CO2吸附对煤岩热弹性模型影响的理论解释     

白冰  李小春  刘延锋  方志明  张勇 《岩土力学》2006,27(11):1974-1976

引入煤岩对气体的吸附势函数，并假定吸附势函数是引起多孔介质变形和应力的一个因素，给出了考虑CO2吸附的煤岩热弹性模型的一般形式，分析了CO2吸附对煤岩热弹性模型的影响。结果表明，在弹性范围内，吸附势函数是通过改变热传导方程和热传导的热力学限制条件来间接影响介质的应力和变形的。而对应力一应变之间的关系表达式的形式没有影响。一旦给出自由能函数和吸附势函数的形式，就可以确定考虑气体吸附条件下介质的热弹性本构模型。  相似文献   

中国西南岩溶关键带结构与物质循环特征   总被引：1，自引：0，他引：1  

曹建华  杨慧  张春来  吴夏  白冰  黄芬 《中国地质调查》2018,5(5):1-12

岩溶关键带调查研究的目标是揭示岩溶生态系统的动态平衡和演化机制,旨在为经济社会提供资源环境服务的可持续管理对策,指出在合理的人为活动下增强岩溶关键带韧性的办法及修复受损部位的有效途径。碳酸盐岩作为可溶岩,赋予了岩溶关键带在结构上及物质循环过程中的岩石圈-生物圈相互作用等方面的若干特殊性。该文以中国西南岩溶区为例,总结了诸多学者的研究成果,揭示了从桂林岩溶区到重庆武隆岩溶区,岩溶关键带发育厚度由几米逐渐增厚至1 000 m的区域差异; 岩溶关键带的垂向物质循环过程以土壤-表层岩溶带为中心环节,而在横向上则呈现“岛屿状”镶嵌分布特征,地表生态具脆弱性; 岩溶关键带碳循环过程包括岩溶碳循环和生态碳循环两部分,碳汇则由植物碳汇、土壤碳汇和岩溶碳汇组成,初步估算其碳汇通量为64.36 t/(km²·a)。  相似文献   

非饱和冻土水汽迁移与相变过程的光滑粒子法模拟     

杨高升  白冰  姚晓亮  陈佩佩 《岩土力学》2021,(1):291-300

为了研究多年冻土表层的水热分布情况,在非饱和冻土的能量守恒方程和水分迁移的质量控制方程的基础上考虑冰水相变和水汽相变过程,并考虑水汽运移传热及温度势对水汽迁移的影响,建立了非饱和冻土的水-热-汽耦合模型。采用光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,简称SPH)方法可方便地计算它们的演化过程。为此,在计算中先求解能量守恒方程的含冰量及气态水含量,再对未冻水含量和温度场进行求解,从而实现了温度场与水汽场的耦合。在此基础上,模拟计算了第1类热边界条件下半无限空间介质内非稳态温度场、体积含水率及水汽通量的分布情况,并将计算结果与未考虑耦合的解析解进行比较,结果显示水汽耦合的作用不容忽略。最后,针对处于季节性周期温度边界下路基的水热场的分布情况进行计算。研究表明,相比于水-热耦合模型,所建立的水-热-汽耦合模型得到的计算结果更为接近实际监测结果,可很好地揭示非饱和冻土中的水热汽迁移特征及其相变过程。  相似文献   

气候变暖背景下黄河流域干旱灾害风险空间特征   总被引：3，自引：1，他引：2  

韩兰英  张强  马鹏里  王有恒  黄涛  贾建英  王鑫  王小巍  刘卫平  李丹华  卢国阳  黄鹏程  白冰 《中国沙漠》2021,41(4):225-234

黄河流域是中国重要的经济带和经济增长极,也是人口密集暴露、特色农业种植和重点生态承载区。在全球变暖和极端降水事件频发的气候背景下,近年来黄河流域干旱灾害变化特征异常突出,新形势下该流域的干旱灾害风险及其对气候变化的响应机制需进一步深入认识。本文利用1960年以来黄河流域122个国家气象站逐日气象数据,结合遥感、社会统计和地理信息数据与技术,基于灾害风险理论,建立致灾因子危险性、孕灾环境脆弱性、承灾体易损性和防灾减灾能力可靠性4个因子的干旱灾害风险指标体系和模型,详细分析了黄河流域干旱灾害风险变化特征和区域差异性及其气候变化的影响机制。结果表明：黄河流域干旱灾害风险分布格局具有明显的地带性和复杂性,流域区域差异显著,总体是中下游风险高于上游,高风险区主要位于黄河流域中下游,致灾因子危险性是黄河流域干旱灾害风险的主导因子,其次是孕灾环境脆弱性和防灾减灾能力可靠性,而承灾体易损性贡献量相对最小。干旱灾害风险影响机制的区域差异也很显著,上游是孕灾环境脆弱性和防灾减灾能力可靠性的影响大于致灾因子和易损性,中游则是致灾因子、易损性和防灾减灾能力对干旱灾害风险的贡献度大,下游是干旱致灾因子起主导作用,致灾因子危险性和承灾体易损性控制了风险总体格局。黄河流域干旱灾害风险变化规律以及对气候变化的响应异常复杂,流域干旱灾害风险主要受季风气候和复杂地形的影响,还受社会经济发展水平、人口暴露度和水资源供需矛盾等多种要素的影响。该研究对黄河流域生态文明建设,粮食安全保障和国家发展战略具有重要意义。  相似文献   

桂林毛村岩溶区自然植被土壤团聚体中腐殖质组成初步研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

杨慧  白冰  谢银财  曹建华 《中国岩溶》2016,35(1):19-26

探索土壤有机碳物理保护与化学保护的关系,有助于揭示土壤固碳和培肥机理,明确不同粒级团聚体和不同腐殖物质组分对土壤固碳和肥力的贡献。本研究对岩溶区自然植被土壤团聚体中腐殖质含量进行了研究,结果表明:(1)灌丛和林地土壤团聚体中有机碳含量总体上均表现为随着土层深度的增加逐渐下降,而在不同土层深度随着团聚体粒径范围的变化则有机碳含量的变化规律则不同,无明显一致的规律;(2)两种土地利用方式各粒径团聚体中胡敏酸和富里酸均比全土小。这可能是由于在湿筛分离团聚体的过程中溶于水的那部分胡敏酸和富里酸成分被损失掉;(3)各腐殖质组分随着团聚体粒径范围的减小在两种自然植被上均无明显一致的规律,但胡敏酸和富里酸总量则基本表现为随着团聚体粒径范围的减小而逐渐升高,即在0.25mm和0.5~0.25mm粒径范围团聚体中最大;(4)两种自然植被土壤各土层中和各团聚体中胡敏酸/富里酸(HA/FA)基本上表现为小于1,这主要是因为研究区温度相对较高,湿度较大,植被覆盖度大,微生物降解作用强所致。  相似文献   

循环剪切荷载作用下软土的力学性状研究     

白冰  聂庆科  胡建敏  商卫东 《工程地质学报》2008,16(3):348-353

利用从现场取得的原状土样,通过室内动三轴试验对循环荷载作用下的变形、孔压和强度特性进行研究。试验研究主要考虑了周围固结压力、循环剪切应力比、荷载频率和循环次数等因素的影响。研究表明,在循环荷载作用下,孔隙水压力和轴向应变均是一个波动上升的过程。当循环应力比增大时,动孔隙水压力变化幅值显著增加,而残余孔压也较大。同时,孔隙水压力值也随着周围压力的增大而明显增大。当作用荷载频率比较大时,需要更多的循环次数才能达到小频率作用荷载能达到的孔隙水压力值。但是,随着循环荷载作用次数的增加,频率对孔隙水压力的影响有减小的趋势。  相似文献   

模型机航空近景摄影测量系统的开发和应用     

李小春  杜学飞  秦子建  白冰  任伟 《岩土力学》2009,30(2):318-322

对于通行困难或作业危险地区的工程,现有大多数位移监测技术耗时耗力,甚至无法实施。卫星遥感、航空摄影测量等技术虽然不受场地条件限制,但测量精度较低,后者还受航空管制等政策的限制。既不受场地条件制约,又有较高精度,且不受航空管制的高效、低成本的位移测量技术具有广泛的应用领域和前景。为此,开发了基于微型模型机的航空近景摄影测量系统。该系统已成功用于阳朔月亮山的低空航拍和大冶铁矿东露天高陡边坡地质调查以及地形测量,取得了良好的效果。  相似文献   

湿度应力场理论的证明   总被引：1，自引：0，他引：1  

白冰  李小春 《岩土力学》2007,28(1):89-92

在某些工作环境下,多孔介质中流体同固体骨架之间可能发生复杂的物理化学相互作用,吸附就是各种相互作用的表观现象之一。各种相互作用都伴随能量的转化或转移。吸附引起的固体骨架的膨胀是由于固体和流体之间复杂的能量转化或转移引起的,在此认识基础上,从热力学第一定律和建立本构方程的一般方法出发,将湿度（吸附量）当作系统的状态变量,对缪协兴提出的湿度应力场理论作了严格证明,并详细分析了该理论模型的适用条件及其力学意义。认为湿度应力场本构模型同经典弹性本构模型一样,确定了一种理想物质模型,它也只是实际材料本构关系的一种理想化。  相似文献   

长江堤防基础渗透破坏类型及其防渗治理分析     

白冰  周健 《上海国土资源》2000,(1):11-14

在长江沿线堤防基础下典型地层分布特征分析的基础上,研究了长江沿线堤防基础典型的渗透破坏类型,并提出相应的防渗治理措施及若干堤防渗流稳定的研究方法。  相似文献   

核废料储库周边介质热力耦合数值分析   总被引：4，自引：2，他引：2  

白冰 《岩土力学》2004,25(12):1989-1993

以热力学和热弹性理论为基础,分析热-力相互耦合作用及其对热特性参数和力特性参数的影响。建立了非等温条件下的耦合作用控制方程,给出了相应的空间离散和时间离散形式。利用有限元法对一核废料储库的平面问题进行了计算,讨论了储库周围粘性土介质内温度场、应力场等的动态发展变化规律,并分析了耦合效应对计算结果的影响。研究表明,随时间的增长,热能由储库边壁不断向远处传导和扩散,而在空间上又处于不断变化的非等温状态,这一动态变化过程必然会诱致周围土介质内应力的产生和发展,并随温度的变化而不断变化。  相似文献