第八届青年地学论坛

非水相液体（Non-aqueous phase liquid, NAPL）污染场地的精细刻画是高效低耗地修复NAPL污染的前提。除传统采样方法外，国内外广泛采用地球物理直流电法勘探进行NAPL污染场地监测。研究者通常使用阿奇定律（Archie’s law）这一岩石物理模型建立电阻率与NAPL饱和度间的关系，从而估计地下介质的NAPL饱和度。也有研究者基于二维与三维孔隙网络模拟建立了电阻率与NAPL相拓扑性质关系的岩石物理模型。然而，这些模型由于未考虑孔隙中NAPL赋存形态对电阻率的影响，往往仅适用于特定润湿性的多孔介质。为探究残留NAPL形态对电阻率影响以及不同岩石物理模型适用性的内在机理，我们制作了具有不同润湿性的二维微孔隙模型，在可视化实验室条件下测量了NAPL驱替过程中的电阻率和NAPL形态变化。结果表明，在非饱和多孔介质中，电阻率与孔隙水欧拉数之间并非简单的幂律关系，而是由残留NAPL的大小和孔喉宽度决定的多种相关形式。同时，分布在死端孔隙（Dead end）中的残留NAPL对整体电阻率的影响不显著。本研究中发现阿奇定律中的饱和指数与残留NAPL的平均大小存在幂律关系，进一步完善了阿奇定律在多相流系统中应用的理论基础。

 

多孔介质,电阻率,阿奇定律,孔隙网络,非水相液体,相形态,孔隙尺度