Sporstofforsøg
Til bestemmelse af stoftransporten og
-spredningen i den sandfyldte rende er der udført transport- og spredningsforsøg,
hvor der er optegnet gennembrudskurver ud fra udløbskoncentrationen af Kaliumchlorid (KCl). Ud fra gennembrudskurverne er dispersiviteten,
a,
bestemt ved kalibrering af modelparametrene. Der er bestemt en effektiv
dispersivitet, aeffektiv, for hele den
sandfyldte rende, og ikke en dispersivitet, for hver af de tre typer sand.
Forud for forsøget er der bestemt et interval, hvor ledningsevnemåleren kan anvendes. Dette er gjort ved at lave seks KCl-opløsninger, hvor ledningsevnemåleren er afprøvet, og det er efterfølgende undersøgt, om der er en lineær sammenhæng mellem koncentration og ledningsevne.
Tabel 24 Koncentration og spændingsforskelle ved afprøvning af ledningsevne-måler. | |
Koncentration | Ledningsevne |
[mol/l] | |
0,1 | 15190 (Out of range) |
0,05 | 15190 (Out of range) |
0,025 | 12030 |
0,015 | 7180 |
0,00625 | 4416 |
0.003125 | 3227 |
|
Figur 32 Lineær sammenhæng mellem koncentration og ledningsevne ved de seks forskellige opløsninger. De to punkter,0.1;15190 og 0.05;15190 , er ikke taget med i lineariseringen, da koncentrationen ligger udenfor ledningsevnemålerens anvendelsesområde. |
Ud fra ovenstående er det valgt at benytte en opløsning med en koncentration på
0,0167 M. Der er lavet 90 l af opløsningen, som er pumpet ind i
indløbskammeret, hvorfra det kan løbe ind i den sandfyldte rende. Fra
indløbskamret er der ført et overløb ned i karret med opløsningen.
|
Figur 33 Forsøgsopstilling. Opløsningen pumpes fra karet i nederste venstre hjørne til indløbskamret i rendens venstre side. Fra indløbskamret er der et overløb, som fører tilbage til karet. Fra udløbskamret i rendens højre side er der også et udløb, og dette føres til en spand, hvorfra det ledes i afløbet. I udløbskamret er der desuden placeret en ledningsevne måler. |
I indløbskamret er der ved forsøgets start tilsat KCl, så koncentrationen af den mængde vand, der er i kamret, også er 0,0167 M (rådata).
Efter de 90 l er pumpet ind i indløbskamret, tilsættes igen hanevand. Ved dette skift behæftes forsøget med fejlkilder, idet opløsningen i indløbskamret bliver blandet med hanevand og dermed får en lavere koncentration.
I udløbskamret er der nedsænket en ledningsevnemåler, som registrerer spændingsforskellen hvert femte minut. Hermed kan koncentrationen i udløbsvandet beregnes ud fra denne spændingsforskel. Det er imidlertid koncentrationen i det vand, som løber ind i udløbskamret, der ønskes og ikke koncentrationen i vandet i udløbskamret. Der er derfor opsat en kontinuitetsligning for udløbskamret, hvormed den ønskede indløbskoncentration i kamret kan beregnes.
|
![]() |
hvor
|
V er voluminet af kamret [m3]
Cop er koncentrationen i
udløbskamret [g/m3] |
![]() |
Efter udløbskoncentrationerne er fundet, er der optegnet gennembrudskurver, hvorudfra dispersiviteten, a, er bestemt.
Forsøget blev stoppet efter tre døgn, da det blev vurderet, at KCl-opløsningen på dette tidspunkt var strømmet igennem renden.
I nedenstående figur er resultatet af KCl-forsøget afbildet. Der er optegnet gennembrudskurver for de målte værdier samt for de beregnede værdier for koncentrationen ved indløbet til udløbskamret.
|
Figur 34 Gennembrudskurven for KCl. Der er optegnet gennembrudskurver for de målte værdier for den beregnede koncentration ved indløbet til udløbskamret. |
|
Figur 35 Glattet gennembrudskurven for den beregnede koncentration af KCl ved indløbet til udløbskamret. |
Det ses, at gennembrudskurven for den beregnede koncentrationen ved indløbet til udløbskamret er mere stejl end gennembrudskurven for den målte koncentration i udløbskamret, samt den har en højere maksimal værdi. At gennembrugskurven for den beregnede koncentration er mere stejl end gennembrudskurven for den målte koncentration skyldes, at KCl opløsningen ikke fortyndes ved opblanding i vandvoluminet i udløbskamret, hvormed der til hvert tidsskridt fås en højere værdi. Dette er også grunden til, at gennembrudskurven for den beregnede koncentration har en højere maksimal værdi.
Gennembrudskurven er benyttet ved bestemmelse af dispersiviteten, da denne er bestemt ved kalibrering af stoftransportmodellen opsat i Modflow (GMS) og stoftransportdelen i egen model til gennembrudskurven.