[发明专利]DNAPL在半透明颗粒材料内长期迁移过程中REV的确定方法

权利要求书

1.一种DNAPL在半透明颗粒材料内长期迁移过程中REV的确定方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将二维半透明颗粒材料饱水，使可见光穿透材料，CCD相机接收透射光强；

(2)通过可见光微观成像技术计算出半透明颗粒材料的孔隙度；

(3)DNAPL注入半透明颗粒材料中进行长期迁移，该过程中持续用可见光穿透材料并用CCD相机接收透射光强，用光透法计算DNAPL的饱和度、DNAPL-水的界面面积；

(4)用相对梯度误差对DNAPL长期迁移过程中的饱和度、DNAPL-水的界面面积的REV进行定量评价；

(5)对REV进行统计，分析DNAPL长期迁移过程中REV尺度分布的频率和累积频率的变化。

2.根据权利要求1所述的DNAPL在半透明颗粒材料内长期迁移过程中REV的确定方法，其特征在于：步骤(1)在二维砂箱中装填不同粒径的半透明石英砂材料，然后用水饱和石英砂材料，用可见光从砂箱的一侧照射，使得可见光穿透材料，在砂箱的另一侧用CCD相机接收透射光强。

3.根据权利要求1所述的DNAPL在半透明颗粒材料内长期迁移过程中REV的确定方法，其特征在于：步骤(2)根据孔隙度与透射光强之间的关系计算出半透明颗粒材料的孔隙度：

lnI_s＝β+nξ

其中，I_s是可见光穿透饱水的半透明颗粒材料后的透射光强，n是孔隙度；I_o是可见光源的原始光强，C是校正可见光透射误差的参数，α_s是固相的光吸收系数，d_s是饱水的半透明石英砂材料中固相颗粒的平均直径，L_T是半透明颗粒材料的厚度，e是欧拉常数；τ_s,w是固相-液相水界面的光透射率，d_o是孔隙的平均直径；

每个像素上的半透明颗粒材料的孔隙度都可通过上式来定量计算。

4.根据权利要求1所述的DNAPL在半透明颗粒材料内长期迁移过程中REV的确定方法，其特征在于：步骤(3)用光透法计算DNAPL的饱和度：

$S_{oil}=\frac{\ln I_S-\ln I}{\ln I_S-\ln I_{oil}}$

其中，S_oil是DNAPL的饱和度，I_oil是二维半透明石英砂完全被DNAPL饱和时的透射光强值，I是当前的透射光强；I_oil计算为：

$I_{oil}=I_S{\mathrm{\τ}}_{w,o}^{2k_o}{e}^{-{\mathrm{\α}}_{oil}{d}_o{k}_o}$

$k_o=\frac{ln(I_s/I_d)}{2ln({\mathrm{\τ}}_{s,w}/{\mathrm{\τ}}_{s,a})}$

其中，I_d是半透明颗粒材料完全干燥条件下的透射光强值，τ_w,o是水和DNAPL之间界面的透射率，τ_s,a是材料的固相颗粒和空气界面的透射率，α_oil是DNAPL的吸光系数，k_o是二维多孔介质厚度上的孔隙总数，d_o固相颗粒的平均直径。