第五章 第五章
第五章 結論與建議 結論與建議 結論與建議 結論與建議
5.1 結論 結論 結論 結論
通氣層中，會因土體結構及流體性質差異，造成土壤本身儲存
(Storage)或保持(Retention)能力的不同，使得有機液體再土壤中的殘餘
量亦隨之改變。土壤液體保持曲線的形狀可以顯示出這種關係，依據 保持曲線，可概略得知液體在不飽和層中可能的分布情形。
本研究的結果顯示出以下結論：
1. 進行有機液體-空氣保持曲線試驗時，有機液體為濕相液體，試驗土 壤的孔隙越小，即是細粒料含量越多，則有機液體的殘餘量會隨之 增加，其間平衡的速率也較慢。
2. 進行水－有機液體保持試驗時，有機液體為非濕相液體，水為濕相 液體，試驗土壤的孔隙越小，由於水具有佔據小孔隙的能力，因此 水的殘餘量也隨之增加。另外有機液體與水的介面張力越大則水的 殘餘量也會變大。
3. 進行滲透儀實驗時，在相同的體積含水比之下，試驗土壤的顆粒越 小，相對的導水度也會跟著越小。
4. 定流量滲流實驗方法較能掌握體積含水比與導水度k 的關係，同時 在相同的體積含水比下，排出曲線與濕潤曲線應有相同得導水度k， 利用本次實驗方法也能得到較準確的結果。
5. 欲利用保持曲線資料預測導水度時，採用滲透儀之保持曲線資料代 入 RETC 程式可得到不錯的成果。但將滲透儀試驗所得導水度與
RETC 程式預測的導水度進行比較，可以發現在較高的體積含水比 下，理論值與實驗值非常近較能得到準確的預測，因為其初始飽和 度和代入 RETC程式所需的ks值最接近實際滲透試驗時的狀況。
6. 進行滲透儀實驗，裝置土樣時須小心維持土壤結構的一致性，以提 高不同試驗土壤試體的飽和度相近，將可以使實驗結果更具有說服 力。
7. 在相同的體積含水比之下，由RETC 程式所預測的滲透係數值多與 實驗值的差異均在同一個數量級內，就大地工程應用上來說，是可 以被接受的範圍。
當發生有機液體的污染時，欲設計良好的處理方案進行整治必須 對土壤中各流體之間的互制行為有深入的了解，經過保持曲線及不飽 和滲透試驗的分析，可對污染物於土壤中分布及移動的情況有初步的 了解。本研究以一般常見燃料油及有機液體作為研究對象，藉此瞭解 土壤遭受到有機液體污染後的實際情形，以期在污染物防治及整治工 程設計上，有明確的依據。
5.2 建議 建議 建議 建議
進行滲透儀實驗時，由於實驗設備為自製的，所以在試驗過程中，
遭遇了許多的問題，由實驗過程及結果也可以發現，本實驗裝置仍有 許多缺陷需改進；在滲透試驗中，試體一側黏有兩個小陶瓷頭透過玻 璃細管來量測滲流過程中的水力坡降，雖然已採用矽膠來黏著，但是 在組裝試體及試驗過程中，因為壓力的改變，偶而會造成液體從此處 滲漏，造成實驗無法進行或必須重新再設置，在加上利用肉眼來觀測
玻璃細管水位差，如此一來更增加實驗結果的不確定性。建議可採用 特殊的水壓計置於原本小陶瓷頭處，透過電腦來記錄每一時段上下試 體水頭差，讓整個試體能夠一體成型，不但可以避免滲漏的發生，也 可以提高試驗的穩定性。在試驗的過程中，我們是利用上、下兩玻璃 管中的水位差來提供所需的張力，讓濕相液體排出，非溼相液體侵入，
當溼相液體排出時則上、下兩玻璃管水位也改變所提供的張力並非一 定值，觀測者必須時常量测並時常調整玻璃管使其提供固定的張力值，
如此一來容易讓濕相液體分布不均造成實驗誤差。建議利用精密度高 的壓力盤透過抽真空機提供所需的張力，讓試驗維持所需的張力值，
提高實驗結果的可靠度。
本研究主要是探討有機液體在土壤中的行為，但是實驗過程中只 有兩相的系統，即有機液體和空氣或水和有機液體但實際上在現地的 不飽和層中，常是水、空氣、有機液體三相的狀態，若要將實驗結果 應用在現地的整治工作上，勢必要將實驗結果對應到實際的情形中；
對於三相系統的實驗設備裝置困難，且變因不易掌握，理論上的近似 方法仍有待確認，因此，如何建立實驗室結果與現地實際問題之間的 相互關係，將是進一步必須要解決的問題。
參考文獻
1. 呂元鈞，碩士論文，「非水相液滲透係數－飽和度－毛細壓力關係 之微模型試驗研究」，國立交通大學土木工程研究所，(2002)。 2. 黃進富，碩士論文，「土壤中水/有機液體保持特性研究」，國立
交通大學土木工程研究所，(1996)。
3. 歐國隆，碩士論文，「遲滯效應及尺度原則對NAPLs於孔隙介質 中傳輸模擬之影響」，國立交通大學土木工程研究所，(2000)。 4. 龍元祥，碩士論文，「含非水相液體土壤之透水性」，國立交通大
學土木工程研究所，(2004)。
5. 林立偉，碩士論文，「非水相液體於土壤中滲流之研究」，國立交 通大學土木工程研究所，(2005)。
6. Boulding, J. R., (1995), “Ractical Handbook of Soil, Vadose-zone, and Ground-Water Contamination: Assessment, Prevention, and
Remediation,” Boca Raton: Lewis Publishers, pp.948.
7. Brooks, R. H., and Corey, A. T., (1964)“Hydraulic Properties of Porous Media,”Colo. State Univ. , Fort Collins, Hydrol. Pap.3, pp.27.
8. Brown, H.W., (1951), “Capillary Pressure Investigations,” Pet. Trans.
AIME, 192: pp.67-74.
9. Calhoun, J. C., Lewis, Jr., M., and Newman, R. C.,
(1949) , ”Experiments on the capillary properties of porous solids, Pet.
Trans.” AIME, pp.189-196.
10. Campell, G. S., (1974), A Simple Method for Determining Unsaturated Conductivity from Moisture Retention Data, Soil Sci., 117: pp.311-314.
11. Chatzis, J.C., Lewis, Jr., and Lim, H.T., (1983), “Magnitude and Detailed Structure of Residual Oil Saturation,” Soc. Pet. Eng. AIME Pap SEP, 23(2), pp.311-326.
12. Davidson, J. M., Nielsen, D. R., and Biggar, J.W., (1966), “The Dependency of Soil Water Uptake and Release on the Applied Pressure Increment,” Soil Science Society of America, Proc. Vol. 30, No. 3:
pp.298-304.
13. Demond, A. H., and Robert, P.V., (1991), “Effect of Interfacial Forces on Two-Phase Capillary Pressure-Saturation Relationships”, Water Resour. Res., 27: pp.423-437.
14. Fetter, C. W., (1993), “Contaminant Hydrogeology”, Macmillan Publishing Company, New York, pp.168-175.
15. Fourie, A. B., Papageorgiou, G., and Blight, G. E., (1995), ”The Rapid Determination of the Moisture-Retention Characteristics of Soil,”
Geotechnical Testing Journal, GTJODJ, Vol.18, No.2, June 1955, pp.276-285.
16. Garden, W. R., (1956), “Calculation of Capillary Conductivity from Pressure Plate Outflow Data,” Proceedings of the Soil Science Society of America, Vol. 20, No. 3, pp.317-320.
17. Haines, W. B., (1930), “Studies in the Physical Properties of Soil: V.
The Hysteresis Effect in Capillary Properties and the Modes of
Moisture Associated Therewith,” Journal of Agricultural Science, Vol.
20, pp. 97-116.
18. Hillel, (1980), “Fundamentals of Soil Physics”, New York: Academic Press, Inc, pp.413
19. Kia, S.F., (1988), “Modeling of the Retention of Organic Contaminants in Porous Media of Spherical Particles,” Water Res. 22(10),
pp.1301-1309.
20. Klute, A., (1986), “Water Retention: Laboratory Methods,” Methods of Soil Analysis, Klute, A., Ed., No. 9, Part 1, American Society of
Agronomy, Madison, WI, pp. 635-662.
21. Lenhard, R.J., and Parker, J.C., (1987). ”Measurement and Prediction of Saturation-Pressure Relationships in Three-Phase Porous Media Systems,” Journal of Contaminant Hydrology, pp.407-424.
22. Lorentz, S. A., Durnford, D. S., and Corey, A. T., (1991), “Liquid Retention Measurement on Porous Media Using a New Capillary Pressure Cell,” Agronomy Abstracts, Annual Meeting, American Society of Agronomy, Madison, WI, pp.244
23. Mercer, J. W., and Cohen, R. M., (1990). ”A Review of Immiscible Fluids in the Subsurface : Properties, Models, Chacterization and Remediation,” J. of Contaminant Hydrology, V.6, pp.107-163.
24. Melrose, J.C., (1965). ”Wettability as Related to Capillary Action in Porous Media,” Soc. Pet. Eng. J., pp.259-271.
25. Morrow, N. R. (1970), “Irreducible Wetting Phase Saturation in Porous Media,” Chem. Eng. Sci., 25(11), pp.1799-1815.
26. Muskat, M., (1937). The Floe of Homogeneous Fluids through Porous Media. New York: McGraw-Hill.
27. Palmer, C. J., and Johnson, R. L., “Physical Processes Controlling the Transport of Non-Aqueous Phase Liquids in the Surface” , Seminar Publication: Transport and Fate of Contaminants in the Subsurface, Chapter 3, EPA/625/4-89/019, pp.23-28(1989) .
28. Stevenson, F. J., (1982), “Humus Chemistry,” Wiley and Sons, pp.444.
29. Su, C., and Brooks, R. H., (1980), “Water Retention Measurement for Soils,” Journal of Irr. Drain, Div., Proc. ASCE, Vol. 106, pp.105-112.
30. Topp, G. C., Klute, A., and Peter, D. B., (1967), “Comparison of Water Content-Pressure Head Data Obtained by Equilibrium, Steady State, and Unsteady State Methods,” Soil Science Society of America, Proc.
Vol. 31, pp.312-314.
31. Van Genuchten, M. Th., (1980) “A Closed Form Equation for
Predicting the Hydraulic Conductivity of Unsaturated Soils”, Soil Sci.
Soc. of Am. J., 44, pp.892-898.
32. Von Englahardt, W., (1955), “Interstitial Water of Oil Bearing Sands and Sandstones,” Proc. World Petroleum Congress, pp.399-416 33. Wilson, J. T., (1988), “The Pore Level Spatial Distribution and
Saturation of Organic Liquids in Porous Media,” Proc. NWWA Conf.
on Petroleum Hydrocarbons and Organic Solvent in the Subsurface.
34. 經濟部能源局已核發經營許可執照之汽車加油站(2007.4) 35. 經濟部台灣地區地下水觀測網整體計畫(2004)
參考網址：
1. RETC model：
http://www.ussl.ars.usda.gov/models/retc.HTM