[发明专利]基于多孔介质三维微观结构模型的DNAPL迁移数值模拟方法

摘要

本发明提供了一种基于多孔介质三维微观结构模型的DNAPL迁移数值模拟方法，通过建立了正四棱锥的三维微观结构模型，利用可见光微观成像技术通过可见光对半透明多孔介质的孔隙度进行准确测定，接着用多孔介质三维微观结构的模型计算出渗透率和毛管进入压力。基于对半透明多孔介质渗透率和毛管进入压力的精确测定，用相对梯度误差定量评估典型单元体的尺度。用UTCHEM建立重非水相污染物迁移模型，以REV作为网格尺度对二维半透明多孔介质进行剖分，从而提高DNAPL迁移的模拟精度，实现对模型剖分网格的定量化确定。本方法实现了对多孔介质性质和网格尺度的更准确的定量确定，在对DNAPL在含水层中的迁移乃至修复过程的准确模拟和制定相应的污染物修复方案具有较强的适用性。

主权项

一种基于多孔介质三维微观结构模型的DNAPL迁移数值模拟方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)用可见光微观成像技术扫描半透明多孔介质，精确测量出多孔介质的孔隙度；(2)对多孔介质微观结构建立三维正四棱锥的微观分形模型，通过微观分形模型计算出渗透率；(3)用多孔介质的微观分形模型定量确定平均孔隙直径，从而根据杨‑拉普拉斯方程计算出多孔介质的毛管进入压力；(4)对多孔介质的渗透率和毛管进入压力的REV尺度进行定量评估；(5)DNAPL注入半透明多孔介质进行迁移，用光透法监测DNAPL饱和度的分布；(6)用多组分、多相流模拟程序UTCHEM建立数值模型模拟DNAPL的迁移，以REV的尺度为网格的尺度对二维半透明多孔介质进行剖分，把基于多孔介质三维微观结构模型定量确定的孔隙度、渗透率和毛管进入压力的数据转化成REV尺度的数据输入到UTCHEM中，对DNAPL在多孔介质中的迁移进行模拟。