污染物在地下水之傳輸機制 - 高考

※ 引述《sandy18932 (周昀忻)》之銘言：
: [考題] 國考歷屆考題與考題觀念討論(書裡看到的選這個)請附上想法、出處
: 【考題出處：102年高考環境規畫與管理】
: 【題目】影響污染物質在地下水中傳輸過程之主要機制，一般包括「傳流
: （Advection）」、「擴散（Diffusion）、延散（Dispersion）」
: 、「吸附（Adsorption）」、「生化反應（Reaction）」等。
: 以下(1)、(2)及(3)等偏微分方程式（Partial Differential
: Equations,PDE），係為某污染物質（p），在「三維暫態地下水流系統
: （ 3-dimensions transient groundwater flow systems）」傳輸過程之
: 主要控制方程式（Governing Equation）。試說明下列(1)、(2)及(3)等
: 偏微分方程式（PDE）中，(a)至(e)項所代表之傳輸機制及物理意義為何？
: 並說明各式中之參數定義與因次分別為何？（25 分）
: 圖如下：http://ppt.cc/wPFC
: 註： η 為含水層孔隙率（ porosity of the subsurface medium） ，
: 無因次（ dimensionless）；xi（或xj）為張量符號（Tensor），
: 代表卡氏座標距離（distance along the respective Cartesian
: coordinate axis），因次為L；t 為時間，因次為T。
: 【想法】
: 1. 看到方程式我心裡覺得很難解…真是薄弱的信心 ..明明就不是計算 冏
: 2. 不太知道什麼是「因次」？是指幾次分方嗎？
: 例如 2的平方，就是因次嗎？概念不好，敬請指教。
因次其實跟次方不一樣，若沒接觸過流力應該不太好下筆
舉個例子比如長度的因次就為L，重量就為M，時間就為T
所以加速度的因次為L/T^2(m/sec^2)
濃度一般單位表是大都以mg/L為主，所以因次為M/L
其實因次就跟我們一般所指的單位觀念很像
做因次分析主要就是為了求出一無因次參數
進而可得知其物裡意義
比方說雷諾數就是一個非常著名的例子(流場慣性力與黏滯力的比值)

: 3. 這題25分，我得6分，我寫得答案如下，寫不太出來
: (a) 擴散
: (b) 吸附
應該是延散
: (c) 延散
應該是吸附
: (d) 生物反應
: (e) 傳流
: 若您方便的話，還盼不吝解惑或建議，謝謝您的善心，祝您 心想事成。
傳流主要就是污染物借由流體傳輸的一種傳輸機制
V=-K/η＠h/＠x 註＠代表偏微分運算子
上式為地下水領域中非常著名的達西定律
K為導水係數，＠h/＠x為水力坡降
V=地下水流速，因次為L/T

延散主要就是因為流體間速度差異所造成的濃度變化，比方說在地下水傳輸中
靠近砂石顆粒的流體速度會比較慢，所以在砂石表面所測得污染物濃度與砂石
顆粒間所測得的濃度不一樣

擴散當然就是污染物由高濃度地方移至低濃度地方的一種現象，好像自然間很多
類似的例子，溫度、能量皆會由高傳至低的地方blabla~~
a項中的D為擴散係數
建議可以去看Fick 第二定律

吸附簡單說就是污染物在傳輸過程中會因與固相物體接觸，而殘留或附著於其上

生物反應污染物若為有機物質在傳輸過程會因生物的存在，而被分解使其濃度降低
這應該就蠻好掰的

另外第(3)式中的Ss，小弟猜大概是蓄水係數

好久沒回來逛國考版了，剛好看到還可以回應的題目
以上答案我大概只能描述個大概
若有錯誤，還望各位高手鞭小力點XDDD
僅供參考:)



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