[发明专利]时域反射法监测重金属污染场地中渗透吸力的方法及装置

权利要求书

1.一种时域反射监测重金属污染场地中渗透吸力的方法，其特征在于，包括：

土体渗透吸力的原位测试试验，通过TDR数据采集系统实时获取土体介电常数与土体电导率，计算土体体积含水率θ、孔隙溶液电导率EC_w、孔隙溶液溶质浓度C、土体渗透吸力π、土体基质吸力与土体总吸力具体包括如下步骤：

1a、进行TDR标定试验，包括土体体积含水率-介电常数的标定试验、孔隙溶液溶质浓度-土体电导率的标定试验，获取标定曲线及标定方程；

1b、利用渗析法进行土体基质吸力与土体体积含水率的标定试验，获取土水特征曲线；

1c、通过孔隙溶液溶质浓度计算渗透吸力，进行土体渗透吸力与土体介电常数、土体电导率的标定，将土体基质吸力与土体介电常数进行标定，将土体渗透吸力与土体基质吸力相加计算所得土体总吸力与土体介电常数、土体电导率进行标定，分别获取标定曲线；

1d、布置TDR数据采集系统，实时获取土体介电常数与土体电导率，将其与标定曲线进行对比，或根据标定方程分别计算出土体体积含水率θ、孔隙溶液电导率EC_w、孔隙溶液溶质浓度C、土体渗透吸力π、土体基质吸力与土体总吸力

重金属污染物运移的模型试验，通过TDR数据采集系统实时获取土体介电常数与土体电导率，计算重金属溶液非饱和或饱和土体体积含水率θ、孔隙溶液电导率EC_w、孔隙溶液溶质浓度C、土体渗透吸力π、土体基质吸力与土体总吸力具体包括与1a、1b、1c相同的步骤，以及后续步骤如下：

2d、连接试验仪器并填入待测土体，不使用半透膜，待测土体为未污染土，填入土体干密度应与原状土相近，启动溶液循环系统，使重金属溶液从待测土体的一侧往另一侧渗透，逐渐饱和土体，模拟重金属污染场地溶质横向水平运移情况；

2e、启动TDR数据采集系统，实时获取土体介电常数与土体电导率，将其与标定曲线进行对比或根据标定方程分别计算出土体体积含水率θ、孔隙溶液电导率EC_w、孔隙溶液溶质浓度C、土体渗透吸力π、土体基质吸力与土体总吸力

重金属污染场地控制吸力的模型试验，通过TDR数据采集系统实时获取土体介电常数与土体电导率，计算出土体体积含水率θ、孔隙溶液电导率EC_w、孔隙溶液溶质浓度C、土体渗透吸力π、土体基质吸力与土体总吸力具体包括与1a、1b、1c相同的步骤，以及后续步骤如下：

3d、连接试验仪器并填入待测土体，使用半透膜，待测土体为重金属污染土，填入土体干密度应与原状土相近；

3e、关闭进气阀门、出气阀门，启动溶液循环系统，使重金属溶液与重金属污染土产生水分迁移，直至重金属溶液与重金属污染土之间吸力平衡，以此控制土体基质吸力；或关闭进水阀门、出水阀门，启动总吸力控制系统，使通过饱和盐溶液的气体在有机玻璃腔室中循环流动，以此控制腔室内相对湿度，从而控制土体总吸力；

3f、启动TDR数据采集系统，实时获取土体介电常数与土体电导率，将其与标定曲线进行对比或根据标定方程分别计算出土体体积含水率θ、孔隙溶液电导率EC_w、孔隙溶液溶质浓度C、土体渗透吸力π、土体基质吸力与土体总吸力将所测的土体基质吸力与控制的土体基质吸力进行对比验证、或将所测的土体总吸力与控制的土体总吸力进行对比验证。