富水砂层宾汉浆液柱形渗透扩散模型及其试验研究

【目的】富水砂层灾害防控是困扰隧道、深大基坑等安全施工的重大难题,常通过袖阀管向地层内渗透注浆来提高强富水弱胶结砂质地层抗渗性和承载力,其注浆结石体近似为圆柱形。【方法】为探究砂层渗透注浆柱形扩散机理,首先构建考虑迂曲效应的宾汉浆液在砂层内渗透注浆的辐射管道流柱形扩散模型,然后研制一套砂层渗透注浆柱形扩散模型试验装置,开展不同颗粒级配被注砂土、不同注浆压力和不同水灰比水泥基浆液条件下的砂层渗透注浆试验,探究浆液扩散规律,最后结合试验结果验证理论合理性。【结果和结论】结果表明:当被注砂土粒径较小且黏性土含量较高时,注浆压力对扩散半径影响较小,浆液水灰比是影响注浆扩散形态的主控因素:此时若浆液水灰比较大,则渗滤效应不显著,注浆扩散半径较大且不容易发生串浆,但砂土颗粒之间的黏结强度沿径向逐渐降低;此时若浆液水灰比较小,则渗滤效应显著,浆液扩散较短距离后孔隙空间即被完全淤堵,土层交界面会成为浆液优势扩散面,出现串浆现象。当被注砂土粒径较大且黏性土含量较低时,低压稀浆与高压浓浆条件均可使浆液在砂土内充分扩散,但砂土孔隙分布的随机性、空间差异性和颗粒型浆液扩散的迂曲效应、渗滤效应会导致注浆结石体形状不是规则的圆柱体。浆液压力在扩散方向上衰减速度先快后慢,注浆扩散半径理论计算值比试验值大6.10%~10.97%,起始注浆压力理论计算值与试验值的相对误差为–0.48%~18.62%。研究成果可为砂层渗透注浆参数设计提供理论支撑与指导。

露天矿含水间隔装药的爆破抑尘效果研究

钻爆工序在整个露天矿生产环节中产生的粉尘量比重最大,为了从源头降低爆破作业产生的粉尘量,通过研究爆破粉尘的产生机理及粉尘的粒径分布和逸散规律,并结合含水条件下炮孔应力变化理论,探讨水间隔爆破的抑尘效果。以某露天矿为背景,合理地建立试验及监测方案,设置4个不同装药结构的爆区,爆破后监测不同时间、不同中心距离下的粉尘浓度变化,根据污染点源扩散方程分析数据,对比含水、无水情况下及含水条件下不同装药结构的抑尘效果。结果表明,含有间隔水柱的炮孔爆区产生的粉尘浓度比干炮孔爆区平均降低了约50%,其中水柱位于炮孔顶部和底部时,降尘效果最为明显,粉尘强度约为干炮孔的57%。

新型复合抗菌滤芯的研制及净水效果的比较

以活性炭纤维、纳米纤维素、聚丙烯、抗菌母粒等为原材料,采用湿法成型技术制备了第二代纳米活性碳纤维滤芯,结合湿法成型技术和熔融喷丝技术制备第三代复合型抗菌滤芯.采用XRD和SEM表征了第三代复合型抗菌滤芯的结构与表面形貌,并与市售的第一代烧结型活性炭滤芯和第二代纳米活性碳纤维滤芯进行了水中化学需氧量(COD)、色度、浊度和余氯等污染物的过滤性能对比试验.结果表明:第三代复合型抗菌滤芯在过滤微量有机污染物、悬浮污泥颗粒、氯化消毒副产物,以及过滤铅、镉两种重金属离子等方面的表现明显优于第二代纳米活性碳纤维滤芯和第一代烧结型活性炭滤芯.此外,第三代复合型抗菌滤芯对浊度的去除率大于94%,对COD的去除率大于53%,对色度去除率大于97%,对余氯去除率大于98%,对金属离子(铅、镉)的去除率大于98%,其效果良好;该滤芯受污染物浓度、水样温度变化的影响较小,净水效果稳定且显著.

阿鲁科尔沁旗紫花苜蓿需水规律与灌溉定额

为了给阿鲁科尔沁旗紫花苜蓿(Medicago sativa)灌溉提供科学依据,利用1984-2013年30年气象数据,采用联合国粮农组织推荐的彭曼-蒙特斯公式法,研究了阿鲁科尔沁旗紫花苜蓿需水规律和灌溉定额。结果表明,阿鲁科尔沁旗紫花苜蓿第1茬、第2茬、第3茬、第4茬、生长季、非生长季和全年需水量分别为221、187、169、179、755、70和825mm,需水强度分别为4.3、4.7、4.1、2.5、3.7、0.4和2.3 mm·d^(-1),灌溉需水量分别为194、118、66、131、508、56和564mm,灌溉定额分别为228、139、78、154、598、66和664 mm。

再生粗骨料混凝土配合比简易设计方法

目的研究再生混凝土的配合比,提出科学的再生混凝土的配合比设计方法,为大力推广再生骨料和再生混凝土的生产与应用.方法通过分析再生粗骨料混凝土用水量的复杂性,系统研究再生粗骨料的品质和取代率等因素对再生粗骨料混凝土工作性能、力学性能的影响规律,以及不同用水量和水胶质量比在配合比设计时所带来的影响大小.结果再生粗骨料混凝土的各个用水量与再生粗骨料的品质和取代率均呈现出较好的线性关系,其强度与各胶水质量比之间也均呈现出较好的线性关系,但其工作性能和力学性能受再生粗骨料品质和取代率的影响存在着较大的差别.结论所提出的再生粗骨料混凝土配合比简易设计方法采用有效用水量原则和绝对水胶质量比原则,具有很好的工程适用性和推广性,可为推动再生混凝土及其制品应用提供坚实地理论基础.

产水凝析气藏循环注气受效评价标准讨论——以大涝坝凝析气藏为例

塔里木盆地大涝坝凝析气藏开发中后期采取循环注气,由于反凝析和水侵作用,注气机理、注气作用已不同于常规凝析气藏循环注气。为此,首先分析了注入气在地下的流动过程、与地下流体的接触作用,总结出注气过程中主要发生注气驱油、反蒸发、气窜和抑制水侵等作用。进而以注气机理为基础,结合注气前后生产井地面参数、流体监测数据、PVT数据和曲线形态特征,综合评价了生产井受效情况,并给出了各参数变化特征和变化范围。最后据典型参数变化特征,建立了3大类4种受效特征共计15项评价参数,实现了凝析气藏注气受效半定量—定量评价。大涝坝凝析气藏运用该评价标准,确定注气过程中以气驱油作用为主,产水井抑制水侵效果好,距离注气井近的生产井气驱油过程伴有反蒸发作用,生产井未发生气窜。结论认为:该评价标准为进一步优化注气方案提供了依据,并且所描述的注气机理和所建立的受效标准对采取循环注气开发的凝析气藏有一定的参考作用。

反九点注采井网油井见水时间解析公式

以渗流力学理论为基础，推导给出了均匀各向同性储层反九点方式注采井网见水时间的解析公式，并对其进行了油田实例的验证。然后针对人工压裂储层对以上公式进行了修正，并应用于低渗透油田人工裂缝的诊断。油田实例分析表明计算结果与大地电位法裂缝监测及井间示踪剂测试结果吻合较好，为油田开发中预测见水时间这一指标提供了一种重要手段，同时亦可用于反算人工压裂井裂缝半长等重要参数，从而合理控制压裂规模，指导压裂设计。

水环境质量评价的灰色局势决策法

将待评价样本作为事件，水质级别作为对策，构造局势，通过用效果测度统一计量评价指标，提出了用灰色局势决策综合评价水质污染的方法。结合山东某河流水质污染评价与其它方法进行了对比，指出该方法的优越性。

浑水膜孔灌多向交汇入渗及减渗特性

浑水灌溉是我国黄河流域引黄灌区灌溉的主要特点,其中浑水中的泥沙含量对土壤入渗特性有较大的影响,为揭示浑水膜孔灌交汇入渗的减渗特性,通过开展浑水及清水膜孔灌入渗试验,建立了浑水膜孔灌自由入渗相对于清水的减渗率及浑水膜孔灌多向交汇入渗相对于自由入渗的减渗率与入渗时间之间的量化关系,提出了由清水膜孔灌自由入渗量推求浑水膜孔灌多向交汇入渗量的模型。结果表明:浑水膜孔灌自由入渗较清水的减渗量随入渗时间的延长而增大,但增大幅度慢慢变小,入渗后期其减渗量基本呈线性增加,其减渗率随时间的增大先快速增大后缓慢减小,入渗后期减渗率基本稳定;当入渗产生交汇后,入渗能力明显减小,多向交汇入渗和单向交汇入渗相对自由入渗的减渗率均随入渗时间的增长而增大,多向交汇入渗相对单向交汇入渗也存在减渗作用,3条减渗率曲线的变化率随着时间的增长而逐渐减小。

边水凝析气藏高产井见水时间预测新模型

凝析气藏见水时间预测模型考虑反凝析作用,但忽略了高产井近井区域非达西效应的影响,造成见水时间预测产生偏差。针对该问题,运用气水两相渗流力学理论,综合考虑气相非达西效应和反凝析作用的影响,得到边水凝析气藏高产井见水时间预测新模型。研究结果表明:预测边水凝析气藏高产井见水时间需考虑气相非达西效应和反凝析作用的影响,两者均会导致气体流速增大,见水时间变早。将新模型应用于A气田S45、AT11-6H、AT11-4井和AT11-2井,其计算结果相对误差小于8%,相比常用计算模型,精度提高了18.10%~39.34%,计算结果与现场实际数据吻合度高。研究成果对深入分析反凝析作用和气相非达西效应对凝析气藏边水推进的影响,预测边水凝析气藏的见水时间有重要的指导意义。

Ti-MWW分子筛与H_2O相互作用的DFT计算

运用DFT方法研究Ti-MWW分子筛与H_2O的相互作用,比较不同泛函对计算结果的影响.选取了10种不同的交换相关泛函,分别为B3LYP、B3PW91、PBE、BP86、M06-L、M06、M06-2X、M06-HF以及加入色散校正的DFT-D(B3LYP-D、B97-D)泛函.通过结构优化,考察吸附络合物的几何结构变化,比较吸附能以及BSSE校正后的结果.结果表明:加入色散校正的DFT-D(B3LYP-D、B97-D)泛函对计算弱的相互作用有明显的改善,而M06-2X、M06-HF泛函过高估计了分子间的弱相互作用,计算的吸附能明显高于其他方法所得结果.B3LYP-D泛函、M06-L泛函可以作为较适合的选择.

平衡分配法在土壤环境质量基准推导中的相关问题研究

为了促进土壤环境质量标准的修订进程,势必要全面系统地开展土壤环境质量基准的研究工作。理论上,水、土之间是一个相互联系、互相依赖和关系密切的系统;同时,水生态毒理及其质量基准研究起步早,研究方法相对成熟。因此,从水质基准来推导土壤环境质量基准具有一定的科学依据与实践意义。本文首先从土-水系统中污染物分布的影响因素及其环境行为两方面简要阐述污染物在土-水系统中的分布规律;然后,扼要介绍了平衡分配(Eq P)理论及其在环境质量基准研究中的应用;之后,从Eq P方法的不确定性、毒理数据选用的争议性、Koc的局限性和分配系数的确定方法选择性等方面,探讨了平衡分配法在土壤环境质量基准研究中应用的瓶颈问题;最后,对此项研究进行了总结与展望。

克拉玛依油田五_2西区克下组油藏气水交替驱开发效果预测及分析

对克拉玛依油田五2西区克下组油藏实施气水交替驱开发效果进行了数值模拟预测及分析,其结果表明:与相同井网下注水开发效果相比,采用气水交替驱开发方式能够较大幅度提高原油采收率;在实施气水交替驱期间,不会产生严重的气窜现象而影响开采效果;采用气水交替驱开发方式,不仅注气增油持续时间较长,而且在注气期间和停止注气以后的较长时间内仍有相当比例的注入气存留于地层中,起到了很好的保持地层压力和增强溶解气驱的作用,从而提高了油层动用程度。

有机水溶肥料在秋植茄子上喷施的效果

为验证喷施宝有机水溶肥料在茄子上的喷施效果,采用3处理3重复随机区组设计,用1500倍液在秋植茄子的花期前后各喷施1次,结果期喷施2次,共喷施4次,每10 d 1次。结果表明:该肥料可促进植株生长、加大叶色浓度、延缓叶片衰老,以及增加果长、果径和单果重,在常规施肥的基础上,喷施这种肥料,可增加实收产量和商品产量,还可提高商品率,667 m2可增加产量229.03 kg,和纯收入1054.66元,增产率达12.29%,产投比为2.49,因此,该肥料可在澄迈县秋植茄子生产中推广应用。

锦氨针织物吸湿排汗整理的耐洗性研究

介绍了吸湿排汗整理的原理及评估方法。通过滴水法、毛细效应法以及水分干燥损失率测试吸湿排汗整理织物的耐洗性,探讨了定形温度、定形时间、吸湿排汗剂DM-3741用量、pH值及其他助剂的选择等影响耐洗性因素。结果表明,提高锦氨针织物吸湿排汗整理耐洗性效果的最佳工艺处方为:特软吸湿排汗剂DM-3741用量50 g/L,酸性固色剂DM-2539G用量10 g/L,OK油用量2 g/L,工作液的pH值调为4.5。

强制外循环三效蒸发反渗透浓水的中试研究

利用尿素生产过程中甲胺合成时的余热处理反渗透浓水,设计并建造一套强制外循环三效蒸发结晶处理工艺中试装置,结合试验数据考察各效蒸发器操作参数及运行效果,并对其运行成本进行分析。结果表明,当一、二、三效蒸发器及终冷凝器操作压力分别为-0.01～-0.02、-0.05～-0.06、-0.07～-0.08、-0.085 MPa时,单位蒸汽消耗比约为0.43,蒸发冷凝液电导率≤200μS/cm,可作为脱盐水站或循环水装置补水利用。

深圳市湿地保护与利用模式研究

深圳市湿地类型有近海及海岸湿地、河流湿地、湖泊湿地和人工湿地共4大类,总面积12 188.57 hm2,占深圳市国土面积的6.12%。本研究提出深圳市湿地保护和利用模式。湿地保护模式分重点保护湿地和一般保护湿地两个层次,重点加强湿地自然保护区的保护与管理。湿地利用模式划分为防护型湿地、资源利用型湿地、水质净化型湿地和湿地公园。水质净化人工湿地作为一种新型高效生态水质净化技术,可应用于污水处理厂尾水深度处理、河水水质净化、面源污染控制与水源保护等领域。湿地公园是对城市湿地面积缩减的弥补和平衡,具有综合生态服务功能,对城市湿地保护和可持续发展具有重要意义。

苏里格气田W区盒8段储层特征与快速气水识别方法

苏里格气田W区属于典型的特低渗透岩性气藏,其岩性、孔隙结构复杂,物性差,非均质性强,测井响应特征变化很大。由于局部存在滞留水,在富集区内很多高电阻率储层试气出水,造成测井气水层识别难度增大。结合测井与地质特征,在大量的岩心化验分析、测试、测井及录井等资料统计分析的基础上,研究盒8段储层的宏观和微观地质特征,提炼出有效储层和无效储层(干、水层)的典型地质及测井特征,进而建立快速、简便、有效、实用的地质与测井相结合的"沉积微相+非均质性+有效厚度"的三因素综合气水识别方法,以实现低渗透岩性气藏多产气少出水高效开发的目标。该方法的应用提高了测井解释精度,拓宽了测井评价思路。

含水煤岩层下向钻孔多孔并联自动抽排水技术

含水煤岩层的下向瓦斯抽采钻孔中一般会积存大量的水,造成钻孔堵塞和有效气流断面减小,影响煤层瓦斯运移产出和钻孔孔壁的稳定性,严重制约了瓦斯抽采效果。为解决含水煤岩层下向瓦斯抽采钻孔的积水问题,采用多孔并联自动抽排水工艺,开发了下向抽采钻孔自动抽排水系统,设计了多孔并联的排水管路布置方式,通过将排水管路下入钻孔内,并利用集排水管路实现多个下向抽采钻孔排水管路并联,在矿用隔爆兼本安型可编程控制箱控制矿用电动阀和矿用排水泵协调工作下,实现多个下向抽采钻孔自动循环排水操作,该技术克服了压风排水对钻孔稳定性影响和煤渣堵塞抽采管路的弊端,并且不影响抽采钻孔的正常瓦斯抽采,实现了集约化、高效化排水的目的,提升了煤矿井下钻孔排水的自动化程度。结果表明:通过在山西霍尔辛赫煤矿煤矿3307工作面开切眼开展多孔并联自动抽排水技术应用,试验下向抽采钻孔共5个,钻孔倾角3°~15°,钻孔深度75~100 m,排水管路和集排水管路采用直径25 mm和50 mm矿用聚氯乙烯管,系统设定单孔自动排水时间2 min。考察试验钻孔单孔瓦斯抽采体积分数由原来的5%~13.8%提高至23.3%~53.6%,提高了2.19~3.87倍;单孔瓦斯抽采纯量提高至0.0289~0.0524 m^(3)/min,提高了1.68~2.94倍,显著提高钻孔瓦斯抽采效果,有效解决了含水煤岩层下向瓦斯抽采钻孔积水问题,确保了钻孔瓦斯抽采通道的畅通。

水动力水质模拟在黑臭湖体治理中的应用

为分析琵琶湖黑臭水体治理效果,应用水动力水质模拟方法,根据琵琶湖水体流动及污染物运移扩散规律等,构建水动力及水质数学模型,通过模拟现状、经工程治理后湖体的流场和污染物浓度场及湖体水质达标时间,对比分析工程治理前后的效果。结果表明,水体治理工程实施后,湖体流场变得均匀;湖体大部分水域COD浓度达到Ⅳ类水质标准;但因湖体现状TN浓度较高,水体治理工程实施后短时间内TN浓度仍严重超标;TP浓度经工程治理后降低明显,基本达到Ⅳ类水质标准。此外,根据湖体水质达标时间模拟结果,在保证工程实施后湖体补水入湖水质维持达标的情况下,至少需50d才可使湖体超标最为严重的TN达到Ⅳ类水质标准。