بررسي پارامتريك ويژگي‌هاي هيدروليكي خاك در حضور آلاينده نفت سفيد

Parametric assessment of soil hydraulic functions at presence of Kerosene contaminant

ارزيابي كمي ويژگي هاي هيدروليكي خاك هاي آلوده به مشتقات نفتي براي حفاظت بهينه از منابع آب و خاك ضروري است. هدف از اين پژوهش بررسي اثر حضور نفت سفيد بر ويژگي هاي هيدروليكي خاك بود. بدين منظور، منحني هاي نگهداشت و هدايت هيدروليكي اشباع خاك براي نفت سفيد و آب به ترتيب به وسيله ي دستگاه ستون آويزان و روش بار ثابت تعيين شدند. پارامترهاي منحني هاي نگهداشت خاك، براي آب و نفت سفيد بر اساس مدل هاي ون گنوختن، بروكس-كوري و كمپبل برآورد شد. هدايت هيدروليكي غير اشباع به عنوان تابعي از پتانسيل ماتريك خاك به وسيله ي مدل هاي معلم-ون گنوختن، معلم - بروكس -كوري، بوردين - بروكس-كوري و كمپبل تعيين شد. نتايج نشان داد به دليل كشش كمتر نفت سفيد، اين سيال نسبت به آب با نيروي كمتري در خاك نگهداشت مي شود. همچنين، مقدار پارامترهاي توزيع تخلخل تقريبا بدون تغيير و نقطه ورود هوا در سيستم دو فازي نفت سفيد-هوا نسبت به آب-هوا افزايش يافت.نسبت پتانسيل ماتريك خاك براي نفت سفيد 48/0 پتانسيل ماتريك خاك براي آب در يك حجم مايع خاك يكسان بود. مقدار فاكتور مقياسي لورت 39/0 و فاكتور مقياسي پيشنهاد شده در اين پژوهش 49/0 بود كه نشان مي دهد فاكتور مقياسي پيشنهادي با دقت بيشتري منحني نگهداشت سيالات را برآورد مي كند. همچنين به دليل لزوجت بيشتر نفت سفيد و نگهداشت كمتر خاك براي اين سيال، هدايت هيدروليكي اشباع و غير اشباع خاك براي نفت سفيد كمتر از آب بود.

Quantitative assessment of soils hydraulic properties that are contaminated with oils is crucial for optimal soil and water resources conservation. The objective of this study was to investigate Kerosene effect on soil hydraulic properties. For this purpose, the soil retention curves and saturated hydraulic conductivity of Kerosene and water were determined by hanging column and constant head method, respectively. The soil retention curve parameters were obtained based on van Genuchten, Brooks-Corey and Campbell’s models. Unsaturated soil hydraulic conductivity for both fluids were predicted based on Mualem- Brooks-Corey, Burdine- Brooks-Corey, Mualem-van Genuchten and Campbell’s functions. The results indicated that Kerosene was retained less than water owing to its negligible surface tension, yielding less needed tension to drain kerosrene out from soils. Moreover, the magnitudes of the pore-size distribution parameters remained mostly unchanged and the bubbling pressure parameters were increased in Kerosene-air system compares to water-air system. The Kerosene-water matric potential ratio at the same soil fluid quantity was 0.48. The Leverett’s and suggested scale factors were determined 0.39 and 0.49, respectively, which indicates the soil fluid retention curves were appropriately scaled based on the recommended scale factor. Due to high kinematic viscosity of Kerosene and low soil retention for Kerosene, the saturated and unsaturated soil hydraulic conductivity of Kerosene was less than that of water.