堰塞体渗透破坏溃决机理试验研究

目前针对堰塞体渗透破坏溃决过程的试验研究仍然较少,溃决机理尚不清晰,为此通过开展堰塞体渗透破坏物理模拟,分别从坝料颗粒级配、初始渗透通道位置、坝体密实程度三个方面,对堰塞体从渗透破坏到漫顶溃决全过程发展机制开展研究。研究结果表明:(1)渗透破坏初期渗漏通道扩展速度较慢,在一定程度上延长了溃坝历时。(2)随着渗漏通道不断扩展,渗透水流对渗漏通道土体的淘刷作用逐渐加强,导致通道上方土体出现裂缝及间歇性坍塌,坍落土体由于较为松散,极易被溃坝水流冲刷至下游。该阶段渗漏通道的发展速度快,以间歇性扩展为主,并且在较短的时间内溃坝模式由渗透破坏转变为漫顶破坏;流量快速达到峰值后逐渐降低,在流量降低过程中存在溃口边坡间歇性垮塌引起的流量小幅增长现象。(3)初始渗漏通道的位置对堰塞体溃决峰值流量影响明显,其中水平位置(坝体中部或坝肩)较垂向位置影响更为明显,且初始渗漏通道越靠近坝肩,溃口发展速度越慢,残余溃口宽度越小。研究结果可为堰塞体渗透破坏溃决过程数学模型的建立提供机理方面的参考,同时可为堰塞体渗透破坏除险处置方案的选取提供借鉴。

砂土管涌的细观机理研究

利用数码可视化跟踪技术和数字信息计算机实时处理技术进行管涌细观模型试验,从细观角度研究砂土管涌机理.研究得到管涌发展过程中颗粒的移动规律,渗漏通道的形成特点,流速、颗粒位移场等随水力梯度的变化特点,并从级配角度分析土样的稳定性,得到土体的稳定性与级配曲线形状及不均匀系数等因素有关的结论.结果表明,管涌形成过程中流速、颗粒运动和渗透通道形成规律很大程度上取决于骨架颗粒、可动颗粒以及水之间的相互作用,表明水土相互作用贯穿管涌发展的全过程.

盐岩地下储库围岩界面变形与破损特性分析

鉴于盐岩地下储库界面对储气(油)库稳定性和密闭性的重要影响,分别从细观和宏观方面对其变形与破损特性开展研究。细观方面:开展含界面盐岩的电镜扫描试验,分析表明:盐岩与夹层界面处颗粒结合紧密、相互嵌合,胶结良好,为储库密闭性提供有利条件。宏观方面:基于复合岩体理论构建层状盐岩交接界面的应力表达式,进而分析界面的变形及破损特性。分析表明,界面附近应力状态极为复杂,硬夹层对盐岩体具有约束锚固作用,且界面处易产生应力集中,进而诱发储库围岩体裂纹扩展直至破坏。综合细观、宏观分析表明,裂纹起裂机制和渗透通道形成是界面的细观结构特性及其应力状态共同影响的结果。研究成果为进一步分析地下盐岩储库的稳定性和密闭性提供一定参考。

裂隙岩体渗流的优势水力路径

优势水力路径是裂隙岩体中的主要渗透通道,是岩土工程中必须考虑和解决的问题。通过分析裂隙岩体渗流优势水力路径的形成机理及编制相应的分析程序,研究优势水力路径的主要表现形式及其应力相关性。研究表明,裂隙岩体中的优势水力路径客观存在于由连通裂隙簇、优势节理裂隙组、主干裂隙等形成的水力连通裂隙网络中,其分布与优势裂隙组和长大裂隙的分布及应力环境极其相关。通过分析裂隙岩体的优势水力路径,确定裂隙岩体中地下水的潜在渗透通道和分布状态,为边坡工程、地下工程等岩土工程的设计施工提供参考依据。

分层多种示踪剂井间监测技术在坨11南断块的应用

简介了题示示踪剂井间监测技术的原理、示踪剂用量设计及所得资料解释方法。在胜坨油田11南断块沙二8砂层组,相隔22或23天,将3组不同的非分配型+分配型示踪剂分别注入3-9-271注水井的沙二81、沙二82、沙二83层,在周围生产不同层位的9口采油井进行监测。以沙二81层为例说明示踪剂产出浓度曲线拟合效果较好。监测资料表明沙二8层的平面和纵向非均质性均较强,有几口井内有窜槽现象。由监测资料确定了3个小层的主要水驱方向。通过监测数据的综合解释,得到该井组的井间高渗层渗透率、厚度、喉道半径、主流通道、波及体积及系数等储层参数,表明井间主流道均为长期注水冲刷形成的高渗层。井区非均质性强,83层尤其突出。根据综合解释结果修正地质模型,应用示踪数值模拟方法,得到了井组3个小层的剩余油饱和度分布图。图6表5参3。

矿山水害分类与断层防水煤柱存在问题分析

根据涌水水源和渗透通道的匹配关系,地下矿山水害有透地表水和断层透水等7种可能的透水形式,可归纳为顶部透水、同层位透水和底板突水等3种透水类型。在采掘工作空间和涌水水源之间留设一定宽度的隔水煤岩柱来防止水害的出现和蔓延,是目前国内外最常用的防治水措施之一。结合断层防水煤柱的推导,对现阶段断层防水煤柱存在的主要问题进行了全面分析,指出隔水煤柱的设计应充分考虑煤体软化、压力水与煤体的相互作用以及矿山压力作用下的煤柱分区等相关问题。

初始细颗粒含量对内部不稳定土体潜蚀机制影响的可视化试验研究

鉴于当前对不同细颗粒含量条件下土体潜蚀过程中土体内部的颗粒运移行为及渗漏通道的形成过程等细观机制的认识尚不清楚,基于平面激光诱导荧光技术(PLIF)的潜蚀可视化试验装置,开展了5组不同初始细颗粒含量土体的潜蚀试验,并探讨了透明土与实际土试验结果的相似性问题。结果表明,细颗粒含量较大时,颗粒移动过程具有明显的倾向性,渗漏通道的形成先出现在下游出口,然后逐渐向其上游侧扩展,最终上下游完全贯通;细颗粒含量较少时,颗粒移动具有较强的随机性,整个试验过程中,均未出现明显的渗漏通道;当配制的透明土熔融石英砂颗粒的粒径为天然土颗粒粒径的4倍时,两者的渗透性比较接近,具有较好的相似性;实际工程中,应重视初始细颗粒含量较高的内部不稳定土体,此类土体一旦发生潜蚀,更容易诱发不均匀变形,威胁工程安全。

利用荧光探针JC-1检测心肌细胞线粒体膜电位的改变

利用荧光探针JC 1观察大鼠心肌细胞凋亡早期线粒体膜电位的变化。用过氧化氢 (H2 O2 )诱导心肌细胞凋亡 ,在凋亡早期 ,利用新型荧光探针JC 1标记细胞线粒体 ,在FACSCalibur流式细胞仪上检测JC 1荧光强度的变化 ,用Annexin V/PI双染色法鉴别凋亡和坏死的心肌细胞。结果显示 ,在正常大鼠心肌细胞中 ,线粒体维持较高的膜电位 ,JC 1在线粒体内形成聚合物 ,发出红色荧光。H2 O2 导致线粒体膜电位下降 ,JC 1聚合物分解成单体 ,红色荧光强度减弱。提示JC 1结合流式细胞仪是一种理想的检测线粒体膜电位的手段。

突出通道渗透性对突出强度影响模拟试验

为了研究突出通道渗透性对突出强度的影响规律,研制了试验装置,进行了密闭门、反滤层、金属栅栏及巷道无障碍4种揭煤试验。煤样的粒径小于4.75 mm,经15 MPa的压力压实,煤样室的内径为199 mm,煤样室总长度为1 000 mm。试验气体为N2,注气压力为0.40 MPa。采用球阀作为揭煤装置,球阀孔径为40 mm。揭煤时未对煤样施加轴向压力。试验结果表明:突出强度随突出通道渗透性的增加而增大;突出是一个由外向内发展,然后由空洞中心向四周扩展的过程;在突出的末期,随着气压梯度的降低,失稳分层厚度增大。提出将密闭门、反滤层和金属栅栏配合使用的揭煤建议。

高速公路通道集水净化渗透系统及其水质分析

结合河北省大广高速公路衡大段实体工程,针对路表径流污染物的种类及处理机理,提出了通道集水净化渗透系统的好氧兼氧消化-沉淀-人工材料吸附-土壤渗滤一元化的复合工艺,该工艺主要采用蛭石作为过滤材料,将路表径流的污染物控制在饮用水水质标准范围内,不仅有效地解决了通道积水问题,还使得地下水得到补充。

致密油藏注气后储层渗流特征参数动态反演方法

致密油藏在气驱开发过程中,通常由于气窜导致开发效果变差甚至停产。针对致密储层注气后储层渗流特征参数尚无成熟的理论求解方法的问题,从渗流力学原理出发,利用Stone模型建立油、气、水三相饱和度与相对渗透率的表征函数。分析开发动态参数和储层渗流特征参数与相对渗透率的函数关系,建立饱和度-含水率-气油比关系图版。借助该图版,实现由开发动态参数反演出储层渗流特征参数的目的。开发动态参数包括含水率和气油比;储层渗流特征参数包括地下混合液流度、储层平均渗透率和气窜通道平均渗透率等。应用该方法对实际气窜井组进行储层渗流特征参数动态反演,结果表明:反演结果与实际单井气窜特征和生产动态变化特征吻合;气窜井生产期间内的储层平均渗透率远小于未气窜井;气窜程度越高,则气窜通道平均渗透率越大,所处层位存在明显裂缝或窜流通道。

混凝土寿命加速实验方法与预测

基于寿命加速实验的相似理论,采用多通道变电压氯离子渗透实验装置对混凝土进行了加速寿命实验。氯离子的摩尔浓度的负对数(pCl)与其浓度电位呈线性关系。氯离子渗透经过一段非线性阶段后,阳极溶液中氯离子浓度随时间的延长呈线性增加。利用寿命加速实验获得的加速曲线,预测氯离子自然渗透达到临界浓度时所需的时间。结果表明:保护层厚度为25mm的混凝土的寿命为25.47～26.38a,该寿命加速实验方法可用于预测混凝土的寿命。

大连开发区炮台山土洞形成与预防研究

季节性天然降水在补给区内聚集 ,沿着渗透通道逐渐形成一定规模的土洞 ,它受特殊的地形地貌单元、地层结构补给与排泄条件制约 。