臺灣博碩士論文加值系統

本研究利用伽碼射線衰減原理，建立具有Cs137以及Am241雙伽碼射線之非破壞性飽和度量測設備，用以量測大型試驗砂箱內之土壤三相流飽和度分布。
設計一維穩態砂柱試驗，以「峴港試驗砂」作為孔隙介質，利用重力自然排水的方式，取得「水-空氣」以及「水-石蠟油」兩組流體對包括「首次排退」、「主要膨潤」和「主要排退」三組「毛細壓力-飽和度」關係曲線、以及「水空氣」流體對中的兩組掃瞄迴圈。在「水-空氣」試驗中，利用伽碼射線量測飽和度、土壤水分張力計量測毛細壓力直接取得試驗資料；在「水-石蠟油」試驗中首先以伽碼射線在不同水位條件之下量測砂柱剖面之飽和度分布情形，再換算任意位置相對應之毛細壓力值，得到欲求之「毛細壓力-飽和度」關係。
基於平行管束模型理論，建立垂直平行管束模型。利用「水-空氣」首次排退保水曲線反演管徑分布，進一步預測「水-石蠟油」在不同水面位置下的飽和度分布情形。討論介面張力及接觸角兩項因子對於模擬結果的影響。
探討「比例化技術」適用情形，並且利用兩組流體對試驗資料作測試。試驗結果顯示，以介面張力及接觸角餘弦值作為比例因子進行比例化推估，預測結果與試驗結果大致吻合。

第一章 緒論 1
1-1 研究動機及目標 1
1-2 相關文獻回顧 2
1-2-1 土壤特徵曲線以及水分遲滯現象 2
1-2-2 土壤特徵曲線模式 5
1-2-3 比例化技術 6
1-2-4 遲滯現象估計理論 8
1-2-5 特徵曲線量測方法 10
1-2-6 土壤含水量量測技術 11
1-3 研究方法 13

第二章 量測原理及試驗設計 14
2-1 土壤多相流飽和度量測 14
2-1-1 雙伽碼射線衰減法量測原理 14
2-1-2 試驗射源和偵檢器 18
2-1-3 試驗場地 20
2-1-4 衰減係數檢定 21
2-1-5 量測誤差 24
2-2 土壤水分張力量測 26
2-2-1 土壤水分張力計(tensiometer) 26
2-2-2 張力計檢定及安裝測試 27
2-3 試驗砂箱及材料 29
2-3-1 一維試驗砂柱 29
2-3-2 孔隙介質選用 30
2-3-3 試驗LNAPL選用 32

第三章 試驗過程及結果 33
3-1 一維「水-空氣」砂柱試驗 33
3-2 「水-空氣」試驗結果 36
3-2-1 毛細壓力對飽和度關係曲線 36
3-2-2 模式擬合結果 39
3-3 一維「水-LNAPL」砂柱試驗 44
3-4 「水-LNAPL」試驗結果 46
3-4-1 首次排退過程 46
3-4-2 主要膨潤過程 52
3-4-3 主要排退過程 57
3-5 「水-LNAPL」毛細壓力對飽和度關係 58

第四章 分析模式 62
4-1 平行管束理論 62
4-1-1 基本理論說明 62
4-1-2 垂直平行管束模型 66
4-2 模擬結果 72
4-2-1 管徑分布及模擬結果 72
4-2-2 介面張力及接觸角 74
4-3 不同流體對之「毛細壓力-飽和度」關係比較 79

第五章 結論 84

參考文獻 88

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