بررسي ويژگي‌هاي هيدروليكي خاك در حضور سوخت ديزل در شرايط دوفازي

A Parametric Investigation of Diesel Fuel-Air Capillary Pressure–Saturation Functions

به‌منظور بررسي اثر حضور سوخت ديزل بر ويژگي‌هاي هيدروليكي خاك منحني‌هاي نگه‌داشت خاك براي سوخت ديزل و آب به‌وسيله دستگاه ستون‌آويزان به‌دست آمد. پارامترهاي منحني‌هاي نگه‌داشت خاك براي آب و سوخت ديزل بر اساس مدل‌هاي ون‌گنوختن، بروكس‌ـ ‌كوري، و كمپبل برآورد شد. هدايت هيدروليكي غير اشباع، به‌منزله تابعي از پتانسيل ماتريك خاك به‌وسيله مدل‌هاي معلم‌ـ ‌ون‌ـ ‌گنوختن، معلم‌‌ـ بروكس‌ـ كوري، بوردين‌‌ـ بروكس‌ـ كوري، و كمپبل تعيين شد. مقدار پارامترهاي توزيع تخلخل تقريباً بدون تغيير و نقطه ورود هوا در سيستم دوفازي سوخت ديزل‌ـ هوا نسبت به آب‌ـ هوا افزايش يافت. نتايج نشان داد، به‌دليل كشش سطحي كمتر سوخت ديزل، اين سيال در مقايسه با آب با نيروي كمتري در خاك نگه‌ داشته مي‌شود. فاكتور مقياسي لورت با دقتي مناسب منحني نگه‌داشت سوخت ديزل را برآورد كرد. همچنين، به‌دليل لزوجت بيشتر سوخت ديزل و نگه‌داشت كمتر خاك براي اين سيال، هدايت هيدروليكي اشباع و غير اشباع خاك براي سوخت ديزل كمتر از آب بود.

To test the hydraulics of LNAPLs in soil, the retention curves for diesel fuel vs. water were determined through hanging column method. The soil retention parameters were obtained as based upon van Genuchten, Brooks-Corey and Campbell’s models. In addition, the soil hydraulic conductivity for any of the fluids was recorded as based upon Mualem- Brooks-Corey, Burdine- Brooks-Corey, Mualem-van Genuchten and Campbell’s functions. The results indicated the magnitudes of the pore-size distribution parameters remained mostly unchanged and the bubbling pressure parameters were increased in diesel fuel-air as compares with water-air system. LNAPL was retained less than that for water owing to its negligible surface tension, yielding less needed tension to drain diesel fuel out from soils. In addition, the LNAPL retention curve was appropriately scaled as based on the recommended scale factor. Due to high kinematic viscosity of diesel fuel and to its low soil retention, the saturated vs. unsaturated soil hydraulic conductivity of diesel fuel was less than that for water.