颗粒粒径和水溶液性质对多孔介质渗透性的影响

• 作者: 于洪军 刘惠 张倩 彭昌盛 徐兴永 谷庆宝
• 来源期刊: 中国海洋大学学报（自然科学版）
• 学科: 物理学
• 关键词: 渗透性 水化膜厚度 颗粒粒径 水溶液性质 有效孔隙率
• 年，卷（期）: 2015,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 107-115
• 页数: 9页
• 分类号: O319.56
• 字数: 6326字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16441/j.cnki.hdxb.20130409

摘要

水化膜厚度对多孔介质渗透性的影响已为人们所认知,很多文献对此进行了定性的阐述,但这方面的量化研究至今尚处空白.本文首先总结了不同领域有关水化膜厚度的研究成果,确定不同水溶液环境中水化膜厚度的范围在0～200 nm,并在此基础上,模拟计算了水化膜厚度对不同粒径球体多孔介质渗透性的影响.为验证模拟结果,试验选用平均粒径分别为8.86(S1)和1.67 μm(S2)的2种玻璃微珠进行渗透试验,利用变水头渗透仪,测定不同浓度NaCl和CaCl2溶液在S1和S2样品中的渗透系数.试验结果表明,水化膜对多孔介质渗透性影响显著,在水化膜厚度为75.4～79.4 nm的淡水环境中,S1样品的渗透系数为(12.07～12.61)×10-8 m/s,而S2样品的渗透系数仅为(2.05～2.28)×10-8m/s;水化膜厚度的变化对渗透性也有显著影响,5％ NaCl溶液中,水化膜厚度被压缩至60.6 nm,从而导致S1样品的渗透系数由12.07×10-8m/s升高至13.15×10-8m/s,S2样品的渗透系数则由2.28×10-8m/s升高至3.91×10-8m/s;5％ CaCl2溶液中,水化膜厚度被压缩至32.4 nm,从而导致S1样品的渗透系数由12.61×10-8m/s升高至15.55×10-8 m/s,S2样品的渗透系数则由2.05×10-8m/s升高至8.86×10-8m/s.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	谷庆宝	中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室	90	1633	23.0	35.0
2	张倩	中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室	19	213	9.0	14.0
3	徐兴永		31	258	10.0	14.0
4	彭昌盛	中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室	33	443	10.0	20.0
8	刘惠	中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室	4	9	2.0	3.0