단일 골절 매트릭스 시스템에서 반응성 용질 수송을 이해하는 것은 복잡한 골절 된 다공성 매체에서 수송 거동을 연구하기위한 기초입니다. 골절 시스템에서 용질 수송의 정량화는 용질 수송의 장기 운명을 평가하고 오염 재분배를 특성화하는 데 필수적입니다. 암석 매트릭스의 비대칭 전달 특성을 사용하면 단일 파쇄-록 매트릭스에서의 반응성 용질 수송은 결합 된 3 도메인 문제로 취급되어야합니다.
이전에는 Zhu et al. (2016)은 분산을 고려하지 않고 골절 매트릭스 시스템에서 용질 수송을위한 분석 솔루션을 제공했습니다. Zhou et al. (2017)은 대칭 수송 특성을 갖춘 채워진 골절 매트릭스 시스템에서 용질 수송을 조사했습니다. 이 연구의 목표는 암석 매트릭스에서 전송 특성의 비대칭 분포를 갖는 단일 파쇄 --락 매트릭스 시스템에서 전송 문제를 처리하기 위해 완전히 결합 된 모델을 구성하는 것입니다. 단일 골절을 따른 대류 및 분산, 암석 매트릭스의 확산 및 전체 시스템의 방사성 붕괴 및 흡착은이 모델에서 고려됩니다.
시뮬레이션 된 모델은 골절의 농도가 대칭 사례와 비교하여 암석 매트릭스에서 수송 특성의 비대칭 분포에 민감하지 않음을 보여 주었다. 그러나, 암석 매트릭스에 저장된 농도 분포 및 질량은 전송 매개 변수가 암석 매트릭스에 분포되는 방법과 직접 관련되어있다 :더 큰 행렬 다공성 및 더 높은 확산 계수는 매트릭스에서 더 높은 수준의 농도를 초래할 것이다. 또한, 암석 매트릭스에서 더 큰 확산 계수는 동시에 더 많은 질량을 저장하는 능력이 향상됩니다.
상이한 도메인 간의 확산 질량 교환의 효과를 연구하기 위해, 특정 시간 후에 왼쪽 경계에 물 플러싱 상이 적용된다. 시뮬레이션 된 결과는 암석 매트릭스에서 수송 특성의 비대칭 분포가 암석 매트릭스의 수송에 크게 영향을 받았음을 나타냅니다. 그러나 단일 골절의 수송은 약간만 영향을받습니다. 골절에 저장된 용질 덩어리는 플러싱 단계의 타이밍에 대한 반응을 촉진합니다. 한편, 암석 매트릭스에 저장된 질량은 플러싱 단계에 민감하지 않으며, 이는 명백한 지연이 있습니다.
이 연구의 주요 기여는 상단 및 하부 암석 매트릭스에서 비대칭 특성을 고려하여 단일 파괴-록 매트릭스 시스템에 대한 완전히 결합 된 모델을 구성한다는 것입니다. 고전 연구에 대한 개선으로 인해 다른 암석 또는 부적합이있는 균열의 운송 과정을 정량화 할 수 있습니다. 다공성 매체에서 용질과 열 수송 사이의 유사성이 있으므로 새로 개발 된 모델은 열 수송 문제를 조사하기 위해 적용될 수 있으며, 이는 열 수송 문제를 검사 할 수 있으며, 이는 열 수송 문제를 조사 할 수 있습니다.
그러나이 연구는 또한 추가 조사에 대한 자체 한계가 있습니다. 여기의 매개 변수는 시간과 규모의 독립으로 가정되며, 실제로는 사실이 아닐 수도 있습니다. 골절의 분산율은 일부 연구에서 스케일-의존적 파라미터로보고되었고, 확산 계수는 시간 의존적이라고 주장되었다. 또한이 모델은 이상적인 단일 골절을 기반으로 구축됩니다. 그러나 단일 골절에 불규칙한 궤적이있는 경우 모델을 재건하기 위해 다른 방법이 필요합니다.
이러한 결과는 최근에 저널 Advances in Water Resources 에 발표 된 비대칭 골절 - 락 매트릭스 시스템에서 반응성 용질 수송이라는 제목의 기사에 설명되어 있습니다. . 이 작업은 Texas A &M University의 Renjie Zhou와 Hongbin Zhan이 수행했습니다.
참조 :
- Zhou, R.J., Zhan, H.B., 2018. 비대칭 골절 - 록 매트릭스 시스템에서 반응성 용질 수송. adv. 수자원., 112 :224-234. doi :10.1016/j.advwatres.2017.12.021
- Zhou, R.J., Zhan, H.B., Chen, K.W., 2017. 일방적 및 방사형 흐름 하에서 채워진 단일 골절 매트릭스 시스템에서의 반응성 용질 수송. adv. 수자원., 104 :183-194. doi :10.1016/j.advwatres.2017.03.022
- Zhu, Y.H., Zhan, H.B., Jin, M.G., 2016. 골절 및 매트릭스에 대한 다른 반응 속도를 갖는 골절 매트릭스 시스템에서 용질 수송의 분석 솔루션. J. Hydrol., 539 :447-456. doi :10.1016/j.jhydrol.2016.05.056
