多孔介质各向异性动态渗透率模型

基于迂曲毛细管网络模型,推导建立了各向异性渗透率与岩石正应变间的关系式,即各向异性动态渗透率模型(ADPM),采用孔隙尺度流动模拟对模型进行了验证,并对单轴应变过程进行了计算,分析了变形过程中影响不同方向渗透率变化的主要因素。研究表明:层状油气藏开采的单轴应变过程中,有效面孔率对各方向的渗透率影响规律一致,随着有效面孔率的减小,渗透率对应变的敏感程度增大;垂直于压缩方向的渗透率对应变的敏感程度随迂曲度的增加而减小,沿压缩方向的渗透率对应变的敏感程度随迂曲度的增加而增大。初始各方向迂曲度相同的层状油气藏,在压力下降的过程中,迂曲度对各方向渗透率变化幅度的相对关系起决定性作用,迂曲度小于1.6时,岩石水平方向渗透率的降幅要高于垂向渗透率,迂曲度大于1.6时则相反,传统动态渗透率模型无法表征这一现象。经孔隙尺度模拟实验数据的验证,新模型拟合精度高,可以有效表征不同方向变形对各方向渗透率的影响。

罗田水库—铁岗水库输水隧洞工程围岩渗透性研究

准确测试和评估隧洞围岩的渗透性,对于评估隧洞施工时支护措施的有效性、制定抽排水措施方案、控制隧洞开挖对包括地面构筑物在内的周边环境的影响具有重要意义。利用输水隧洞工程前期研究开展的现场地质测绘、原位试验和室内试验成果,分析了不同岩性的隧洞围岩微观地质结构、宏观裂隙和断层的发育规律;结合不同试验方法获得的渗透性结果,分析了不同岩性渗透性存在差异的原因。研究表明,不同岩性渗透性存在微弱差异,完整微新岩体一般呈微透水—极微透水,裂隙与断层是控制隧洞围岩渗透性的关键通道。

衡水地面沉降区黏性土体渗透特征研究

弱透水层或(和)弱透水性夹层中低渗透性黏土体的存在是地面沉降赖以形成的物质基础,其渗透特征是影响地面沉降评价、模拟与预测的最基本参数之一。本文以华北平原衡水沉降中心区的钻孔黏性土样为对象,利用高压三轴渗透试验仪进行了土样的渗透试验。结果表明:黏性土体的渗透系数随土体埋深和渗透压力增加而呈现总体逐渐减小的趋势,在时间上总体表现为开始时迅速减小而后逐渐趋于稳定的特点,但是由于地下水位季节性波动或者地下水大量被抽取,部分地层黏土其渗透系数与总体趋势有所差异。最后文章结合电镜扫描试验及分形技术分析了土体微观结构对其渗透特征的控制作用。

污灌条件下土壤水渗透特征初探

在污水灌溉区和清水灌溉区不同点及深度上取样分析 ,测定土壤在污灌前后的土壤含水率、有效孔隙率和非饱和导水率的特征变化 .研究结果表明 :土壤在污染后其水分渗透特征发生变化 ,土壤含水率增高 ,有效孔隙率和非饱和导水率下降 ,土壤表观含水率变化由其渗透特征参数变化引起 .

基于遗传算法的煤层注水渗透特征参数反演

煤层注水是防治矿井冲击地压灾害发生的最有效的方法。确定煤层渗透特征参数,是合理确定注水工艺参数、有效控制防灾效果的关键,有很强的现实意义。遗传算法是全局收敛的方法,用该算法对煤体导水、贮水等渗透特征参数反演,方法稳定可靠。以观测水分增值与计算结果的相对偏差作为最优搜索目标函数,建立GA反演适应度函数及迭代收敛准则;GA操作采用无条件保护最优个体、种群个体无死亡及每个体只有1次参与交换机会等规则。提出通过对已知参数正向问题结果(水分增值)的反演计算,验证遗传算法精度。算例结果表明,繁衍迭代至第41代时,反演参数结果与理论参数几乎完全拟合。达到最优解,精度符合工程要求。

水下盾构隧道壁后浆液渗透扩散影响因素及扩散特征分析

浆液的渗透扩散特征是研究注浆效果以及管片受到影响的重要依据。从微观结构上详细分析了影响浆液扩散的主要因素,建立了渗透扩散注浆压力分布计算模型,并研究了不同注浆压力和地下水压力条件下浆液扩散特征以及浆液对管片的影响,得出以下结论:浆液的渗透扩散伴随着通道内结构拱的形成与破坏过程,地下水、通道截面形态、泥浆颗粒大小以及水灰比对结构拱的形成影响不同,而注浆压力对结构拱具有破坏作用;泥塞和结构拱的形成即为土体结构对浆液颗粒的过滤,滤过效应对浆液的渗透扩散具有重要的影响;地下水压力与浆液扩散范围之间呈线性负相关,地下水压力与浆液对管片产生的压力之间呈线性负相关;注浆过程中应当考虑浆液对管片产生的影响,防止管片损伤破坏。

黄土高原4种植被类型对土壤物理特征及渗透性的影响

以黄土高原丘陵沟壑区李家堡乡的荒草地、文冠果林地、沙棘林地和柠条灌丛为研究对象,采用野外采样与室内分析相结合的方法,研究了4种植被类型土壤的物理特征及其渗透特征。结果表明:随土层深度的增加,土壤容重大体呈增加趋势,而土壤各孔隙度和通气度呈下降趋势。4种植被类型中荒草地的土壤容重最大,孔隙度及通气度最小,而柠条灌丛的土壤容重最小,孔隙度及通气度最大。土壤水分物理特征值为柠条灌丛最大,文冠果林和沙棘林次之,荒草地最小;柠条灌丛0—40cm土层土壤最大持水量、毛管持水量、最小持水量、最大蓄水量、排水能力比荒草地分别高出了23.00%,22.51%,15.02%,12.76%,61.28%,且方差分析表明差异显著。4种植被类型的土壤水分入渗过程符合对数曲线,各土层土壤的渗透性系数R^2为0.937 9~0.986 9,且F检验均达到极显著水平(P<0.001)。与荒草地相比,柠条灌丛的入渗速率和水源涵养功能显著高于荒草地,能更好地改变土壤物理特征,应该增加柠条灌丛林的营造。

下保护层开采时被保护层裂隙发育与渗透特征

保护层开采能够有效防治煤矿瓦斯问题,保护效果是保护层开采设计的重要依据。为了研究保护层开采时被保护层裂隙演化和渗透特征,采用现场测试对保护层开采前后裂隙发育特征进行分析,并对保护层开采过程中被保护层渗透率和卸压特征进行了相似模拟和数值模拟研究,研究结果表明:保护层开采前,裂隙发育数量和宽度较小,受保护层开采影响后,裂隙数量和宽度明显增加,裂隙发育度提高;保护层开采后被保护层可划分原岩应力区、支撑应力区、开采卸压区、应力恢复区4个区,支撑应力区渗透率降低,应力恢复区渗透率小幅提高,开采卸压区内渗透率可达到开采前的7倍以上;保护层开采后,被保护层卸压幅度将近50%,卸压率曲线呈“沟渠状”分布,被保护层膨胀率整体大于3‰,满足《防治煤与瓦斯突出细则》的要求,保护层开采可以达到卸压增透的效果。

SA516Gr70热轧容器钢板的氢渗透特征

利用光学显微镜、扫描电镜及透射电镜等仪器对SA516Gr70热轧容器钢板的显微组织结构进行了分析,并采用氢渗透试验和无损探伤方法研究了其氢渗透特征及开裂行为。结果表明:SA516Gr70容器钢板的显微组织为呈带状分布的铁素体和珠光体,亚结构中含有大量的位错及少量的第二相,并含有大尺寸的复合夹杂物;SA516Gr70容器钢板中的可扩散氢含量随着氢渗透时间的延长而增加,极限氢含量(质量分数,下同)约为0.000 784%;在10mA·cm-2氢渗透电流密度作用下,可扩散氢含量在0.000 409%以下时SA516Gr70容器钢板不会发生氢致开裂,当可扩散氢含量达到0.000 549%以上时便会发生氢致开裂。

水驱低粘原油时渗透特征的确定

进行水驱油模拟实验，粘度比与地层条件下实际值非常接近。实验显示，起初低压差下主要在高渗透带驱油，水到达增大压差的泄油带后，驱替才在低渗透带进行。Ｄ５层高渗透带水淹，据获得的油水相对相渗透率值，用ＳＵ－ＴＲＡ程序计算了两夹层油层的驱替过程。结果表明，计算和实验结果很相似。

辽宁地区混凝土桥梁构件氯离子渗透特征研究

在对辽宁公路在役桥梁实测氯离子含量进行统计分析的基础上,结合Fick第二定律,总结出辽宁地区混凝土桥梁氯离子含量分布特征,为桥梁建设和养护提供参考。

关于农村初中德育渗透性特征和实现途径的探讨

实施农村初中德育教学，有利于学生树立远大的人生理想，培养正确的道德标准与行为规范。要有效实行农村德育教学，就要对农村初中德育渗透性特征有一定的了解。本文主要概述了农村德育渗透性的特征，探讨了农村初中德育渗透性实现的途径。

面板堆石坝周边缝部位土工膜防渗结构渗透特性试验

土工膜具有优异的工程性能,在水利工程建设中具有广阔的应用前景。此次研究利用室内试验的方式,分析周边缝变位导致其防渗结构中的PVC土工膜大变形条件下的渗透特征。试验结果显示,土工膜在经历大变形之后的渗透系数会显著增大,但是和传统防渗材料相比具有显著优势,显示出比较优异的防渗性能。

裂隙岩体渗透结构类型分析

岩体的渗透结构控制着裂隙岩体的宏观渗透特征,而控制着岩体渗透结构类型的地质因素却是复杂多样。在实际工程岩体中,裂隙岩体的渗透结构通常是由基本渗透结构经过组合叠加而形成的复合渗透结构类型。本文通过野外调研和室内统计分析,总结了裂隙岩体中广泛存在的5种基本渗透结构类型及其4种组合形式的复合渗透结构类型及其渗流特征,分别归为Ⅰ-Ⅱ型、Ⅲ-Ⅳ型、Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型和Ⅰ-Ⅲ-Ⅳ型。并选择一工程实例,运用裂隙岩体复合渗透结构类型的分析方法,分析了西南某水电站主厂房和开关站边坡岩体的复合渗透结构类型以Ⅲ-Ⅳ型和Ⅰ-Ⅲ-Ⅳ型为主,更符合实际情况。

断层破碎带突水突泥演化特征试验研究

为了研究富水断层破碎带隧道突水突泥灾害演化机制,自行研制了一套可考虑质量迁移及地应力状态的大型室内突水突泥试验系统。利用该装置开展了不同水压加载方式、不同破碎带介质参数等条件的断层破碎带突水突泥灾害演化过程模拟试验。结果表明:(1)断层破碎带突水突泥灾害演化是渗流-侵蚀强耦合过程,在水压作用下,破碎带介质中的细颗粒首先发生迁移,导致充填介质孔隙结构增加,进而加速细颗粒流失,促使涌水率不断增长,随着细颗粒不断迁移流失,水流流态由层流转换为紊流,最终诱发突水突泥灾害;(2)破碎带介质初始孔隙率和施加水压越大越易诱发突水突泥,介质渗流演化特征越明显,渗流场参量如渗透率、孔隙率、雷诺数增加越快,且渗流场参量演化曲线出现突增现象;(3)梯度水压加载模式下断层破碎带介质较恒定水压加载条件下突水突泥演化特征更明显,介质发生突水突泥的临界水压更小。在此基础上,基于涌水率-时间(Q-t)、水力梯度-涌水率(i-Q)关系的流态转换分析和基于渗透率-水力梯度(k-i)关系的渗透性演化特征,建立了断层破碎带渗透演化特征概化模型。该研究结果对于断层破碎带突水突泥灾害演化机制与防治措施具有一定的理论指导价值。

松嫩平原西部1-5年苏打碱化稻田的渗透性研究

运用亚甲基蓝着色和溴离子穿透实验两种方法,对连续种稻1年和5年的苏打碱土0-30 cm的透水性进行分析。结果表明：碱化稻田耕作层的质地和结构发生明显变化,并且土壤溶液下渗的深度和速率有明显的增加;1年稻田中染料可以下渗到20 cm;而5年稻田则可以渗透到整个耕作层。溴离子的穿透实验表明：经过16h后,入渗溶液只有82%溴离子渗出1年稻田的土柱;在5年稻田的土柱中,溴离子渗出浓度/入渗溶液浓度只需8h即可达95%,离子穿透过程近似达到平衡。

岩体渗透结构类型的划分及其渗透特性研究

划分岩体渗透结构类型是水利水电工程地质勘察和渗透性评价的重要内容。从岩体结构的控渗作用出发,分析了控制岩体渗透特征的主要因素,即岩性、断裂构造、风化卸荷作用及岩溶作用;提出了岩体渗透结构类型的划分原则,即考虑岩体的各向异性特征。根据岩体的宏观渗透特征,即渗透介质及主要途径,将岩体渗透结构类型划分为5类:散体状渗透结构、层状渗透结构、带状渗透结构、网络状渗透结构、管道状渗透结构。结合工程实例,给出了小浪底渗透结构为层状及带状、三峡工程坝址区岩体渗透结构为散体状、网格状及带状。

语体渗透再认识:类型、连续统——以公文语体与其他语体的相互渗透为例

以前人研究为基础,重新认识语体渗透,并将语体渗透分为文本渗透、特征渗透和功能渗透三大类型,以公文语体与其他语体的相互渗透为例,分别从公文语体进入其他语体和其他语体进入公文语体两个方向,详细阐释语体渗透的各种情形,并引入"连续统"的概念,从共时与历时相结合、量变与质变相统一的视角分析语体渗透各种情形之间的关系,将语体渗透的各种情形纳入一个连续统的语体系统之中。

准噶尔盆地沙窝地下侏罗统三工河组储层特征

根据多种方法分析结果对准噶尔盆地沙窝地地区下侏罗统三工河组储层特征进行了研究,结果表明:其成分成熟度较低、结构成熟度较高;孔隙度主要属特低孔—中孔,渗透率属特低渗—中渗,主要孔隙类型为原生粒间孔、溶蚀-改造粒间孔和粒内溶孔,孔隙类别以特大孔为主,而喉道类别以微细喉为主;成岩作用类型主要为机械压实作用、胶结作用、溶蚀和交代作用,成岩阶段处于中成岩期,成岩演化过程中机械压实作用、胶结作用导致储层孔隙度减小约24.0%,同时因溶蚀作用使孔隙度增大约3.0%。

煤岩渗透率各向异性模型及瓦斯抽采模拟研究

为进一步明晰煤岩渗透率演化特征和基质瓦斯渗流对瓦斯抽采的影响,基于已有的基质瓦斯渗流流固耦合模型,考虑煤岩渗透率的各向异性特征,建立煤岩渗透率各向异性耦合模型;运用COMSOL Multiphysics软件,分析煤岩渗透率各向异性特征和基质瓦斯渗流对瓦斯抽采的影响。研究结果表明:随着渗透率各向异性系数的增大,基质与裂隙渗透率比例系数降低,瓦斯抽采效果明显降低;基质瓦斯渗流量比重最大值随各向异性系数的增大而增大,但在抽采中后期渗流量比重逐渐趋于稳定,且稳定在0. 1%左右;基质瓦斯渗流项在瓦斯抽采中某一特定阶段有促进作用。