种反相层析柱的装柱方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171222 |