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LNAPLs(轻非水相液体)以石油类污染物为代表常常出现在地下储油罐、输油管道以及油田等场所,泄漏后通常会污染土壤和地下水。包气带作为联系地表与地下水的重要通道,影响着LNAPLs的运移模式,决定着其到达地下水的时间。LNAPLs一旦进入土壤环境中,不仅会对整个土壤环境产生危害,同时也会对地下水产生风险。由于介质沉积环境的不同,自然界中的包气带往往呈非均质状态。复杂多变的包气带环境将对LNAPLs的迁移行为产生明显的影响。本文利用柴油代表LNAPLs,用上层介质渗透系数与下层介质渗透系数比(R=K_上/K_下)来代表上下层介质颗粒大小的差异性。通过模拟槽实验研究了柴油在包气带非均质界面的运移规律,主要探讨的是R值、介质含水率、界面倾斜角度对迁移行为的影响,可为场地污染羽的精细刻画与地下水的风险评估提供理论依据。主要结论如下:1.R<1型水平非均质界面会形成毛细隔离带,油流锋面到达界面后会优先沿界面水平发育,垂向迁移受阻,当柴油积累一定量后会突破毛细隔离带,出现明显的向下迁移行为,此时形成的柴油透镜体厚度可用上层细介质脱湿压力值与下层粗介质的吸湿转折压力值的差值估算。界面隔离带对柴油的截留能力与R值呈负对数关系,即截留能力随R值减小而增大。2.柴油在R<1型水平非均质界面所形成的透镜体厚度随着含水率增加而减小,同时柴油也越容易突破毛细隔离带,含水率为7%时变化较明显,主要是因为此时明显出现了可被驱替的孔隙水,当含水率达到10%时界面基本丧失截留能力。在一定范围内(0%~10%),随着含水率的增加柴油到达介质交界面的时间先减小后增大。柴油润湿锋在介质交界面停留的时间随含水率增加而减小,柴油的截留量也减小。3.柴油到达R>1型界面后下层细介质的润湿锋曲率较上层粗介质变小。这种上下介质润湿锋曲率的差异性随含水率的增加先减小后增大。含水率0%时,在界面处存在一个速率由大到小的转折点,增加介质的含水率这种速率转折现象先减弱后增强。同一含水率时,润湿锋在界面处的速率转折现象随R的增大而增大。4.R<1型倾斜层状非均质界面对柴油有一定的导流能力,增加介质交界面的倾斜角度可以增强其导流能力,但是增加一定的介质含水率后,这种导流能力会大幅减弱。根据Steenhuis提出的理论公式分析原因,得出增加介质含水率一方面使柴油在界面处的渗透系数减小,另一方面使上下层介质毛细压力的差异性减小。