بررسي پارامتريك توابع نگهداشت خاك در سيستم دو فازي LNAPL- هوا

Parametric Investigation of Soil Retention Functions in Two-Phase NAPL-Air System

به منظور بررسي رفتار هيدروليكي LNAPL ها در خاك، منحني هاي نگهداشت خاك براي بنزين و آب به وسيله-ي دستگاه ستون آويزان بدست آمد. سپس، هدايت هيدروليكي اشباع خاك براي سيالات بنزين و آب به روش بار ثابت تعيين شد. پارامترهاي منحني هاي نگهداشت خاك، براي آب و بنزين بر اساس مدل هاي ون گنوختن، بروكس- كوري و كمپبل برآورد شد. بعلاوه هدايت هيدروليكي غير اشباع به عنوان تابعي از پتانسيل ماتريك خاك به وسيله مدل هاي معلم- ون گنوختن، معلم - بروكس - كوري، بوردين - بروكس- كوري و كمپبل تعيين شد. مقدار پارامترهاي توزيع تخلخل و پارامترهاي نقطه ورود هوا در سيستم دو فازي بنزين- هوا نسبت به آب- هوا افزايش يافت. نتايج نشان داد به دليل كشش سطحي كمتر بنزين، در مقدار معيني از فاز مايع، مكش كمتري براي خارج كردن بنزين از خاك نسبت به آب لازم است. بنابراين خاك در يك مقدار معين از فاز مايع، نگهداشت كمتري براي بنزين نسبت به آب دارد. همچنين مقياس سازي منحني نگهداشت بنزين به صورت مناسبي بر مبناي تابع مقياسي لورت انجام شد. به دليل لزوجت كم بنزين، هدايت هيدروليكي اشباع محيط براي بنزين بيشتر از آب بود. ليكن در مكش هاي بيشتر از حدود 30 سانتي متر آب، هدايت هيدروليكي محيط براي آب بيشتر بود.

In order to examine hydraulic behavior of LNAPLs in soil, the soil retention and hydraulic conductivity curves for gasoline and water were determined using hanging column and constant head methods, respectively. The soil retention parameters were obtained based on van Genuchten, Brooks-Corey and Campbell’s models. In addition, the 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 the magnitudes of the pore-size distribution parameters and the bubbling pressure parameters were increased in gasoline-air system compared to water-air system. Gasoline was retained less than water owing to its negligible surface tension, yielding less needed tension to drain gasoline out from soils. The scaling of soil-gasoline retention curve was reasonably accomplished via Levrett J-function. Due to insignificant gasoline kinematic viscosity, the saturated soil hydraulic conductivity for gasoline was higher than that for water. However, under unsaturated condition soil hydraulic conductivity for gasoline was less than that for water by increasing the matric head more than approximately 30 cm water.