地浸采铀渗流弥散场特征分析及应用(待续)

应用地下水模拟软件,对地浸采铀井场的水动力渗流场和溶质弥散迁移场进行了量化分析研究。将渗流场分为若干特征区域,定义了粒子渗流域平垂面特征参数、地下水对地浸流场稀释率、注孔流量贡献值等特征参数,同时根据各抽孔的稀释量变化对地浸流场进行了周期划分。在地层均质性、抽注流量、井距、过滤器安放位置及过滤器长度等不同因素影响下,建立内蒙古某地浸井场的水动力及溶质弥散迁移模型,并以这些特征参数为指标对井场进行了量化比较。

极细颗粒黏土渗流的微电场效应分析

采用渗流固结法试验结合颗粒表面电位分析,研究极细颗粒黏土的渗流的微电场效应,在相同试验条件下完成了5种含不同百分比的人工高岭土与人工膨润土的试样的渗流特性测试。测试结果表明,微孔渗流的微电场效应对极细颗粒黏土的渗流特性有相当显著的影响,随着孔隙液离子浓度的升降或土颗粒表面电位的增减,试样的渗透系数会随之发生改变;在相同的孔隙液离子浓度下,随着膨润土相对含量的增加,试样的渗透系数随之降低。对科威特软土的渗流固结试验证实了人工土的微电场效应的产生机制与变化规律同样适用于天然软土。试验结果分析认为,在黏土-水-电解质系统的相互作用下,黏土矿物通过土颗粒表面的结合水影响试样的渗流特性,而土颗粒表面电荷的微电场作用是极细颗粒黏土渗流特性改变的内在原因之一。

极细颗粒黏土渗流特性试验研究

为深入研究极细颗粒黏土的渗流特性,采用可调节水头高度的常水头渗透试验装置,利用不同离子浓度的孔隙液和蒸馏水,分别对极细颗粒人工土和广州南沙天然软土进行渗透试验。试验结果显现土体渗流的2个重要的特性,一是随着孔隙液离子浓度的增大,试样的渗透系数随之增加;二是随着水力梯度的降低,对于不同离子浓度的孔隙液情况,试样的渗透系数出现增大或者减小的"异常"现象。试验结果和机制分析认为,土颗粒表面电荷的微电场作用和渗流孔隙的微尺度效应是影响极细颗粒黏土的渗流特性的重要原因,而颗粒比表面积、表面电位、孔隙液离子浓度和孔隙尺度则是改变渗流特性的重要影响参数。对上述2个渗流特性分别采用"微电场效应"和"微尺度效应"作出解释,其中对软土渗流"异常"现象的真实原因仍需要更多的试验和进一步的研究探讨。

地浸采铀渗流弥散场特征分析及应用(续完)

应用地下水模拟软件,对地浸采铀井场的水动力渗流场和溶质弥散迁移场进行了量化分析研究。将渗流场分为若干特征区域,定义了粒子渗流域平垂面特征参数、地下水对地浸流场稀释率、注孔流量贡献值等特征参数,同时根据各抽孔的稀释量变化对地浸流场进行了周期划分。在地层均质性、抽注流量、井距、过滤器安放位置及过滤器长度等不同因素影响下,建立内蒙古某地浸井场的水动力及溶质弥散迁移模型,并以这些特征参数为指标对井场进行了量化比较。

白鹤滩水库初次蓄水对双河段岸坡稳定性的影响预测分析

以白鹤滩库区巧家县双河左岸土质岸坡为研究对象,通过野外详细调查、现场钻孔剪切试验以及SEEP&SLOPE模块耦合分析,针对该岸坡在未来蓄水后的稳定性问题进行预测分析。研究发现:双河左岸土质岸坡主要由残坡积角砾土组成,其对水敏感性较强,饱水后角砾土内聚力降低60.65%,内摩擦角降低40.0%,内聚力受影响程度大于内摩擦角。当水位由当前状态先升至765 m,再升至825 m时,渗流场反应明显,坡体稳定性系数由1.238降至1.098,再降至1.010,降幅先大后小,坡体由稳定状态过渡欠稳定状态后处于失稳临界状态。岸坡土体在库水作用下发生的结构损伤、强度衰减是岸坡稳定性恶化的主要原因,其变形趋势将由蠕滑变形向整体失稳破坏发展;在此过程中,库水的反压作用对于岸坡水下部分具有有利作用,促使岸坡受影响,高程段缩减。

极细颗粒黏土渗流的微电场效应试验分析

土颗粒表面附有电荷并产生微电场,电场的作用使颗粒表面形成结合水膜,同时又影响土孔隙水中的离子运动规律而产生渗流离子效应,这两方面的影响将显著改变土体微孔隙的渗流特性,上述原因产生的渗流特性变化称为渗流的微电场效应。对于极细颗粒黏土,土颗粒表面电位可达数十至数百mV,致使渗流规律受到颗粒表面电场的显著影响。采用试验方法分析极细颗粒黏土微孔隙渗流的微电场效应问题,测试了不同孔隙水离子浓度情况的渗流固结结果,并由渗流固结试验成果推演颗粒表面电位对渗流特性的影响规律。试验结果表明,随孔隙水离子浓度的减少,颗粒表面电位增大,试样等效渗透系数和固结速度随之减少,极细颗粒黏土微孔隙渗流具有明显的微电场效应。

粗粒土渗透试验边壁孔隙特征及处理层最优厚度研究

室内渗透试验的边壁效应对粗粒土渗透系数的测定影响显著。从颗粒与边壁间孔隙的组成特征出发,根据边壁孔隙体积V_b与构成边壁孔隙的颗粒关联体积V_s之比,定义了试样边界孔隙比e_b。基于等直径圆堆积原理,确立了边壁颗粒的堆积模式,构建了考虑边壁处理层厚度的边界孔隙比平面几何计算模型,并通过空间和颗粒级配修正导出了e_b表达式;以e_b与试样孔隙比e相等为原则,提出了确定边壁处理层最优厚度h_(opt)的等效孔隙比法,探讨了渗透仪直径D与边壁效应的关系。研究表明:边壁引起的多余孔隙将提高边壁处的渗流速度;边壁颗粒存在两颗粒、三颗粒锐角以及三颗粒钝角3类典型平面堆积模式,与此对应的e_b依次增加;h_(opt)由试样级配、密实程度、颗粒密度、边壁颗粒堆积模式以及D等因素决定,其估算值与试验结果吻合;D超过8倍试样最大粒径后边壁效应对渗透试验结果的影响不再显著。

通风对采空区瓦斯流场分布影响的实验

通过理论分析、实验室相似模拟及数值分析相结合的方法,运用自制的采空区流场分布试验台,以烟气做为示踪气体,对采空区流场分布规律进行实验研究。研究得出:采空区流场分布呈梯度分布,将其划分为3区,强渗流区的边界线呈抛物线形状;通风主要对强渗流区产生影响,且该区的瓦斯浓度低于可爆范围;随着工作面长度的增加,通风对回风巷附近采空区瓦斯的影响逐渐降低,因此容易形成瓦斯积聚;随着采空区孔隙率的降低,流场的运动速率降低。该研究结果对进一步研究预防采空区瓦斯爆炸提供了参考。

某水电站枢纽区运行期渗流场数值分析及渗控效应研究

文中基于某水电站工程,建立了枢纽区、厂房区和坝址区渗流场数值计算模型,对工程枢纽区运行期渗流场开展数值分析,研究运行期工程枢纽区在不同工况下渗流场的分布规律,在此基础上分析不同帷幕布置方案、排水措施失效、防渗帷幕失效、排水孔间距对渗流场的影响。结果表明:排水孔失效后,坝基扬压力明显升高,易导致坝体在建基面处失稳;帷幕失效时,稳定渗流场自由面明显降低,导致主排水孔幕周围的基岩产生的水力坡降过大,由此可见,排水对渗流场的影响较大。

某水电站枢纽区施工期渗流场数值分析及渗控效应研究

文中基于某水电站工程,根据枢纽区资料建立三维渗流场有限元计算模型,通过计算反演枢纽区天然渗流场的渗流参数,基于反演参数,对施工期的渗流场开展三维有限元数值计算,分析了渗流场分布规律,论证枢纽区防渗帷幕、排水系统合理性以及渗控效果,同时研究了不同防渗帷幕布置方案、排水系统失效、防渗帷幕失效及排水孔之间不同的间距对渗流场的影响。

流通面积比对旋流杯油雾速度场的影响

设计了3种不同一二级流通面积比的旋流杯试验件,在气压自模区工况下,运用粒子图像测速仪(PIV)对其出口油雾速度场进行测量,研究了不同流通面积比对旋流杯出口油雾速度场的影响,分析了油雾速度场的结构及其速度分布的变化规律。结果表明:随着一二级流通面积比的增加,旋流杯出口油雾速度场呈现出回流区面积和回流区长度逐渐变小、回流速度逐渐变大、出口射流张角逐渐减小的趋势。此外,从径向速度沿径向分布可以看出,随着流通面积比的增加油雾速度场的抗偏斜能力具有增强的趋势。