粉性土毛管水的力学和工程特性

阐述了毛管水对土体强度、变形和渗流的影响。粉性土既有较高的毛管水头,又有一定的渗透性,水压传递快;毛管水对此类土的地基、基坑和堤坝等工程有明显的影响。研究的主要成果有：①根据试样浸水与否的无侧限抗压强度比较试验及理论分析,证明毛管水张力增高了土体强度,强度增高的数值,试验结果和理论分析相符;②计算分析雨季粉性土地表层毛管水张力消失和土体膨胀的过程;③借砂模试验和电拟试验,分析了毛管水对堤坝渗流流态的影响,毛管水增高了渗流量和出逸点高度;④提出了砂土和粉性土毛管水头hc和渗透系数k新的经验计算式。研究成果可应用于粉性土地基、基坑和堤坝等工程。     

基于岩石颗粒排列方式的低渗透储层应力敏感性分析

以颗粒堆积模型为基础,考虑了低渗透岩心颗粒不同排列方式和不同变形方式,建立了毛管束模型,并通过颗粒Hertz接触变形原理对毛管变形量进行计算,研究毛管和多孔介质应力敏感性定量表征关系,通过有效毛管分数和毛管变形规律探讨了低渗透储层应力敏感性的作用机制。研究表明,低渗透储层的应力敏感性主要表现为渗透率的应力敏感性,相比于渗透率应力敏感性,孔隙度应力敏感性较弱;低渗透储层应力敏感性与岩石颗粒排列方式、颗粒变形方式、岩石微观孔隙结构、固液界面作用力和启动压力梯度效应等密切相关;考虑有效毛管分数和毛管变形量的多孔介质应力敏感性量化模型可从应力敏感性微观作用机制角度解释低渗透储层应力敏感性。     

深部咸水层二氧化碳封存的干化效应及选址启示

将二氧化碳注入到深部咸水层中,形成复杂的多组分、多相流系统。二氧化碳在压力梯度、浓度差作用下不断扩散,逐步带走盐溶液中的水分,导致各组分的相态变化,盐结晶析出,阻塞了咸水层孔隙通道,从而降低了二氧化碳的注入效率,研究该干化效应的影响因素并为工程选址提供依据具有重要意义。采用二维径向模型建立多相流体的流动方程,并结合相对渗透率和毛细压力方程探讨二氧化碳注入速率、咸水层含盐量、毛细压力的特征参数对干化效应的影响,干化效应可用固体饱和度值进行定量描述。结果表明：二氧化碳运移分3个区域：干涸区、气液相混合区及液相咸水区,干化效应主要发生在井周的干涸区。在毛细作用下固体饱和度随注入速率的减小而增大,随咸水层含盐量增大而增大,随毛细作用增大而增大。因此,提高二氧化碳的注入速率,向咸水层中注水稀释含盐量或选择粒径较大的均质咸水层减小毛细作用,均可降低盐结晶对孔隙通道的阻塞,提高注入效率。     

Impact of soil compaction and irrigation practices on salt dynamics in the presence of a saline shallow groundwater: An experimental and modelling study

Soil salt accumulation is a widespread problem leading to diminished crop yield and threatening food security in many regions of the world. The soil salinization problem is particularly acute in areas that lack adequate soil water drainage and where a saline shallow water table (WT) is present. In this study, we present laboratory-scale column experiments, extending over a period of more than 400 days that focus on the processes contributing to soil salinization. We specifically examine the combined impact of soil compaction, surface water application model and water quality on salt dynamics in the presence of a saline shallow WT. The soil columns (60 cm height and 16 cm diameter) were packed with an agricultural soil with bulk densities of 1.15 and 1.34 g/cm⁻³ for uncompacted and compacted layers, respectively, and automatically monitored for water content, salinity and pressure. Two surface water compositions are considered: fresh (deionized, DI) and saline water (~3.4 mS/cm). To assess the sensitivity of compaction on salt dynamics, the experiments were numerically modelled with the HYDRUS-1D computer program. The results show that the saline WT led to rapid salinization of the soil column due to capillarity, with the salinity reaching levels much higher than that at the WT. However, compaction layer provided a barrier that limited the downwards moisture percolation and solute transport. Furthermore, the numerical simulations showed that the application of freshwater can temporarily reverse the accumulation of salts in agricultural soils. This irrigation strategy can help, in the short-term, alleviate soil salinization problem. The soil hydraulic properties, WT depth, water quality, evaporation demand and the availability of freshwater all play a role in the practicability of such short-term solutions. The presence of a saline shallow WT would, however, rapidly reverse these temporary measures, leading to the recurrence of topsoil salinization.     

非饱和土壤水分函数解析与Richards方程入渗新解

从土壤微观统计学角度出发，用各向均一无结构土壤“切片”孔径级配函数构建的统计毛管束模型和土壤水分分布依赖的力学原理，论证了理查兹方程中导水率、基质势、扩散率等水分函数和入渗率随充水度，土壤基质而变的机理、规律以及两者之间的内在联系，给出了相应的计算公式和可操作的参数确定方法。把迄今水分函数研究的纯经验相关现状提高到理论分析水平，使建立理论公式成为现实。     

毛细管电泳法测定芦根和蒲黄多糖中的单糖组分(英文)

本文建立了用毛细管电泳测定中草药芦根和蒲黄多糖中的单糖组分的方法。提取的单糖经α-萘胺衍生,用二极管阵列检测器在214nm处检测。五种单糖鼠李糖(Rha),木糖(Xyl),半乳糖(Gal),葡萄糖(Glu),阿拉伯糖(Ara)能够同时测定,分离良好。毛细管电泳的测定条件如下,50 mM硼酸钠缓冲液;pH10.5;工作电压为25kV;温度为25℃。标准曲线的线性范围为5 mg/L-200 mg/L,每种单糖的最低检测线均为2.5 mg/L。迁移时间和峰面积的相对标准偏差分别小于1.46%,6.21%。实验结果显示,芦根多糖重各单糖组分的摩尔比如下:木糖∶葡萄糖∶阿拉伯糖∶半乳糖为1.00∶59.03∶2.09∶1.96;蒲黄多糖中各单组分的摩尔比如下:鼠李糖∶木糖∶葡萄糖∶阿拉伯糖∶半乳糖为1.71∶1.00∶9.30∶6.88∶1.24。     

毛细管电泳及其在环境分析中的应用进展

对毛细管电泳技术的基本原理、特点以及分离模式进行了概述，对其在环境分析中的应用进展予以综述。     

考虑毛细滞回效应的非饱和多孔介质渗流与变形耦合本构模型

在Wheeler本构模型框架的基础上,提出了一个水力与力学耦合的本构模型。该模型中的土-水特征曲线采用毛细滞回内变量模型,能够更好地描述水力历史变化下毛细滞回现象对非饱和多孔介质变形的影响,同时也可描述非饱和多孔介质变形对渗流的影响。非饱和土的强度不仅与吸力有关,而且受到饱和度的影响。相同的吸力下,土样经过吸湿和脱湿路径的饱和度不同,因此,非饱和土的强度也不同。此模型以体积含水率的塑性变化和体变的塑性变化为硬化参数,不仅能描述基质吸力对非饱和土的强化作用,而且考虑了饱和度对强度及变形的影响。试验结果与模型预测基本吻合,证明该模型能够模拟非饱和土的主要特性。为了简化,此模型是在各向同性荷载下推得的,有待于推广到一般的应力状态     

非饱和介质中热能传输及水分迁移的数值积分解

在给出非饱和介质热能-水分传输的耦合质量控制方程和基于Fourier热传导定律的热能平衡方程的基础上,对热能传输及水分迁移的基本特征和机理进行了分析。其中,考虑了温度势、吸力势和重力势的耦合作用影响。给出有热源时控制方程的简化形式,并对半无限体自由表面作用平面热源条件下介质内非稳态温度场、体积含水率分布场进行数值积分求解。利用这些解答给出常热源强度和变热源强度两种情况下,温度场随时间的变化特征以及水分迁移的演化过程,并分析了重力项对计算结果的影响。     

低渗储层多孔介质渗吸系数的分形分析

水自发渗吸驱油是低渗裂缝性油藏的重要采油机理,分析渗吸影响因素,研究油藏渗吸潜力,有效地利用渗吸效应,对提高石油采收率具有重要意义.系统分析了油藏渗吸及渗吸系数的研究现状,进而基于储层岩石孔隙结构的分形特征,推导了平均实际流速与平均直线流速的关系,考虑原始水饱和度的影响,建立了低渗油藏多孔介质渗吸系数的分形模型.结果表...