强降水、高雨频条件下高边坡施工及排水技术研究

文章针对强降水、高雨频条件下高边坡易发生停工、滑坡及坡面汇水等问题,提出了耦合降雨强度和地质信息的施工时序模型,研发了新型复合式边坡高效快速排水装置,以上方法和装置在Mirador铜矿得到了成功应用。有效减少了Mirador铜矿排洪沟边坡因降雨导致的边坡停工次数,保证了工程施工进度;文章提出的新型复合式边坡高效快速排水装置具有施工工艺简单、施工工期短、排水高效等优势,对于其他类似高边坡工程具有借鉴意义。

多孔介质孔隙结构模型及其在渗流分析中的应用

对目前常用的孔隙结构模型进行了总结,将目前常用的模型分为孔隙重构模型、孔隙网络模型、等效孔隙网络模型3个类别,对上述3种模型的概念、建立方法以及在渗流分析方面的应用进行了介绍。从孔隙重构模型到孔隙网络模型再到等效孔隙网络模型,其对多孔介质孔隙结构的描述由真实性向等效性发展,而其计算效率则显著提高。基于孔隙结构模型已有研究针对渗流过程展开了大量的计算分析工作,研究表明孔隙结构模型能够较好反映多孔介质孔隙结构对渗流过程的影响,揭示渗流和物质输移过程孔隙尺度物理机理,在环境岩土工程及能源岩土工程等多个领域具有广泛的应用前景。未来孔隙结构模型研究将集中于基于孔隙结构模型建立宏微观行为的联系、基于孔隙结构统计参数建立更具普适意义的模型等方面。

基于等效孔隙网络模型的水动力弥散数值模拟

等效孔隙网络模型基于统计参数描述多孔介质中复杂的孔隙结构,常用于分析多孔介质中渗流和机械弥散等物质运移过程的微观机理,但对溶质运移过程中分子扩散作用的研究相对较少。该文基于等效孔隙网络模型研究了多孔介质中溶质的对流、分子扩散和机械弥散过程,对多孔介质中溶质的运移规律进行研究。通过对等效孔隙网络模型参数进行敏感性分析,研究了多孔介质孔隙结构特征对有效扩散系数的影响;通过对比仅考虑机械弥散与同时考虑分子扩散和机械弥散的计算结果,讨论了分子扩散对于水动力弥散过程的影响。计算结果表明:有效扩散系数受到孔隙体积与孔喉扩散能力的共同影响,与孔喉曲率负相关,与配位数和连接数比值正相关;分子扩散作用与对流导致的机械弥散过程有耦合作用,分子扩散作用加速了溶质在低流速区域的运移。该文揭示了分子扩散作用影响水动力弥散过程的微观机理,为孔隙网络模型中的溶质运移通量计算提供了理论依据。