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岩体渗流模拟的二维随机裂隙网络模型 被引量：27
1
作者 黄勇 周志芳 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期91-94,共4页
基于裂隙的走向、迹长、间距和张开度的统计特征,应用Monte Carlo方法随机生成裂隙网络系统.依据裂隙网络交叉点处的流量守恒原理,推导了裂隙岩体网络渗流数学模型,并提出模型的求解方法,通过一个算例验证了模型的合理性.此外,讨论了裂... 基于裂隙的走向、迹长、间距和张开度的统计特征,应用Monte Carlo方法随机生成裂隙网络系统.依据裂隙网络交叉点处的流量守恒原理,推导了裂隙岩体网络渗流数学模型,并提出模型的求解方法,通过一个算例验证了模型的合理性.此外,讨论了裂隙岩体渗流场随裂隙张开度均值和方差的变化规律,确定了模型的适用范围,为裂隙岩体渗流场的模拟提供了一种方法. 展开更多
关键词 岩体 渗流模拟 二维随机裂隙网络 数学模型 张开度 MONTE-CARLO法 溶质运移
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深埋长大引水隧洞三维物理模型渗透性试验研究 被引量：31
2
作者 王克忠 李仲奎 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期725-731,共7页
地质力学物理模型试验是研究地下工程问题的主要方法之一。结合锦屏二级水电站引水隧洞工程,对高渗透压下深埋引水隧洞进行施工过程的物理模拟,设计制作水压自动控制供水系统,离散式花管渗流生成系统,实现渗流场的高度仿真模拟。对动态... 地质力学物理模型试验是研究地下工程问题的主要方法之一。结合锦屏二级水电站引水隧洞工程,对高渗透压下深埋引水隧洞进行施工过程的物理模拟,设计制作水压自动控制供水系统,离散式花管渗流生成系统,实现渗流场的高度仿真模拟。对动态施工过程中引水隧洞围岩内部的渗流及演化规律进行计算分析,实体模型内特征点的渗透压力计算值、实测值比照结果证明模型渗流试验系统的科学性和合理性。试验结论为引水隧洞的防渗施工技术设计提供理论依据,并对引水隧洞的长期稳定性、安全性评价和预测具有重要意义。 展开更多
关键词 岩石力学 渗流模拟 强渗透压 引水隧洞 防渗技术
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铝熔体在多孔介质中的渗流过程 被引量：17
3
作者 何德坪 闻德荪 +1 位作者 张勇 舒光冀 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期113-119,共7页
在流体流动相似原理的基础上，提出了铝熔体在多孔介质间隙（简称多孔介质）中渗流模拟的原理和方法．设计建造了用于铝液和模拟液在外加压力下进行单向渗流的两套试验装置模拟试验揭示渗流时铝液在多孔介质中渗流的若干规律实践表明理... 在流体流动相似原理的基础上，提出了铝熔体在多孔介质间隙（简称多孔介质）中渗流模拟的原理和方法．设计建造了用于铝液和模拟液在外加压力下进行单向渗流的两套试验装置模拟试验揭示渗流时铝液在多孔介质中渗流的若干规律实践表明理论模型与试验吻合良好． 展开更多
关键词 渗流模拟 渗流铸造 多孔介质 铝熔体
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利用Modflow预测某基坑降水引起的地面沉降 被引量：19
4
作者 徐耀德 童利红 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 2004年第6期96-98,共3页
在掌握场区水文地质条件和抽水试验成果的基础上,通过利用Modflow对某基坑降水工程建立了较合理的渗流计算模型,并针对可能采用的基坑降水方案,模拟预测出基坑降水下的基坑内外地下水位变化,定量评估了基坑降水引起的附加地面沉降问题,... 在掌握场区水文地质条件和抽水试验成果的基础上,通过利用Modflow对某基坑降水工程建立了较合理的渗流计算模型,并针对可能采用的基坑降水方案,模拟预测出基坑降水下的基坑内外地下水位变化,定量评估了基坑降水引起的附加地面沉降问题,为结构设计核算和施工应对措施提供了重要依据。 展开更多
关键词 MODFLOW 渗流模拟 基坑降水 地面沉降
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基坑工程降水方法及其优化分析 被引量：16
5
作者 徐帮树 张芹 +1 位作者 李连祥 刘日成 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2013年第5期1161-1165,共5页
基于济南西客站站前广场基坑工程地质、水文地质条件,要求基坑降水避免对邻近京沪高铁路基产生不利影响,采用高压摆喷止水帷幕、基坑管井降水、坑外回灌等降水设计方案。设计无止水帷幕和5种不同深度的止水帷幕等6种工况,采用有限差分... 基于济南西客站站前广场基坑工程地质、水文地质条件,要求基坑降水避免对邻近京沪高铁路基产生不利影响,采用高压摆喷止水帷幕、基坑管井降水、坑外回灌等降水设计方案。设计无止水帷幕和5种不同深度的止水帷幕等6种工况,采用有限差分软件对基坑降水全过程进行渗流模拟,得到不同工况的降水漏斗曲线。通过降水影响范围、及坑外最大降深,对止水帷幕优化分析,设计止水帷幕深24 m。工程实践证明本基坑降水方案设计是合理的,可以为周边基坑降水方案设计提供参考。 展开更多
关键词 基坑 降水方案设计 止水帷幕 渗流模拟
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某抽水蓄能电站上水库防渗帷幕深度优选研究 被引量：12
6
作者 杨金孟 赵兰浩 +2 位作者 沈振中 甘磊 徐力群 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期209-216,共8页
针对某抽水蓄能电站上水库地质条件较为复杂、库区存在两条由库内延伸到库外的中等宽度断层、副坝区基岩弱风化层较厚的特点,以及设计防渗方案不合理的问题,根据上库工程坝址区的地质结构、地形地貌及防渗帷幕设计,建立了三维有限元渗... 针对某抽水蓄能电站上水库地质条件较为复杂、库区存在两条由库内延伸到库外的中等宽度断层、副坝区基岩弱风化层较厚的特点,以及设计防渗方案不合理的问题,根据上库工程坝址区的地质结构、地形地貌及防渗帷幕设计,建立了三维有限元渗流分析模型。首先通过参数及地下水位反演确定了库区基岩的渗透系数和水库特征点处的地下水位,然后在设计防渗方案的基础上计算分析了不同防渗帷幕深度对库区渗流场、渗透流量及各部位渗透坡降的影响,并根据分析结果对防渗帷幕深度进行了方案优选。结果表明:河床断层附近和库周断层及副坝附近的防渗帷幕深度可增大10 m,左、右坝肩帷幕深度可分别减少10 m并降低至3 Lu标准,库周非断层及副坝附近的防渗帷幕深度可减少10 m。研究结果可为类似工程防渗帷幕深度方案的优选提供参考。 展开更多
关键词 抽水蓄能电站 水库防渗帷幕 防渗帷幕深度优化 渗流模拟 方案优选
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基于数值模拟的福州某地铁站基坑地下水控制方案研究 被引量：12
7
作者 李宏安 冯雨润之 +1 位作者 李玲利 贾雷 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期88-95,共8页
福州某地铁站基坑开挖时地下水位较高,含水层具有承压性,隔水层为软弱地层,需要采取地下水控制措施以保证地铁基坑施工和周边环境的安全。一般的解析法计算无法满足地下水控制设计的需要,故采用数值模拟的方法就该基坑的降水工程进行分... 福州某地铁站基坑开挖时地下水位较高,含水层具有承压性,隔水层为软弱地层,需要采取地下水控制措施以保证地铁基坑施工和周边环境的安全。一般的解析法计算无法满足地下水控制设计的需要,故采用数值模拟的方法就该基坑的降水工程进行分析。综合考虑隔水帷幕设计深度、封底形式、降水井深及泵量等因素设计了3个地下水控制方案。通过单孔抽水试验求取水文地质参数,结合场区的水文地质和工程地质条件,采用Visual MODFLOW软件建立三维地下水渗流数值模型,验证地下水控制方案的可靠性。通过对各比选方案进行预测分析发现,悬挂式隔水帷幕能有效控制降水引起的沉降,且封底处理的控制效果较加深帷幕深度更为明显。 展开更多
关键词 隧道工程 渗流模拟 悬挂式帷幕分析 沉降预测
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基于CT扫描的草炭土孔隙结构分析及渗流模拟 被引量：11
8
作者 杨圣涛 吕岩 +2 位作者 贺元源 刘婷婷 马晓祯 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2021年第5期1354-1365,共12页
草炭土是在地表积水环境下植物残体经氧化和部分分解作用而堆积形成的一种特殊的腐殖质土。含大量植物纤维的草炭土具有高渗透性、高孔隙比、高含水率等不良工程地质特性。为了探究草炭土的孔隙特征与其孔隙内部的渗流规律,本文以吉林... 草炭土是在地表积水环境下植物残体经氧化和部分分解作用而堆积形成的一种特殊的腐殖质土。含大量植物纤维的草炭土具有高渗透性、高孔隙比、高含水率等不良工程地质特性。为了探究草炭土的孔隙特征与其孔隙内部的渗流规律,本文以吉林省敦化地区草炭土为研究对象,通过CT扫描技术获取草炭土样的CT序列图像。采用试凑法,通过Mimics的mask体积计算功能并结合土体的真实孔隙率确定了图像二值化的最优阈值,并得到了更接近土体的细观结构的三维重构模型。同时基于Lattice Boltzmann Method原理,在PALABOS代码库的基础上改编程序进行草炭土样的单相渗流模拟,研究了恒定压差下的土体的模拟渗透率值与渗流场的性质,并结合Paraview可视化软件分析了流线与流速在孔隙内的分布情况。研究结果表明:草炭土内部孔隙孔径大小不一,大孔径孔隙与小孔径孔隙形态各异,而植物纤维的架空状分布以及根状孔隙是土体内部形成大孔径孔隙通道的主要原因;流体在其内部流动时,优先以大孔径通道渗流,流线也集中于大孔径渗流通道,流体在大孔径通道内部的流速也高于散布的细小孔径,草炭土的渗透率主要取决于其内部大孔径的数量,因此草炭土的渗透率受到土中植物纤维的含量以及分解度的影响,植物纤维的含量越多,分解度越低,草炭土的渗透率越高,反之则越低。 展开更多
关键词 草炭土 CT扫描 三维重构 植物纤维 LBM 渗流模拟
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基于三维渗流模拟的坝基渗漏和渗透稳定分析--以哇沿水库为例 被引量：10
9
作者 李铎 白云 魏爱华 《水文》 CSCD 北大核心 2016年第5期46-49,78,共5页
水库坝基渗漏不但损失水库蓄水量,更重要的会引起大坝渗透变形失去稳定。应用三维地下水流数值模拟计算坝基渗漏量和分析渗透稳定,较好地解决了周边与底面边界的不规则问题和垂向上地层的非均质问题,提高了计算精度。以青海省哇沿水库为... 水库坝基渗漏不但损失水库蓄水量,更重要的会引起大坝渗透变形失去稳定。应用三维地下水流数值模拟计算坝基渗漏量和分析渗透稳定,较好地解决了周边与底面边界的不规则问题和垂向上地层的非均质问题,提高了计算精度。以青海省哇沿水库为例,在充分分析水库坝基水文地质条件的基础上,建立了坝基渗漏三维地下水流数值模型,模拟了设置不同深度防渗墙时的渗漏量和坝后出溢段水力坡度。评价了大坝的渗透稳定性,为防止哇沿水库发生渗透变形,设置防渗墙深度应大于50m。当防渗墙深度为50m时,水库渗漏量为12 012m^3/d。 展开更多
关键词 坝基渗漏 渗透稳定 渗透变形 渗流模拟 哇沿水库
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白鹤滩水电工程左岸玄武岩层间错动带渗透破坏预测与防治模拟 被引量：10
10
作者 周志芳 沈琪 +3 位作者 石安池 庄超 陈朦 李鸣威 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2020年第2期211-220,共10页
金沙江白鹤滩水电工程坝区发育有数条规模较大的、对工程有直接影响的玄武岩层间错动带。错动带内充填碎屑夹泥,当大坝建成蓄水之后,在高水头差下容易发生渗透破坏,可能影响坝区水工建筑物运行的安全和稳定。针对厂坝区的地形地貌、地... 金沙江白鹤滩水电工程坝区发育有数条规模较大的、对工程有直接影响的玄武岩层间错动带。错动带内充填碎屑夹泥,当大坝建成蓄水之后,在高水头差下容易发生渗透破坏,可能影响坝区水工建筑物运行的安全和稳定。针对厂坝区的地形地貌、地质结构、大坝水工建筑物和防渗排水系统的设计布置特点,建立了坝区左岸三维有限元精细模型。并采用插值拟合的方法确定特定断面边界的地下水位,计算模拟了运行期白鹤滩电站左岸坝区渗流场的变化规律和水力梯度场的分布,并结合在现场开展的错动带的渗透破坏试验数据,确定了错动带的允许水力梯度,评价错动带内渗透破坏的可能性。研究结果表明:现有的渗控措施在坝区形成了明显的降落漏斗,地下厂区防渗排水系统效果良好,渗压得到了有效控制。然而C2错动带内部分区域的水力梯度超过允许水力梯度,可能会发生渗透破坏。提出设置截渗洞和加强帷幕的防治措施,并模拟验证了这一措施可以较好地截断渗漏通道,保障厂房安全稳定运行。 展开更多
关键词 白鹤滩水电站 层间错动带 渗流模拟 灌浆置换 截渗洞
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考虑降雨重现期的尾矿坝渗流稳定性分析 被引量：8
11
作者 秦胜伍 龚文曦 马中骏 《水电能源科学》 北大核心 2019年第2期86-90,共5页
降雨为影响尾矿坝渗流的一个重要因素,根据多年降雨资料,利用P-Ⅲ型分布描述降雨重现期,模拟得到坝坡的浸润线分布,结合改进Green-Ampt入渗模型得到坝坡湿润锋的发展过程,并以集安某尾矿坝为例,探讨了降雨重现期对尾矿坝坡顶、坡脚处孔... 降雨为影响尾矿坝渗流的一个重要因素,根据多年降雨资料,利用P-Ⅲ型分布描述降雨重现期,模拟得到坝坡的浸润线分布,结合改进Green-Ampt入渗模型得到坝坡湿润锋的发展过程,并以集安某尾矿坝为例,探讨了降雨重现期对尾矿坝坡顶、坡脚处孔压分布、浸润线变化及坝体稳定性的影响。结果表明,坝体孔压变幅与降雨重现期呈正相关;在堆积坝顶部浸润线先上升后下降,而在坡脚处浸润线不断上升;降雨重现期越长,坝体安全系数越小,降雨结束后安全系数的回升速率远小于暴雨期间的下降速率;坝体可靠度指标随降雨不断减小,停雨后有明显的回升,与安全系数的变化规律不一致。 展开更多
关键词 尾矿坝 降雨重现期 降雨入渗 渗流模拟 边坡稳定性
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基于MRT-LBM的分形裂隙网络渗流数值模拟 被引量：8
12
作者 樊火 郑宏 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期1338-1345,共8页
单一裂隙渗流规律的研究是岩体裂隙网络渗流规律及渗流场与应力场耦合作用研究的基础和关键.由分形插值算法重构天然粗糙裂隙面,用Lattice Boltzmann方法的MRT-LBM模型,在岩石粗糙裂隙表面微观结构的层次上,对两种具有不同垂直比例因子... 单一裂隙渗流规律的研究是岩体裂隙网络渗流规律及渗流场与应力场耦合作用研究的基础和关键.由分形插值算法重构天然粗糙裂隙面,用Lattice Boltzmann方法的MRT-LBM模型,在岩石粗糙裂隙表面微观结构的层次上,对两种具有不同垂直比例因子的粗糙裂隙面进行了数值模拟,得到优势渗流路径长度后,预估了渗透率.针对难以找到优势渗流路径的天然裂隙网络,在数值试验的背景下,提出了一个新的预估渗透率的截面渗透率加权法.该算法不具体针对某条优势路径或某些较优势路径,而是考虑每个截面对阻碍流体通过的贡献.接着对两组基于图像处理的天然裂隙网络进行了数值模拟,预估了各自的渗透率并再现了偏流现象,发现优势渗流路径在演化初期已具雏形,以后逐渐被强化.此外,使用该方法可以清楚地观察到渗流网络中的局部流体流动细节,局部分支路径回流和局部漩涡可能同时存在.证明了该方法的有效性,并为后期的跨尺度渗流模拟奠定基础. 展开更多
关键词 MRT-LBM 分形插值 裂隙网络 渗流模拟 微观机理
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工业固废制备透水砖及其孔结构研究进展 被引量：8
13
作者 叶强 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期274-278,共5页
透水砖是一种新兴的路面砖,透水砖的铺设能够加强地表与地下水的交换,缓解城市的内涝灾害。近年来,出现了大量关于透水砖的制备及其使用特性等的相关研究。另一方面,随着工业化的不断发展,产生了大量的工业固体废弃物,如果处置不当,这... 透水砖是一种新兴的路面砖,透水砖的铺设能够加强地表与地下水的交换,缓解城市的内涝灾害。近年来,出现了大量关于透水砖的制备及其使用特性等的相关研究。另一方面,随着工业化的不断发展,产生了大量的工业固体废弃物,如果处置不当,这些废弃物的堆存不仅占据大量宝贵的土地资源,还会给当地的土壤、大气及水环境带来极大的危害。而工业固废中包含大量的SiO_(2)、Al_(2)O_(3)等无机非金属氧化物,这些非金属氧化物是砖体制备中所常见的成分。因而,将工业固废经过处理后生产透水砖,既能减轻工业固废对环境的危害,又能节约透水砖的生产成本,能够带来环保及经济双重效益。目前已有大量利用工业固废制备环保透水砖的研究,但是由于工业固废种类繁多,特性不一,导致相关研究较为分散,亟需对这些研究的反应原理进行归纳总结,以便后续研究的深入进行。本文在阅读国内外有关工业固废制备环保透水砖的论文的基础上,从利用工业固废制备透水砖的原料特性、生产工艺、反应机理以及常用的表征方法等方面出发,总结了工业固废制备透水砖的研究进展。透水砖的孔隙结构是影响透水砖强度及透水性的重要因素,通过对透水砖孔隙结构的研究,可以从原理上为透水砖的生产提供依据。因而,本文重点对透水砖的孔隙结构的分布类型、形成机理、表征方法及在孔结构研究基础上进一步利用数值模拟方法研究透水砖的渗透性的数值模拟方法进行了归纳与总结。最后,基于目前工业固废制备环保透水砖及其孔结构的研究现状,总结了该领域的研究重点及发展前景。 展开更多
关键词 工业固废 透水砖 孔结构 渗流模拟
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上海某基坑降水环境影响评价研究 被引量：8
14
作者 黄林海 汪光福 《建筑监督检测与造价》 2010年第5期5-8,共4页
针对长江三角洲地区第四系松散沉积层厚度大、地下水位高、地下水量丰富、地下水动态变化幅度大等特点,利用深基坑降水抽水试验计算研究区水文地质参数,采用VisualMODFLOW三维有限差分计算软件,以上海某深基坑降水抽水试验工程为例,建... 针对长江三角洲地区第四系松散沉积层厚度大、地下水位高、地下水量丰富、地下水动态变化幅度大等特点,利用深基坑降水抽水试验计算研究区水文地质参数,采用VisualMODFLOW三维有限差分计算软件,以上海某深基坑降水抽水试验工程为例,建立了多层含水层地下水模型,并定量评估了基坑降水引起的附加地面沉降量,为之后的结构设计与施工应对措施提供了科学依据。 展开更多
关键词 基坑降水 地面沉降 MODFLOW 渗流模拟
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露天转地下充填法开采护顶矿柱防渗性研究
15
作者 张良兵 冷建勇 +2 位作者 张妨 何祥 王少泉 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第1期35-38,共4页
以攀枝花铁矿露天转地下开采工程为背景,通过采场贮排平衡分析,预测50年一遇暴雨时露天采坑积水最大深度为5 m,采坑积水对护顶矿柱稳定性影响较小。对坑底存在断层条件下积水渗流进行了数值模拟,结果表明,断层破碎带是护顶矿柱的主要导... 以攀枝花铁矿露天转地下开采工程为背景,通过采场贮排平衡分析,预测50年一遇暴雨时露天采坑积水最大深度为5 m,采坑积水对护顶矿柱稳定性影响较小。对坑底存在断层条件下积水渗流进行了数值模拟,结果表明,断层破碎带是护顶矿柱的主要导水通道。采取针对性封堵措施可显著减小护顶矿柱的渗漏量。 展开更多
关键词 露天转地下 充填法开采 渗流 护顶矿柱 渗流模拟
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某水库大坝渗漏成因及除险加固效果研究
16
作者 郭腾 杨霞 《大坝与安全》 2024年第1期62-65,71,共5页
以湖南省常宁市洋泉水库除险加固工程为背景,对该水库大坝的渗漏现状及成因进行分析,提出帷幕灌浆的治理措施,同时对除险加固工程实施后的坝体渗流及边坡稳定进行建模分析。结果表明,坝体经过除险加固处理后,渗流和边坡安全均可达到安... 以湖南省常宁市洋泉水库除险加固工程为背景,对该水库大坝的渗漏现状及成因进行分析,提出帷幕灌浆的治理措施,同时对除险加固工程实施后的坝体渗流及边坡稳定进行建模分析。结果表明,坝体经过除险加固处理后,渗流和边坡安全均可达到安全标准,帷幕灌浆有效降低了坝后水力坡降,保障了坝体安全稳定运行。本工程采用的措施及相关分析方法,可为类似中小型水库的治理提供借鉴。 展开更多
关键词 除险加固 边坡稳定 渗流模拟
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出山店水库平昌关地块浸没预测 被引量：6
17
作者 胡斌 刘永林 +1 位作者 李方成 孙刚 《工程勘察》 CSCD 北大核心 2011年第7期46-49,共4页
浸没问题是平原型水库建设的重要问题,科学预测浸没范围对库区范围的确定和移民迁建工作具有十分重要的意义。以淮河出山店水库平昌关地块为研究对象,通过现场工程与水文地质调绘,对地块进行详细勘察,建立地块的三维水文地质模型,不断... 浸没问题是平原型水库建设的重要问题,科学预测浸没范围对库区范围的确定和移民迁建工作具有十分重要的意义。以淮河出山店水库平昌关地块为研究对象,通过现场工程与水文地质调绘,对地块进行详细勘察,建立地块的三维水文地质模型,不断调整模型边界和参数,对计算模型进行了识别与检验。采用得到的模型与参数对地块进行了三维渗流数值模拟计算分析,并且得到了浸没范围与地表坡降的统计公式,为水库的建设提供了重要的依据。 展开更多
关键词 渗流模拟 浸没预测 平昌关
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考虑干湿循环影响的残积土μ–CT扫描与渗流模拟
18
作者 安然 陈昶 牛玉璋 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期228-235,共8页
花岗岩残积土广泛分布于中国东南沿海地区,其孔隙结构常因炎热多雨环境引起的干湿循环而发生扩张,改变土体的渗透性能,诱发工程事故。为了揭示干湿循环作用下花岗岩残积土细微观结构与渗透特性的演变规律,对原状样进行0到8次的脱湿–吸... 花岗岩残积土广泛分布于中国东南沿海地区,其孔隙结构常因炎热多雨环境引起的干湿循环而发生扩张,改变土体的渗透性能,诱发工程事故。为了揭示干湿循环作用下花岗岩残积土细微观结构与渗透特性的演变规律,对原状样进行0到8次的脱湿–吸湿处理,开展微米计算机层析(μ–CT)扫描试验以获取土体的3维数字化模型,并结合扫描结果与AVIZO软件进行多通道渗流模拟,最后根据试验结果分别从定性和定量角度探究了土体孔隙体积分布与渗透系数的演化规律。结果表明:根据μ–CT扫描的图像结果,花岗岩残积土内部结构被划分为赤铁矿、石英、黏土和孔隙;3维重构模型反映了孔隙结构的扩张与连通模式,孔隙数量和尺寸在干湿循环过程中明显提高,孔隙率和孔隙连通率均与循环次数呈正相关;根据孔隙体积分布曲线可将土中孔隙分为微孔、中孔、大孔和裂隙4种类别,小体积微孔在干湿循环过程中逐渐转化为大体积的连通裂隙;3维渗流模型中的流线数量和分布密度随干湿循环次数增加而明显提高,由渗流模拟计算得到的绝对渗透率和渗透系数也不断增大;渗透系数的计算值总体上与实测值的演化规律相符,说明基于μ–CT扫描结果的渗流模拟可作为评价土体渗透特性的一种辅助手段。研究结果为深入了解花岗岩残积土渗流特性的环境损伤效应提供了重要的参考价值。 展开更多
关键词 花岗岩残积土 干湿循环 μ-CT扫描 3维数字化模型 渗流模拟
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多孔介质渗流过程的非局部近场动力学模拟方法 被引量：6
19
作者 马鹏飞 李树忱 +3 位作者 王修伟 周慧颖 王曼灵 赵一民 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3147-3156,共10页
在建立近场动力学非局部多孔介质渗透模型的基础上,引入多个可反映非局部作用程度的核函数以提高计算收敛精度,推导不同核函数情况下对应的近场动力学渗透系数,并在二维渗透模型中建立服从威布尔分布的渗透系数及裂隙网络区域渗流来分... 在建立近场动力学非局部多孔介质渗透模型的基础上,引入多个可反映非局部作用程度的核函数以提高计算收敛精度,推导不同核函数情况下对应的近场动力学渗透系数,并在二维渗透模型中建立服从威布尔分布的渗透系数及裂隙网络区域渗流来分别实现多孔介质基质及裂隙非均匀渗流的模型,弥补了经典近场动力学模型无法较好地模拟岩石、土壤等多孔介质非均匀渗流的不足。运用不同的核函数模型对一维渗流问题模拟,分析核函数对结果的影响,结果显示:改进后的模型可以较好地收敛于理论解,且相比其他核函数多项式型核函数收敛精度最高。随后在二维模型中引入多项式型核函数并推导对应二维渗透系数,利用提出的非均质渗流方法对二维不含裂隙及含裂隙渗流过程进行模拟,模拟结果表明:所提出的新模型能够较好地模拟岩石材料非均匀渗流过程,在多孔介质渗流数值模拟方面有较广泛的应用前景。 展开更多
关键词 多孔介质 近场动力学 非局部方法 渗流模拟
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新疆512矿床砂岩型铀矿孔隙特征及渗流模拟
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作者 刘亚玲 黎广荣 +4 位作者 周义朋 孙占学 赵凯 刘金辉 徐玲玲 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期205-218,共14页
地浸采铀工艺是溶浸液在含矿含水层中与铀矿物发生反应,铀元素随溶浸液迁移至地表的一种提铀工艺,精确了解矿区岩石内部结构及金属矿物的分布,对地浸工艺应用具有重要的指导意义。为了解512矿床岩石内部结构及渗流路径,选取该矿床代表... 地浸采铀工艺是溶浸液在含矿含水层中与铀矿物发生反应,铀元素随溶浸液迁移至地表的一种提铀工艺,精确了解矿区岩石内部结构及金属矿物的分布,对地浸工艺应用具有重要的指导意义。为了解512矿床岩石内部结构及渗流路径,选取该矿床代表性围岩和矿石岩心进行CT扫描,经过图像降噪滤波、图像分割提取孔隙、构建孔隙网络模型等处理与分析,获得各孔喉参数;通过Avizo软件模拟得到绝对渗透率、迂曲率和渗流速度变化。结果表明:围岩和矿石的孔隙度相近,分别为15.42%,15.18%;连通孔隙度分别是9.61%,13.82%。围岩中高密度物质为一些金属矿物,体积分数约为0.54%,矿石中高密度矿物多为次生铀矿物,体积分数为1.06%,其在浸出过程中可与溶浸液充分接触。孔隙内部具有强烈的非均质性,导致流速在流动路径中逐渐降低。围岩和矿石连通的大孔数量多于小孔,指示大孔是决定孔隙发育程度的主要因素。根据速度流线推断围岩和矿石中虽然存在堵塞区,但流通区域占主导地位。 展开更多
关键词 砂岩型铀矿 地浸采铀 CT扫描 孔隙特征 渗流模拟 新疆512矿床
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