一、FORMULAE FOR AVERAGE VELOCITY OF GROUNDWATER FLOW AND EXPERIMENTAL EVIDENCE OF NON-DARCY' S FLOW THROUGH A SINGLE FRACTURE（论文文献综述）
朱慧星[1]（2021）在《天然气水合物开采储层出砂过程及对产气影响的数值模型研究》文中研究表明天然气水合物作为一种新型战略资源,因其巨大的储量而备受关注。开采天然气水合物的主要思路是通过降压、加热、气体置换、注入抑制剂等方法打破其原有的相平衡状态,使其分解为水和甲烷气并对产生的气体进行抽取回收。在流体抽取过程中,受其拖曳作用影响,沉积物颗粒可能发生脱落和运移,即出现出砂现象。这一方面可能造成地层亏空、井壁失稳等问题;另一方面,流体中携带的固体颗粒会对电潜泵、井筒等开采装置造成磨损及堵塞,影响水合物开采的持续进行。天然气水合物储层由于埋深浅、胶结程度差,更易出现出砂问题。目前,世界范围内已开展的水合物试采工程几乎都遭遇了这一问题,部分试采工程甚至因为严重的出砂而被迫提前终止。出砂问题已经成为限制水合物长期安全高效开采的重要因素。然而,水合物开采储层出砂机理还不甚明确,并且缺乏相应的数值模拟软件对出砂过程及其对产气性能的影响进行定量评价。因此,非常有必要在厘清水合物开采储层出砂机理的基础上,开发一款适用于水合物开采出砂数值模拟的程序,以实现水合物开采过程中气-水-砂产出及其互馈作用的定量刻画,为水合物长期安全高效开采提供理论支撑。本文通过对现有研究的归纳总结,采用理论分析的方法进一步明确了水合物开采储层出砂机理,即储层固体颗粒的脱落主要受地层破坏变形、流体侵蚀及水合物分解地层弱化等多重因素的影响,固体颗粒脱落之后的运移过程受到流体拖曳作用和颗粒大小与流动通道孔径尺寸之间相互关系的共同作用。通过将悬浮固体颗粒类比于溶液中的溶质,并在溶质运移质量守恒方程的基础上引入颗粒沉积滞留及启动运移等过程,实现了对固体颗粒输运过程的定量刻画。以此为基础,构建了含水合物储层固体颗粒脱落、运移刻画模型并开发了相应的模拟模块。通过采用序列耦合的方式将其与水合物开采THM（Thermal-Hydrological-Mechanical）耦合程序Hydrate Biot进行搭接,开发了首款内嵌到水合物开采国际通用模拟软件TOUGH+Hydrate的出砂模拟程序Hydrate Sand,并通过与前人出砂实验结果的对比初步验证了其可靠性。由于水合物开采出砂问题的复杂性,目前很难获得其精确的解析解。本文通过将模拟结果与日本Nankai海槽2013年第一次水合物试采工程公布的气、水、砂产出数据进行对比拟合,进一步验证了新开发程序的可靠性;另一方面,通过考虑出砂过程及其引发的防砂装置堵塞现象,对Nankai海槽2017年第二次水合物试采中AT1-P3井异常偏低的产气表现进行了解释,显着改善了前人未考虑出砂过程模拟产气速率较实测值大幅偏高的问题（最多偏高近一个数量级）。提出降压幅度和降压速率的降低能够缓解出砂过程以及由此引发的防砂装置堵塞现象,由此能解释为什么第二次试采中AT-P2井能以更小的最大降压幅度（约为5MPa）获得高于AT-P3井（最大降压幅度约7.5 MPa）3倍以上的平均产气速率。考虑到我国南海神狐海域水合物试采场地泥质粉砂储层中巨大的水合物储量及较高的出砂风险,进一步选取该场地为研究对象,首次定量化系统分析了神狐海域水合物试采场地泥质储层的出砂过程及其对产气的影响。提出虽然相较于传统的水合物层开采,“三相区”开采所需的更小的降压幅度有利于缓解出砂现象,但是预测得到的泥质储层开采产出流体中固体颗粒含量仍高于适度出砂上限值（0.05%）的数倍至数十倍。为保证开采的安全进行,需要借助高性能防砂装置（挡砂率>60%）进行防砂。同时,研究结果表明,高挡砂率防砂装置的使用会造成井周堵塞和产气速率的降低,如开采中后期（半年至1年）挡砂率设置为60%时能够获得的产气速率仅为挡砂率为10%的1/2至2/3左右。如何在防砂与增产之间寻求平衡点是水合物开采未来面临的一大难题。本次研究能够帮助进一步认识水合物开采出砂过程及其对产气性能的影响,为未来水合物试采中开采及防砂方案的制定提供理论依据。
孙玉学[2]（2021）在《基于流场劈分的EGS产能和寿命的预测方法与优化研究》文中研究说明随着社会高速发展对能源的要求不断提高,常规化石能源的也会造成碳排放量加剧,同时常规化石能源的紧缺带来了能源结构的转变,能源利用的清洁化、可持续化是未来能源发展的必由之路。地热能作为高效、清洁的能源决定了其在未来能源结构的重要比重,其中干热岩资源作为可用于社会生产的重要能源,温度高、储量大,决定了其必然会成为未来重要能源之一。在地热能利用方面我国紧跟时代步伐,干热岩资源的高效利用方法也在不断探索中,大力发展干热岩资源是实现我国“碳中和”目标的重要途径。作为开发中深层高温干热岩资源用于发电的有效手段,增强型地热系统（Enhanced Geothermal System,EGS）受到了越来越多的关注。面对巨大的干热岩资源储量和环保方面的优势,EGS开采技术也需要随之加强。但现阶段EGS处于起步阶段,鲜有适用于商业推广的理想EGS实际工程。除热储改造技术方面限制外,EGS产热量和运行寿命预测不准确是制约EGS实际工程难以快速普及的重要原因。而对影响EGS热开采的影响因素不明确不准确、热储内流场流动规律不明确是导致EGS产能和运行寿命预测不准确的根本原因。本文为解决EGS产能和寿命的预测问题,以Dupuit公式和吸放热公式为基础建立EGS产能和寿命控制方程,分析EGS热储内的渗流场和换热规律,建立EGS产能和寿命预测公式,并对其进行应用研究和优化,主要研究内容如下:（1）根据EGS热储的特点将热储简化为均质多孔介质模型,分析EGS换热过程,以渗透率为媒介提出将EGS复杂的多场耦合过程简化为流—热（TH）耦合过程,推导EGS产能和寿命控制方程,提出进行EGS产能和寿命计算的重要参数;基于复势函数与压力叠加原理推导分别获得平面多种布井方式的势函数与流函数,计算不同布井方式的压力势和流场的分布规律,提出“以流场分布规律划分单注入井控制面积的流场劈分方法,将多井EGS简化为多个双井EGS分别计算产能和寿命”的思路。（2）基于EGS产能和寿命控制方程和EGS流—热耦合数学模型分析控制方程中重要参数影响因素,设计并搭建了微型渗流换热模型实验系统,开展微型渗流换热实验研究,获得水温和岩体的温度响应规律,验证流—热耦合数值模拟的准确性,并开展实际工况下的双井EGS渗流换热数值模拟实验,分析各影响因素对重要参数的影响,修正重要参数影响因素,获得双井EGS产能和寿命预测公式。（3）研究不同布井方式的压力势和流场的分布规律,计算两注入井连线间最小压力坐标,提出平面多井EGS流场劈分方法:沿相邻注入井与生产井连线所组成夹角的角平分线劈分获得单注入井控制面积;改进水电比拟仪,开展多井水电比拟实验,分析流场中压力势分布规律,定性验证了 EGS流场劈分方法;基于Darcy定律开展平面多井流场有限元数值模拟,分析流场中压力势和流速分布规律,定量验证了 EGS流场劈分方法。（4）基于复势函数和压力势叠加原理分析多井平面流场在压力势叠加后的流量折减机理,研发流速折减实验系统,开展了多井压力叠加实验,验证平面流量折减机理的正确性;开展了多井整体EGS有限元数值模拟和劈分后双井EGS有限元数值模型组的数值模拟,分析井的数量和流量折减对EGS产能和寿命的影响规律,以双井EGS产能和寿命预测公式为基础,修正EGS产能和寿命控制方程中的关键参数,提出了多井EGS产能和寿命预测公式。（5）将EGS产能和寿命预测公式与已有文献案例比较,验证了双井与多井EGS产能和寿命控制方程的正确性;依托云南腾冲县热海地热田,基于EGS产能和寿命预测公式,开展不同布井方式的EGS产能和寿命预测,分析不同布井方式的EGS产能和寿命,提出了 EGS产能和寿命预测公式的应用于优化方法。
王欣桐[3]（2021）在《复杂岩溶管道介质示踪—水力层析反演方法及工程应用》文中研究表明近年来,在我国岩溶地区水利、采矿、铁路、地热等地下工程建设蓬勃发展。岩溶管道交错复杂,含水层呈高度非均质性,给岩溶水资源区域勘探评价带来了诸多难题,导致了该地区地质灾害频发、地下工程建设难度极大。岩溶管道系统中蕴藏的丰富地下水资源是致使地质灾害发生的源动力,也是造成工程地质问题的元凶。岩溶地质结构的高度复杂性使溶质运移过程极具隐蔽性,其规律难以直观判定,现阶段多依赖于地球物理勘探手段解译岩溶致灾构造特征。但地球物理参数场与渗透系数、储水系数等水文地质参数间的定量关系往往与特定场地有关,同时现有研究针对岩溶含水介质开展的水文地质层析反演研究也处于探索阶段,岩溶含水系统的表征涉及较大不稳定性及不确定性,面临巨大挑战。因此,探究岩溶管道介质溶质运移过程机理,开展复杂岩溶管道介质水文地质参数识别成像表征研究,对于准确判识岩溶致灾构造特征、规避地下工程施工风险具有重要意义。根据上述问题,本文以理论分析、数值模拟、室内试验及工程验证为主要研究手段,归纳并总结了三类概化岩溶管道介质溶质运移规律,研制了一套复杂岩溶管道室内砂箱试验系统,建立了岩溶管道含水层示踪-水力联合层析反演体系,基于实验室及工程尺度分别开展了方法验证分析,以期为准确判识岩溶管道致灾构造结构特征提供理论参考和支撑,本文的主要研究工作及成果如下:（1）基于统计矩分析的岩溶管道溶质运移规律分析及定量示踪试验研究。将岩溶管道介质概化为分支管道、溶潭及跌水三类概化结构模型,构建了岩溶管道示踪试验系统,在瞬时投放条件下,开展了基于岩溶管道介质的定量示踪试验研究,探讨了概化岩溶结构几何尺寸、结构形态、数目分布等要素对溶质运移过程的影响,分析了示踪浓度响应特征,归纳了复杂岩溶管道溶质运移规律。引入统计矩分析,确定了平均停留时间、空隙扫掠体积、系统弥散性、累计流量与储水率以及洛伦兹系数等传质参数,系统地分析了不同岩溶管道结构的统计水力特性,总结了典型岩溶管道结构示踪曲线特征,建立了岩溶管道特征与示踪停留时间分布曲线间的定量联系。（2）基于SimSLE算法的岩溶管道介质水力层析反演成像及优化设计分析。根据已提出的支管道、溶潭及跌水三类概化岩溶管道结构,选取了平均弯曲度和管道投影密度为量化岩溶发育程度评价指标,建立了具有相同发育等级的岩溶管道模型,采用同时连续线性估计算法解译水头数据,开展了非均质岩溶管道含水层水文地质参数高精度空间分布探测研究,总结了概化岩溶管道地质体的水文地质参数成像特征,分别在瞬态及稳态水头响应条件下,分析了不同抽水及观测密度及初始估计等要素对成像精度的影响,提出了岩溶含水层野外抽注水试验优化设计原则,证实了先验地质信息在岩溶管道结构成像中的重要作用,最后基于结果参数估计为初始条件的独立抽水试验,检验了估计水文地质参数空间分布的可靠性和鲁棒性,为典型岩溶管道含水介质判识及地下水流溶质运移过程预测建立了理论基础。（3）基于SIRT算法和交错网格的典型岩溶管道介质示踪旅行时反演成像方法研究。以溶质浓度波前扩展形式描述溶质运移过程,构建了射线慢度与渗透性的定量关系,建立了基于联合迭代重建算法的示踪旅行时反演成像方法。引入交错网格概念,保证了收敛速度仅受粗网格分辨率边际计算需求影响,抑制了修正更新过度;基于结果矩阵奇异值分解,提取了沿不同传质路径零空间能量分布,实现了局部成像可靠度评估。针对已提出的概化岩溶管道结构,构建多级示踪注入及观测系统,开展了示踪数值试验,获取突破曲线、提取旅行时数据信息。成像结果识别了管道分布及其连通性,验证了示踪旅行时重建岩溶管道介质非均质性的潜力,为高精度水文地质参数成像提供了模型数据支持。（4）复杂岩溶管道含水介质示踪-水力层析反演成像方法及首次室内砂箱试验验证。针对岩溶管道介质水力层析成像精度依赖于先验地质信息,推导了示踪旅行时与导数峰值时间转换因子,基于成像参数敏感性分析开展了早期旅行时优选,提取示踪旅行时成像作为已知先验约束,对瞬态水力反演分析进行信息补偿,建立了示踪-水力联合反演成像方法。在实验室尺度下,采用多孔管道及筛分砂,构建了复杂岩溶管道含水介质二维砂箱试验系统,借助砂芯取样、泵送抽水、流通试验及示踪试验等多种水文地质分析手段,获取了砂箱整体有效渗透系数,开展了实验室尺度示踪-水力联合反演成像研究;创造性地水头信号视为射线处理,结合水力旅行时与导压系数的定量关系,针对降深导数旅行时开展了层析反演分析,以进行对比分析。针对成像结果,分别从可视化评估、解析解对比、统计分析及局部值比较方面,对比分析了上述方法的准确性及适用性。纳入了示踪数据及水头信号的联合反演分析揭示了更多岩溶管道结构细节,为非均质岩溶含水层成像及管道结构判识提供了有力支持,为揭示工程尺度岩溶管道介质非均质性,实现介质特征高精度表征提供合理有效的途径。（5）针对岩溶集中涌水通道探测治理问题,依托华润河景凹陷式石灰石矿山二期采坑涌水治理工程开展了现场应用,开展了岩溶含水层非均质性水文地质参数反演研究。根据现场水文示踪试验,明确了矿区关键涌水来源,量化了矿区岩溶含水层传质特性,结合矿山示踪层析反演研究结果,探明了东侧及东南侧富水异常区,确定了主要径流带与涌水点之间的水力联系,为非连续帷幕带施工及钻孔设计优化方案提供了理论支持。随后,将涌水过程视为水力刺激,基于示踪信息及注浆过程地下水位响应监测数据,刻画了注浆后期矿区东侧水文地质参数空间分布,评估了非连续帷幕带及止浆垫取得的注浆堵水效果,从工程尺度验证了本文方法在表征岩溶地层非均质性方面的潜力。
牟林[4]（2021）在《动水条件巷道截流阻水墙建造机制与关键技术研究》文中认为动水条件巷道截流技术长期处于经验摸索层面,其内在力学机理与关键技术缺乏系统研究,开展该项研究对提高矿井水害灾后治理技术水平有重要意义。通过理论分析、相似模拟试验、室内注浆试验、数值模拟计算、现场工程应用等手段,研究了动水巷道骨料灌注及注浆加固机理,分析了阻水墙与围岩的作用规律,探索了阻水墙建造的关键技术及优化方法。主要研究成果如下:（1）考虑流速、骨料粒径、断面糙度、坡度、投料速度等因素,研发了动水巷道截流堵水可视化试验模拟系统,为动水条件下截流过程研究奠定了基础。（2）通过相似模拟试验发现了骨料运移堆积规律,评价了主控因素对骨料灌注效果的影响机制,指出巷壁糙度对增加接顶概率的重要意义。分析了孔间距和钻孔数量的影响因素,提出正常灌注时从细到粗,接顶时粗细组合、上游下游搭配的投料原则。采用应力拱和管涌概念解释了堆积段的失稳溃坝机制。（3）建立了骨料中水泥浆液的运移方程,得出骨料粒径、浆液时变性及黏度为主要影响因素,结合室内测试发现了浆液运移存在空间分区效应,验证了水灰比0.7:1～1:1的浆液流动性和阻水性兼备适于大量灌注。（4）基于CFD-DEM耦合计算模型,模拟了骨料在水下运移堆积的一般过程,得出速度场和压力场的演化规律。建立了双巷截流模型,得出优先封堵其中一条巷道更具合理性。模拟了倾角对堆积规律的影响,结论与理论预测相符。（5）基于Mindlin模型建立了阻水墙应力状态方程,分析了水压力、围岩与墙体弹性模量比对墙体应力分布状态的影响,结合Flac3D软件进行了数值模拟验证,得出重点加固范围是上游距来水端较近的堆积区域。（6）基于堆积段水力学稳定性、浆液初凝时间和水流能量判据提出骨料堆积段长度的预测方法。根据截流过程中流量的空间分布,提出巷道未接顶区流速的估算方法。运用单孔灌注能力、预计截流时间与堆积长度相匹配的原理,提出钻孔数量的计算方法。（7）以石坝井煤矿截流堵水工程为例,对截流施工方案的关键参数进行了分析预测,通过现场试验和技术优化验证了阻水墙建造技术体系的有效性。
陈刚[5]（2021）在《基于多尺度三维空间裂隙分布的粗糙岩体裂隙渗透性研究 ——以云南个旧高松矿田为例》文中进行了进一步梳理受基岩中裂隙的多尺度性、三维空间分布的复杂性等因素影响,基岩裂隙中的地下水渗流具有强烈的尺度效应、不均匀性和各向异性;在单裂隙渗流、裂隙网络模拟、裂隙岩体渗透张量等研究的基础上,进行地下水渗流场的模拟和计算,将得出地下水动态、水量变化等合理的结果。以往的研究大多针对上述问题中某一具体问题开展研究,缺乏在同一研究区内多个问题综合性的研究。本文以裂隙尺度为主线,对上述问题展开研究工作,重点是小尺度粗糙裂隙渗流特性和中尺度裂隙网络的渗透性研究。本项研究依托国家自然科学基金（编号:41562017）,“基于裂隙三维空间分布的矿区地下水流动模拟研究”以及企业合作项目“云南省个旧市松树脚锡矿水文地质调查”等项目进行选题、数据采集、理论推演和论文撰写。研究区实测裂隙水平上优势方向为325°和75°,裂隙隙宽在0.1～0.4mm之间,总体符合正态分布。研究区构造发育将该区分割为12个岩体块段,这些块段水平方向上裂隙发育各具特点;裂隙隙宽垂向上有随高程逐渐减小的趋势,总体上符合线性变化。借助岩石CT技术、三维激光扫描技术,完成了研究区内46个不同类型岩石样品的扫描,提取出17个典型裂隙面三维形态数据。使用裂隙面切向、法向双位移量控制的方法,生成激光扫描裂隙面的三维双壁粗糙裂隙模型。以局部立方定律为理论基础,建立三维裂隙隙宽函数插值渗流模拟方法,提高了计算速度,且效果良好。完成15个典型裂隙面的渗流计算,粗糙度系数范围1.33～8.21。对研究区内40个岩石样品进行了渗透率测定工作,气测法中灰岩渗透率平均值7.41E-16 m2,白云岩渗透率平均值1.04E-15 m2,且岩石液测法得到岩石渗透率远小于气测法结果。裂隙网络的模拟应用GEOFRAC法,该方法以序贯高斯模拟法（SGS）模拟裂隙位置的空间分布、以主成分分析法模拟裂隙方向的空间分布、按特定规则连接裂隙元形成三维裂隙面,生成了地表12个分区的66812条裂隙,地下8个分区7632条裂隙;裂隙形状采用圆盘模型,组成三维裂隙网络。基于质量守恒定律推导出二维裂隙流和三维达西渗流的跨维度耦合控制方程,保证了数值模型计算域内渗流场压力、速度、质量的连续性。利用离散裂隙和基质（DFM）模型,耦合二维裂隙流和三维基质达西流进行裂隙岩体的渗流数值计算,完成地表12个分区,地下8个分区共20个DFM模型渗透张量的计算;并使用2个孔组抽水试验结果进行了验证。并对裂隙岩体三维渗透张量计算结果自编程序实现了三维渗透椭球体的可视化。基于渗透张量的二阶对称正定性,推导出各向异性含水介质地下水流动方程二维中心差分法的稳定性判断公式。分析认为,MODFLOW2005可以完成特定条件下的各向异性含水介质的渗流模拟和计算,且计算速度快;但在基于矩形网格、显式差分格式时计算稳定性相对较差。对比分析River和Drain模块,在需要考虑巷道对地下水补给的情况下选用River模型更为合理;River和Drain模块无法做到对水量变化的快速响应;对River和Drain模块中水量变化起决定性作用的是与含水层间的水头差。对云南个旧高松矿田进行了各向异性含水层渗流场模拟,对比了各向异性和各向同性两种数值模拟计算结果;各向同性状况下巷道涌水量预测值比实测值明显偏大,最大计算误差67.10%;而使用改进渗透张量作为含水层渗透性参数的模型计算结果最大误差小于32.23%。并利用渗透椭球体分析了各向异性含水层中地下水数值计算产生偏差的原因。
韦灵[6]（2020）在《秸秆覆盖对广西稻田土壤优先路径与水流运动的影响》文中提出秸秆覆盖是一种影响田间土壤环境的农业种植措施,为探究秸秆覆盖对水稻田土壤优先路径及田间水流运动的影响,本文以广西桂林市两江镇的水稻田为研究对象,通过野外染色示踪试验与室内土柱入渗模拟实验相结合,利用结构方程模型分析、形态学解析、有限元分析及熵权-TOPSIS综合评价等方法对秸秆覆盖与非秸秆覆盖（对照）措施下水稻田的土壤理化性质、优先路径空间结构特征和土壤水流运动过程进行综合分析,以期为改善广西水稻种植过程中的水肥利用提供相应的理论基础与科学支撑。本研究结果如下:（1）在0-50 cm整个土壤空间内,秸秆覆盖措施下水稻田的土壤平均全氮含量、平均总磷含量和平均有机质含量均高于非秸秆覆盖水稻田,分别是其1.73,1.74和1.23倍。同时,随土壤深度的变化,秸秆覆盖措施对水稻田的土壤容影响最大（通径系数为-0.93）,而非秸秆覆盖措施对土壤黏粒含量影响最大（通径系数为0.82）,且非秸秆覆盖水稻田田间平均含水率相对较小（0.72%）。秸秆覆盖措施相比非覆盖在一定程度上可改善了土壤养分和土壤孔隙结构状况,提高田间土壤的蓄水保墒能力。（2）在相同外部供水条件下,随土壤深度的增加,秸秆覆盖措施下水稻田的土壤水平染色形态呈表层整体分散向深层团块状零散分布,而非秸秆覆盖措施下的土壤染色形态以聚集枝状裂隙为主向两侧呈团块状分布,且秸秆覆盖水稻田的土壤平均水平总染色面积比（18.23%）仅是非秸秆覆盖的0.75倍,二者之间差异显着（P<0.05）。非秸秆覆盖措施下水稻田的平均优先路径总数量是秸秆覆盖措施下的1.23倍,且优先路径平均复杂度为2.15,而秸秆覆盖措施下水稻田优先路径平均复杂度为2.11,二者之间差异性显着（P<0.05）。且非秸秆覆盖措施下水稻田优先路径的最邻近距离指数在土壤深度10-50 cm均小1,相对秸秆覆盖措施较小。非秸秆覆盖措施下的水稻田优先路径空间扭曲程度相对较高。（3）在0-50 cm土壤空间内,秸秆覆盖措施下水稻田的垂直剖面染色形态较分散,基质流平均深度为12.93 cm,显着高于非秸秆覆盖水稻田（6.9 cm）。非秸秆覆盖土壤垂直剖面染色以指状染色形态分布为主,其湿润锋迹线随土壤剖面水平宽度的增加呈现显着的波动现象（平均斜率为0.20）。而秸秆覆盖湿润锋迹线变化相对平缓（平均斜率为0.09）,且质量流率(1.55?10-5 g·s-1)低于非秸秆覆盖水稻田(2.28?10-5 g·s-1)。秸秆覆盖措施下入渗模拟的水流稳定速度为1.51?10-7 m·s-1,而非秸秆覆盖措施下的稳定速度为2.16?10-7 m·s-1,其相对贴近度相对较高（0.58）,非秸秆覆盖措施下田间水流运动总体相对更剧烈,优先流发育程度相对秸秆覆盖水稻田更高。
王堉众[7]（2020）在《不同水力条件下砂土侵蚀成洞机理研究》文中认为近年来水力管线漏损引发的路面塌陷事故屡屡发生,己经成为城市安全领域备受关注的热点问题。为了防止地下水力管线渗漏后带来一系列影响人们生命和财产安全的隐患,就需要深入研究水力管线渗漏后对周围土体的影响。本文对水力管线破损渗漏后,在不同水力条件下水土相互作用侵蚀范围不断扩展最终成洞塌陷的过程进行研究。采用室内模型试验和理论分析相结合的方法在明确了砂土侵蚀成洞机理的基础上提出了侵蚀坑计算模型,为城市地面塌陷控制与决策提供科学依据。主要工作内容如下:首先,通过颗粒分析试验、相对密度试验、直接剪切试验和渗透试验获得了试验所用砂土的基本物理力学参数,为模型试验和理论分析提供依据,并且针对最易发生渗透破坏的破损口位置管道上方进行模拟,设计了一种砂水流失可视化试验系统装置,可以清楚的观察到整个砂土侵蚀成洞发育过程。之后,通过15组室内模型试验研究水力条件、土体级配、土体密实度和土层厚度等因素对最终侵蚀坑几何尺寸、水位变化、砂土流失量和流失速率的影响。通过对试验现象进行总结描述,对试验结果进行对比分析,将砂土的破坏模式概括成两类:一类是在地表以下形成隐蔽的土洞,土洞的形成可能伴随着多次成拱;另一类由地表最先发生破坏,由上向下形成倒三角形的塌陷坑。最后,在模型试验基础上利用渗流力学理论和土拱效应理论对土体的侵蚀成洞过程进行理论分析,建立了两个简化理论模型:沙漏型简化理论模型和土洞型简化理论模型。综合模型试验和理论分析得出结论:水位越低,在塌陷过程中越容易成拱,阻碍土洞发展到地表,使得土洞扩展到地面所需的时间增长甚至不会导致地面塌陷。砂土密实度越大,地表塌陷坑的斜率就越大。砂颗粒越小水位下降越慢,流砂速率越小,侵蚀破坏所需时间也越长。土层厚度越高,水位下降速度越慢,不同土层厚度的地表塌陷坑尺寸差异较大,土层越厚,塌陷坑越陡、越窄;土层越薄,塌陷坑越宽。
侯珊珊[8]（2020）在《基于数字岩心的低渗透性含铀砂岩微观渗流特性研究》文中指出岩石微观渗流机理及其仿真模拟研究是当前岩土问题研究的前沿课题之一,对岩体基建工程的正常运行和石油及金属矿山的高效开采具有重要的意义。为了研究低渗透含铀砂岩的微观渗流特性,本文对新疆某低渗透性含铀砂岩开展高压压汞（MIP）、核磁共振（NMR）、X射线衍射分析（XRD）、波长色散衍射（XRF）、能量分散扫描电镜（EDS-SEM）以及不同分辨率的微CT扫描实验,综合分析其孔隙和矿物分布特征。采用基于特征的图像配准方法将不同分辨率的CT图像进行精确匹配,通过对融合不同分辨率岩心扫描图像进行孔隙分割和骨架分割,建立多尺度、多矿物组分的低渗透性含铀砂岩数字岩心。提取数字岩心的连通孔隙进行非结构化体网格划分,借助计算流体动力学（CFD）理论和方法开展低渗透性含铀砂岩孔隙尺度渗流模拟。基于多孔介质三维逾渗理论,构建低渗透性含铀砂岩逾渗模型,分析低渗透含铀砂岩渗流过程中的启动压力。通过上述研究,主要获得了以下结论:（1）本研究中的低渗透含铀砂岩孔喉直径基本分布在50nm-300μm之间。其中,中、小孔喉为主要渗流通道,在很大程度上决定着砂岩的渗透率。微孔喉的渗流能力较小,但所占的孔喉体积较大,对孔隙度和喉道流通能力的影响不容忽视。（2）低渗透含铀砂岩的孔隙类型主要包括粒间孔、溶蚀孔、晶间微孔和微裂缝4种。其中,粒间孔空间尺度相对较大但数量较少;长石颗粒、白云石和粘土矿物等溶蚀产生大量溶蚀孔,发育广泛;晶间微孔主要由粘土矿物形成,通常作为连接其他几种类型孔隙的喉道;微裂缝主要存在于碳酸盐矿物中,使储层孔隙连通性增强,渗透率提高。（3）低渗透性含铀砂岩三维数字岩心的连通性分析显示,粒间孔在孔隙空间中形成主要的渗流通道,次生孔隙与其他孔隙连通性较差。含量较高的粘土矿物和铁白云石胶结物填充在样品的原生和次生孔隙以及喉道中,使得岩心内可动流体的孔隙度显着降低,降低了岩心的整体渗透率。（4）渗流数值模拟结果表明,在低渗透含铀砂岩岩心的大孔喉连通部分形成主流线区域,且流线较为密集。岩心的角隅部分流线未波及,流线较稀疏,是溶浸液反应程度较差的区域。随着压力梯度的增大,渗流流速增加,但渗流路径变化不大,流体的渗流路径依然集中于大孔喉连通部分。（5）低渗透性含铀砂岩的渗流过程具有启动压力梯度,大于启动压力梯度后,流速增长速度逐渐加大,当全部孔隙参与流动后,流速与压力梯度的关系变为直线。由于孔隙结构的复杂性,流速随压力梯度的变化规律有所差异。（6）在逾渗转变之前,含铀砂岩内最大孔隙团的连通、膨胀速度增加,使流体得以汇聚。表现为:在孔隙率小于5%时,含铀砂岩岩心逾渗发生的概率较小;孔隙率在5%15%之间时,逾渗概率曲线的斜率增加,逾渗发生的概率突然增大;在孔隙率大于15%后,逾渗概率曲线的斜率降低且随孔隙率的增大而线性增加。
曾叶[9]（2020）在《基于格子Boltzmann方法的复杂岩体裂隙渗流特性研究》文中研究指明岩体裂隙渗流研究在地下工程中占有重要的地位,如采矿工程、核废料储存工程、地下隧洞、核电站地基等。受地质作用及后期卸荷影响,在岩体内部会产生大量裂隙,裂隙的存在不仅会对岩体强度产生影响,而且成为了岩体内部渗流的主要通道。岩体内部裂隙的生长方向具有随机性和不确定性,其表面轮廓分布具有不均质性、不连续性。根据裂隙的不同形成方式式,岩体内部存在贯通的单裂隙、交叉裂隙、连通的裂隙网络。基于此,本文通过数值模拟生成了单裂隙、交叉裂隙、裂隙网络,并结合格子Boltzmann方法模拟了不同形式裂隙渗流,研究成果如下;（1）模拟了压差驱动下平板裂隙渗流,通过对比泊肃叶流水平方向的速度解析解验证了本方法的正确性。基于立方定律,考虑采用多平板等效模型渗流,通过数值解与解析解对比,验证了本数值模拟方法的精确性,分析发现;台阶的高度和裂隙的长度是导致误差的产生原因。（2）结合中点插值法生成不同粗糙度的单裂隙模型,模拟了基于速度边界条件下不同粗糙度裂隙渗流。研究显示;在粗糙裂隙壁面附近,流体流动过程中受到固体凸起壁面的阻挡,流线弯曲发生绕流现象,随着距粗糙裂隙面距离的增加,流线的弯曲程度逐渐减小。由于裂隙面凸起对流体阻碍作用,导致相邻点的平均压降产生变化,在沿程起伏突变的地方,压降变化尤为显着。不同相对粗糙度情况下相邻点的平均压降与表面的沿程起伏状况具有相似的变化趋势,即在壁面凸起的位置平均压降呈增长趋势,而在凹陷的部位则表现为降低。（3）模拟了压差驱动下交叉裂隙渗流,分析了角度、隙宽、压差等参数对损耗压降比的影响。受裂隙角度变化的影响,裂隙从左至右流动方向内流体运动轨迹变得弯曲,随着角度的增加而弯曲程度增大,流通受阻,导致损耗压降比随着裂隙角度的增大而增加。受隙宽的作用,随着隙宽的增加,对于单裂隙和人字分叉裂隙而言,裂隙内流通能力增强,流速增大,在裂隙转角处能量损耗减小,损耗压降比随着隙宽的增大而减小。增大隙宽在沿着其流动方向时,十字交叉裂隙会降低其损耗压降比,而增大隙宽沿着斜向流动方向时,会增大其损耗压降比。（4）针对自然界中的真实裂隙随机分布情况,利用Matlab软件生成了二维复杂裂隙网络结构,并结合格子Boltzmann方法模拟了裂隙网络渗流,对于均值泰森多边形,随着区域内点的数量的增加,裂隙内流通通道增加,由于裂隙的随机分布,渗透率呈不规则增大。考虑由固体区域内面积分布的影响,区域内点的数量增加的同时,伴随着裂隙通道数量随机增加,裂隙的宽度有所变化,在增加点的数量时,受隙宽变化的影响渗透率呈不规则下降。对于非均值泰森多边形,随着点的集中在指定区域,裂隙渗透率呈下降趋势。
邵宝力[10]（2019）在《基于格子Boltzmann的多孔介质内多场耦合流动与传热模拟》文中研究指明石油化工行业中油气运移、聚集、开采、集输、加工、储存运输等都涉及到复杂的油气流动与传热问题。地层中的油气运移过程、油气的加工及储存运输过程等很多环节都涉及到多相流动与传热问题,对其机理的探究在石油钻井、油气开发等领域越来越重要。油层岩石是典型的多孔介质,其内部结构复杂,导致多孔介质内多相流体的流动和传热过程非常复杂,到目前为止人们还不能完全掌握多孔介质内的传热及流动规律。格子Boltzmann方法（Lattice Boltzmann Method,LBM）作为一种介尺度的数值模拟方法,经过几十年的研究与发展,其基本理论、基本模型均得以发展和完善。利用LBM在处理复杂边界问题时的独特优势,研究多孔介质内的流动和传热问题,能够达到准确、有效、适用性强的效果,为准确模拟油藏岩石中多相流动与传热过程,揭示油层中流场与温度场的分布规律提供技术参考与理论依据。根据LBM的单松弛时间（SRT）法构建多孔介质内的流体流动模型。采用有限体积颗粒（FSP）法构造多孔介质骨架及可移动的悬浮颗粒,流体与固体骨架采用反弹格式,使用动量交换法处理流体和悬浮颗粒的相互作用。根据多组分DDF方法构建了多孔介质内流动与传热的双分布函数格子Boltzmann模型。使用周期性边界格式、反弹格式、非平衡态外推格式等方法处理压力、速度、无滑移等流动边界以及等温、绝热等热边界条件。以有限体积颗粒法构造的球形颗粒作为多孔介质骨架,采用LBM对油水混合物在多孔介质内的渗流行为进行研究。通过模拟Poiseuille流动及分析多孔介质内流体在线性区、过渡区和强惯性区的渗流规律验证模型,将模拟结果与实验结果、渗流基本公式及采用多松弛时间（MRT）方法的模拟结果进行对比,结果表明所建模型的精度和稳定性能够进行油层内多孔介质渗流的模拟。对不同进出口压差下的渗流进行模拟计算,分析线性区、过渡区和强惯性区内流动行为随Re的变化,在不同流型区域对雷诺应力和粘性应力的影响进行了比较,结果表明:在线性区粘性应力远大于雷诺应力,在过渡区二者相当,在强惯性区雷诺应力大于粘性应力;雷诺应力随Re的增加而增加,孔隙介质结构对雷诺应力的影响随着Re的增大而减小。模拟原油含水率对多孔介质渗流的影响,结果表明:在相同的进出口压差下随着含水率的增加,渗流速度降低;随着进出口压差的增大,渗流速度随含水率降低的幅度减小（原油含水率由0.0增加到0.5,△P=100 Pa时,速度降低了53.4%,△P=5000 Pa时,速度降低了46.9%,△P=30000 Pa时,速度降低了30.8%）,说明在线性区、过渡区和强惯性区内原油含水率对渗流行为的影响不同。构建多孔介质内流体流动与传热的FSP-DDF耦合模型,通过二维方腔（Ra≤106,误差在1%以内,Ra≥107,误差在4%以内）和三维立方体自然对流验证模型的流动边界和热边界条件,模拟了恒温固定热颗粒周围流体的热扩散过程。采用FSP-DDF耦合模型模拟了多孔介质孔隙尺度的流体流动和传热过程,得到了复杂多孔介质内详细的温度分布和速度分布情况,并且研究了渗流速度对流动与传热过程的影响,结果表明:由多孔介质结构引起的速度波动随着Re的增加而增大,流体温度的轴向分布在强惯性区,会随着渗流速度的增加出现明显的波动。分析了原油含水率对多孔介质内流体温度分布的影响,在线性区和过渡区,流体温度随含水率的变化较为均匀,在强惯性区,含水率越高,对流体温度分布的影响越大。获得了油层孔隙内沉积颗粒数量对渗流与传热的影响规律,流体在相同的质量力作用下,在以对流传热为主导的热量传递过程中,导热对传热效果的影响要弱于对流传热的影响,且随着孔隙内颗粒数量的增加,总体的传热效果降低。建立流体和动颗粒的相互作用模型,研究固体颗粒在孔隙内的沉降与传热规律。首先,通过单个球形颗粒在无限边界均匀流场中的受力情况分析,计算不同Re下曳力系数,并与实验结果进行对比,良好吻合。其次,研究单颗粒随流体通过平直孔隙的过程,结果表明颗粒沉降距离随颗粒直径（50～200μm）的增加而减小,随流体速度增加而变大,随着固体-流体密度比（1.2～3.0）的增加而减小。对初始时刻双颗粒相对位置不同的四种情况进行模拟计算,结果表明:颗粒的位置不同,对于颗粒的沉降有较大影响,颗粒沉降受入口及出口效应影响,同时与流体的速度及颗粒的垂直位置有关。研究颗粒在弯曲孔隙内的沉降问题,结果表明颗粒在弯曲孔隙内的运动受入口和出口效应以及壁面起伏的影响。对初始时刻双颗粒不同相对位置进行传热过程分析,表明颗粒温度的变化主要取决于颗粒的垂直位置,以及在不同垂直位置所停留的时间。最后,对多颗粒在弯曲孔隙内随流体的运动与传热过程进行了模拟,结果表明:颗粒的存在对温度场会产生一定的扰动,有颗粒存在的地方,温度变化不再均匀,同时一定程度上强化了传热;随着时间的变化,温度分布由初始状态,经过不稳定过程,最终达到稳态的整个过程,颗粒对温度分布的影响在逐渐减小。
二、FORMULAE FOR AVERAGE VELOCITY OF GROUNDWATER FLOW AND EXPERIMENTAL EVIDENCE OF NON-DARCY' S FLOW THROUGH A SINGLE FRACTURE（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、FORMULAE FOR AVERAGE VELOCITY OF GROUNDWATER FLOW AND EXPERIMENTAL EVIDENCE OF NON-DARCY' S FLOW THROUGH A SINGLE FRACTURE（论文提纲范文）
（1）天然气水合物开采储层出砂过程及对产气影响的数值模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及选题依据 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 选题依据 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水合物试采工程中的出砂问题 |
| 1.2.2 水合物开采出砂实验研究 |
| 1.2.3 水合物开采出砂数值模拟研究 |
| 1.2.4 存在问题 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 天然气水合物赋存特征及储层出砂机理 |
| 2.1 天然气水合物赋存特征 |
| 2.1.1 天然气水合物赋存环境 |
| 2.1.2 天然气水合物赋存模式 |
| 2.1.3 天然气水合物储层结构类型 |
| 2.2 固体颗粒脱落机理 |
| 2.2.1 地层破坏变形 |
| 2.2.2 流体侵蚀 |
| 2.2.3 水合物分解 |
| 2.3 固体颗粒运移机理 |
| 2.3.1 流体因素 |
| 2.3.2 颗粒大小与孔径 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 储层固体颗粒脱落量计算与气-液-固多相输运理论 |
| 3.1 固体颗粒脱落量计算模型总结 |
| 3.1.1 Mohr-Coulomb等强度准则 |
| 3.1.2 临界塑性应变准则 |
| 3.1.3 流体侵蚀准则 |
| 3.2 气-液两相渗流理论 |
| 3.2.1 多孔介质单相渗流 |
| 3.2.2 多孔介质气-液两相渗流 |
| 3.3 固体颗粒运移刻画模型总结 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 水合物开采出砂数值模型构建及程序开发 |
| 4.1 水合物开采出砂数学模型构建 |
| 4.1.1 传热-气水流动过程数学模型构建 |
| 4.1.2 岩土力学过程数学模型构建 |
| 4.1.3 含水合物储层固体颗粒脱落运移数学模型构建 |
| 4.2 水合物开采出砂数值模型构建 |
| 4.2.1 空间离散 |
| 4.2.2 时间离散 |
| 4.2.3 方程组求解 |
| 4.3 数值模拟程序开发 |
| 4.4 程序验证 |
| 4.4.1 出砂实验概况 |
| 4.4.2 出砂实验数值模拟 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 典型砂质储层开采气-水-砂产出过程模拟与分析 |
| 5.1 日本NANKAI海槽水合物试采工程概述 |
| 5.1.1 试采区地理位置及井位设置 |
| 5.1.2 试采矿体储集特征 |
| 5.1.3 开采段设置及防砂措施 |
| 5.1.4 试采气-水-砂产出结果对比 |
| 5.2 试采模型构建 |
| 5.2.1 概念模型及网格剖分 |
| 5.2.2 初始条件、边界条件及模型参数 |
| 5.3 试采气-水-砂产出过程对比拟合与分析 |
| 5.3.1 AT1-P井 |
| 5.3.2 AT1-P3 井 |
| 5.3.3 AT1-P2 井 |
| 5.3.4 开采井产气性能对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 典型泥质储层开采气-水-砂产出过程模拟与分析 |
| 6.1 我国南海神狐海域第二次水合物试采工程概述 |
| 6.1.1 试采区地质背景 |
| 6.1.2 试采矿体储集特征 |
| 6.1.3 试采井位设置及水平井轨迹优选 |
| 6.1.4 试采气-水-砂产出表现 |
| 6.2 神狐海域水合物储层“三相区”形成机理分析 |
| 6.3 水平井“三相区”开采模型构建 |
| 6.3.1 概念模型及网格剖分 |
| 6.3.2 初始条件、边界条件及模型参数 |
| 6.3.3 模型适用性分析 |
| 6.4 短期试采气-水-砂产出过程分析 |
| 6.4.1 气-水-砂产出表现 |
| 6.4.2 储层物性参数空间分布及演化 |
| 6.5 长期开采气-水-砂产出过程预测 |
| 6.5.1 气-水-砂产出表现 |
| 6.5.2 储层物性参数空间分布及演化 |
| 6.5.3 不确定分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 结论、创新点与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介、科研成果及所获奖励 |
| 致谢 |
（2）基于流场劈分的EGS产能和寿命的预测方法与优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 EGS热开采影响因素研究 |
| 1.2.2 EGS开采潜力估算研究 |
| 1.2.3 井网取热与井网劈分方法研究 |
| 1.2.4 热储层寿命研究 |
| 1.3 主要研究内容、技术路线及创新点 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 基于流场劈分的EGS产能和寿命预测机制 |
| 2.1 EGS换热系统及换热机制 |
| 2.1.1 EGS换热系统 |
| 2.1.2 基本假设 |
| 2.1.3 EGS换热机制 |
| 2.2 EGS产能与寿命预测方法 |
| 2.2.1 体积法地热资源产能预测原理 |
| 2.2.2 EGS产能和寿命预测方法 |
| 2.3 流场分布规律及EGS应用 |
| 2.3.1 平面多井流场分布规律 |
| 2.3.2 流场劈分方法在多井EGS应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 双井EGS产能和寿命预测方法研究 |
| 3.1 双井EGS产能和寿命预测原理 |
| 3.2 渗流换热模拟实验与数值验证 |
| 3.2.1 渗流换热模型实验研究 |
| 3.2.2 渗流换热实验数值模拟验证 |
| 3.3 双井EGS换热数值模拟 |
| 3.3.1 双井EGS取热模型概述 |
| 3.3.2 双井EGS模型热物性参数取值 |
| 3.3.3 网格独立性验证 |
| 3.3.4 模拟结果分析与关键参数主要因素修正 |
| 3.4 双井EGS产能和寿命预测 |
| 3.4.1 热储终温T_(ml)变化规律 |
| 3.4.2 大地热补偿热量Q_t变化规律 |
| 3.4.3 平均产出温度T_(out)变化规律 |
| 3.4.4 系数α的变化规律 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 多井EGS流场劈分方法研究 |
| 4.1 流场分布规律和劈分方法 |
| 4.1.1 多井平面稳态渗流的流场劈分原则 |
| 4.1.2 多井平面稳态渗流的流场劈分结果 |
| 4.2 多井平面水电比拟实验验证 |
| 4.2.1 实验原理 |
| 4.2.2 实验系统改装与实验设计 |
| 4.2.3 仪器校准与实验步骤 |
| 4.2.4 实验结果分析 |
| 4.3 多井平面渗流场数值模拟验证 |
| 4.3.1 多井平面渗流模型建立 |
| 4.3.2 多井平面渗流工况及参数取值 |
| 4.3.3 模拟结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于流场劈分的多井EGS产能和寿命预测方法研究 |
| 5.1 多井EGS产能和寿命预测原理 |
| 5.1.1 多井平面流场流速折减机理 |
| 5.1.2 多井EGS产能和寿命预测关键参数及其定性公式 |
| 5.2 多井流速折减实验 |
| 5.2.1 多井流速折减实验原理 |
| 5.2.2 实验系统概述及搭建 |
| 5.2.3 实验设计与实验步骤 |
| 5.2.4 实验结果及分析 |
| 5.3 多井整体数值模拟与劈分后数值模拟对比 |
| 5.3.1 多井EGS整体数值模型的建立 |
| 5.3.2 多井EGS劈分后对应的双井EGS模型建立 |
| 5.3.3 多井EGS模型热物性参数取值 |
| 5.3.4 网格独立性验证 |
| 5.3.5 模拟结果分析 |
| 5.4 多井EGS产能和寿命预测 |
| 5.4.1 多井EGS产能预测 |
| 5.4.2 平均产出温度和形状系数的预测 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 EGS产能和寿命预测公式验证与优化 |
| 6.1 双井EGS产能和寿命预测公式验证 |
| 6.2 多井EGS产能和寿命预测公式验证 |
| 6.2.1 热海地热田地质赋存条件 |
| 6.2.2 热海地热田数值模型 |
| 6.2.3 公式预测结果与数值结果对比 |
| 6.3 EGS产能和寿命预测公式的应用与优化 |
| 6.3.1 三井EGS产能和寿命预测公式的应用 |
| 6.3.2 六井EGS产能和寿命预测公式的应用 |
| 6.3.3 EGS的建设与运行过程的优化 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及参与的项目 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（3）复杂岩溶管道介质示踪—水力层析反演方法及工程应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩溶管道介质溶质运移规律研究现状 |
| 1.2.2 水文地质参数传统求解方法研究现状 |
| 1.2.3 岩溶含水介质特征反演成像研究现状 |
| 1.3 目前研究存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容、技术路线与创新点 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.4.3 创新点 |
| 第二章 岩溶管道介质溶质运移规律试验研究 |
| 2.1 岩溶管道介质概化结构模型 |
| 2.2 室内定量示踪试验设计 |
| 2.2.1 岩溶管道介质示踪试验系统 |
| 2.2.2 试验方案与流程 |
| 2.3 基于示踪穿透曲线的时间矩分析 |
| 2.3.1 平均停留时间 |
| 2.3.2 含水系统弥散性 |
| 2.3.3 总空隙扫掠体积 |
| 2.3.4 F-Φ曲线 |
| 2.3.5 洛伦兹系数和Dykstra-Parsons系数 |
| 2.4 停留时间分布曲线特征分析 |
| 2.5 支管道型岩溶结构溶质运移规律 |
| 2.5.1 存在主管道时支管道长度对溶质运移的影响 |
| 2.5.2 无主管道时支管道偏离长度对溶质运移的影响 |
| 2.5.3 无主管道时支管道路径差对溶质运移的影响 |
| 2.6 溶潭型岩溶结构溶质运移规律 |
| 2.6.1 溶潭长度对溶质运移的影响 |
| 2.6.2 溶潭形态对溶质运移的影响 |
| 2.6.3 溶潭相对尺寸对溶质运移的影响 |
| 2.6.4 溶潭间距对溶质运移的影响 |
| 2.6.5 溶潭个数对溶质运移的影响 |
| 2.7 跌水型岩溶结构溶质运移规律 |
| 2.7.1 跌水水潭尺寸对溶质运移的影响 |
| 2.7.2 水位落差对溶质运移的影响 |
| 2.7.3 跌水个数对溶质运移的影响 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 基于水力层析的岩溶管道介质反演成像 |
| 3.1 水力层析反演理论 |
| 3.1.1 地下水流控制方程 |
| 3.1.2 同时连续线性估计算法 |
| 3.2 数值抽水试验设计 |
| 3.2.1 岩溶发育表征参数 |
| 3.2.2 数值试验设计 |
| 3.2.3 计算工况设计 |
| 3.2.4 反演模型及参数 |
| 3.2.5 结果评价指标 |
| 3.3 反演结果分析与讨论 |
| 3.3.1 观测井数量对成像精度的影响 |
| 3.3.2 抽水井数量对成像精度的影响 |
| 3.3.3 瞬态与稳态水头数据对成像精度的影响 |
| 3.3.4 先验信息对成像精度的影响 |
| 3.4 结果验证 |
| 3.4.1 基于独立抽水试验的评估验证 |
| 3.4.2 基于降深曲线的分析验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于示踪旅行时的岩溶管道介质特征重建方法 |
| 4.1 基于联合迭代重建的示踪旅行时层析反演方法 |
| 4.2 交错网格优化与结果空间能量 |
| 4.2.1 交错网格法 |
| 4.2.2 零空间能量评判 |
| 4.3 数值案例验证 |
| 4.3.1 数值模型参数设计 |
| 4.3.2 反演参数及交错网格 |
| 4.4 结果分析与讨论 |
| 4.4.1 示踪穿透曲线特征分析 |
| 4.4.2 基于旅行时的管道介质特征重建分析 |
| 4.4.3 结果验证与评估 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 岩溶管道介质示踪-水力联合反演方法 |
| 5.1 岩溶管道介质水文地质参数反演方法 |
| 5.1.1 示踪-水力联合层析反演方法 |
| 5.1.2 基于线性渐进法的水力旅行时反演方法 |
| 5.2 岩溶管道水文地质试验室内砂箱系统 |
| 5.2.1 室内砂箱试验系统 |
| 5.2.2 复杂非均质岩溶管道含水层构建 |
| 5.3 复杂岩溶含水层水文地质试验表征方法 |
| 5.3.1 泵送抽水试验 |
| 5.3.2 双向流通试验 |
| 5.3.3 基于电导率监测的示踪试验 |
| 5.4 水文地质层析反演模型设计 |
| 5.4.1 示踪-水力联合反演模型参数设计 |
| 5.4.2 水力旅行时反演模型参数设计 |
| 5.5 岩溶管道含水层成像结果 |
| 5.6 结果分析与讨论 |
| 5.6.1 理论解析解对比 |
| 5.6.2 参数统计特性分析 |
| 5.6.3 局部值比较 |
| 5.7 结果验证与评价 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 工程应用 |
| 6.1 工程概况 |
| 6.1.1 水文地质条件 |
| 6.1.2 岩溶发育特征及径流带分布 |
| 6.1.3 矿区突涌水灾害概况 |
| 6.2 区域示踪试验及连通性分析 |
| 6.2.1 矿区示踪试验设计 |
| 6.2.2 区域关键通道连通性分析 |
| 6.2.3 示踪穿透曲线时间矩分析 |
| 6.3 岩溶管道涌水治理理念与方法 |
| 6.4 矿区含水层层析反演成像分析 |
| 6.4.1 区域水文监测结果 |
| 6.4.2 反演模型及参数设计 |
| 6.4.3 矿区示踪层析反演结果分析 |
| 6.4.4 联合反演成像与注浆效果评价 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间参与的科研项目 |
| 攻读博士期间发表学术论文 |
| 攻读博士期间授权专利 |
| 攻读博士期间获得的奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）动水条件巷道截流阻水墙建造机制与关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题的提出及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 巷道截流堵水技术 |
| 1.2.2 泥沙运动与物料输送 |
| 1.2.3 颗粒介质力学 |
| 1.2.4 砂土渗流理论 |
| 1.2.5 岩土注浆理论 |
| 1.2.6 固液两相流模拟 |
| 1.3 动水截流堵巷技术存在的主要问题 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 动水巷道截流堵水可视化试验模拟系统 |
| 2.1 相似准则研究 |
| 2.1.1 相似条件分析 |
| 2.1.2 相似准则分析 |
| 2.1.3 相似参数分析 |
| 2.2 平台研究对象 |
| 2.3 平台参数设定 |
| 2.4 试验系统设计 |
| 2.4.1 主要功能 |
| 2.4.2 系统设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 动水环境骨料运移堆积理论与试验研究 |
| 3.1 骨料颗粒的受力状态分析 |
| 3.1.1 泥沙运动学相关概念 |
| 3.1.2 起动流速 |
| 3.1.3 动水休止角 |
| 3.1.4 沉降速度 |
| 3.2 骨料运移堆积的一般过程与规律 |
| 3.2.1 单孔灌注堆积体形态演化规律 |
| 3.2.2 多孔灌注堆积体形态演化规律 |
| 3.2.3 骨料灌注期间的几种典型现象 |
| 3.2.4 动水中骨料颗粒起动流速分析 |
| 3.3 动水中骨料灌注截流过程影响因素研究 |
| 3.3.1 正交试验原理 |
| 3.3.2 正交试验设计方案 |
| 3.3.3 正交试验数据分析 |
| 3.3.4 初始流速对灌注过程的影响 |
| 3.3.5 投料速度对灌注过程的影响 |
| 3.3.6 巷道坡度对灌注过程的影响 |
| 3.3.7 巷道糙度对灌注过程的影响 |
| 3.3.8 骨料粒径对灌注过程的影响 |
| 3.4 其他相关因素分析 |
| 3.4.1 孔间距及钻孔数量 |
| 3.4.2 投料次序 |
| 3.5 动水截流接顶-溃坝机制分析 |
| 3.5.1 截流各阶段的水力学状态 |
| 3.5.2 接顶溃坝过程的力学机制 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 动水环境骨料注浆加固理论与试验研究 |
| 4.1 浆液在骨料中运动的模型研究 |
| 4.1.1 骨料堆积形态及空间分区 |
| 4.1.2 水泥浆的颗粒性与流动性 |
| 4.1.3 堆积疏松区浆液运移特征 |
| 4.1.4 堆积密实区浆液运移特征 |
| 4.1.5 骨料中浆液的运移扩散方程 |
| 4.1.6 主要注浆阶段的灌浆量分布 |
| 4.2 水泥浆液性能测定 |
| 4.2.1 测试方法 |
| 4.2.2 测试结果 |
| 4.3 骨料中浆液可注性测试 |
| 4.3.1 静态测试 |
| 4.3.2 动态测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 骨料灌注截流过程流固耦合数值模拟研究 |
| 5.1 固-液两相流耦合方法原理 |
| 5.1.1 计算流体动力学原理 |
| 5.1.2 离散单元法原理 |
| 5.1.3 固-液两相流耦合原理 |
| 5.2 固-液两相流耦合模型的适应性验证 |
| 5.2.1 颗粒沉降特性的模拟验证 |
| 5.2.2 颗粒起动速度的模拟验证 |
| 5.2.3 堆积形态与流场的模拟验证 |
| 5.2.4 灌注速度与动水携砂能力模拟 |
| 5.2.5 阻水消压作用与流量分布规律模拟 |
| 5.3 骨料堆积一般过程模拟 |
| 5.3.1 骨料堆积的几个阶段 |
| 5.3.2 灌注过程中流速及压力演化 |
| 5.4 倾斜巷道中骨料堆积过程模拟 |
| 5.4.1 静水条件下的堆积 |
| 5.4.2 动水条件下的堆积 |
| 5.4.3 倾角对起动速度的影响 |
| 5.5 双巷条件下骨料堆积过程模拟 |
| 5.5.1 工况1 下双巷截流过程模拟 |
| 5.5.2 工况2 下双巷截流过程模拟 |
| 5.6 相关技术问题探讨 |
| 5.6.1 关于接顶过程 |
| 5.6.2 关于堆积长度 |
| 5.6.3 关于钻孔数量 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 阻水墙与巷道围岩相互作用机理研究 |
| 6.1 阻水墙与围岩相互作用的解析模型 |
| 6.1.1 Mindlin位移解简介 |
| 6.1.2 阻水墙应力分布的解析解 |
| 6.2 阻水墙的受状态分析及破坏判据 |
| 6.2.1 阻水墙轴向应力及剪力分布 |
| 6.2.2 阻水墙受力和来水压力的关系 |
| 6.2.3 弹性模量比对应力分布的影响 |
| 6.2.4 水压载荷对阻水墙的应力影响范围 |
| 6.2.5 阻水墙的强度破坏判据 |
| 6.3 阻水墙与围岩受力状态数值模拟 |
| 6.3.1 Flac3D软件简介及数值模型 |
| 6.3.2 堵水之前过水巷道的受力状态 |
| 6.3.3 注浆之后阻水墙的受力状态 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 动水截流堵巷工程参数估算与技术优化 |
| 7.1 典型工程数据统计与分析 |
| 7.2 阻水墙工程量预测方法研究 |
| 7.2.1 阻水墙堆积段长度的控制因素 |
| 7.2.2 基于施工过程的堆积段长度预测 |
| 7.2.3 基于数据分析的堆积段长度预测 |
| 7.3 灌注期间骨料粒径选择判据 |
| 7.4 钻孔数量与间距分析预测 |
| 7.5 阻水墙建造施工过程优化 |
| 7.5.1 技术体系建立 |
| 7.5.2 施工过程优化 |
| 7.6 本章小结 |
| 8 动水截流堵巷技术现场工程应用 |
| 8.1 项目背景 |
| 8.2 技术模型分析 |
| 8.3 截流方案设计 |
| 8.3.1 总体技术方案 |
| 8.3.2 骨料用量估计 |
| 8.3.3 钻孔数量预计 |
| 8.3.4 骨料粒径选取 |
| 8.3.5 钻探工程设计 |
| 8.4 截流堵水过程 |
| 8.4.1 骨料灌注 |
| 8.4.2 注浆加固 |
| 8.4.3 效果评价 |
| 8.5 本章小结 |
| 9 结论与展望 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 创新点 |
| 9.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 相似模拟、室内试验及现场工程应用照片 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）基于多尺度三维空间裂隙分布的粗糙岩体裂隙渗透性研究 ——以云南个旧高松矿田为例（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的目的及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 单裂隙水力学特征 |
| 1.2.2 裂隙网络三维空间分布模拟 |
| 1.2.3 裂隙岩体渗透特性 |
| 1.2.4 地下水流动数值模拟 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.4 论文创新点 |
| 1.5 本文完成的工作量 |
| 第二章 研究区概况 |
| 2.1 研究区范围及概况 |
| 2.2 区域水文地质背景 |
| 第三章 岩体裂隙的多尺度性及渗透性分析 |
| 3.1 岩体裂隙的尺度不变性 |
| 3.1.1 定义及分类 |
| 3.1.2 岩体裂隙数据获取 |
| 3.2 裂隙多尺度性对渗透性的影响 |
| 3.3 中尺度裂隙发育规律 |
| 3.3.1 水平发育规律分析 |
| 3.3.2 垂向发育规律分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 小尺度单裂隙渗透性 |
| 4.1 单裂隙渗透性研究 |
| 4.1.1 立方定律 |
| 4.1.2 单裂隙渗流能力的影响因素 |
| 4.1.3 单裂隙渗流研究方法 |
| 4.2 岩石裂隙形态识别及提取 |
| 4.2.1 岩石CT图像处理及裂隙识别 |
| 4.2.2 激光扫描裂隙面提取 |
| 4.2.3 裂隙面提取及网格化处理 |
| 4.3 岩石渗透性测试及分析 |
| 4.4 粗糙单裂隙渗透性及等效水力宽度计算 |
| 4.4.1 三维双壁粗糙裂隙模型 |
| 4.4.2 三维裂隙隙宽函数法 |
| 4.4.3 研究区岩石样品裂隙渗流计算结果 |
| 4.4.4 计算方法合理性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 中尺度裂隙网络模拟及渗透性计算 |
| 5.1 裂隙岩体的等效连续介质模型 |
| 5.1.1 等效连续介质模型分析的必要条件 |
| 5.1.2 裂隙岩体等效渗透系数张量计算方法 |
| 5.2 基于DFM模型的三维渗透张量计算 |
| 5.2.1 二维等效渗透张量 |
| 5.2.2 三维等效渗透张量 |
| 5.2.3 裂隙流与达西流耦合控制方程 |
| 5.2.4 渗透椭球体的可视化 |
| 5.2.5 计算方法合理性验证 |
| 5.3 中尺度岩体裂隙网络模拟 |
| 5.3.1 三维裂隙网络分布模拟 |
| 5.3.2 研究区三维裂隙分布模拟 |
| 5.4 各分区裂隙模拟及分析 |
| 5.5 研究区渗透张量计算 |
| 5.5.1 代表性分区渗透张量计算 |
| 5.5.2 分区渗透张量计算 |
| 5.5.3 计算结果与实测对比分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 大尺度裂隙及其渗透性分析 |
| 6.1 研究区大尺度裂隙网络 |
| 6.2 研究区大尺度裂隙特征及渗透性分析 |
| 第七章 基于渗透张量的地下水流动理论及实现 |
| 7.1 地下水流动基本方程 |
| 7.1.1 地下水运动方程 |
| 7.1.2 方程的定解条件 |
| 7.2 数值模拟中渗透张量的适应性分析 |
| 7.2.1 基本原理 |
| 7.2.2 适应性分析 |
| 7.2.3 误差与稳定性分析 |
| 7.2.4 巷道概化问题讨论 |
| 7.3 本章小结 |
| 第八章 云南个旧高松矿田地下水数值模拟 |
| 8.1 研究区水文地质 |
| 8.2 水文地质参数 |
| 8.2.1 降雨及巷道涌水 |
| 8.2.2 渗透系数 |
| 8.2.3 降水入渗系数及给水度 |
| 8.2.4 地下水流场 |
| 8.3 概念模型及数值模型参数 |
| 8.3.1 水文地质边界 |
| 8.3.2 含水层组划分及水文地质参数 |
| 8.3.3 其它水文地质因素概化 |
| 8.3.4 数值模型 |
| 8.4 地下水流动模拟结果及分析 |
| 8.4.1 巷道涌水量对比分析 |
| 8.4.2 地下水位对比分析 |
| 8.5 本章小结 |
| 结论及展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附图Ⅰ 各分区三维裂隙网裂隙网络模拟结果 |
| 附图Ⅱ 各分区渗透椭球及椭圆 |
| 附录A:显示差分法稳定性判断公式推导 |
| 附录B:博士在读期间研究成果 |
（6）秸秆覆盖对广西稻田土壤优先路径与水流运动的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 前言 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 优先流的定义 |
| 1.2.2 优先路径的定义及分类 |
| 1.2.3 优先路径的研究方法 |
| 1.2.3.1 直接观测法 |
| 1.2.3.2 间接观测法 |
| 1.2.4 优先路径形成的影响因素 |
| 1.2.5 优先路径的空间结构研究 |
| 1.2.6 土壤水流入渗运动研究 |
| 1.3 研究目标和内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 技术路线图 |
| 第2章 材料与方法 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.1.1 地理位置 |
| 2.1.2 地质地貌 |
| 2.1.3 土壤特征 |
| 2.1.4 气候水文 |
| 2.1.5 植被概况 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 野外染色示踪试验 |
| 2.2.1.1 样地选择与布设 |
| 2.2.1.2 染色示踪 |
| 2.2.1.3 剖面挖掘 |
| 2.2.2 土壤染色图像 |
| 2.2.3 土壤理化性质 |
| 2.2.3.1 土壤物理性质 |
| 2.2.3.2 土壤化学性质 |
| 2.2.4 室内土柱入渗模拟实验 |
| 2.2.4.1 土柱入渗实验 |
| 2.2.4.2 土柱入渗数值模拟 |
| 2.2.6 数据分析处理 |
| 2.2.6.0 土壤理化性质数据分析 |
| 2.2.6.1 染色图像数据分析 |
| 2.2.6.2 熵权-TOPSIS法综合评价水分运动过程 |
| 2.2.6.3 数据分析与制图 |
| 第3章 水稻田土壤理化性质特征 |
| 3.1 秸秆覆盖与非秸秆覆盖水稻田土壤物理性质 |
| 3.1.1 土壤质地 |
| 3.1.2 土壤容重 |
| 3.1.3 土壤前期含水率 |
| 3.2 秸秆覆盖与非秸秆覆盖水稻田土壤化学性质 |
| 3.2.1 土壤全氮 |
| 3.2.2 土壤总磷 |
| 3.2.3 土壤有机质 |
| 3.3 秸秆覆盖与非秸秆覆盖水稻田土壤理化性质影响因子分析 |
| 3.3.1 结构方程模型构建 |
| 3.3.2 土壤理化性质影响因子 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 水稻田土壤优先路径空间结构特征 |
| 4.1 秸秆覆盖与非秸秆覆盖水稻田土壤染色分布 |
| 4.1.1 土壤水平图像染色形态 |
| 4.1.2 土壤水平图像染色面积比 |
| 4.2 秸秆覆盖与非秸秆覆盖水稻田土壤优先路径数量 |
| 4.2.1 土壤优先路径总数量 |
| 4.2.2 土壤优先路径各级孔径数量 |
| 4.3 秸秆覆盖与非秸秆覆盖水稻田土壤优先路径空间分布特征 |
| 4.3.1 土壤优先路径聚集性 |
| 4.3.2 优先路径复杂度 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 水稻田土壤水流运动特征 |
| 5.1 秸秆覆盖与非秸秆覆盖水稻田土壤水流运动变化 |
| 5.1.1 土壤垂直图像染色形态 |
| 5.1.2 土壤垂直图像染色面积比 |
| 5.1.3 土壤湿润锋运动过程 |
| 5.2 秸秆覆盖与非秸秆覆盖水稻田土壤水流运动数值模拟 |
| 5.2.1 数学模型建立 |
| 5.2.1.1 计算方程与计算模型 |
| 5.2.1.2 网格划分和边界条件 |
| 5.2.2 数值结果与分析 |
| 5.2.2.1 水稻田土壤质量流率 |
| 5.2.2.2 水稻田土壤水流速度分布 |
| 5.3 秸秆覆盖与非秸秆覆盖水稻田土壤水流运动过程评价 |
| 5.3.1 熵权-TOPSIS综合评价法 |
| 5.3.2 秸秆覆盖与非秸秆覆盖水稻田优先流发育程度 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 申请学位论文期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）不同水力条件下砂土侵蚀成洞机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 土体侵蚀成洞研究现状 |
| 1.2.1 理论研究方面 |
| 1.2.2 试验研究方面 |
| 1.2.3 数值模拟方面 |
| 1.3 水力条件对土体侵蚀影响概述 |
| 1.4 本文研究内容及技术路线 |
| 第2章 砂土侵蚀成洞模型试验设计 |
| 2.1 砂土参数 |
| 2.1.1 颗粒级配 |
| 2.1.2 相对密实度 |
| 2.1.3 抗剪强度 |
| 2.1.4 渗透系数 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 试验装置 |
| 2.2.2 数字照相量测技术 |
| 2.2.3 试验步骤 |
| 2.2.4 试验方案 |
| 2.3 小结 |
| 第3章 砂土侵蚀成洞模型试验结果分析 |
| 3.1 水力条件对砂土侵蚀影响 |
| 3.2 土体密实度对砂土侵蚀影响 |
| 3.3 土体级配对砂土侵蚀影响 |
| 3.4 土层厚度对砂土侵蚀影响 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 砂土侵蚀成洞简化理论研究 |
| 4.1 基础理论 |
| 4.1.1 渗流基本理论 |
| 4.1.2 土拱效应理论 |
| 4.2 沙漏型简化理论模型 |
| 4.2.1 模型的建立 |
| 4.2.2 地表塌陷临界状态 |
| 4.2.3 模型计算分析 |
| 4.3 土洞型简化理论模型 |
| 4.3.1 模型微观分析 |
| 4.3.2 模型宏观分析 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（8）基于数字岩心的低渗透性含铀砂岩微观渗流特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景、研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 多孔介质渗流特性研究现状 |
| 1.2.2 多孔介质数字岩心技术研究现状 |
| 1.2.3 多孔介质启动压力研究现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 研究内容、创新点及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 创新点 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 第2章 含铀砂岩的矿物特征和微观孔隙特征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 伊犁盆地砂岩型铀矿的岩石学特征 |
| 2.3 含铀砂岩的孔隙结构特征 |
| 2.3.1 孔喉分布 |
| 2.3.2 孔隙类型 |
| 2.4 含铀砂岩的矿物特征 |
| 2.4.1 矿物组成 |
| 2.4.2 矿物分布 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 含铀砂岩多尺度多组分数字岩心构建 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多分辨率X射线岩心成像 |
| 3.3 含铀砂岩数字岩心构建 |
| 3.3.1 图像配准 |
| 3.3.2 多阈值分割 |
| 3.4 含铀砂岩数字岩心评价 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于数字岩心的含铀砂岩微观渗流数值模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算流体力学 |
| 4.2.1 数学模型 |
| 4.2.2 边界条件及假设 |
| 4.3 有限元模型构建 |
| 4.3.1 表征单元体 |
| 4.3.2 非结构化网格模型建模 |
| 4.4 微观渗流数值模拟 |
| 4.4.1 绝对渗透率 |
| 4.4.2 非线性渗流 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于逾渗理论的含铀砂岩启动压力研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多孔介质三维逾渗理论 |
| 5.2.1 逾渗网络模型 |
| 5.2.2 孔隙率与逾渗概率 |
| 5.3 基于逾渗理论的含铀砂岩启动压力分析 |
| 5.3.1 启动压力 |
| 5.3.2 含铀砂岩的逾渗特征 |
| 5.3.3 启动压力梯度与逾渗概率 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文与参与科研项目情况 |
| 一、学术论文 |
| 二、参与的主要科研项目 |
| 致谢 |
（9）基于格子Boltzmann方法的复杂岩体裂隙渗流特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 单裂隙渗流研究现状 |
| 1.2.2 交叉裂隙网络渗流研究现状 |
| 1.2.3 多孔介质裂隙网络渗流研究现状 |
| 1.3 本文研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 格子Boltzmann方法理论 |
| 2.1 格子Boltzmann方法发展 |
| 2.1.1 格子气自动机 |
| 2.1.2 格子Boltzmann方法萌发 |
| 2.2 格子Boltzmann方程 |
| 2.2.1 Boltzmann方程 |
| 2.2.2 Boltzmann-BGK方程 |
| 2.2.3 格子Boltzmann方程 |
| 2.3 格子Boltzmann模型 |
| 2.4 边界处理格式 |
| 2.4.1 周期性边界条件 |
| 2.4.2 反弹边界 |
| 2.4.3 非平衡态外推格式 |
| 2.5 单位换算 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 三维粗糙单裂隙渗流特性研究 |
| 3.1 平板裂隙渗流 |
| 3.2 二维粗糙裂隙渗流模拟 |
| 3.3 中心插值法生成三维粗糙裂隙面 |
| 3.4 三维粗糙裂隙面渗流特性分析 |
| 3.4.1 几何形貌对平均压降的影响 |
| 3.4.2 距壁面不同位置处几何形貌对局部压降的影响 |
| 3.4.3 渗流流速对粗糙裂隙平均压降的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 交叉裂隙渗流特性研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 等效平行板裂隙验证 |
| 4.2.1 损耗压降比理论推导 |
| 4.3 单裂隙渗流特性及损耗压降比分析 |
| 4.3.1 角度对单裂隙渗流特性及损耗压降比的影响 |
| 4.3.2 隙宽对单裂隙渗流特性及损耗压降比的影响 |
| 4.3.3 压差对单裂隙损耗压降比的影响 |
| 4.4 人字裂隙渗流特性及损耗压降比分析 |
| 4.4.1 角度对人字裂隙渗流特性及损耗压降比的影响 |
| 4.4.2 隙宽对人字裂隙渗流特性及损耗压降比的影响 |
| 4.4.3 压差对人字裂隙损耗压降比的影响 |
| 4.5 十字交叉裂隙渗流特性及损耗压降比分析 |
| 4.5.1 角度对十字交叉裂隙渗流特性及损耗压降比的影响 |
| 4.5.2 隙宽对十字交叉裂隙渗流特性及损耗压降比的影响 |
| 4.5.3 压差对十字交叉损耗压降比的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 复杂裂隙网络渗流特性研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 基于泰森多边形的复杂裂隙网络生成 |
| 5.3 均值泰森多边形渗透率 |
| 5.4 非均值泰森多边形结构的复杂裂隙渗流 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读硕士学位期间发表的论文与基金项目 |
（10）基于格子Boltzmann的多孔介质内多场耦合流动与传热模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 多孔介质内的流动和传热研究 |
| 1.3 格子Boltzmann方法发展及应用 |
| 1.3.1 格子Boltzmann方法的发展 |
| 1.3.2 格子Boltzmann方法的应用 |
| 1.3.3 格子Boltzmann方法在多孔介质渗流与传热研究的应用 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第2章 基于格子Boltzmann方法的流动与传热模型 |
| 2.1 格子Boltzmann方法基本原理 |
| 2.1.1 Boltzmann方程 |
| 2.1.2 从Boltzmann方程到格子Boltzmann方程 |
| 2.2 格子Boltzmann方法的流动模型 |
| 2.2.1 单松弛(SRT)模型 |
| 2.2.2 流固两相流的格子Boltzmann方法 |
| 2.3 格子Boltzmann方法的传热模型 |
| 2.3.1 多组分DDF格子Boltzmann模型 |
| 2.3.2 不可压流动的DDF格子Boltzmann模型 |
| 2.4 流场与温度场的边界处理格式 |
| 2.4.1 周期性边界 |
| 2.4.2 反弹格式 |
| 2.4.3 非平衡态外推边界 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 油水混合物在多孔介质内的渗流模拟研究 |
| 3.1 模型建立及边界条件 |
| 3.1.1 三维格子Boltzmann模型 |
| 3.1.2 边界条件 |
| 3.2 物理单位与格子单位的转换 |
| 3.3 模型验证 |
| 3.3.1 Poiseuille流动 |
| 3.3.2 渗流基本定律 |
| 3.4 油水混合物渗流模拟结果与讨论 |
| 3.4.1 多孔介质的各向异性 |
| 3.4.2 渗流速度对流动行为的影响 |
| 3.4.3 原油含水率对渗流的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 油水混合物在多孔介质内的传热模拟研究 |
| 4.1 模型建立及边界格式 |
| 4.1.1 模型建立 |
| 4.1.2 边界条件 |
| 4.2 模型验证 |
| 4.2.1 二维方腔自然对流 |
| 4.2.2 三维方腔自然对流 |
| 4.2.3 静止流体中恒温颗粒周围流体的热传导 |
| 4.3 模拟结果与讨论 |
| 4.3.1 渗流速度对温度分布的影响 |
| 4.3.2 含水率对温度分布的影响 |
| 4.3.3 孔隙结构对传热的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 流固两相在多孔介质内的流动与传热特性研究 |
| 5.1 流固耦合 |
| 5.2 模型验证 |
| 5.3 多孔介质内流固两相流动特性 |
| 5.3.1 颗粒通过平直孔隙的沉降 |
| 5.3.2 颗粒通过弯曲孔隙的沉降 |
| 5.4 多孔介质内流固两相传热特性 |
| 5.4.1 双颗粒通过平直孔隙的传热 |
| 5.4.2 多颗粒通过弯曲孔隙的传热 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
四、FORMULAE FOR AVERAGE VELOCITY OF GROUNDWATER FLOW AND EXPERIMENTAL EVIDENCE OF NON-DARCY' S FLOW THROUGH A SINGLE FRACTURE（论文参考文献）
- [1]天然气水合物开采储层出砂过程及对产气影响的数值模型研究[D]. 朱慧星. 吉林大学, 2021
- [2]基于流场劈分的EGS产能和寿命的预测方法与优化研究[D]. 孙玉学. 山东大学, 2021(12)
- [3]复杂岩溶管道介质示踪—水力层析反演方法及工程应用[D]. 王欣桐. 山东大学, 2021(10)
- [4]动水条件巷道截流阻水墙建造机制与关键技术研究[D]. 牟林. 煤炭科学研究总院, 2021
- [5]基于多尺度三维空间裂隙分布的粗糙岩体裂隙渗透性研究 ——以云南个旧高松矿田为例[D]. 陈刚. 昆明理工大学, 2021
- [6]秸秆覆盖对广西稻田土壤优先路径与水流运动的影响[D]. 韦灵. 桂林理工大学, 2020(07)
- [7]不同水力条件下砂土侵蚀成洞机理研究[D]. 王堉众. 山东建筑大学, 2020
- [8]基于数字岩心的低渗透性含铀砂岩微观渗流特性研究[D]. 侯珊珊. 南华大学, 2020(01)
- [9]基于格子Boltzmann方法的复杂岩体裂隙渗流特性研究[D]. 曾叶. 昆明理工大学, 2020(05)
- [10]基于格子Boltzmann的多孔介质内多场耦合流动与传热模拟[D]. 邵宝力. 东北石油大学, 2019
标签：预测模型论文;