分散膠體顆粒動(dòng)水絮凝導(dǎo)致海濱地層損害的影響機(jī)制.pdf

1、目前海咸水入侵已成為沿海地區(qū)的一種重大環(huán)境災(zāi)害問(wèn)題。對(duì)于咸水入侵問(wèn)題,最直接的控制和恢復(fù)辦法是用淡水驅(qū)替咸水,然而上述過(guò)程會(huì)出現(xiàn)明顯的地層損害問(wèn)題,即在含水介質(zhì)中用淡水驅(qū)替咸水,含水介質(zhì)會(huì)出現(xiàn)滲透性的突然變化。已有的研究工作表明釋放的粘土膠體顆粒發(fā)生動(dòng)水絮凝堵塞孔隙是導(dǎo)致含水介質(zhì)滲透性降低的主要原因,但是卻并未給出海水入侵含水層中分散粘粒的動(dòng)水絮凝與含水介質(zhì)滲透性變化之間的作用機(jī)制。
　　本文在系統(tǒng)分析膠體、多孔介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)

2、及組成的基礎(chǔ)上,通過(guò)定流速試驗(yàn),研究了不同類型粘土膠體的動(dòng)水絮凝規(guī)律,以及不同水化學(xué)條件對(duì)伊利土動(dòng)水絮凝的影響;通過(guò)定水頭試驗(yàn),分析了陽(yáng)離子交換作用對(duì)膠體動(dòng)水絮凝過(guò)程的影響;通過(guò)不同試驗(yàn)條件,研究了不同水動(dòng)力因素、不同陽(yáng)離子價(jià)態(tài)對(duì)膠體動(dòng)水絮凝的影響。通過(guò)上述研究,得到了一些創(chuàng)新性認(rèn)識(shí)。主要包括:
　　(1)相同水化學(xué)條件下,動(dòng)水絮凝速度要比靜水絮凝速度快了將近90％;離子強(qiáng)度越大,膠體發(fā)生動(dòng)水絮凝過(guò)程所需時(shí)間越短,膠體絮凝截留量也

3、越多;陽(yáng)離子交換作用加速了粘粒的絮凝沉積過(guò)程;
　　(2)多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)本身對(duì)運(yùn)移的懸浮膠體顆粒會(huì)造成一定量的截留比例,蒙脫土的蒸餾水截留百分比最高,伊利土次之,高嶺土的蒸餾水截留百分比最低。
　　(3)對(duì)一價(jià)陽(yáng)離子而言,鉀離子對(duì)伊利土動(dòng)水絮凝的影響要比鈉離子更為顯著;對(duì)不同價(jià)位陽(yáng)離子而言,二價(jià)離子靜水和動(dòng)水絮凝速度要比一價(jià)離子快的多,對(duì)含水介質(zhì)滲透性的影響也更大;
　　(4)不同膠體類型的截留量空間分布規(guī)律并不相同。高

4、嶺土是從入水口到出水口,截留量依次降低,而蒙脫土和伊利土的截留量分布規(guī)律恰好相反。三種膠體的流出液顆粒濃度在短時(shí)間內(nèi)能夠達(dá)到穩(wěn)定,說(shuō)明多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)、懸浮液離子強(qiáng)度和顆粒濃度達(dá)到會(huì)達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡;
　　(5)水流流態(tài)不同時(shí),顆粒的截留量空間分布規(guī)律明顯不同:砂柱豎放時(shí),從入水口開(kāi)始截留量依次降低,而橫放時(shí)的規(guī)律剛好相反。重力作用對(duì)顆粒的運(yùn)移影響顯著,尤其是離子強(qiáng)度較高時(shí),顆粒沉降更加明顯。另外,滲透流速與膠體動(dòng)水絮凝過(guò)程呈負(fù)相關(guān)關(guān)