[发明专利]地下低渗透介质污染物入侵与释放过程的可视化实验方法

摘要

本发明提供了一种地下低渗透介质污染物入侵与释放过程的可视化实验方法，制备若干组不同浓度的荧光水溶液替代污染物填装砂箱，将两组无重叠波长范围的带通滤光片分别安装在照明系统和图像采集系统上，记录一系列具有不同ISO值和曝光时间的荧光影像，并标定每个像素点荧光强度与对应的荧光水溶液浓度的线性关系，按预定的含水层分布形式填装砂箱，将获得的污染入侵与释放过程的荧光强度数据代入线性关系，得到荧光水溶液浓度分布。本发明由于确定了不同渗透性介质中不同浓度荧光水溶液的荧光强度背景值，可以快速、准确地通过标定的每个像素点荧光强度与浓度关系将荧光强度转化为污染物浓度，且对低渗透性污染物的入侵与释放过程无干扰，并可获得浓度的二维分布。

主权项

一种地下低渗透介质污染物入侵与释放过程的可视化实验方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)制备若干组不同浓度的荧光水溶液替代污染物；(2)将每组荧光水溶液分别与高渗透性和低渗透性玻璃砂进行混合，充分振荡搅拌后，被荧光水溶液饱和的各组玻璃砂被填装到不同的砂箱中，砂箱的厚度小于2cm；(3)设置滤光系统：将两组无重叠波长范围的带通滤光片分别安装在照明系统和图像采集系统上；(4)确定不同渗透性介质中不同浓度荧光水溶液的荧光强度背景值：将图像采集系统、照明系统和砂箱顺序放置在不透光的暗箱中；开启照明系统和图像采集系统，记录一系列具有不同ISO值和曝光时间的荧光影像，并标定每个像素点荧光强度与对应的荧光水溶液浓度的线性关系；(5)设置地下含水层系统：将要填装的高渗透性和低渗透性玻璃砂填用纯水混合，充分振荡搅拌后，按预定的含水层分布形式填装砂箱；(6)污染物入侵与释放过程的荧光强度数据采集：将图像采集系统、照明系统和代表地下含水层系统的砂箱按照步骤(3)(4)的布置方式放置在不透光的暗箱中；按预定时间长度，将任意浓度代表污染物的荧光水溶液注入高渗透性介质含水层，开启照明系统和图像采集系统，记录一系列具有不同ISO值和曝光时间的入侵过程荧光影像；当注入时间达到预定时间，暂停注入污染物，在相同含水层，以同样的流速改为纯水注入，记录一系列具有不同ISO值和曝光时间的释放过程荧光影像；记录过程中，ISO值和曝光时间的设置形式应属于步骤(4)中的组合形式；(7)污染物入侵与释放过程中的浓度分布：将步骤(6)中获得的污染入侵与释放过程的荧光强度数据代入步骤(4)得到的线性关系，得到荧光水溶液浓度分布。