CN108956386B - 一种模拟季节冻土中有机污染物运移的模型试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模拟季节冻土中有机污染物运移的模型试验装置及方法，属于环境岩土工程技术领域范畴，本发明包括试验土样室、真空隔热系统、恒温系统、污染物入渗系统、供水系统、冻胀量测系统和数据采集系统，可模拟真实地层条件。本发明通过恒温系统，对试验土样室中试样的顶部和底部施加恒温边界条件；通过真空隔热系统阻止试样与外界环境进行热量交换；通过污染物入渗系统和供水系统模拟场地的污染水文地质条件；通过冻胀量测系统量测冻融过程中试样的胀缩量；数据采集系统对污染物运移进行定时拍照，对试样中测点温度进行定时量测，记录污染物运移锋面和冻结锋面的变化情况。

Description

一种模拟季节冻土中有机污染物运移的模型试验方法

技术领域

本发明涉及环境岩土工程技术领域，特别是一种模拟季节冻土中有机污染物运移的模型试验装置及方法。

背景技术

近年来，随着中国经济的快速增长、城镇化进程的加速推进和产业升级，大量位于人口密集区的石化企业搬迁，遗留的许多工业污染场地再度利用为居住用地。由于化工品在生产、运输、排放的过程中存在泄漏等原因，许多有毒有害物质进入土壤和地下水。其中，有机物作为一类污染范围广、危害程度重的工业污染物，日益受到重视。有机污染物有很多种类，例如石油烃、多环芳烃、硝基苯、氯苯等。有机污染物进入地层后，会与土壤发生一系列物理、化学和生物作用，使土壤的各项性质劣化。当前，许多发达国家将石油烃等有机污染物列为优先控制污染物，这也是我国环境保护中需要特别重视的一类污染物。

大部分有机污染物在水中的溶解度小，与水的理化性质差别很大，称为非水相液体(Non-aqueous Phase liquid, NAPLs)，也称不混溶液体(Immiscible Liquids)。根据比重大小NAPLs分为两类，比重小于1的称为轻非水相液体(Light Non-aqueous PhaseLiquids: NAPLs)，比重大于1的为重非水相液体(Dense None-aqueous Phase Liquids:DNAPLs)。LNAPLs主要包含石油碳氢液体，如汽油、柴油、煤油等，DNAPLs主要包括三氯乙烯(Trichloroethylene: TCE)和四氯乙烯(Tetrachloroethylene: PCE）等。

NAPLs泄露进入地层后，主要以非水相流体形式存在，并以水-NAPL两相流或水-NAPL-空气三相流形式运移，是多孔介质多相流过程。NAPLs泄露后首先达到包气带，此时为四相阶段：水相-气相-固相-非水相。随着在包气带的入渗，NAPLs在垂直运移的路径中留下残余，用残余饱和度表示。由于土壤毛细作用以及低渗透带的影响，污染物还会发生侧向扩散。当污染物遇到隔水层时，会形成污染物聚集层并成为二次污染源，不断污染地下水。一部分挥发的污染物还会向上形成污染物气体羽。污染物继续下渗达到土壤饱和带，在饱和带中为三相系统：水相-固相-非水相。由于DNAPLs比水重，除形成残留带以外，会迁移到地下水位以下，从而污染地下水。当遇到低渗透带时，污染物同样会发生侧向迁移。进入地下水位的NAPLs少部分溶解，大部分继续迁移，DNAPLs最终会在地下水位以下的隔水层形成污染物的聚集，LNAPLs则会漂浮在地下水面上。NAPLs迁移还受到地下水流方向的影响，在水流方向的下方将形成污染区。

我国季节冻土分布广泛，面积约513.7×104 km²，约占全国陆地面积的53.3%。由于许多地区冻结发生在地表2~3 m的范围内，主要是非饱和土的冻融问题。在季节冻土区，许多工程危害与冻融土中水分迁移有密切关系。冬季温度降低，土中的水分向上迁移，是上层土体中水分富集，形成冰晶或冰夹层。进入春季，冻土有表及里逐渐融化，冻结面逐步退向深处，土中的水分（主要来源为土体中冰的融化和坡面上融化的积雪）逐渐向下渗透。冻结土层不透水，土中渗透下来的水分在冻结面上聚集，使冻结面上方的土体的含水率显著增大甚至达到饱和。对于有机物污染土，孔隙液包含水和有机污染物，二者一般不相溶，冰点差异大，导致冻融条件下有机污染土的污染物运移比常温条件下的污染物运移复杂得多。污染物运移研究对预测污染场地演化、评价污染程度以及污染场地修复至关重要，而目前的研究大多没考虑到冻融对水分场和污染物场的影响，往往与实际情况相差较大。因此，进行季节冻土地区有机物污染场地污染物运移具有重要的科学意义和工程时间价值。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种模拟季节冻土中有机污染物运移的模型试验装置，该模拟季节冻土中有机污染物运移的模型试验装置能够在室内模拟季节冻土层中有机污染物和孔隙水在地层冻融过程中的运移规律。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种模拟季节冻土中有机污染物运移的模型试验装置，包括试验土样室、真空隔热系统、恒温系统、污染物入渗系统、供水系统、冻胀量测系统和数据采集系统。

真空隔热系统包括两个左右臂真空保温室和两个前后壁真空保温室；两个左右臂真空保温室左右对称设置，两个前后壁真空保温室前后对称设置；前后壁真空保温室采用透明材料制成。

恒温系统包括上下对称设置的顶部恒温室和底部恒温室。

左右臂真空保温室、前后壁真空保温室、顶部恒温室和底部恒温室之间密封围合，形成试验土样室；其中，顶部恒温室与每个左右臂真空保温室的内侧壁和每个前后壁真空保温室的内侧壁密封滑动配合。

试验土样室内装填有试验土体。

污染物入渗系统包括污染物储液瓶、蠕动泵、入渗管和入渗针头；污染物储液瓶内盛放有经染色的有机污染物；入渗管的一端伸入有机污染物中，入渗管的另一端与入渗针头相连接；入渗针头穿过顶部恒温室，并插入试验土样室中的试验土体顶部；蠕动泵设置在入渗管上。

供水系统包括水箱、供水管和进水阀；供水管的一端与水箱相连接，供水管的另一端穿过底部恒温室，并伸入试验土样室中的试验土体底部；进水阀设在供水管上。

冻胀量测系统包括位移计，位移计能对顶部恒温室的滑动位移进行检测，顶部恒温室和试验土体能同步移动，进而位移计用于对试验土体的溶胀量进行检测。

数据采集系统包括温度采集装置和图像采集装置，温度采集装置用于采集试样土体的温度场分布，图像采集装置包括设置在前后壁真空保温室外侧的数码相机。

冻胀量测系统还包括反力架，反力架包括高度能够自由升降的反力架梁，位移计的顶端与反力架梁相连接，位移计的底端与顶部恒温室相接触，位移计能随顶部恒温室和实验土体同步移动。

顶部恒温室和底部恒温室内的恒温温度均能够在-40℃~40℃之间调节。

顶部恒温室和底部恒温室均通过连接管与恒温循环浴形成循环通路，恒温循环浴和连接管内均充填有恒温液。

每个左右臂真空保温室和每个前后壁真空保温室各连接一个抽真空装置，抽真空装置包括真空管、真空泵、负压表和进气阀；真空管的一端伸入左右臂真空保温室或前后壁真空保温室中，真空管的另一端与真空泵相连接，负压表和进气阀均设置在对应的真空管上。

温度采集装置包括若干个热电偶和温度数据采集仪；若干个热电偶呈矩阵式排列，每个热电偶的测温端均穿过前后壁真空保温室，并埋设在实验土体中；每根热电偶均与温度数据采集仪相连接。

试验土样室的净长、净宽和净高尺寸分别为：1000mm、100mm和1000mm。

热电偶的列间距为125mm，行间距为90mm。

本发明还提供一种模拟季节冻土中有机污染物运移的模型试验方法，该模拟季节冻土中有机污染物运移的模型试验方法能够在室内模拟季节冻土层中有机污染物和孔隙水在地层冻融过程中的运移规律。

一种模拟季节冻土中有机污染物运移的模型试验方法，包括如下步骤。

步骤1，试样装填：将试验土体装填在试验土样室内至标高；装填过程中，完成若干根热电偶的埋设工作，若干根热电偶呈矩阵式排列，每根热电偶均与温度数据采集仪相连接。

步骤2，入渗针头及位移计安装：当步骤1的试样装填完成后，在试验土体顶部放置顶部恒温室，顶部恒温室能随试验土体同步移动；接着将入渗针头穿过顶部恒温室，并伸入试验土体的顶部；最好，将位移计安装在顶部恒温室的顶部，位移计能对试验土体的冻胀量进行检测。

步骤3，有机污染物分装：将经过苏丹红染色的有机污染物注入到污染物储液瓶，污染物储液瓶通过入渗管与入渗针头相连接，入渗管中部与蠕动泵相连接。

步骤4，试样供水：采用供水系统对试验土体进行供水，使试验土体形成饱和带和非饱和带。

步骤5，真空隔热系统运行：将左右侧壁真空保温室和前后壁真空保温室运行。

步骤6，恒温系统运行：将顶部恒温室和底部恒温室运行，使试验土体处在10℃恒温场中。

步骤7，数据采集：图像采集装置对试验土体进行实时图像采集，温度采集装置对试验土体进行温度数据采集；位移计对试验土体的竖向位移，也即溶胀量进行检测。

步骤8，有机污染物供给量控制：运行蠕动泵，通过图像采集装置实时监测有机污染物的运移情况，根据试验目的，选择在冻融前或者冻融过程中关闭蠕动泵，停止有机污染物向试验土体的供给。

步骤9，天然冻结条件模拟：将顶部恒温室内的温度调整控制在低于零度的低温状态，将底部恒温室内的温度调整控制在常温状态，从而模拟天然冻结条件。

步骤10，冻结区融化：待步骤9中的冻结发展稳定后，将顶部恒温室和底部恒温室内的温度再次重新调整，使顶部恒温室维持在设定的高于零度的融化温度，使试验土体的冻结区开始融化，冻胀量量测系统和数据采集系统继续对试验土体进行数据采集，直至试验结束。

试验土体为砂土或粉土；在步骤1中，当试验土体为砂土时，采用砂雨法进行装填；当试验土体为粉土时，采用击实法并分层填筑；其中，分层填筑时，每层粉土均添加水分，使粉土饱和区饱和。

本发明具有如下有益效果：

(1) 本发明能根据现场地质条件，采用分层装填土样的方法模拟现场土体分层及非均质等情况，通过变水头供水系统控制再现现场土层饱和及非饱和带，真实模拟季节冻土的水文地质情况。

(2) 本发明通过左右侧壁真空保温室和前后壁真空保温室使试验土体在试验的过程中最小程度地与外界进行热量交换。

(3) 本发明通过污染物入渗系统，利用蠕动泵精准控制污染物入渗速度。

(4) 本发明通过顶部恒温室和底部恒温室实现对试验土体施加稳定的温度边界条件，真实模拟自然界季节冻土的温度场。

(5) 本发明通过冻胀量测系统和数据采集系统对试验进行实时监测，其中冻胀量测系统对冻融过程中试样的冻胀进行实时量测，温度数据采集系统对冻融过程中试样的温度场进行实时监测，图像数据采集系统对污染物运移发展进行实时监测。

附图说明

图1显示了本发明一种模拟季节冻土中有机污染物运移的模型试验装置的结构示意图。

图2显示了试验土样室及恒温系统的俯视图。

其中有：1恒温循环浴、2连接管、3反力架梁、4位移计、5蠕动泵、51入渗管、6污染物储液瓶、7左右壁真空保温室、71真空管、8反力架柱、9顶部恒温室连接头、10入渗针头、11顶部恒温室、12顶部恒温液、13温度监测孔、14热电偶、15左右壁连接头、16真空泵、17负压表、18进气阀、19试验土样室、20前后壁连接头、21底部恒温液、22底部恒温室、23反力架底座、24底部恒温室连接头、25进水连接头、26进水阀、27数码相机、28前后壁真空室、29温度数据采集仪、30水箱、31供水管。

具体实施方式

下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1和图2所示，一种模拟季节冻土中有机污染物运移的模型试验装置，包括试验土样室19、真空隔热系统、恒温系统、污染物入渗系统、供水系统、冻胀量测系统和数据采集系统。

试验土样室19优选为长方体，其净长、净宽和净高优选分别为1000 mm、100 mm和1000 mm。

试验土样室内装填有试验土体，也即试样，试样可以为砂土、粉土或玻璃砂等。

真空隔热系统包括两个左右臂真空保温室7和两个前后壁真空保温室28，左右侧壁真空保温室和前后壁真空保温室使得试验土体在试验的过程中最小程度地与外界进行热量交换。

两个左右臂真空保温室左右对称设置，两个前后壁真空保温室前后对称设置；左右臂真空保温室和前后壁真空保温室均优选采用厚为10 mm的透明高强耐低温钢化玻璃。

左右壁真空保温室的净长、净宽、净高优选分别为180 mm、40mm和1000 mm；前后壁真空保温室的净长、净宽、净高优选分别为1000 mm、40 mm和1000 mm。

每个左右臂真空保温室和每个前后壁真空保温室各连接一个抽真空装置，抽真空装置包括真空管71、真空泵16、负压表17和进气阀18。

真空管的一端伸入左右臂真空保温室或前后壁真空保温室中，真空管的另一端与真空泵相连接，负压表和进气阀均设置在对应的真空管上。

上述真空泵将对应左右臂真空保温室或前后壁真空保温室内的空气抽掉，形成真空环境，减少冻融过程中试样与外界的热量交换。

上述负压表17用于监测真空度，根据真空度的变化，决定真空泵工作或者关闭，关闭进气阀18能保证左右侧壁真空室和前后壁真空室的真空度不至于快速下降。

作为替换，两个左右臂真空保温室7的外壁面正中央各设置一个左右壁连接头15，每个左右壁连接头的内径优选为6 mm，外径优选为10 mm。其中，左右壁连接头15与真空管相连接，并作为真空管的一部分。

两个前后壁真空保温室28的外壁面底部中央的正上方120 mm处，各开设一个前后壁连接头20，每个前后壁连接头的内径优选为6 mm，外径优选为10 mm。前后壁连接头20也与真空管相连接，并作为真空管的一部分。

恒温系统包括上下对称设置的顶部恒温室和底部恒温室，顶部恒温室和底部恒温室均优选通过连接管2与恒温循环浴1形成循环通路，恒温循环浴和连接管内均充填有恒温液。其中，顶部恒温室和对应连接管内填充的为顶部恒温液12，底部恒温室和对应连接管内填充的为底部恒温液21。

连接管与顶部恒温室和底部恒温室均分别具有两个穿过点。作为替换，底部恒温室的外壁面各设置两个对称分布两侧的底部恒温室连接头24，每个底部恒温室连接头距边缘120 mm，内径优选为6 mm，外径优选为8 mm。底部恒温室连接头24作为连接管的一部分。

顶部恒温室的外壁面各设置两个对称分布两侧的顶部恒温室连接头9，顶部恒温室连接头与底部恒温室连接头布置位置一致，顶部恒温室连接头也作为连接管的一部分。

上述顶部恒温室和底部恒温室通过循环的恒温液给试验土体施加恒定的温度边界条件，顶部恒温室和底部恒温室内的恒温温度均能够在-40℃~40℃之间调节，从而模拟季节冻土地区-40℃~40℃的地质环境条件。

左右臂真空保温室、前后壁真空保温室、顶部恒温室和底部恒温室之间密封围合，形成试验土样室。

其中，左右侧壁真空保温室和前后壁真空保温室的钢化玻璃相互拼装，拼装钢化玻璃用的密封胶水应具有防水、耐低温、耐负压和高强度的性质，密封胶水均匀涂抹在钢化玻璃接缝位置，从而保证防水性和气密性。

顶部恒温室与每个左右臂真空保温室的内侧壁和每个前后壁真空保温室的内侧壁密封滑动配合。

污染物入渗系统包括污染物储液瓶6、蠕动泵5、入渗管51和入渗针头10。

污染物储液瓶内盛放有经染色的有机污染物，优选采用苏丹红染色。入渗管的一端伸入有机污染物中，入渗管的另一端与入渗针头相连接；入渗针头穿过顶部恒温室，并插入试验土样室中的试验土体顶部；蠕动泵设置在入渗管上，用于精确控制污染物入渗速率。

供水系统包括水箱30、供水管31和进水阀26；供水管的一端与水箱相连接，供水管的另一端穿过底部恒温室，并伸入试验土样室中的试验土体底部；进水阀设在供水管上。

作为替换，可以在底部恒温室的外壁面中心设置进水连接头25，该进水连接头作为供水管的一部分。

本发明通过调节水箱内的水位高度，使试样室中的试样按照预定目标形成饱和带、毛细带，进而模拟真实的地层情况。

冻胀量测系统包括反力架和位移计4，位移计能对顶部恒温室的滑动位移进行检测，顶部恒温室和试验土体能同步移动，进而位移计用于对试验土体的竖向位移，也即溶胀量进行检测。

反力架优选包括反力架底座23、反力架柱8和高度能够自由升降的反力架梁3。反力架底座设置在底部恒温室的下方，反力架梁通过反力架柱与反力底座相连接。

位移计的顶端与反力架梁相连接，位移计的底端与顶部恒温室相接触，位移计能随顶部恒温室和实验土体同步移动。

数据采集系统包括温度采集装置和图像采集装置。

温度采集装置用于采集试样土体的温度场分布，温度采集装置包括若干个热电偶14和温度数据采集仪29。

若干个热电偶呈矩阵式排列，热电偶的列间距优选为125mm，行间距优选为90mm。

每个热电偶的测温端均穿过前后壁真空保温室，并埋设在实验土体中；每根热电偶均与温度数据采集仪相连接。

图像采集装置优选包括设置在前后壁真空保温室外侧的数码相机27，用于对染色的污染物和冻结锋面进行实时监测，记录冻融过程中污染液和孔隙水的运移分布情况。

一种模拟季节冻土中有机污染物运移的模型试验方法，包括如下步骤。

步骤1，试样装填：将试验土体装填在试验土样室内至标高。

上述试验土体优选为砂土或粉土等，当试验土体为砂土时，采用砂雨法进行装填；当试验土体为粉土时，采用击实法并分层填筑；其中，分层填筑时，每层粉土均添加水分，使粉土饱和区饱和。这样做的好处是因为粉土毛细力大，很难通过步骤4饱和再排水的方式形成非饱和带。

装填过程中，完成若干根热电偶的埋设工作，若干根热电偶呈矩阵式排列，每根热电偶均与温度数据采集仪相连接。

热电偶的具体优选安装方法为：在其中一个前后壁真空保温室的大壁面上开设若干个呈矩阵式排列的温度监测孔13，每个温度检测孔内均插设有安装管，安装管的外径优选16 mm，内径优选10 mm，由聚四氟乙烯管制成，与前后壁真空保温室的钢化玻璃板间用密封胶连接，密封胶要保证防水性和气密性。

每当试样装填至温度监测孔标高时，进行热电偶埋设，保证水密性。然后，进行下一层试样装填，如此往复，直至达到设计标高。

步骤2，入渗针头及位移计安装：当步骤1的试样装填完成后，在试验土体顶部放置顶部恒温室，顶部恒温室能随试验土体同步移动；接着将入渗针头穿过顶部恒温室，并伸入试验土体的顶部；最好，将位移计安装在顶部恒温室的顶部，位移计能对试验土体的冻胀量进行检测。

步骤3，有机污染物分装：将经过苏丹红染色的有机污染物注入到污染物储液瓶，污染物储液瓶通过入渗管与入渗针头相连接，入渗管中部与蠕动泵相连接。

步骤4，试样供水：采用供水系统对试验土体进行供水，使试验土体形成饱和带和非饱和带。

通过水箱水位的调整，使试验土体形成饱和带和非饱和带，然后关闭进水阀，使试验土体形成饱和带和非饱和带。

步骤5，真空隔热系统运行：将左右侧壁真空保温室和前后壁真空保温室运行。

步骤6，恒温系统运行：将顶部恒温室和底部恒温室运行，使试验土体处在10℃恒温场中。

步骤7，数据采集：图像采集装置对试验土体进行实时图像采集，温度采集装置对试验土体进行温度数据采集；位移计对试验土体的竖向位移，也即溶胀量进行检测。

步骤8，有机污染物供给量控制：运行蠕动泵，通过图像采集装置实时监测有机污染物的运移情况，根据试验目的，选择在冻融前或者冻融过程中关闭蠕动泵，停止有机污染物向试验土体的供给。

步骤9，天然冻结条件模拟：将顶部恒温室内的温度调整控制在低于零度的低温状态，将底部恒温室内的温度调整控制在常温状态（一般为25℃），从而模拟天然冻结条件。

步骤10，冻结区融化：待步骤9中的冻结发展稳定后，将顶部恒温室和底部恒温室内的温度再次重新调整，使顶部恒温室维持在设定的高于零度的融化温度，使试验土体的冻结区开始融化，冻胀量量测系统和数据采集系统继续对试验土体进行数据采集，直至试验结束。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种模拟季节冻土中有机污染物运移的模型试验方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，试样装填：模拟季节冻土中有机污染物运移的模型试验装置组装，模拟季节冻土中有机污染物运移的模型试验装置包括试验土样室、真空隔热系统、恒温系统、污染物入渗系统、供水系统、冻胀量测系统和数据采集系统；

真空隔热系统包括两个左右臂真空保温室和两个前后壁真空保温室；两个左右臂真空保温室左右对称设置，两个前后壁真空保温室前后对称设置；前后壁真空保温室采用透明材料制成；

恒温系统包括上下对称设置的顶部恒温室和底部恒温室；

左右臂真空保温室、前后壁真空保温室、顶部恒温室和底部恒温室之间密封围合，形成试验土样室；其中，顶部恒温室与每个左右臂真空保温室的内侧壁和每个前后壁真空保温室的内侧壁密封滑动配合；

试验土样室内装填有试验土体；

污染物入渗系统包括污染物储液瓶、蠕动泵、入渗管和入渗针头；污染物储液瓶内盛放有经染色的有机污染物；入渗管的一端伸入有机污染物中，入渗管的另一端与入渗针头相连接；入渗针头穿过顶部恒温室，并插入试验土样室中的试验土体顶部；蠕动泵设置在入渗管上；

供水系统包括水箱、供水管和进水阀；供水管的一端与水箱相连接，供水管的另一端穿过底部恒温室，并伸入试验土样室中的试验土体底部；进水阀设在供水管上；

冻胀量测系统包括位移计，位移计能对顶部恒温室的滑动位移进行检测，顶部恒温室和试验土体能同步移动，进而位移计用于对试验土体的溶胀量进行检测；

数据采集系统包括温度采集装置和图像采集装置，温度采集装置用于采集试样土体的温度场分布，图像采集装置包括设置在前后壁真空保温室外侧的数码相机；

将试验土体装填在试验土样室内至标高；装填过程中，完成若干根热电偶的埋设工作，若干根热电偶呈矩阵式排列，每根热电偶均与温度数据采集仪相连接；

步骤2，入渗针头及位移计安装：当步骤1的试样装填完成后，在试验土体顶部放置顶部恒温室，顶部恒温室能随试验土体同步移动；接着将入渗针头穿过顶部恒温室，并伸入试验土体的顶部；最好，将位移计安装在顶部恒温室的顶部，位移计能对试验土体的冻胀量进行检测；

步骤3，有机污染物分装：将经过苏丹红染色的有机污染物注入到污染物储液瓶，污染物储液瓶通过入渗管与入渗针头相连接，入渗管中部与蠕动泵相连接；

步骤4，试样供水：采用供水系统对试验土体进行供水，使试验土体形成饱和带和非饱和带；

步骤5，真空隔热系统运行：将左右侧壁真空保温室和前后壁真空保温室运行；

步骤6，恒温系统运行：将顶部恒温室和底部恒温室运行，使试验土体处在10℃恒温场中；

步骤7，数据采集：图像采集装置对试验土体进行实时图像采集，温度采集装置对试验土体进行温度数据采集；位移计对试验土体的竖向位移，也即溶胀量进行检测；

步骤8，有机污染物供给量控制：运行蠕动泵，通过图像采集装置实时监测有机污染物的运移情况，根据试验目的，选择在冻融前或者冻融过程中关闭蠕动泵，停止有机污染物向试验土体的供给；

步骤9，天然冻结条件模拟：将顶部恒温室内的温度调整控制在低于零度的低温状态，将底部恒温室内的温度调整控制在常温状态，从而模拟天然冻结条件；

步骤10，冻结区融化：待步骤9中的冻结发展稳定后，将顶部恒温室和底部恒温室内的温度再次重新调整，使顶部恒温室维持在设定的高于零度的融化温度，使试验土体的冻结区开始融化，冻胀量量测系统和数据采集系统继续对试验土体进行数据采集，直至试验结束。

2.根据权利要求1所述的模拟季节冻土中有机污染物运移的模型试验方法，其特征在于：试验土体为砂土或粉土；在步骤1中，当试验土体为砂土时，采用砂雨法进行装填；当试验土体为粉土时，采用击实法并分层填筑；其中，分层填筑时，每层粉土均添加水分，使粉土饱和区饱和。

3.根据权利要求1所述的模拟季节冻土中有机污染物运移的模型试验方法，其特征在于：冻胀量测系统还包括反力架，反力架包括高度能够自由升降的反力架梁，位移计的顶端与反力架梁相连接，位移计的底端与顶部恒温室相接触，位移计能随顶部恒温室和实验土体同步移动。

4.根据权利要求1所述的模拟季节冻土中有机污染物运移的模型试验方法，其特征在于：顶部恒温室和底部恒温室内的恒温温度均能够在-40℃~40℃之间调节。

5.根据权利要求4所述的模拟季节冻土中有机污染物运移的模型试验方法，其特征在于：顶部恒温室和底部恒温室均通过连接管与恒温循环浴形成循环通路，恒温循环浴和连接管内均充填有恒温液。

6.根据权利要求1所述的模拟季节冻土中有机污染物运移的模型试验方法，其特征在于：每个左右臂真空保温室和每个前后壁真空保温室各连接一个抽真空装置，抽真空装置包括真空管、真空泵、负压表和进气阀；真空管的一端伸入左右臂真空保温室或前后壁真空保温室中，真空管的另一端与真空泵相连接，负压表和进气阀均设置在对应的真空管上。

7.根据权利要求1所述的模拟季节冻土中有机污染物运移的模型试验方法，其特征在于：温度采集装置包括若干个热电偶和温度数据采集仪；若干个热电偶呈矩阵式排列，每个热电偶的测温端均穿过前后壁真空保温室，并埋设在实验土体中；每根热电偶均与温度数据采集仪相连接。

8.根据权利要求7所述的模拟季节冻土中有机污染物运移的模型试验方法，其特征在于：试验土样室的净长、净宽和净高尺寸分别为：1000mm、100mm和1000mm。

9.根据权利要求7所述的模拟季节冻土中有机污染物运移的模型试验方法，其特征在于：热电偶的列间距为125mm，行间距为90mm。

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