跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(18.97.9.175) 您好!臺灣時間:2024/12/10 17:09
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:李居正
研究生(外文):Chu-Cheng Li
論文名稱:運用雙伽碼射線量測土壤二相流飽和度之研究
指導教授:李天浩李天浩引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:土木工程學研究所
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:90
中文關鍵詞:雙伽碼射線二相流遲滯現象比例化技術平行管束毛細壓力
外文關鍵詞:dual gamma raytwo-phase flowNAPLhysteresisscaling skill
相關次數:
  • 被引用被引用:2
  • 點閱點閱:135
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
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
Brooks, R. H. and A. T. Corey, “Properties of Porous Media Affecting Fluid Flow”, Journal of Irrigation and Drainage Engineering. ASCE, IR2. vol.92, pp.61-88, 1966.
Bouyoucos, G. J., and Mick, A. H., “An electrical resistance method for the continuous measurement of soil moisture under field conditions”, Michigan Agr, Exp. Sta. Tech. Bull. 172, Univ. of Michigan, Ann Arbor, MI, 1940.
Chen C. H., “A Model for the Diurnal Variation of Simultaneous Heat and Water Transport in a Soil Profile with an Evaporating Bare Surface and Hysteresis”, Ph.D. dissertation, Cornell University, 1995.
Colman, E. A., and Hendrix, T. M., “Fiberglass electrical soil moisture instrument”, Soil Science. 67, 425-538, 1949.
Corey, A. T., “Mechanics of Immiscible Fluids in Porous Media”, Water Resources Publications, 2nd print, Littleton, Colorado, 1990.
Donahue, D. J. and F. E. Bartell, “The Boundary Tension at Water -Organic Liquid Interfaces”, Journal of Physical Chemistry , vol. 56, pp.480-484, 1952.
Ferguson, H., and W. H. Gardner, “Water Content Measurement in Soil Columns by Gamma Ray Absorption”, Soil Science. Society. American . Journal, vol. 33, P651-655, 1962
Ferrand, L. A., P. C. D. Milly, and G. F. Pinder, “Dual-Gamma Attenuation for the Determination of porous Medium Saturation With Respect to Three Fluids”, Water Resources Research, Vol. 22, No. 12, P1657-1663, 1986.
Hillel, Daniel, “Environmental Soil Physics”, 1998.
Host-Madsen J. and K. H. Jensen, “Laboratory and numerical investigations of immiscible multiphase flow in soil”, Journal of Hydrology, vol. 135, pp.13-52, 1992.
Kamon, M., K. Endo, and T. Katsumi, “Measuring the k-S-p relations on DNAPLs migration”, Engineering Geology, vol. 70, pp. 351-363, 2003.
King, J. D. , Neff, N., Taylor H. W. “Energy of 40K Gamma Ray and Its Use as A Calibration Standard.”, Nuclear Instruments and Methods, 52 (2): 349- 1967.
Kool, J.B. and Parker, J.B., “Development and evaluation of slose-form expressions for hysteresis soil hydraulic properties”, Water Resource Research, vol.23, p.105-114, 1987.
Lenhard R. J., J. H. Dane, J.C. Parker, and J.J. Kaluarachchi, “Measurement and Simulation of One-Dimensional Transient Three-Phase Glow for Monotonic Liquid Drainage”, Water Resources Research, vol. 24, no. 6, 853-863, 1988.
Lenhard R. J., T. G. Johnson, and J. C. Parker, “Experimental Observations of Nonaqueous-Phase Liquid Subsurface Movement”, Journal of Contaminant Hydrology, Vol. 12, P. 79-101, 1993.
Parker, J. C., R. J. Lenhard, and T. Kuppusamy, “A Parametric Model for Constitutive Properties Governing Multiphase Flow in Porous Media”, Water Resource Research, vol.23 no.4, pp. 618-624, 1987.
Parker, J. C. and R. J. Lenhard, “A Model for Hysteretic Constitutive Relations Governing Multiphase Flow: 1. Saturation-Pressure Relations”, Water Resource Research, vol.23 no.12, pp. 2187-2196, 1987.
Scott, P.S., Farquhar, G.J., Kouwen, N., ”Hysteresis Effects On Net Infiltration”, Advances in infiltration, ASAE Publ.11-83, 163-170, Am. Soc. Agric. Eng., St. Joseph, Mich, 1983
Sharma, R. S. and Mohamed, M. H. A., “Patterns and Mechanisms of Migration of Light Non-Aqueous Phase Liquid in an Unsaturated Sand”. Ge´otechnique vol. 53, No. 2, 225–239, 2003
Stroosnijder, L. and Swart J. G. D., “Column Scanning With Simultaneous Use Of Am-241 and Cs-137 Gamma-Radiation”, Soil Science, Vol. 118(2) 61-69, 1974
van Gennuchten, M. T., “A Closed Form Equation for Predicting the Hydraulic Conductivity of Unsaturated Soils”, Soil Science Society of America Journal, vol. 44, pp.892-898, 1980.
楊欣常,「土壤水分遲滯理論模式與實驗分析」,國立台灣大學農業工程學硏究所碩士論文,2001。。
鄭安孺,「建構單元孔頸系集模型推估毛細壓力與飽和度關係之研究」,國立台灣大學土木所博士論文,2004。
黃漢誠,「未飽和層土壤水分遲滯效應之硏究」,國立台灣大學生物環境系統工程硏究所博士論文,2004。
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top