DNAPLsの物性と地盤定数が浸透特性に及ぼす影響

Abstract

高密度非水溶性流体相(DNAPL)の地盤内の浸透特性は相対透水係数(κ), 飽和度(S), 間隙水圧(p)の関係で表すことが可能である。これら3個のパラメーターの関係はk-S-p rdationと呼ばれるもので, 水・空気2相流系, すなわち不飽和浸透における関係と同義である。本研究の目的は, 非混合性の液液2相流下におけるk-S-p relationを明確にしょうとするものである。地盤内における液液2相流の概念を明確にし, DNAPL, ならびに地盤特性がk-S-p relationに及ぼす影響を, 二次元有限要素コードMOFATを利用し解析的に求めた。解析は1次元カラムモデルと2次元土槽モデルを対象として行った。これらの解析結果は浄化手法やDNAPL浸透の行方を評価する上で有効となる基本的概念を示すものである。

Migration properties of dense non-aqueous phase liquids (DNAPLs) in the subsurface can be expressed as a water-NAPL two-phase system based on the permeability (k), saturation (S), and pressure (p), similar to an unsaturated water-air two-phase system. This relation is called "k-S-p relation". In this paper, first, the concept of the migration processes under the liquid-liquid immiscible two-phase flow condition is presented. Second, to estimate the influence of the fluid properties and subsurface conditions on the k-S-p relations, the analysis for these parameters is performed by using the finite element code MOFAT. Finally, two-dimensional tank analyses in homogenous and heterogeneous subsurface conditions are performed for evaluating the effect of the rate of groundwater flow. This numerical results indicate the fundamental behavior of DNAPL migration under the two-phase flow system in the aquifer.