Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Xác định tính thấm khí trong đất ven biển được cải tạo dựa trên sự biến động thủy triều
Tóm tắt
Việc cải tạo đất ven biển là một thực hành phổ biến ở nhiều vùng trên thế giới. Một khu đất ven biển đã được cải tạo thường có hệ thống hai lớp: một lớp có độ thấm cao bao gồm các mảnh đá nghiền nát nằm bên dưới một lớp có độ thấm thấp hơn. Nghiên cứu này đề cập đến dòng khí thẳng đứng trong một khu đất ven biển đã được cải tạo, được kích thích bởi sự biến động chu kỳ của mức nước ngầm do biến động thủy triều. Ảnh hưởng của sự biến động áp suất khí quyển có thể dễ dàng được xử lý thông qua một quy trình chồng chất đơn giản được báo cáo bởi Li và Jiao, vì vậy không được xem xét trong nghiên cứu này. Một phương pháp phân tích Fourier chuỗi thời gian được phát triển nhằm xác định tính thấm khí dựa trên mô hình dòng khí do thủy triều kích thích được Li và Jiao báo cáo cho đất ven biển đã được cải tạo. Phương pháp này sử dụng sự suy giảm biên độ của áp suất khí dưới mặt đất để tìm kiếm giá trị của độ kháng rò rỉ khí vô hướng mà có thể được sử dụng sau đó để tính toán tính thấm khí. Hai loại dữ liệu, dữ liệu áp suất khí trong lớp có độ thấm thấp hơn và dữ liệu biến động thủy triều, là cần thiết để tính toán tính thấm khí. Các đường cong loại liên quan đến sự suy giảm biên độ và độ sâu tương đối cũng có thể được sử dụng để xác định giá trị của tính thấm khí. Một địa điểm thực địa tại Sân bay Quốc tế Hong Kong được sử dụng để chứng minh khả năng áp dụng của phương pháp này cho đất ven biển đã được cải tạo bao gồm một lớp cát biển nằm trên một lớp mảnh đá nghiền nát. Mục đích ứng dụng cho thấy rằng sự suy giảm biên độ của các thành phần theo chu kỳ ngày và nửa ngày trong chuỗi Fourier là đáng tin cậy nhất để xác định giá trị của tính thấm khí.
Từ khóa
#Đất ven biển #cải tạo đất #tính thấm khí #biến động thủy triều #phân tích FourierTài liệu tham khảo
Baehr A, Hult M (1989) Determination of the air-phase permeability tensor of an unsaturated zone at the Bemidji, Minnesota, research site. USGS Water-Resources Investigations Report 88-4220, pp 55–62
Baehr AL, Hult MF (1991) Evaluation of unsaturated zone air permeability through pneumatic tests. Water Resour Res 27(10):2605–2617
Baehr AL, Joss CJ (1995) An updated model of induced air-flow in the unsaturated zone. Water Resour Res 31(2):417–421
Bear J (1972) Dynamics of fluids in porous media. Elsevier, New York
Bouchard S, Moran K, Tiwari M, Wood D, Bolten A, Eliazar P, Bjorndal K (1998) Effects of exposed pilings on sea turtle nesting activity at Melbourne Beach, Florida. J Coast Res 14(4):1343–1347
Chen ZY, Wang ZH (1999) Yangtze delta, China: Taihu lake-level variation since the 1950 s, response to sea-level rise and human impact. Environ Geol 37(4):333–339
Chief K, Ferre TPA, Nijssen B (2006) Field testing of a soil corer air permeameter (SCAP) in desert soils. Vadose Zone J 5(4):1257–1263
Cho JS, Digiulio DC (1992) Pneumatic pumping test for soil vacuum extraction. Environ Prog 11(3):228–233
Devlin JF (1994) A simple and powerful method of parameter-estimation using simplex optimization. Ground Water 32(2):323–327
DiGiulio DC, Varadhan RI (2000) Steady-state field scale gas permeability estimation and pore-gas velocity calculation in a domain open to the atmosphere. Remediat J 10:13–25
Eijpe R, Weber KJ (1971) Mini-permeameters for consolidated rock and unconsolidated sand. Am Assoc Pet Geol Bull 55(2):307–309
Fukuda H (1955) Air and vapor movement in soil due to wind gustiness. Soil Sci 79(4):249–256
Ghazali NHM (2006) Coastal erosion and reclamation in Malaysia. Aquat Ecosyst Health Manag 9(2):237–247
Glaser R, Haberzettl P, Walsh RPD (1991) Land reclamation in Singapore, Hong Kong and Macau. GeoJournal 24(4):365–373
Gowda K (1996) Land reclamation and its impact on environment: a case study of Victoria Harbour. M. Sc. Thesis, Centre of Urban Planning and Environmental Management, University of Hong Kong, Hong Kong, China
Hoeksema RJ (2007) Three stages in the history of land reclamation in The Netherlands. Irrig Drain 56(S1):S113–S126
Jiao JJ, Li HL (2004) Breathing of coastal vadose zone induced by sea level fluctuations. Geophys Res Lett 31(11):L11502. doi:10.1029/2004GL019572
Jiao JJ, Nandy S, Li HL (2001) Analytical studies on the impact of land reclamation on ground water flow. Ground Water 39(6):912–920
Lee H-D (1998) Economic value comparison between preservation and agricultural use of coastal wetlands. Ocean Res 20(2):145–152
Lee C-D (2010) Lee says Saemangeum tidal flat to change S. Korea’s history. Yonhap News, Seoul
Leung RWK, Li DCH, Pickles AR (2007) Heaving of airfield pavement at Hong Kong International Airport. In: 2007 FAA Worldwide Airport Technology Transfer Conference, Atlantic City
Li HL, Jiao JJ (2005) One-dimensional airflow in unsaturated zone induced by periodic water table fluctuation. Water Resour Res 41:W04007. doi:10.1029/2004WR003916
Li HL, Jiao JJ, Luk M (2004) A falling-pressure method for measuring air permeability of asphalt in laboratory. J Hydrol 286(1–4):69–77
Li HL, Sun PP, Chen S, Xia Y, Liu S (2010) A falling-head method for measuring intertidal sediment hydraulic conductivity. Ground Water 48(2):206–211
Li HL, Zhang Y, Xia Y (2011) An approximate analytical solution for measuring air permeability of asphalt samples partially saturated with water, Environ Earth Sci 63(2):283–290, doi:10.1007/s12665-010-0699-8
Lu N (1999) Time-series analysis for determining vertical air permeability in unsaturated zones. J Geotech Geoenviron Eng 125(1):69–77
Lu N, Kwicklis EM, Rousseau JP (2001) Determining fault permeability from subsurface barometric pressure. J Geotech Geoenviron Eng 127(9):801–808
Massmann J, Farrier DF (1992) Effects of atmospheric pressures on gas-transport in the vadose zone. Water Resour Res 28(3):777–791
Plant GW, Covil CS, Hughes RA (1998) Site preparation for the new Hong Kong International Airport: design construction and performance of the airport platform. Thomas Telford, London
Rojstaczer S (1988) Determination of fluid-flow properties from the response of water levels in wells to atmospheric loading. Water Resour Res 24(11):1927–1938
Rojstaczer S, Riley FS (1990) Response of the water level in a well to earth tides and atmospheric loading under unconfined conditions. Water Resour Res 26(8):1803–1817
Rojstaczer S, Tunks JP (1995) Field-based determination of air diffusivity using soil air and atmospheric pressure time series. Water Resour Res 31(12):3337–3343
Rossabi J (2006) Analyzing barometric pumping to characterize subsurface permeability. In: Ho CK, Webb SW (eds) Gas transport in porous media. Springer, Dordrecht, pp 279–290
Son S (2009) Environmental responses to a land reclamation project in South Korea. Eos 90(44):398–399
Tidwell VC (2006) Air permeability measurements in porous media. In: Ho CK, Webb SW (eds) Gas transport in porous media. Springer, Dordrecht, pp 273–278
Waterman RE, Robbert M, Mol A (1998) Interactions between water and land in The Netherlands. J Coast Conserv 4(2):115–126
Wu YS, Pruess K, Persoff P (1998) Gas flow in porous media with Klinkenberg effects. Transp Porous Media 32(1):117–137
Xia Y, Li HL, Wang L (2011) Tide-induced air pressure fluctuations in a coastal unsaturated zone: effects of thin low-permeability pavements. Ground Water Monit Remediat 31(2):40–47. doi:10.1111/j1745-6592.2010.001322.x
Yip S-Y (1978) The ecology of coastal reclamation in Hong Kong. M. Phil. Thesis, Department of Zoology, University of Hong Kong, Hong Kong, China