Numerical modeling of three‐phase dissolution of underground cavities using a diffuse interface model     

H. Luo  F. Laouafa  J. Guo  M. Quintard 《国际地质力学数值与分析法杂志》2014,38(15):1600-1616

Natural evaporite dissolution in the subsurface can lead to cavities having critical dimensions in the sense of mechanical stability. Geomechanical effects may be significant for people and infrastructures because the underground dissolution may lead to subsidence or collapse (sinkholes). The knowledge of the cavity evolution in space and time is thus crucial in many cases. In this paper, we describe the use of a local nonequilibrium diffuse interface model for solving dissolution problems involving multimoving interfaces within three phases, that is, solid–liquid–gas as found in superficial aquifers and karsts. This paper generalizes developments achieved in the fluid–solid case, that is, the saturated case [1]. On one hand, a local nonequilibrium dissolution porous medium theory allows to describe the solid–liquid interface as a diffuse layer characterized by the evolution of a phase indicator (e.g., porosity). On the other hand, the liquid–gas interface evolution is computed using a classical porous medium two‐phase flow model involving a phase saturation, that is, generalized Darcy's laws. Such a diffuse interface model formulation is suitable for the implementation of a finite element or finite volume numerical model on a fixed grid without an explicit treatment of the interface movement. A numerical model has been implemented using a finite volume formulation with adaptive meshing (e.g., adaptive mesh refinement), which improves significantly the computational efficiency and accuracy because fine gridding may be attached to the dissolution front. Finally, some examples of three‐phase dissolution problems including density effects are also provided to illustrate the interest of the proposed theoretical and numerical framework. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

辽阳灯塔M_S5.1地震震源深度分析     

谢弘臻  王九洋 《中国地震》2018,34(4):704-712

对不同震中距台站的记录采用入射角法、s PL-Pg等震相到时差,对辽宁地震台网记录采用单纯形法研究了辽阳灯塔5.1级地震的震源深度。结果表明,该地震震源深度应为14km,略大于目录给出的10km。利用四川松潘台、青海湟源台的远台记录也得到同样的结果。通过对辽宁1970年以来5.0级以上地震进行分析发现,辽宁地震的震源分布存在东西两侧偏深、中部偏浅、中部地区南浅北深的统计规律,灯塔地震震源深度符合该统计规律。  相似文献   

水动力条件对沉积物-水界面氧通量的影响   总被引：2，自引：0，他引：2  

郑阳华  邹浩东  何强  李宏  张青  陈德敏  艾海男 《湖泊科学》2018,30(6):1552-1559

氧环境决定了水体沉积物中各种生命所需元素的最终归趋，沉积物-水界面是水相与沉积物相氧传递的重要场所，而水动力条件是影响沉积物-水界面氧传递的重要因素.选择三峡库区一级支流御临河为研究对象，根据长年监测数据建立实验室模型，采用声学多普勒流速测试仪及微电极测试系统构建了非侵入式涡度相关测试系统，探究了不同水动力条件对沉积物-水界面氧通量的影响.结果表明：水体静止状态下沉积物-水界面溶解氧浓度随时间的增加而减少，非静止状态下随时间的增加而增加；沉积物-水界面氧通量随水体流速的增加而增加.根据氧通量求解对应流速下垂直涡动扩散系数并进行线性拟合，当水体流速为0.01~0.14 m/s时，垂直涡动扩散系数与水体流速的相关性最好，此时沉积物-水界面氧通量的传递以涡动扩散为主导.  相似文献   

One-dimensional consolidation of soil under multistage load based on continuous drainage boundary     

Yi--> Tian  Wenbing Wu  Guosheng Jiang  M. Hesham El Naggar  Guoxiong Mei  Meijuan Xu  Rongzhu Liang 《国际地质力学数值与分析法杂志》2020,44(8):1170-1183

In engineering practice, a rapid loading rate can result in ground failure when the strength of soft soils is relatively low, and a multistage loading scheme is always utilized to deal with this situation. Firstly, under a multistage load and the continuous drainage boundary, an analytical solution of excess pore-water pressure and consolidation degree is obtained by virtue of the superposition formula of excess pore-water pressure, and a more general continuous drainage boundary under arbitrary time-dependent load is developed. Then, a comparison with existing analytical solutions is conducted to verify the present solution. A preliminary attempt on applying the continuous drainage boundary into the finite element model is made, and the feasibility of the numerical model for the one-dimensional consolidation under the continuous drainage boundary is verified by comparing the results calculated by FEM with that from present analytical solution. Finally, the consolidation behavior of soil is investigated in detail for different int erface parameters or loading scheme. The results show that, in land reclamation projects, a horizontal drain should be placed close to the boundary with a smaller interface parameter to improve the consolidation efficiency. The degree of consolidation is also related to the applied time-dependent load and interface parameters.  相似文献   

地震前兆数据库系统共享接口设计与实现     

王军  李正媛  黄经国  刘春国  周克昌 《震灾防御技术》2018,13(3):709-717

为解决分析预报等相关专业软件访问前兆数据库时存在的性能与安全问题，本文设计了地震前兆数据库系统共享接口软件。该软件可以隔离数据库与应用程序，对应用程序的数据使用情况进行审计与控制，切断非法、低效的数据访问请求；同时，使用连接池、数据缓存和数据压缩等技术提高前兆数据的访问速度。软件无需安装Oracle客户端，易于使用，屏蔽了数据库表结构的复杂性。  相似文献   

构造-岩性油藏油水微观分布规律与主控因素探讨     

张创 《地质与勘探》2011,47(3):518-523

在对油水接触面形态和油水过渡带厚度的分布规律进行定量分析的基础上,以苏北盆地花17断块为例,结合油井生产动态特征分析了构造-岩性油藏中油水分布规律,并探讨了其影响因素.结果表明,在实际油藏中油水接触面是一个呈波状起伏的面,其在自由水面以上的高度随残余油饱和度下的毛管压力增大而抬高;油水过渡带厚度仅与束缚水饱和度和残余油...  相似文献   

基于两种颗粒体模型的巷道围岩应力应变分析     

伍小林  王学滨  潘一山 《中国地质灾害与防治学报》2011,22(4):56-62

本文将岩石视为颗粒体材料,采用两种模型对巷道围岩的应力、应变及破坏区的分布规律进行了数值模拟。第一种模型是连续介质模型,其中考虑了颗粒、界面及基体。第二种模型是将第一种模型中的基体去掉。研究结果表明:当基体强度参数降低较少时,巷道围岩中的环向和径向应力在传统结果附近波动;当基体强度参数降低较多时,两种应力的波动幅度提高,而且,基体位置的应力向其周围的颗粒或界面转移。第二种模型结果的波动幅度更大。随着基体强度参数的降低,巷道围岩中的应变集中区向深部转移,形成相互交织的滑移线网,滑移线网的位置主要位于基体和界面中,这与第二种模型的结果有明显的差异(多个环向的应变集中区)。  相似文献   

核磁共振地下水探测技术在水源勘察及确定地下咸淡水界面中的应用与研究     

赵义平  汪馨竹  王文婷 《华北地质》2011,34(1):76-80

地面核磁共振找水技术是目前世界上唯一的直接找水方法.笔者通过该技术在内蒙古五原县乡镇安全饮水工程水源勘察中的应用,对如何确定地下咸淡水界面开展了研究工作.通过所获得的解译成果与钻孔资料的对比,认为在依据区域水文地质资料的基础上,用该技术确定地下咸淡水界面位置较为准确;在无区域水文地质资料的情况下,单以核磁共振解译成果能...  相似文献   

重力界面反演改进算法的比较与应用     

张冲  吴国超  宋立成  袁志明  乔中坤 《世界地质》2015,34(3):819-824

为得到更接近地下真实分布的反演界面,笔者比较分析Parker-Oldenburg反演和改进迭代反演,发现改进迭代反演方法不仅可以避免计算放大项,而且能够得到更好结果。通过理论模型,对经典Parker-Oldenburg方法和改进迭代反演方法的计算速度、迭代收敛性和结果精确性进行比较,结果表明改进迭代反演方法在保证计算速度和迭代收敛的情况下,能获得更精确的地下界面结构。通过实际数据验证了改进迭代反演的有效性和实用性。  相似文献   

水(冰):宇宙矿物     

陈丰  李雄耀  唐红  王世杰 《矿物学报》2015,35(2):255-266

水(冰)是最简单的化合物,也是宇宙中丰度最大的矿物。通常认为,水无嗅、无味,无处不在。然而,液态水或固态水却是异乎寻常的物质。水具有某些其它物质没有的,特别是赋予生命所要求的特殊性质,如氢键、水簇和kosmotrope离子等。本文综述水(冰)的结构、化学性质、物理性质、分布以及与生命的关系。  相似文献