压力溶解对颗粒聚集岩体中热-水-应力耦合影响的数值模拟     

张玉军  杨朝帅  徐刚 《岩土力学》2014,35(5):1461-1469

在自主研制的孔隙介质热-水-应力耦合有限元程序中引入Taron等提出的颗粒聚集体的压力溶解模型,针对一个假设的实验室尺度且位于非饱和石英颗粒聚集岩体中的高放废物地质处置模型,拟定两种计算工况：（1）孔隙率和渗透系数是压力溶解的函数;（2）孔隙率和渗透系数均为常数,进行4 a处置时段的数值模拟,考察了岩体中的温度、颗粒界面水膜及孔隙中的溶质浓度、迁移和沉淀质量、孔隙率及渗透系数、孔隙水压力、地下水流速和应力的变化、分布情况。研究结果表明：工况1计算终了时,压力溶解使得孔隙率和渗透系数分别下降到初始值的43%～54%、4.4%～9.1%。在核废料释热温度场的作用下,工况1、2中的负孔隙水压力分别为初始值的1.00～1.25倍、1.00～1.10倍,前者表现了压力溶解的明显影响;两种工况的岩体中的应力量值及分布基本相同。  相似文献   

上横山多层页岩矿床低强度相似材料试验模型研究     

叶义成  施耀斌  王其虎  姚囝  鲁方  岳哲 《岩土力学》2014,35(Z2):114-120

通过相似配比试验,研制不同砂胶比的低强度相似材料,分析了砂胶比和胶结材料中水泥含量对其物理和力学性质的影响及其变化规律。根据上横山多层页岩矿床赋存条件和相似模拟试验要求,确定了3个可行的、有效的相似材料配比,结合相似模拟条件构筑了多层页岩矿床相似材料模型。试验结果表明,相同砂胶比的低强度相似材料的密度、抗压强度、弹性模量和泊松比均随胶结材料中水泥含量的增加而增大;密度、孔隙率、弹性模量和泊松比在低砂胶比条件下具有更小的波动性。进一步研究发现,选择的低强度页岩相似材料实际相似常数与设计相似常数误差≤1.77%;利用数值模拟回采矿床矿柱的变形特征与相似模拟试验基本相似,应变变化幅度≤8.76%,试验模型在多层页岩矿床模型试验研究上具有一定的合理性。研究结果为有效的进行多层页岩矿床地下开采研究提供科学依据和试验基础。  相似文献   

基于混合边界条件的有限单元法GPR正演模拟   总被引：6，自引：6，他引：0       下载免费PDF全文

冯德山  陈承申  王洪华 《地球物理学报》2012,55(11):3774-3785

从Maxwell方程组出发,推导了探地雷达(GPR)有限元波动方程.阐述了透射边界条件和Sarma边界条件的原理,推导了这两种边界条件的理论公式;通过在衰减层内加入过渡带优化了Sarma边界条件的加载方法,压制了介质区和衰减层交界面处的人为反射.考虑到透射边界条件与Sarma边界条件不同的理论机制,提出了一种结合透射边界条件和Sarma边界条件的混合边界条件,它利用Sarma边界条件对到达边界区域的GPR波能量衰减功能和透射边界对GPR波能量的透射功能,使GPR波经过Sarma边界条件的衰减吸收后,再通过透射边界条件将剩余能量透射出去,集成了二者的优势.并以二维均匀模型中的中心脉冲激励源方式为例,通过Matlab程序实现,以GPR的全波场快照的直观方式,对比了有、无边界条件及不同边界条件对人工截断边界的处理效果,说明了该混合边界条件对到达截断边界处的GPR波的处理优于单一边界条件.最后,以基于混合边界条件的有限单元法对两个典型的GPR地电模型进行了正演模拟,指导了GPR数据处理与工程实践.  相似文献   

数值模拟在沂水铁矿区地下水环境影响评价中的应用   总被引：1，自引：0，他引：1  

周晓雪  付佳妮  刘建霞  孙建明 《山东国土资源》2013,29(9)

地下水数值模拟在矿区地下水环境评价中应用较少,通过对山东沂水铁矿矿区进行水文地质详细勘察,建立了尾矿库及矿区地下水水流及水质数学模型,预测和评价了该矿建设实施过程中对地下水环境可能造成的直接影响和间接危害。结论为矿山建设阶段和运行阶段正常情况下,尾矿区水位水质变化对地下水环境没有明显的影响,非正常情况或者事故状态下,预测污染因子在泄漏点附近一定范围出现超标现象;采矿区矿井排水对当地浅层地下水位影响较大。针对这种影响和危害提出防治措施,为沂水铁矿建设项目选址决策、工程设计和环境管理提供科学依据。  相似文献   

山东莱芜煤田潘西煤矿深部煤层特征及赋煤规律浅析          下载免费PDF全文

刘书锋  高继雷  乔增宝  张锡明  戚树林  白福英  韩姗  赵体群 《山东国土资源》2013,29(7):36-39

石炭-二叠纪是山东省的主要聚煤时期之一,通过对潘西煤矿深部煤层特征和赋煤规律的分析、研究,在箕斗状反倾向盆地,"震钻结合,地震先行,钻探验证"、"就煤找煤"寻找石炭-二叠纪煤层的思路,取得了较好的深部找煤效果。  相似文献   

准噶尔盆地中部1区块侏罗系三工河组油气输导特征分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘德志  许涛  张敏  张曰静 《东北石油大学学报》2013,(2):9-16,5

分析准噶尔盆地中部1区块侏罗系三工河组油藏输导格架构成及输导特征对油气分布的控制机制.研究区内砂岩输导层包括J1s12输导层及J1b1输导层,对2套输导层的分布及成因类型进行综合评价,认为J1s12砂体为区内主要输导层;将区内断裂体系划分为深层油源断裂与浅层层间断裂,前者是油气垂向输导的最主要通道,后者是油气向圈闭聚集的重要通道.结果表明:现今构造格局不是准中1区块岩性油气藏成藏控制因素,成藏期主要输导层J1s12古构造脊控制油气运移方向,油源断裂沟通的圈闭及输导层古构造脊上与层间断层沟通的圈闭是油气聚集的主要场所.  相似文献   

塔中地区顺9井区柯坪塔格组黏土膜成因及其油气地质意义     

万友利  张哨楠  古娜  丁晓琪  孟祥豪 《东北石油大学学报》2013,37(3):65-73,127,128

为寻觅致密砂岩储层中发育的优质储层提供理论依据,分析铸体薄片鉴定、扫描电镜资料、结合压汞及物性资料.结果表明:塔里木盆地塔中顺9井区志留系柯坪塔格组沥青砂岩中发育的黏土矿物薄膜形成于成岩早期(同生成岩期),以自生式为主,含少量原生式黏土膜;黏土膜的发育与分布受到沉积作用、成岩环境及成岩温压系统的共同控制,早成岩期(同生期)发育的黏土膜在中—低压实强度下对储层的孔隙保护具有一定的建设性作用,因其占据一定的孔喉空间,又降低储层的渗透率,随着埋深增大,黏土膜矿物成分也逐渐向伊利石转化并分布在孔隙中,伊利石赋存状态也由蜂窝状变为毛发状、丝网状及搭桥状,分割甚至堵塞孔隙,使得储层砂体渗透率大幅度降低;沉积环境中的沉积微相对黏土膜发育与分布的控制体现在中—下临滨微相中黏土膜较为常见,而在上临滨—前临滨微相中,因水体的淘洗降低储层砂体中的泥质含量,黏土膜不发育,储层砂体中的黏土膜含量制约储层质量,发育黏土膜的井段储层孔隙度大于不发育黏土膜的井段,黏土膜含量在0.5%～5.0%井段的储层孔隙度要好于黏土膜含量超过5.0%井段的.  相似文献   

基于WRF模式数据和CASA模型的青海湖流域草地NPP估算研究   总被引：4，自引：1，他引：3  

郑中  祁元  潘小多  葛劲松  聂学敏 《冰川冻土》2013,35(2):465-474

植被净初级生产力(NPP)是研究陆地碳循环过程的核心内容, 而高海拔区域由于气象观测数据的缺乏造成模型对其估算的不准确.在WRF模式气象数据和SPOT-VEGETATION遥感影像的基础上, 利用CASA模型对青海湖流域2000-2010年的草地NPP进行了估算, 经过实地样方数据和其他模型数据的验证后, 分析了青海湖流域近11 a来草地NPP的空间分布格局和时间变化特征.结果表明: 1)在气象观测资料缺乏的青海湖流域, WRF模式的气象数据能较好地应用到模型中, CASA模型对该区域草地NPP的模拟精度较高; 2)2000-2010年青海湖流域草地年均NPP为2.71×10¹²gC·a^-1, 单位面积草地NPP为145.71 gC·m^-2·a^-1; 空间分布上呈现出由东南向西北随着海拔升高逐渐下降的格局, 在海拔3 200~3 500 m的区域草地单位面积的NPP达到最大; 3)2000-2010年青海湖流域草地NPP年际变化明显, 近11 a呈现出明显的增加趋势, 增加区域主要分布在环湖地区; 年内季节变化显著, 夏季NPP占到全年的57.36%; 4)对NPP和气象站点太阳辐射、 气温、 降水数据进行相关性分析, 发现影响青海湖流域草地NPP变化的主要驱动力是气温.  相似文献   

线性抽样及分形理论在景观异质性研究中的应用   总被引：3，自引：1，他引：2  

武鹏飞  周德民  宫辉力 《地理研究》2013,32(8):1391-1401

景观异质性是景观生态学研究的核心,对景观格局、动态和功能具有决定作用。将线性抽样与分形理论相结合的方法应用于景观空间异质性的表达中,相比于传统方法,可以定量表达景观类型在空间序列中的组合规律,而该组合规律可以作为指标来测度景观空间异质性的高低。景观类型在空间序列中的组合越复杂,则景观的空间异质性越高。该方法以景观类型空间序列的线形图像为基础,利用分形理论计算线形图像的分维,以分维数值的大小来表达景观空间异质性的高低。但样线的布设方法、分维计算方法以及景观分类系统的不同都会对分维数值产生影响。以妫水河流域为试验区,对该方法的适用性进行验证,结果表明,该方法可以有效表达景观空间异质性的高低。  相似文献   

高逼真度虚拟森林环境的半球成像方法模拟分析     

甘龙飞  邹杰  唐丽玉  陈崇成  黄洪宇 《地球信息科学学报》2013,15(3):345-355

半球成像方法可广泛应用于植被结构参数及冠层光合有效辐射测量等领域。高逼真度虚拟森林环境的半球成像方法模拟及验证可用于定量评估半球成像方法测量精度及地面验证研究。但高逼真度虚拟森林环境下半球成像方法模拟面临场景复杂度高、面片数巨大、模拟效率低等难题。首先,论文以高逼真度虚拟森林环境构建原理建立了不同林分密度、树木分布模式、场景大小及树木种类等特征的虚拟森林环境库;然后,在采用光线跟踪算法开展半球成像方法模拟时,对比分析了4种数据结构分割平面搜索方法,即空间中分法、对象中分法、启发式排序法和启发式BIN分区法,结果表明,启发式排序法性能最佳;最后,以高逼真度虚拟森林环境库,对比分析了传统方法、Kdtree、BVH、Octree 4种数据结构方案组织、管理单树几何模型及虚拟森林场景两级数据集效率,并选择场景节点遍历数、单树几何模型节点遍历数、单树几何模型遍历数、面片遍历数及平均计算时间等参数作为衡量数据结构组织方案性能的定量化指标,研究发现Kdtree数据结构方案较其他3种数据结构方案更为优越,因此,其可作为高逼真度虚拟森林环境库的半球成像方法模拟之首选。  相似文献