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土壤孔隙率敏感度分析

第四章 模擬結果與分析

4.3 土壤孔隙率敏感度分析

於模擬時間結束(一年)後輸出各測漏管之監測值並比較土壤孔隙率與洩漏 點距離之比較結果如圖4-5(a)~(i)。由孔隙率敏感度分析結果可知,監測井距離 洩漏點較近者(1 m 內)圖 4-5 (c)其污染團受孔隙率之影響不如距離較遠者明顯(4 m)圖 4-5 (f),其原因是因當污染團於揮發後其污染氣團會逐漸以圓柱狀往上形成 而若監測井距離洩漏點較近則監測井皆位於污染氣團範圍內,因此於此範圍內之 監測井其氣體濃度值皆相近。而孔隙率較小者其被污染團飽和之時間較短,由圖 4-5 (d)可看出孔隙率為 0.2、0.3、0.4,分別被污染團飽和之時間為 90、110、120 天。當土壤孔隙受污染團飽和後則氣體濃度值皆會趨於定值。

於圖4-5 (c)中可發現於 10 天時出現濃度值突然上升之情形,是因為當污染 團傳輸至地下水位面後逐漸形成一個浮動油餅往下游傳輸,而於#3 圖 4-5 (c)中 第10 天之時間點上因浮動油餅之濃度尖峰值將要到達,使得濃度值快速上升。

另由平流傳輸速率之公式νx = K

nei (式中νx為平均線性速度、K為水力傳導係數、i

為水力梯度、ne為有效孔隙率)可知,當所有條件皆相同之情況下則傳輸速率約 略與孔隙率之大小成反比。且考慮污染團在擴散的傳輸機制下,當孔隙率較小則 會使得液相污染團較容易充滿孔隙,因而流速增加而傳輸速率也會提高,可由圖 4-5 (e)與圖 4-5 (f)看出。而土壤孔隙率對於污染團傳輸速率之影響亦會隨著距離 之增加而更為顯著,由測漏管#5﹝圖 4-5 (f)﹞可發現,在土壤孔隙率為 0.2 情況 下,土壤氣體濃度達100 ppmV 所需之時間約為 39 天;而在孔隙率為 0.4 之情況 下則增加至79 天,兩者相差約 2.1 倍。由結果可得出孔隙率小對於污染團傳輸 有較大幫助之結論。最後以透水係數與孔隙率之敏感度分析結果比較可知,變動 透水係數相較於變動孔隙率而言對於污染團傳輸之影響較大也較為敏感。

表4-2 土壤孔隙率與傳輸速率關係 氣體濃度值(ppmv)

時間(天) 土壤孔隙率

1 10 100

0.2 10 28 39

0.3 17 39 61

0.4 23 45 79

另外於洩漏點上游處監測井#1 與#2[圖 4-5 (j)-(k)]與洩漏點右側之監測井

#7~#9[圖 4-5 (p)-(r)]中可發現其之地下水體含苯濃度之初始差異較大而隨著時 間之增加而逐漸縮小差異,其原因可能是當污染物傳輸至地下水位面後隨即受到 地下水流影響而往下游傳輸,且因飽和土壤之孔隙水逐漸被溶解相之苯所取代而 逐漸達飽和狀態因而差異逐漸縮小。

圖4-5 (a)於#1 測漏管之苯氣體濃度圖

圖4-5 (b)於#2 測漏管之苯氣體濃度圖

圖4-5 (c)於#3 測漏管之苯氣體濃度圖

圖4-5 (d)於#4 測漏管之苯氣體濃度圖

圖4-5 (e)於#5 測漏管之苯氣體濃度圖

圖4-5 (f)於#6 測漏管之苯氣體濃度圖

圖4-5 (g)於#7 測漏管之苯氣體濃度圖

圖4-5 (h)於#8 測漏管之苯氣體濃度圖

圖4-5 (i)於#9 測漏管之苯氣體濃度圖

圖4-5 (j) 於#1 測漏管之地下水體含苯濃度圖

圖4-5 (k) 於#2 測漏管之地下水體含苯濃度圖

圖4-5 (l) 於#3 測漏管之地下水體含苯濃度圖

圖4-5 (m) 於#4 測漏管之地下水體含苯濃度圖

圖4-5 (n) 於#5 測漏管之地下水體含苯濃度圖

圖4-5 (o) 於#6 測漏管之地下水體含苯濃度圖

圖4-5 (p) 於#7 測漏管之地下水體含苯濃度圖

圖4-5 (q) 於#8 測漏管之地下水體含苯濃度圖

圖4-5 (r) 於#9 測漏管之地下水體含苯濃度圖