ارزیابی پارامتریک توانایی نگهداشت خاک در حضور نفت خام در حالت سه فازی
محورهای موضوعی : مدیریت آب در مزرعه با هدف بهبود شاخص های مدیریتی آبیاریمیلاد نوری 1 , مهدی همایی 2 , محمد بای‌بوردی 3
1 - دانشجوی کارشناسی ارشد گروه خاک‌شناسی؛ دانشکده کشاورزی؛ دانشگاه تربیت مدرس؛ تهران؛ ایران
2 - استاد گروه خاک‌شناسی؛ دانشکده کشاورزی؛ دانشگاه تربیت مدرس؛ تهران؛ ایران
3 - استاد گروه خاک‌شناسی؛ دانشکده کشاورزی؛ دانشگاه تربیت مدرس؛ تهران؛ ایران
کلید واژه: سیستم¬های سه فازی NAPL-آب-هوا, مدل¬¬های هیدرولیکی خاک, منحنی¬ نگهداشت خاک, NAPL,
چکیده مقاله :
آلودگی زدایی خاک های آلوده به مواد نفتی برای حفاظت بهینه از منابع آب و خاک بسیار ضروری است. هرگونه آلودگی زدایی چنین خاک های مستلزم ارزیابی کمی ویژگی های هیدرولیکی خاک در حضور این آلاینده ها می باشد. هدف از این پژوهش، بررسی توانایی نگهداشت خاک و اثر مقدار NAPLبر توانایی نگهداشت خاک در شرایط سه فازی NAPL-آب-هوا بود. بدین منظور، منحنی های نگهداشت خاک در سه نسبت اولیه ی 75-25، 50-50 و 25-75 NAPL-آب بوسیله ی دستگاه ستون آویزان تعیین شد. سپس منحنی های نگهداشت خاک توسط سه مدل ون گنوختن، بروکس-کوری و کمپبل برآورد شد. همچنین، دقت مدل های هیدرولیکی بوسیله ی آماره های ME، RMSE، EF، CD وCRM آزموده شد. نتایج نشان داد که مقدار پارامترهای توزیع تخلخل و نقطه ورود هوا در مدل های هیدرولیکی با افزایش LNAPL در محیط سه فازی کاهش یافت. بنابراین شیب و مکش نقطه ورود هوا در منحنی های نگهداشت خاک در سیستم های سه فازی افزایش می یابد. همچنین در مقدار معینی فاز مایع، مکش بیشتری برای زهکشی مایع خاک در سیستم های سه فازی NAPL-آب-هوا نسبت به دو فازی آب-هوا لازم است. بنابراین خاک نگهداشت بیشتری برای سیستم های سه فازی دارد. همچنین مقدار آماره ها نشان داد که مدل ون گنوختن برآورد مناسب تری از منحنی نگهداشت NAPL در سیستم سه فازی دارد.
Reclamation of oil-contaminated soils is essential for optimal conservation of soil and water resources. Any decontamination of such soils from hydrocarbons contamination requires quantitative evaluation of soil hydraulic properties at presence of such contaminants. The objective of this study was to investigate the soil retention in NAPL-water-air three-phase systems. Consequently, soil retention curves were obtained using hanging column method with three primary NAPL-water ratios 25-75, 50-50 and 75-25. The parameters of soil retention curves were then obtained based on van Genuchten, Brooks-Corey and Campbell models. The model performance was also evaluated based on ME, RMSE, EF, CD and CRM. The results indicated that by decreasing the amount of NAPLs, the pore size distribution parameters of the hydraulic models (n, λ and 1/b) and their bubbling pressure parameters were both reduced. Therefore, bubbling pressure and slope of soil retention curves were increased. The results also showed that in a given amount of soil liquid phase, more suction is needed to drain out fluids in three-phase (NAPL-water-air) systems compares to two-phase (water-air) system. Thus, in a given quantity of NAPL, the porous media provide more retention for three-phase systems. Also, the calculated statistics indicated that van Genuchten model provides more reasonable predictions for NAPLs retention in three-fluid phase systems for monotonic drainage paths.
