Research on the critical conditions for clay particle release during saline aquifer freshening process     

Xilai Zheng  Ran Chen 《中国海洋大学学报(英文版)》2014,13(4):628-636

Water sensitivity phenomenon occurs during saline aquifer freshening process in seawater intrusion area, and clay particles released in the phenomenon can damage the infiltration capacity of the aquifer. In order to find out the factors and mechanisms for clay particle release, laboratory column infiltration experiments simulating saline aquifer freshening process were designed to measure the critical conditions(critical flow velocity, critical salt concentration and critical ionic strength) and force analysis for clay particle according to DLVO electric double layer theory was employed to illustrate the mechanisms for particle release. The research results showed that critical flow velocity for clay particle release is influenced by salt concentration of injecting solution. When salt concentration of injecting solution is very high, clay particles are not released, indicating that there does not exist a critical flow velocity in this situation. As salt concentration of injecting solution decreases, particles start to be released. The critical salt concentration for clay particle release is 0.052 mol L-1 in our work, which was determined by a constant-flux experiment for stepwise displacement of high concentration Na Cl solution. The critical ionic strength for clay particle release decreases as Ca2+ molar content percentage of the mixed solution of Na Cl and Ca Cl2 increases following the first-order exponential decay equation y = 0.0391e-0.266 x + 0.0015.  相似文献   

湛江地区一次冷锋型海雾微物理特征   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

吕晶晶  牛生杰  赵丽娟  张羽  徐峰 《大气科学学报》2014,37(2):208-215

利用2010年3月31日—4月2日冷锋天气系统影响下湛江海雾综合观测资料,分析了海雾的微物理特征及海雾过程中气溶胶粒子谱的演变特征。结果表明,海雾的生消与风场密切相关,海雾生成和发展与较强的ESE气流相联系,而弱的NE气流则会促使海雾减弱或消散。湛江海雾的雾滴数浓度为100~102cm-3,液态含水量为0.001~0.232 g·m-3,雾滴平均半径小于10μm,雾滴峰值半径多位于1.4μm。海雾雾滴谱分布以单调递减谱为主,谱宽超过20μm,且雾发展过程中雾滴谱谱宽存在突然增宽和迅速减小的现象。海雾过程中雾滴数浓度的变化主要是由半径小于5μm的雾滴数密度变化引起的。海雾过程对气溶胶粒子的湿清除效果并不显著,雾过程中粒径小于0.1μm和大于4μm的气溶胶粒子数密度显著减少,但在雾消散后又迅速恢复到雾发生前的水平。  相似文献   

海底双相随机介质声反射的SVM神经网络分类识别研究     

尤加春  李红星 《海洋学报》2014,36(3):134-142

考虑海底沉积介质为双相介质,为了更好地模拟实际海底底质的不均匀性,将随机介质理论引入双相介质理论。首先,通过基于随机-双相介质理论的高阶有限差分数值技术模拟计算海底底质分别为泥质砂、泥、泥质砾时的地震反射波信号。然后利用小波变换分别求取不同底质的一次反射波的包络作为其特征向量,最后利用基于粒子群智能算法优化的支持向量机神经网络对这些反射波信号进行分类识别。为了进一步考察所用方法的抗噪能力,对正演得到的海底底质反射波信号分别加入10%、30%、50%的高斯白噪音之后再进行分类,支持向量机仍然取得了较好的分类预测效果。基于上述正演模拟及分类识别方法的论证,提出了一套行之有效的微机软件模拟海底沉积物分类识别的一般化流程,这将有利于开展海底沉积物反射特征的进一步研究。  相似文献   

基于PIV技术不同形式防波堤周围涡旋场特性研究(英文)     

郄禄文  夏乾  张翔  蒋学炼 《海洋通报(英文版)》2014,(2)

深水防波堤周围流场存在复杂的紊动变化,防波堤较容易发生失效破坏。本文利用PIV技术,基于模型实验,对规则波作用下防波堤周围的速度流场及其涡流特性进行了实验研究,获得了规则波流场的瞬时速度分布。通过对不同型式防波堤在不同的水力条件下的波浪流场实验数据的分析,定量地研究了防波堤堤身水域的涡旋流场的水力特性。  相似文献   

2009年初冬山东一次暴雪过程粒子谱特征分析   总被引：5，自引：2，他引：3  

周黎明  王俊  龚佃利  张洪生 《气象》2014,40(1):59-65

为了研究降雪过程中粒子微物理特征,利用架设在济南南部山区的一台THIES激光降水粒子谱仪获取的2009年11月11—12日强降雪过程中降水粒子谱资料,对降雪粒子微物理参量演变特征、粒子谱及速度谱分布特征进行了分析。结果表明,(1)此次降雪天气过程中降水强度与数浓度、最大直径和雷达反射率因子间均具有一定的正相关性;降水强度与最大直径的关系极为密切,粒子的大小直接决定降水强度的大小。(2)降雪过程中谱型分布以单峰型和指数型为主,各粒径档内数浓度分布存在不均匀性,但数浓度峰值直径主要集中在0.5 mm处。(3)粒子速度谱均以单峰结构分布,下落末速基本位于0.375~2 m·s~(-1)之间,随直径的增大几乎没有变化。  相似文献   

岩石颗粒破碎的尺寸效应     

徐永福  王益栋  奚悦  褚飞飞 《工程地质学报》2014,22(6):1023-1027

固体颗粒破碎强度的尺寸效应是一种普遍存在的现象,冰块、岩石颗粒、陶瓷和混凝土块等的破碎强度都表现出随颗粒直径增加而减小的现象,分形模型为解释固体颗粒破碎强度的尺寸效应提供了可行的方法。本文采用Steacy和Sammis分形模型模拟了岩石颗粒压碎特征,分析岩石颗粒破碎后的颗粒分布规律,给出颗粒破碎分维的确定方法,建立颗粒压碎强度与粒径的理论关系,颗粒破碎强度与颗粒粒径的关系用分维D表示为fdD-3。已有的颗粒破碎分布的数据表明,岩石颗粒破碎的分维大约为2.50～2.60,颗粒破碎强度符合用分维表示的尺寸效应。  相似文献   

自钻式原位剪切旁压模型不同固结荷载颗粒流数值试验   总被引：1，自引：0，他引：1  

张亚飞  徐光黎  申艳军 《岩土力学》2014,299(2):591-600

自钻式原位剪切旁压仪具有扰动小,能同时测出不同深度土的变形和强度参数,在精确测定土体参数方面具有广阔的应用前景。然而,目前受分析手段与研究水平的限制,对SBISP多级加载过程中周围土体的变形响应研究较少,而土体变形参数的确定与其变形机制是密切相关的。基于此,应用PFC3D颗粒流程序对不同固结荷载SBISP模型进行了仿真数值试验,试验结果表明:随着剪应力的逐级施加,中间区域颗粒的位移量不断增大,且位移矢量方向性更加显著,在第5级剪应力作用下,影响区域位移矢量形状呈现为倒锥形;而随着上覆固结压力的增大,探头周围试样的受影响范围逐渐变小;在探头作用下球颗粒的运动轨迹呈台阶状,台阶形态随距探杆中心距离增大而趋于平缓,球颗粒的Z向位移量亦随之呈负指数形式衰减;此外,剪应力与探头摩擦系数呈正相关关系,但当摩擦系数达到某一阈值时,剪应力-位移曲线不再变化。其研究成果对于深入开展SBISP试验多级加载过程中影响域内土体变形过程与变形模量之间关系研究具有重要启迪意义。  相似文献   

胶东控矿断裂断层泥形成与演化:以新立金矿床为例     

杨林  王庆飞  刘学飞  张尧  管涛  潘瑞广  冯跃文 《大地构造与成矿学》2014,(4)

胶东半岛中生代金矿床具有重要的经济价值,其蚀变和矿化均受北东向断裂控制。例如,位于胶东半岛西北部的新立金矿床受区域三山岛-仓上断裂(F1)和次级断裂(F2)控制,其中F1广泛地控制蚀变和矿化,F2仅分割黄铁绢英岩化蚀变和钾化蚀变。本文选取新立金矿床F1和F2的断层泥为研究对象,通过显微观察,矿物组成测定,激光粒度分析等多种手段,探讨断层泥物质组成、矿物成因、演化阶段及其在成矿过程中的作用。矿物学分析表明F1断层泥主要成分为高岭石和石英,含少量黄铁矿、伊利石和石膏;F2断层泥含有大量的石英和绢云母以及少量高岭石和伊蒙混层。根据矿物共生关系和相图分析得出,高岭石是绢云母反应形成的,伊利石由高岭石转化所致,伊蒙混层是高岭石转化为伊利石的中间产物,这些矿物之间的转化反映了aK+或aK+/aH+连续减小。F1断层泥中黄铁矿和F2断层泥中石英和绢云母可能为围岩残留,石膏是次生风化的产物。F1断层泥的粒度分布曲线呈单峰型、复式双峰和三峰型,其粒度分布分维值为2.61~2.82;而F2断层泥仅呈简单双峰型,分维值为2.46~2.52,表明F1断层泥组份经历颗粒旋转磨蚀阶段,F2断层泥组份处于约束碾磨阶段。综上所述,水岩反应和构造磨蚀在断层泥的形成过程中扮演重要角色,两者在主断裂F1中更强烈、复杂。鉴于F2产出位置和断层泥特征,我们推断F2为成矿后构造。断层泥中大量的黏土矿物、高度分化的颗粒粒度以及定向的显微构造导致低的横向渗透性,使断层作为障碍层阻隔成矿流体并形成差异的蚀变矿化带。  相似文献   

鄱阳湖沙地沉积物粒度特征及其影响因素北大核心CSCD     

张雯  杜丁丁  李志文  吴汪洋  李向洁  白永会 《中国沙漠》2022,42(5):122-132

鄱阳湖沙地是亚热带湿润区典型风沙化土地,土地沙化问题严峻。鄱阳湖沙地研究多在小范围开展,研究意义有限,应在多处进行沙地粒度比对研究。选取庐山市、都昌县、永修县和南昌市新建区等沙地样品57个,分析其粒度特征。结果表明:(1)鄱阳湖沙地主要由中沙、细沙和粗沙组成,三者总含量超90%;Mz均值为1.79Φ,分选较差,呈正偏和尖锐分布;(2)鄱阳湖沙地不同土地类型沉积物表层(0-5 cm)与20-40 cm深度粒度特征存在一定差异,固定沙丘、半固定沙丘、流动沙丘和河滩表层比20-40 cm深度粒径大,但流动沙丘和湿地草滩表层分选优于20-40 cm深度;湿地草滩和河滩优势粒级含量和粒度参数有别于沙丘;(3)鄱阳湖沙地固定沙丘、半固定沙丘和流动沙丘为风成沉积;河滩以河流作用为主,风蚀为辅;湿地草滩是在风力和水动力共同作用下形成的。鄱阳湖沙地沿盛行风向从南到北S、SK、K依次减小,风沙运动多以两跳一悬式为主,以就地起沙为主,河滩湖滩作为补充。  相似文献   

干涸尾闾湖盆区泥漠地表磨蚀释尘特征     

曲书锋  张国明  刘连友  李力  肖雨婷  向明珠  孙煦然  韩旭娇 《中国沙漠》2022,42(4):81-88

沙粒的表面磨蚀效应是地表产尘、释尘的重要机制,针对干湖盆泥漠地表开展磨蚀释尘实验研究,对理解干湖盆地表风蚀过程及盐碱尘暴形成机理具有重要意义。对采自西居延海干涸湖盆泥漠地表土样进行室内磨蚀模拟实验,研究了不同粒级（细、中、粗）沙粒不同落沙角度（30°,45°,60°）的磨蚀效应。结果表明：（1）泥漠地表磨蚀实验中能够产生明显释尘效应的沙粒粒级阈值为中沙（0.25 mm<M_d<0.50 mm）;（2）磨蚀粒径粒级相同时,磨蚀角度会对泥漠地表磨蚀释尘速率产生影响,磨蚀量的角度排序为60°>30°>45°,但同一粒级3种角度下的磨蚀释尘率差异不显著。（3）磨蚀角度为45°时,计算了泥漠地表的质量磨蚀率与能量磨蚀率,其中中沙为0.04 g·kg^-1、0.43 g·J^-1,粗沙为0.08 g·kg^-1、0.74 g·J^-1,极粗沙为0.26 g·kg^-1、2.54 g·J^-1;在磨蚀沙粒粒级倍增而磨蚀角度不变情况下,泥漠地表磨蚀释尘率与能量磨蚀率未发生正比例线性增长变化。  相似文献