Modelització i simulació numérica del transport no isotèrmic de l'aigua i de compostos orgànics volàtils en la zona no saturada del sòl

• Main Author: Gastó Heras, Josep Maria
• Other Authors: Grifoll Taverna, Jordi
• Format: Doctoral Thesis
• Language: Catalan
• Published: Universitat Rovira i Virgili 2002
• Subjects: contaminants en sòls; disperssió; 62
• Online Access: http://hdl.handle.net/10803/8504; http://nbn-resolving.de/urn:isbn:68800287

. Un modelo completo del transporte de un compuesto orgánico (CO) en la zona no saturada del suelo en condiciones no isotérmicas ha de incorporar una descripción detallada de los flujos másicos y energéticos. En este trabajo se presenta un modelo que considera cuatro balances de materia: uno para el agua líquida, uno para la fase gaseosa en su conjunto, uno para el vapor de agua y, finalmente, uno para el CO. El balance de energía considera el transporte conductivo, convectivo y dispersivo en cada una de las fases de la matriz porosa. Las condiciones de contorno impuestas en la superficie del suelo son dinámicas con variaciones periódicas que describen los ciclos diarios. Para el balance de energía se consideran los flujos radiativos que inciden y se reflejan desde el suelo, el flujo convectivo hacia la atmósfera y el flujo que por diferentes mecanismos se dirige hacia el interior del suelo. Los resultados de la simulación del transporte no isotérmico de agua se han contrastado favorablemente con experiencias de campo, reportadas en la bibliografía, en condiciones de sequedad progresiva del suelo. Se ha simulado el transporte de benceno como ejemplo de CO volátil y del lindano como CO poco volátil y con mucha tendencia a particionarse en la materia orgánica. En estas simulaciones el CO muestra variaciones periódicas en los flujos de volatilización, debidas a las variaciones de temperatura y humedad durante un ciclo diario. En el caso del lindano se han observado oscilaciones de amplitud superior a un orden de magnitud. === . A complete transport model for organic compound migration in the unsaturated soil zone under non-isothermal conditions must include a detailed description of mass and energy fluxes. In this work a model is presented, which considers four different mass balances: one for the liquid phase, one for the gaseous phase as a whole, one for the water vapor and, finally, one for the organic compound. The energy balance considers conductive, convective and dispersive transport for each phase. The energy top boundary condition takes into account downwards and upwards radiative fluxes, convective flow to the atmosphere and energy transport into the soil. Simulation results obtained for the water transport under non-isothermal conditions agree with experimental results reported in the literature for soils that dry progressively. Benzene and Lindane have been chosen as examples of volatile and non-volatile organic compounds, respectively. Simulation results for volatilization flux exhibit periodic variations due to the temperature and humidity diurnal cycle. In the case of Lindane amplitudes as high as one order of magnitude have been observed.