关于氢氟酸测斜的实验

使用HF酸测斜时,由于毛细作用液面不平,因此测出的顶角必须加以校正。校正角的大小与容器直径、容器材料、液体本身特性及倾斜角度等因素有关。计算出的顶角加上校正角E,即得实际顶角(如图一所示)Z真=Z测+E一般规律是:测斜玻璃管的直径愈大,倾     

全吸力范围非饱和持水函数和渗透性函数的预测模型

非饱和土的持水函数和渗透性函数是刻画其持水能力和水分运移的基本参数。由于物理机制不同,持水函数及渗透性函数在毛细阶段和吸附阶段的特征有显著差异。多数传统的持水和渗透性函数仅考虑了毛细阶段内,毛细水的持水和渗透特性,不能表征吸附阶段内吸附水的特征。为使传统函数模型在吸附阶段也适用,以传统VG持水函数和VG-M渗透性函数为基础,用修正参数C(ψ)修正VG持水函数,并以此确定非饱和土的残余值ψ_r,区分毛细水的毛细流动和吸附水的薄膜流动。基于薄膜流动的特点,提出参数Γ(ψ),改进了传统VG-M渗透性函数在吸附阶段内低估非饱和渗透系数这一问题,从而建立了全吸力范围的渗透性函数模型。最后用3组持水及渗透性试验结果验证修正模型的合理性,结果表明修正持水函数模型和渗透性函数模型的预测结果在吸附阶段较传统模型更符合实测结果。     

PC-1500计算机在HF玻璃管测斜计算上的应用

HF玻璃管蚀痕法求钻孔顶角的计算公式为：θ''=arctgH/D式中：θ''——计算顶角（度）；H——蚀痕高低差（毫米）；D——玻璃管内径（毫米）。由于存在毛细管作用的影响，计算顶角比实际顶角小，故还须用下式把计算项角θ''加以修正。θ=θ''+Ε式中：θ——钻孔实际顶角；Ε——毛细管修正角。在野外实际工作中，往往是先度量出玻璃管HF蚀痕的高低差和玻璃管内径，然后查阅有关的计算手册或数表，再进行修正值的计算，最后得出测斜的钻     

毛细水带对Cr(Ⅵ)的阻污性能试验研究

以土柱实验为研究手段,选择典型重金属污染物Cr(Ⅵ)作为研究对象,以惰性组分Br~-作为对比,分别探讨了Cr(Ⅵ)在存在支持毛细水、悬挂毛细水、无毛细水条件下,以及不同NaCl浓度条件下的迁移规律,进而从污染物穿透时间及残留量两个方面定量刻画毛细水带对Cr(Ⅵ)的阻滞作用。研究结果表明:不同形式毛细水条件下Br~-及Cr(Ⅵ)的穿透时间均为干土柱有悬挂毛细水土柱有支持毛细水土柱;与Br~-相比,Cr(Ⅵ)穿透终点均呈现明显滞后的现象,表明不同形式毛细水对Cr(Ⅵ)均具有不同程度的阻滞作用;受盐分析出及重力势的共同影响,不同NaCl浓度条件下Br~-及Cr(Ⅵ)的穿透时间均体现为10 g/L60 g/L0 g/L。Cr(Ⅵ)残留量整体呈现随土柱高度增加递减的趋势。存在支持毛细水及NaCl浓度为10 g/L的条件下土柱中Cr(Ⅵ)残留量最高,表明该情况下毛细水带的阻污作用最为显著。     

非离子表面活性剂对两相系统毛细压力和饱和度关系的影响

表面活性剂至水相的引入将对原先包含纯水两相系统的毛细压力和饱和度关系存在影响.对含有非离子表面活性剂Triton X-100的水-气和水-油两相系统中的毛细压力-饱和度关系曲线进行了试验测定.试验结果表明,同不含表面活性剂的纯水系列相比,在同一饱和度情况下,含有表面活性剂的Triton X-100(0.1%)系列对应的毛细压力水头值都有不同程度的减小,说明在Triton X-100存在的情况下,驱替出同样数量的湿润相体积所需的毛细压力值较小.以van Genuchten关系式为基础的拟合结果表明,在已知纯水系列毛细压力饱和度关系的情况下,对于Triton X-100-气系统的毛细压力饱和度关系,考虑界面张力降低作用引入折算系数得到的拟合值更接近于真实值;而对于Triton X-100-油系统拟合值接近真实值的程度则随多孔介质的不同而有所不同.     

进气值对毛细滞回内变量模型的影响

土-水特征关系是基质吸力和含水率之间的关系。进气值对起点在高饱和度区的脱湿扫描线有较大的影响。Wei等[1]提出了毛细滞回内变量模型,可以对扫描线任意滞回情况进行模拟,但该模型没有考虑进气值的影响,对起点在高饱和度区的脱湿扫描线的模拟与实际情况有一定偏差。基于毛细滞回内变量理论和传统的土-水特征关系经验模型,提出了考虑进气值影响的修正毛细滞回内变量模型。该模型可以考虑进气值对起点在高饱和度区的脱湿扫描线的影响。通过对多种土样的数值模拟计算显示,修正模型较好地解决了原模型对起点在高饱和度区的脱湿扫描线的模拟不能考虑进气值影响的缺点。     

基于竖管法的轻非水相液体毛细上升特性研究

被称为“工业血液”的轻非水相液体(LNAPL)及其衍生物在开采、生产、运输过程中所产生的污染已经成为常见的污染物,目前诸多学者对LNAPL污染进行了广泛研究,但对于LNAPL在土壤中的迁移及毛细作用研究尚不充分。本次试验的目的是通过室内模拟试验分析不同竖管直径条件下LNAPL在不同介质中的毛细上升规律,为研究LNAPL对地下水污染提供一定的理论依据。结果表明：影响毛细上升高度的因素大小依次为：溶液>介质>竖管直径;竖管直径与最大毛细上升高度并不是完全成比例关系,并且对毛细上升高度的影响相对较小;水与柴油在不同介质中毛细上升高度、毛细上升速率变化趋势基本一致,但是具体数值上存在差异,柴油的最大毛细上升高度与水相比降低了40%～50%,柴油的最大毛细上升速率与水相比降低30%～50%。这些特征都能够较好地体现LNAPL在不同介质中的毛细上升规律,在认识LNAPL对地下水的污染以及污染土地修复方面具有重要意义。     

不同类型黏土的强度特性及其预测

强度特性是非饱和土力学中基础性的研究内容。目前对广吸力范围内非饱和黏土强度的预测研究相对较少。本文首先基于文献中粉质黏土、Madrid黏土和南阳弱膨胀土的非饱和强度特性进行了对比与分析。将不同类型非饱和黏土的强度特性大致分为3种类型:（1）在某一吸力范围试样出现强度峰值,并随着吸力值的进一步增大而降低;（2）达到某一吸力值后其强度几乎维持不变,不受吸力值的影响;（3）其强度随着吸力值的增大而增大。此外,基于现有考虑吸附水膜和毛细水作用的方法拟合广吸力范围内不同类型土的土水特征曲线,并将土水特征曲线分离成吸附土水特征曲线和毛细土水特征曲线。在非饱和土的抗剪强度公式中,认为吸力引起的非饱和强度增强部分主要由毛细水作用决定的,故将非饱和抗剪强度公式中吸力引起非饱和增强项的有效应力系数（即饱和度或有效饱和度）用毛细水对应的饱和度替代。最后,利用修正后的非饱和抗剪强度公式对3种较广吸力范围内非饱和土的强度进行了预测。预测结果表明过渡区段内的强度预测效果较好,但高吸力段非饱和强度的预测还有待进一步研究。     

用氢氟酸测井斜量角方法的改進

用氢氟酸测井仍然是一种应用颇广的测井斜的方法。一般是用氢氟酸在玻璃管内壁触以痕迹,再换有色墨水使其静止水平与蚀痕重合,量出顶角。由于玻璃管内径较小,水与玻璃的钻湿性较强,使有色墨水自由面内凹甚深,由侧面观之,呈两个明显的园圈,很难使水面与蚀痕真正重合,这对量取顶角的精确度有很大的影响。     

有机质演化与沉积矿床成因(Ⅱ)--煤成烃类与层控矿床

成煤物质被埋藏以后,在其煤化作用过程中可生成大量气体烃(即煤成气)与少量液体烃(即煤成油)。按照B. JI.科兹洛夫计算值一吨煤产生的甲烷量，褐煤阶段为68M3，到焦煤达270M3，到无烟煤可超过400M3     

反循环钻具作用力的调整以及钻进技术规范

无水泵反循环钻具的作用原理是,在钻进过程中,借钻具的上下提动,通过钻具内的球阀作用,促使冲洗液在钻具内自行循环.即当钻具提离井底,继而急速下落时,其本身对冲洗液有一个向下的作用力,与此同时液体将产生大小相等、方向相反的反作用力,顶开活门球阀,液体被压出,依此反复作用,便使液体在钻具内循环.为使液体循环,钻具对液体的作用力(液体反作用力)必须大于岩心阻力(包括岩心管与岩心间岩粉的阻力)、球在液体中的自重以及球阀上部液体压力等之和,且此循环作用良好与否,     

层状土毛细水上升过程中Lucas-Washburn模型评价及修正

受界面效应影响,毛细水在层状土中运移规律还难以用描述均质土中水分运移规律的Lucas-Washburn（LW）渗吸模型进行描述。基于此,本文设计了层状土室内模型试验,采用分布式的主动加热光纤法（简称AHFO）监测毛细水上升过程。根据AHFO测试结果,进一步对LW模型进行了修正,提出了适用于描述层状土中毛细水上升规律的ILW模型,并对ILW模型进行了试验验证。试验结果表明:（1）当毛细水湿润锋抵达“黏土（下部）-砂土（上部）”界面时,会产生“毛细屏障作用”,从而导致上部砂土中毛细水含水率急剧下降;（2）“毛细屏障作用”由砂土和黏土中的基质吸力不均衡造成,基质吸力大小由含水率决定;（3）当毛细水湿润锋抵达“砂土（下部）-黏土（上部）”界面时,在界面处出现“反毛细屏障作用”,从而导致上部黏土层中的含水率比相邻下部砂土层含水率更高;（4）虽然常见的LW模型可准确预测均质土中毛细水上升高度及速率,但受“毛细屏障作用”和“反毛细屏障作用”影响,LW模型在层状土中失效;（5）相比LW模型,ILW模型精度更高,能够更加准确地描述层状土中毛细水上升规律。     

西藏南羌塘坳陷昂达尔错地区侏罗系布曲组碳酸盐岩阴极发光特征与成岩阶段划分

通过岩石学特征研究和阴极发光分析,结合Fe、Mn、Sr元素特征及氧同位素资料,研究西藏南羌塘坳陷昂达尔错地区侏罗系布曲组碳酸盐岩阴极发光特征并进行成岩阶段划分。结果表明:(1)布曲组碳酸盐岩阴极发光强度总体较低,这与其较低的Fe、Mn含量有关,说明沉积期后非海源流体对碳酸盐岩的影响较小,海源流体在成岩过程中起主导作用;(2)伴随着成岩作用增强,不同岩石类型中的Mn含量逐渐增加、Sr含量逐渐降低,氧同位素值总体上向高负值方向偏移,对应的阴极发光强度逐步增加;(3)泥-微晶白云岩具有最强的阴极发光性和最高的Mn含量,在白云岩化过程中可能与近地表弱还原环境有关,蒸发泵和渗透回流作用可能是这些岩石白云石化作用的主要机理;而结晶白云岩则具有较弱的阴极发光性和较低的Mn含量,孔隙流体可能远离大气淡水,包裹体均一温度显示其白云岩化作用是在深埋藏环境中发生的;(4)布曲组碳酸盐岩经历了准同生-同生阶段的海水成岩环境→早成岩阶段的近地表-浅埋藏弱还原成岩环境→中-深成岩阶段的中-深埋藏深循环温压水和高盐度地层水成岩环境的连续改造→晚白垩世末期—古近系早期构造热事件热液改造阶段→表生成岩阶段的演化过程。     

氢氟酸定向纠斜

近年来,我队在直孔施工中,采用氢氟酸玻璃管定向纠斜,取得较好效果,现将方法简述于后,供同志们参考.一、套管式定向具及定向方法氢氟酸玻璃管定向装置,由焊在楔面顶端中心的方向桩和装有铅印钻头的测具两部分组成(图1).测具内装有盛氢氟酸的玻璃管,玻璃管上预先划好的母线(过A点)与测具和铅印钻头上的母线(过B点,简称     

非饱和土毛细滞回与变形耦合弹塑性本构模型

在修正剑桥模型的基础上,提出了一个非饱和土毛细滞回与骨架变形耦合的弹塑性本构模型。该模型考虑了基质吸力与饱和度对屈服应力的影响,可以同时描述非饱和土的弹塑性变形特性与毛细循环滞回效应。根据塑性体变的产生使非饱和土进气值增大的特点,建立了变形对土-水特征曲线影响的数学描述。该模型有效地考虑了饱和度对前期屈服应力的作用,准确地反映了土体在不同土-水状态条件下（脱湿和吸湿过程）强度特性的变化,而且还可以有效地描述水力循环历史对土体变形的影响。通过与试验数据对比,证明了该模型能够模拟非饱和土的主要力学特性。     

鄂尔多斯盆地南部奥陶系马六段白云岩特征及形成机制研究

鄂尔多斯盆地马六段在盆地大部分地区被剥蚀,仅在盆地周缘地区分布,因此,有关该盆地马六段白云岩成因研究较少。本文通过对马六段白云岩岩石学特征、阴极发光特征、微量元素特征以及碳氧同位素地球化学特征进行分析,对鄂尔多斯盆地南部马六段白云岩特征及形成机制进行了研究。研究结果表明,盆地南部马六段白云岩主要由细—中晶白云岩组成,白云石具"雾心亮边"结构,阴极发光呈暗红色光。微量元素总体上具有较低的Fe、Mn值,平均值分别为447×10~(-6)和62×10~(-6),较高的K、Na值,平均值分别为517×10-6和252×10~(-6),以及中等含量的Sr元素值,平均值为155×10~(-6)。δ~(13)C值平均为-0.617‰,δ~(18)O值平均为-7.6‰,以上特征均反映出海源流体特征。白云石的"雾心"和"亮边"结构中微量元素含量相差不大,认为是在相同成岩环境的不同成岩阶段形成,其中"雾心"形成于浅埋藏环境的渗透回流白云石化作用,而"亮边"是在深埋藏环境下对早期白云石的调整和加强。     

压实红黏土水分传输的毛细效应与数值模拟

当路基处于地下水水源丰富且水位较高的区域时,容易受到地下水的毛细上升侵蚀作用。为治理因水分毛细上升而引起的路基病害,需了解其毛细上升规律。在水平吸渗试验原理的基础上略加改进,自制了一套毛细上升试验装置,进行了三种不同初始干密度试样的试验。结果表明,毛细上升高度与含水率的关系类似于土-水特征曲线;试样的干密度越大,在相同的时间内毛细上升高度越小;水分因毛细效应的扩散能力随初始含水率的变化存在一个最优含水率点。最后,利用有限元方法模拟了水分在不同时刻沿着试样高度的分布规律,并对比分析了试验终了时刻的计算值与实测值,二者之间的分布规律比较一致。     

不同干密度对兰州地区黄土毛细吸水影响的试验研究

以甘肃省兰州市青白石乡的黄土为研究对象,通过对3组相同含水率,不同干密度(1.5,1.6,1.7)下的重塑试样进行毛细吸水试验,研究了干密度对毛细吸水的影响。研究发现:干密度越大,毛细吸水速率越慢,水分到达顶端需要的时间越长;试样底部的含水率最高,在26%~30%之间,含水率沿着试样向上逐渐降低,在试样中部4 cm处出现明显变化,0~4 cm含水率变化幅度大,4~8 cm含水率变化幅度小,说明毛细作用主要集中在试样的中下部分;在相同初始含水率条件下,干密度越小,毛细作用越明显。     

氢氟酸测斜玻璃管直接读数器

我们在施工直孔时,常用氢氟酸测斜法测量钻孔顶角.但对测斜玻璃管的度量存在问题.不同操作者划出的刻痕和量出的高差出入很大.去年,我们设计了一种利用校正台直接读数的装置.其结构是:由铜套筒和铜制调节螺杆两部分组成.其套筒d_1同校正台仪器筒内径一样大小,使之能装进仪器筒并能在其内转动(但不能有较大间隙).d_2与氢氟酸测斜保护器内径一致,以能装进测斜玻璃管为适宜.鉴于玻璃管刻痕高低不一,可用调节螺杆加以调节.使用时,只要在玻璃管里装入比刻痕稍低、带颜     

锆石、磷灰石和液体之间Hf、Zr、REE的分配系数

在三个火成岩(2个安山岩和1个闪长岩)样品中,对锆石、磷灰石和液体间Hf、Zr、REE的浓度比值进行了测定。这些元素在锆石和相应的液体间的浓度比值,接近于其分配系数。在磷灰石和安山岩基质中,这些元素的浓度比值可以作为分配系数。但是,对闪长岩的磷灰石来说,这些元素的浓度比值可能偏离分配系数。在锆石和液体之间,HREE的分配系数非常大(从D~(Er)=100到DL_(■)=500),Hf的分配系数甚至更大。磷灰石和液体中REE的分配系数构成向上凸起很大的曲线(D~(REE)=10～100)。Hf、Zr的分配系数小于1。业已证明,Lu、Hf在锆石—液体、磷灰石—液体之间的分配系数有巨大差异。这些元素分配系数对含有锆石和磷灰石的岩石成岩模拟是有用的。