基于可靠度的黄河下游堤防工程渗流稳定分析

将可靠性理论应用于黄河下游堤防工程的渗流稳定分析,根据与Monte-Carlo方法相结合的有限单元法求解单元堤段渗流稳定的基本原理,基于黄河下游堤防渗透破坏的特点,建立了黄河堤防渗透破坏计算模型,介绍了基于Monte-Carlo方法的有限单元法求解典型堤防断面渗透破坏概率的计算步骤.最后利用基于Monte-Carlo方...     

煤层气在低渗透储层中传输非线性规律研究

考虑气体滑脱效应条件下，建立了煤层气在低渗透储层中渗流的数学模型，采用Laplace变换和留数计算方法进行解析求解，得出了气体非线性渗流的压力分布规律，并将其与达西渗流条件计算的结果进行对比分析，结果表明：滑脱效应对气体非线性渗流过程有较大影响，且随着抽气量的增大，其差别越明显。因此，在低渗透储层中进行煤层气资源化开发计算时，应充分考虑到气体滑脱效应对气体渗流的影响。这不仅对于可为煤层气资源开发潜力的评价和开发工程方案的优化提供科学决策依据，而且对于低渗透油气藏工程开发过程中水平试井数据的确定具有重要的参考价值。     

基于PFC~(3D)的无黏性土渗流临界水力梯度模拟分析

为了实现渗流作用下无黏性土临界水力梯度的计算,应用PFC3D中的渗流模型,对渗流实验算例进行了数值计算模拟,计算结果与实验结果基本吻合,说明该模型用来模拟渗流问题是正确和有效的.对不同颗粒摩擦系数下的无黏性颗粒模型进行了渗流破坏的数值模拟.结果表明:无黏性土的渗流临界水力梯度随着颗粒摩擦系数增加而增大;计算结果与使用经验公式计算所得到的结果基本一致,表明了对渗流临界水力梯度模拟计算的正确有效性.而相较经验公式,应用PFC3D进行渗流数值计算适用于更为复杂的工程和地质条件,因而具有更强的适用性,可为复杂条件下的渗透稳定计算提供可靠的参考和依据.     

低渗透非达西渗流临界点及临界参数判别法

临界点作为低渗透非达西渗流由非线性渗流区向拟线性渗流区转变的标志,它界定了两种不同的渗流规律．它的确定对于准确描述低渗透非达西渗流具有重要意义．针对低渗非达西渗流曲线上临界点的难确定以及什么条件下出现非达西渗流问题,进行了较为深入的研究与分析．在大量实验研究的基础上,采用蒙特卡洛数值解法来确定临界点,克服了早期利用图板法确定临界点的不足．同时,提出一种临界参数判别法,用于判定低渗透多孔介质中的渗流形式．为确定低渗透油田开发渗流计算方法提供了理论依据．     

反求堤坝渗流计算参数的复合形法

以堤坝渗流分析为基础，根据典型堤段的测压管观测资料及现场勘测和 室内试验结果，运用反问题分析中的间接分析法，将数值分析中的有限元法 和数学规划中的复合形法结合起来，通过不断修正土的渗透系数，使得一些 观测值与相应的计算值差异最小，从而使堤段的渗流计算结果更切合实际． 算例表明了此种算法的有效性．     

变渗透率条件下低渗介质非稳态压力变化特征

基于低渗透介质中流体渗流速度和压力梯度的二项式关系,提出了低渗透介质的渗透率变化函数,建立了流体在低渗透介质中渗流的运动方程和相应的非稳态渗流数学模型.采用隐式差分格式形成了渗流方程的数值求解形式.求解分析表明:二项式系数对压力及压力导数有着较大的影响,系数值越大,渗透率变化函数值越大,相应实际的渗透率值也越大;在等产量条件下,压力及压力导数变化幅度较小.对比采用拟线性流动规律计算得到的压力及压力导数,变渗透率条件下的压力及压力导数变化较缓,启动压力梯度的影响较小,更能反映低渗透介质的压力变化动态.     

考虑滑脱效应的低渗透气藏试井分析方法

本文在考虑低渗透气藏气体渗流的滑脱效应下,建立了低渗透气藏气体渗流数学模型。找到了一种可以使该数学模型及其定解条件线性化的拟压力函数和拟时间函数。使用这种新的拟压力函数和拟时间函数时,低渗透气藏的渗流数学模型变成具有常规油藏渗流数学模型一样的形式,因此,当采用本文定义的拟压力函数和拟时间函数时,可以借助于成熟的油井试井理论来解释低渗透气藏气井试井数据。文中还探讨了由低渗透气藏气井试井数据计算相应的拟压力函数位和拟时间函数值的方法,探讨了滑脱系数对计算拟压力函数值拟时间函数值的影响等。通过矿场实例分析表明,本文方法效果较好,这为解释低渗透气井试井数据找到了一种行之有效的方法。     

低渗透油藏弹性驱和溶解气驱采收率计算

针对低渗透油藏流体渗流存在启动压力梯度,基于达西定律的常规采收率计算方法难以适用的问题,结合非达西渗流理论,采用油藏工程方法,提出了考虑启动压力梯度的低渗透油藏弹性驱和溶解气驱采收率计算新方法.介绍了该方法的基本原理和计算过程,并进行了算例分析.研究结果表明:低渗透油藏启动压力梯度的存在降低了弹性驱和溶解气驱采收率,加密井网是提高弹性驱和溶解气驱低渗透油藏开发效果的有效途径.提出的计算方法拓展了非线性渗流理论的应用,可用于低渗透油田的开发设计.     

变形介质低渗透气藏非稳态渗流数学模型研究

本文针对低渗透气藏垂直裂缝井的渗流过程,考虑了非线性渗流和介质变形系数的影响,建立了椭圆渗流模型。根据此模型可以对不同条件下气井产能进行计算分析。计算结果表明:气嘴直径越大,气井初始产量越高,递减速度越快;气嘴直径越小,气井初始产量越低,递减速度越慢。     

渗透性岩层介质油水两相渗流分析

准确模拟油藏中的流体流动过程,提示流体的分布规律,必须考虑由于注水和开采所引起的多相流体的渗流、应力状态的变化和储层变形之间的耦合作用。近年来引起中国学者的极大兴趣,成为油藏工程及相关领域研究的热点问题之一,基于岩石力学、渗流力学、地质力学、计算力学以及流固耦合渗流的基本理论,建立了多孔介质渗流场和应力场耦合的数学模型,采用有限元法进行了程序设计,通过数值模拟方法对渗透岩层介质井眼周围油水两相渗流规律进行了研究,用于解决实际工程问题。     

多头小搅拌桩截渗墙技术在堤坝防渗中的应用

首次选定了多头小直径水泥土搅拌桩截渗墙方案用于解决中运河张庄-窑湾和柳林两险工段堤坝渗漏问题。在正式施工之前,通过做截渗围井试验和生产性试验进行了论证;通过探地雷达分析表明两段墙体的连续性和完整性较好,墙体对周边坝体的疏松土体有明显的改善;通过截渗墙施工前后断面两测压管水头差和渗透系数的计算分析与对比,也说明了这两段所施工的水泥土截渗墙具有明显的截渗效果,满足了设计的需要。     

不同雨型循环作用下边坡渗流场及稳定性分析

降雨是影响边坡稳定性的最主要因素之一。本文以江西省某堤防边坡为研究对象,基于饱和-非饱和渗流理论,针对以往研究较少关注的不同雨型下边坡渗流及稳定性变化,采用Geo-studio模拟均匀、后峰、骤缓、循环降雨等工况,通过SLOPE/W和SEEP/W模块分析不同雨型下的边坡渗流场及安全系数演变规律。计算结果表明：不同雨型对该边坡稳定性影响排序为：骤缓型＜后峰型＜中峰型＜前峰型＜均匀型;降雨入渗条件下,循环后峰、循环均匀的孔压变化滞后性强于其他雨型,距坡表越远处孔压变化滞后性越强;相同循环条件下不同周期内各雨型对边坡的影响均存在差异且各周期差异不同。     

荆江大堤安全度模糊综合评判方法研究

通过对荆江大堤工程管理现状和国内外堤防工程安全评价成果的研究,并综合考虑大堤的工程地质条件、河势稳定性、渗流稳定性、滑动稳定性、应力分布及应力水平、附加位移变形、地震液化可能状态等影响堤防安全度的主要因素,应用模糊数学理论,建立了堤防工程安全评判的理论框架,构建了堤防工程综合评判的体系和综合评判模型,得出了荆江大堤安全性综合评判结果.结果表明,52个堤段的综合评判结论与大堤现状比较吻合.     

Magma-maintained rift segmentation at continental rupture in the 2005 Afar dyking episode

Seafloor spreading centres show a regular along-axis segmentation thought to be produced by a segmented magma supply in the passively upwelling mantle. On the other hand, continental rifts are segmented by large offset normal faults, and many lack magmatism. It is unclear how, when and where the ubiquitous segmented melt zones are emplaced during the continental rupture process. Between 14 September and 4 October 2005, 163 earthquakes (magnitudes greater than 3.9) and a volcanic eruption occurred within the approximately 60-km-long Dabbahu magmatic segment of the Afar rift, a nascent seafloor spreading centre in stretched continental lithosphere. Here we present a three-dimensional deformation field for the Dabbahu rifting episode derived from satellite radar data, which shows that the entire segment ruptured, making it the largest to have occurred on land in the era of satellite geodesy. Simple elastic modelling shows that the magmatic segment opened by up to 8 m, yet seismic rupture can account for only 8 per cent of the observed deformation. Magma was injected along a dyke between depths of 2 and 9 km, corresponding to a total intrusion volume of approximately 2.5 km3. Much of the magma appears to have originated from shallow chambers beneath Dabbahu and Gabho volcanoes at the northern end of the segment, where an explosive fissural eruption occurred on 26 September 2005. Although comparable in magnitude to the ten year (1975-84) Krafla events in Iceland, seismic data suggest that most of the Dabbahu dyke intrusion occurred in less than a week. Thus, magma intrusion via dyking, rather than segmented normal faulting, maintains and probably initiated the along-axis segmentation along this sector of the Nubia-Arabia plate boundary.     

基于实测结构面网络的岩体渗流特性分析

以甘肃北山核废料处置预选场址中的某均质区为研究对象,利用实测迹长与隙宽的关系确定隙宽并根据以往的压水试验资料对隙宽进行修正。基于数字化量测方法获得的结构面网络模型,考虑实际地应力的作用,采用离散元方法进行渗流—应力耦合分析,确定了均质区内各测区的等效渗透系数及主渗透方向。根据现场观测的结构面填充和胶结及以往压水试验的反演,将垂直于最大水平主应力方向的结构面隙宽替换为花岗岩等效隙宽进行渗流分析。此外,提出一种反映实际渗流快慢的等效路径渗透系数,该渗透系数是基于连通路径上不同渗流段渗透系数的综合值。在确定等效路径渗透系数计算方法的基础上,研究了各测区最大,最小等效路径渗透系数及其方向(最短渗流路径)。结果表明,该均质区岩体中真实渗流路径上的等效路径渗透系数明显大于渗流断面上的等效渗透系数,而且往往取决于渗透系数最小的渗流段。     

盾构隧道管片接头的易损性分析和评价

管片接头是盾构隧道结构力学性能的薄弱和关键部位.从抗弯、抗剪及抗渗三个方面,提出接头易损性评价方法.在轴力、弯矩和剪力作用下,考虑接头自身健康状况,并以混凝土、螺栓的应力状况和渗漏水作为评价指标,建立接头易损性评价模型.建立管片接头力学解析模型,分析接头的力学响应,并建立管片接头三维有限元精细化模型,对比验证解析模型的正确性.通过蒙特卡洛计算,获得大量计算样本,并在此基础上构建管片接头易损性的贝叶斯网络.根据接头易损性贝叶斯网络,分析接头易损性,并结合现场监测,反分析盾构隧道管片接头的健康状况,更新接头易损性预测,指导盾构隧道的正常运营维护.     

造纸污水对地下水环境的影响研究

综述我国造纸业污水中的污染因子危及地下水水质安全的机理，通过对野外试验和室内土柱试验的过程及结果进行分析研究，表明在包气带中形成一个以生物化学作用为主的生化层在造纸污水中COD降解是一个复杂的生物化学降解过程；生化层在天然状态下形成，由生物氧化带和生物氧化还原带形成，其形成过程具有明显的阶段性；只有当生物氧化还原带形成后，生化层才发育成熟，具备对COD降解的生化能力；生化层空间分布，仅局限在污水池、渠底部包气带中有垂向渗流的部分。通过系统取样监测查明造纸污水对地下水的影响程度，提出了预防措施。     

基于铁路环境振动的隔振堤数值分析

为减小铁路运营引起的环境振动,提出了一种新的隔振方法——隔振堤.建立了隔振堤-土体-路基的二维有限元计算模型,研究了隔振堤材料、坡角、地基土性质、隔振堤的中空大小、转角数量对铁路环境振动隔振效果的影响.结果表明:隔振堤的材料弹性模量越大,场地土体的弹性模量越小,其隔振效果越好;陡坡角隔振堤在近隔振堤区域的隔振效果更明显,但中坡脚和缓坡脚隔振堤在远侧的隔振效果更好;中空对隔振堤的隔振效果几乎没有影响;随着隔振堤转角数量的增加,非振动放大区内隔振堤的减振效果更好.     

岩墙群圆柱状节理的发现和成因机制探讨

在鲁西地区前寒武纪基性岩墙群内发育一种罕见的原生圆柱状节理,由同轴圆柱状节理和放射状节理组成,垂直于岩墙走向,沿岩墙走向排列,是一种指示岩浆水平侵位的流动构造。岩墙发育圆柱状节理表明出露的是岩墙的顶部,反映基性岩墙群侵位时岩浆具有黏滞性剪切作用的流变学特征。柱状节理长轴的倾伏向垂直岩墙的两壁,可以反映岩墙的产状。岩墙圆柱状节理的倾伏角反映了岩墙所在地块的掀斜程度。岩墙发育圆柱状节理表明岩墙侵位时地块已经处于上地壳脆性构造环境,中元古代鲁西地区是一个脆性伸展的大地构造环境。     

The late Paleoproterozoic extension event:aulacogens and dyke Swarms in the North China craton

The extension structures and tectonic implication in the North China Craton ( NCC) are discussed in this paper based on the mafic dyke swarms and geochronology, combining with the geochronology of aulacogens. The late Paleoproterozoic time is the important turning point in the Precambrian evolution of the NCC. The extension system (e.g. aulacogens and dyke swarms) is widespread in the NCC, which marks the carbonization of the NCC with the rigid characteristic similar to the modern plate. The paleostress field modeling suggests that the dyke swarms and aulacogens are arogenic extension marking the start of the supercontinent, not synorogenic and post-orogenic extension. The mafic dyke swarms in the NCC mainly ranged from 1.83 to 1.77 Ga. The extension of the NCC is very limited brittle extension, the average extension ratio is only 0.35% given by mafic dyke swarms extension calculation, so most of extension in the NCC is contributed by the aulacogens. The mafic dyke swarms are related with the aulacogens in the origin.