水文地质与水文工程学报

采用现场方法测定场地土壤热导率，利用热监测量化天然源区损耗

Poonam R Kulkarni*、Grayson C Uhlir、Charles J Newell、Kenneth L Walker 和 Thomas E McHugh

在石油泄漏点，如果已知土壤的热导率 (KT)，则可以根据测量的甲烷氧化区上方和下方的垂直温度梯度计算出天然源区耗竭 (NSZD) 速率。当前的做法通常是使用基于土壤类型的文献值来估算热导率，或者使用一种仪器从原位应用于被带到地表的土壤芯。第一种方法不针对特定地点，而第二种方法则需要一次性测量，该测量结果可能存在差异且不准确。在本研究中，采用原位方法根据土壤温度的季节性变化来计算土壤热导率 [6]。此方法需要收集至少四个完整季节（一年）的高频（例如每日）温度数据来测量 NSZD 速率，这些数据通常在许多 NSZD 热监测点收集。当在两个站点的四个位置应用时，使用这种原位方法获得的热导率值与文献值相当，并且比原位热导率测量值的变化更小。总体而言，现场方法得出了四个位置和不同深度间隔的热导率值，在包气带中介于 0.30 和 1.37 W/mK 之间，在毛细管边缘或饱和带中介于 1.25 和 1.94 W/mK 之间，与文献估计值相似。当使用来自非常浅的深度（<0.6 m）的温度数据时，由于温度信号变化很大，或对于站点 A 和站点 B 分别来自 7.3 和 5.8 m bgs 以下的深度，由于这些深度以下的温度变化衰减（幅度为 0.5 °C），现场方法似乎不可靠。这种现场方法似乎是非现场测量或文献估计的有用替代方法。此外，现场方法可用于跟踪由于土壤水分含量的变化而可能逐年发生的热导率变化。