平原水库运行条件下的土工膜气胀试验研究

为研究土工膜气胀及其与地下水位上升、水库蓄水及库水位骤降等影响因素的关系,研制了土工膜气胀模型试验装置,并对不同模拟工况下的土工膜位移、膜下气压、吸力、孔隙水压力以及竖向土压力的变化规律进行了试验研究。结果表明:膜下气压和孔隙水压力均随地下水位上升而增大,其大小由地下水位上升幅度决定;当地下水位与土工膜之间的非饱和区域较小时,膜下孔隙压力受库水荷载作用增加显著,在蓄水初期极易引发土工膜气胀变形,建议在膜上设置一定压重防止土工膜被顶起;膜下孔隙压力变化滞后于膜上荷载,库水位骤降时,膜下气压将大于膜上荷载,从而引起土工膜气胀破坏。     

初始损伤钢筋混凝土梁分形损伤本构及受弯承载力研究

为明确初始孔隙在荷载作用下对混凝土结构的损伤及裂缝扩展路径的影响,设计并分别制作了初始孔隙为0%、2%、4%和6%的8根钢筋混凝土梁,开展单调静载受弯性能试验,分析其力学性能和表面裂缝分形维数变化情况。通过将裂缝分形维数引入混凝土本构关系中,提出了钢筋混凝土梁抗弯强度计算方法。研究结果表明:预制初始孔隙缺陷的钢筋混凝土梁仍满足平截面假定,预制孔隙一定程度削弱了混凝土的力学性能,同时跨中裂缝的产生、扩展和演化更迅速。裂缝扩展路径的分形维数可以反映钢筋混凝土梁的损伤程度及其破坏过程,本文建议的钢筋混凝土梁受弯承载力的理论值与试验值吻合较好。     

孔隙网络模拟渗流速度对页岩气开采的影响

孔隙网络模型是预测多孔介质流动特性的有效手段。基于页岩气藏微观孔喉参数建立了随机孔隙网络模型，并模拟了气水两相流动，通过求解模型压力矩阵方程，绘制渗流图像；通过模拟不同速度下的渗流特征，分析了水侵现象、渗流速度对气水两相渗流路径的影响。结果表明，渗流速度与驱替压差呈正相关，在渗流速度大于临界流速v_c的驱替过程中，压降梯度对渗流路径起主要影响作用，不同的渗流速度会形成不同的渗流路径，渗流路径符合分形特征；而由于较高渗流速度（大于临界流速v_c）会破坏气/水界面稳定性，因此，高渗流速度更利于水侵而降低页岩气产量；若渗流速度小于临界流速v_c，气/水界面趋于稳定，促使页岩气大量产出。     

重塑黏土侧向应力变化的试验研究

文章通过室内试验,对重塑黏土在不同含水量、不同排水条件和不同加载过程中的侧向应力情况进行了系统研究,分析了影响侧应力系数变化的条件,揭示了重塑黏土侧应力系数的变化规律。试验结果表明:加载情况下,侧应力系数的变化过程与孔隙压力增量的变化过程一致;土体在固结完成时,侧应力系数与饱和度呈正比例线性关系。     

基于COMSOL与AVIZO联合仿真方法的土体三维细观渗流特性研究

为实现COMSOL与AVIZO联合仿真过程,以福州某地原状花岗岩残积土为研究对象,基于工业CT扫描与图像处理技术,建立真实土样的三维孔隙网络模型,并以单相水渗流场模拟为例,详细探讨了两者数据交互对接的可视化过程。结果表明：可视化联合仿真技术可以较好地实现细观尺度下的三维模型渗流场模拟和渗透率计算。研究方法丰富了现有土体三维重构仿真模拟的手段,为细观孔隙结构及流体渗流研究提供了新途径。     

察尔汗盐岩路基溶蚀数值模拟及病害分析

为了研究察尔汗盐岩路基在渗流溶蚀作用下的特性,通过采用大型有限元软件ADINA中的结构模块与流体模块分别进行建模,最后将两者耦合进行流固耦合计算分析。并运用CT实验验证了数值模拟结论的正确性。结果表明:由于湖水渗入引起的路肩沉降、横向位移和路基内部有效应力均大于自重所引起的;路基两侧卤水水位差也是影响路基变形的主要因素;盐岩路基溶蚀病害主要因素包括岩溶、盐业生产和毛细水。     

模拟CO_2地质埋藏条件下无烟煤微孔超微孔变化特征

CO2地质埋藏过程中的煤体孔隙演化是影响CO2地质埋藏的主要问题之一,该研究以"高压超临界CO2地球化学反应器"为实验室模拟平台,对CO2在地下煤层的储存过程进行模拟;以40℃,9.8 MPa,72 h为模拟条件,通过氦比重仪和压汞仪对不同粒度的无烟煤孔隙结构变化进行研究。结果表明,在经过超临界CO2-H2O的作用后,无烟煤的真密度和视密度均呈现增大趋势,其中增幅最大的4~8 mm样品从1.500 g/cm3增加到1.590 g/cm3;总孔容变化较为明显,增加主要表现在4~8 mm样品,增幅达162%,孔隙度增幅则达196%,其余粒度样品的总孔容和孔隙度也有不同程度增高。CO2的埋藏过程对无烟煤的影响主要表现在微孔和超微孔隙的发育,不同粒度样品的超微孔隙变化均较大,从而直接导致对气体的吸附能力越来越强。     

鄂尔多斯盆地马家沟组风化壳气层特征分析

为了对鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组风化壳气藏进行有效的岩性识别和气层识别,通过岩心描述、薄片观察、物性测试及测井分析等手段,结合试气成果,明确了风化壳储层的岩石学特征、孔隙结构特征以及电性和含气性特征,并在此基础上建立了岩性和气层解释标准。研究认为:含膏白云岩是盆地中东部风化壳主要储层类型,膏模孔是主要储集空间;储层低孔低渗,溶孔发育的非均质性加剧了储层非均质性;密度-深侧向电阻率交会图版可以很好地区分灰岩和白云岩,声波时差-深侧向电阻率交会图版也有较好的识别效果;应用声波时差-深侧向电阻率交会图版和密度-深侧向电阻率图版可以确定气层的电性下限并对气层进行有效识别。     

利用染色示踪与图像处理术研究根系对土壤大孔隙的影响

以定西安家沟流域油松、柠条根部土壤为例介绍了染色示踪和图像处理技术在土壤大孔隙研究中的应用,分析根系对土壤大孔隙的影响.将配制好的示踪溶液沿树基部渗入土壤,可获得具有颜色深浅不同的土壤染色剖面.土壤孔隙越大,充斥的染料溶液就越多,所染的颜色就越深,反之则浅.据此利用地理信息系统软件ArcGIS和遥感图像处理软件ERDA...     

浅谈水库诱发地震问题

文章通过统计数据阐述水库诱发地震的因素、地震特征和地震的成因机制,浅析水库诱发地震产生的地质灾害。