کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8883385 1625599 2018 49 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Reactive solute transport in an asymmetrical fracture-rock matrix system
ترجمه فارسی عنوان
حمل و نقل محلول واکنش پذیر در یک سیستم ماتریس شکست سنگی
کلمات کلیدی
شکستگی تک پشت انتشار، حمل بار رقیق، ماتریس سنگ نامتقارن،
ترجمه چکیده
درک روش انتقال مکانیکی واکنشی در یک سیستم ماتریکس یک سنگ شکستگی سنگی، مبنایی برای بررسی رفتار حمل و نقل در رسانه های متخلخل مختلط پیچیده است. هنگامی که خواص حمل و نقل به طور نامتقارن در ماتریس های مجاور سنگ توزیع می شود، حمل و نقل محلول واکنش باید به عنوان یک مشکل سه بعدی محصور شود، که پیچیده تر از مورد متقارن با خصوصیات حمل و نقل در ماتریس های مجاور سنگ است. این تحقیق مساله حمل و نقل در یک سیستم ماتریس شکستگی-سنگ را با توزیع نامتقارن خواص حمل و نقل در ماتریس های سنگ بررسی می کند. مدل های ریاضی برای چنین مشکلاتی در شرایط مرزی نوع اول و سوم به منظور تجزیه و تحلیل غلظت و توزیع فضایی زمانی و توزیع جرم در شکستگی و ماتریس سنگ با استفاده از تکنیک تبدیل لاپلاس و الگوریتم لاپلاس معکوس دی جی هو . پس از آن، راه حل های تازه به دست آمده، به طور گسترده ای در برابر راه حل های تحلیلی و عددی مورد آزمایش قرار می گیرند و اثبات شده اند که قوی و دقیق هستند. علاوه بر این، پس از یک زمان مشخص، یک مرحله فلاش آب بر روی مرز چپ سیستم اعمال می شود. تبادل توده نفوذی در امتداد لایه های شکستگی / سنگی ماتریس ها و توده های نسبی ذخیره شده در هر سه حوزه (شکستگی، ماتریس سنگ بالایی و ماتریس سنگ پایین) پس از تخلیه آب بینش عمیق حمل و نقل را با توزیع نامتقارن خواص حمل و نقل ارائه می دهند. این مطالعه دارای یافته های زیر است: 1) توزیع نامتقارن از خواص حمل و نقل، کنترل های بیشتری را در حمل و نقل حلال در ماتریس های سنگ انجام می دهد. با این حال، حمل و نقل در شکستگی به آرامی تحت تاثیر قرار. 2) توده ذخیره شده در پاسخ های شکست به سرعت به جریان آب، در حالی که توده ذخیره شده در ماتریس سنگ بسیار کمتر حساس به آب شدن آب است. 3) تبادل توده نفوذی در مرحله فرسایش آب الگوهای مشابهی را در موارد متقارن و نامتقارن دارد. 4) فاصله مشخصی که اشاره به نفوذ صفر بین شکستگی و ماتریس سنگ در مرحله فرسایش آب دارد، با فرآیند پراکنده در شکست مواجه است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات فرآیندهای سطح زمین
پیش نمایش مقاله
حمل و نقل محلول واکنش پذیر در یک سیستم ماتریس شکست سنگی
چکیده انگلیسی
The understanding of reactive solute transport in a single fracture-rock matrix system is the foundation of studying transport behavior in the complex fractured porous media. When transport properties are asymmetrically distributed in the adjacent rock matrixes, reactive solute transport has to be considered as a coupled three-domain problem, which is more complex than the symmetric case with identical transport properties in the adjacent rock matrixes. This study deals with the transport problem in a single fracture-rock matrix system with asymmetrical distribution of transport properties in the rock matrixes. Mathematical models are developed for such a problem under the first-type and the third-type boundary conditions to analyze the spatio-temporal concentration and mass distribution in the fracture and rock matrix with the help of Laplace transform technique and de Hoog numerical inverse Laplace algorithm. The newly acquired solutions are then tested extensively against previous analytical and numerical solutions and are proven to be robust and accurate. Furthermore, a water flushing phase is imposed on the left boundary of system after a certain time. The diffusive mass exchange along the fracture/rock matrixes interfaces and the relative masses stored in each of three domains (fracture, upper rock matrix, and lower rock matrix) after the water flushing provide great insights of transport with asymmetric distribution of transport properties. This study has the following findings: 1) Asymmetric distribution of transport properties imposes greater controls on solute transport in the rock matrixes. However, transport in the fracture is mildly influenced. 2) The mass stored in the fracture responses quickly to water flushing, while the mass stored in the rock matrix is much less sensitive to the water flushing. 3) The diffusive mass exchange during the water flushing phase has similar patterns under symmetric and asymmetric cases. 4) The characteristic distance which refers to the zero diffusion between the fracture and the rock matrix during the water flushing phase is closely associated with dispersive process in the fracture.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Advances in Water Resources - Volume 112, February 2018, Pages 224-234
نویسندگان
, ,