对粘性土孔隙水渗流规律本质的新认识

对粘性土中孔隙水运动规律具有若干种不同认识,用传统粘性土结合水运移的理论无法作统一的解释,妨碍了该领域许多理论和实践问题的解决.本文对粘性土孔隙水渗透规律提出了不同于传统结合水运移理论的新认识,认为粘性土饱水时,存在重力水、毛细水和结合水,水在土中渗透运动是不同的水力梯度条件下3种孔隙水相互转化、综合作用的结果,而参与运动的孔隙水的释出规律,决定了粘性土孔隙水不同的渗透规律.     

离散单元法在水库库岸滑坡稳定性分析中的应用

在现场勘察和室内试验的基础上,建立了离散单元法的物理力学模型,并且考虑到水库蓄水对地下水渗流场的影响,定量地研究了地下水动水压力对滑坡体稳定性的影响.把该模型应用于三峡库区秭归县下土地岭滑坡的稳定性评价中,计算结果表明,滑坡的失稳主要是由于水库蓄水的影响,滑坡体内的地下水渗流场发生了变化,在自重力、地下水动水压力的共同作用下,滑坡体的后缘和中部滑体首先出现剪切滑移,进而扩展到整个滑坡体,使滑坡产生整体失稳.     

地铁建设对城市地下水环境影响的探讨

在城市地下空间开拓的过程中,一些具有规模效应的大型地下构筑物已经对区域地下水环境产生了影响.通过对南京市地下水的实测分析以及与地铁隧道相互作用的研究表明,秦淮河古河道是地下水补给及传输的主动脉,地铁隧道穿越秦淮河古河道,且隧道埋深与主要导水层深重合,导致区域地下水环境发生改变,降低了地下水的循环代谢,将加重地下水的污染.提出人地协调的生态城市的规划应充分结合地质调查的结果,选择合理的空间布局,降低对生态环境的有害影响.     

水合物层下伏游离气渗漏过程的数值模拟及实例分析

海洋环境中天然气水合物层是理想的毛细管封闭层,游离气被抑制在水合物层下,游离气层的气体压力随气体聚集和气层厚度的增加而升高,当气压超过封闭层的毛细管力时,游离气会克服毛细管进入压力、刺入上伏封闭层孔隙空间,毛细管封闭作用随之消失,从而形成水合物下伏游离气向海底的渗漏.通过对该过程进行的数值模拟计算表明：渗漏气体是以活塞式驱动上伏沉积层中的孔隙水向海底排出,水合物稳定带内流体渗漏速度随水流柱高度的减小而增加,当水流阻抗大于相应沉积层段的静岩压力时,沉积层将转变为流沙,流沙沉积被海流移除后便在海底留下凹陷麻坑.麻坑形成后流体运移通道演化为气体通道,气体快速排放.麻坑深度主要取决于游离气层的厚度和水合物封闭层（底界）的深度,而与沉积层的渗透率无关.麻坑深度一定程度上指示了渗漏前水合物层下伏游离气层的资源量.对布莱克海台海底麻坑深度的数值模拟计算表明,形成4 m深的海底麻坑需要至少22 m厚的游离气层.     

破碎煤体渗透特性的试验研究

采空区垮落带遗煤区域作为煤、氧低温反应的主要场所,其应变、孔隙率和渗透率演化模型的研究对深入认识煤自燃发展过程与规律有重要意义。基于团队自主研发的承压破碎煤体气体渗流实验装置,开展了单一粒径与混合粒径煤体承压渗流过程应变、孔隙率和渗透率演化规律研究。对不同粒径下的应变、孔隙率和渗透率随应力变化情况进行分析,结果显示：相关变化过程可以分为2个阶段,即轴向应力≤6 MPa时的线性变化阶段与>6 MPa时的指数函数变化阶段,初步表明破碎煤体的变形、孔隙率和渗透率的变化机制一致、同粒径无关,轴向应力=6 MPa时的状态属于关键节点状态,其对应的应变、孔隙率和渗透率分别承接着各自上下2种不同的变化机制;轴向应力≤6 MPa和>6 MPa条件下三者变化的主要原因分别是颗粒的压缩作用和滑移填充作用;轴向应力=6 MPa时不同粒径破碎煤体承压过程中的应变、孔隙率和渗透率分别同各自的应变、孔隙率、渗透率变化路径有一一映射关系,据此建立了相应的应力−应变、应力−孔隙率和应力−渗透率关系的模型;模型对比、验证结果表明,所建模型虽源于多种粒径破碎煤体实验,但摆脱了粒径因素的影响,同实验结果有着良好的匹配性,达到了较为理想的效果。相关研究成果可为采空区煤自燃早期预防与控制提供科学依据。

     

“十四五” 是中国天然气工业大发展期: 对中国“十四五” 天然气勘探开发的一些建议

【目的】新疆深部煤层气资源丰富,其中准噶尔盆地白家海凸起侏罗系煤层是深部煤层气勘探开发的有利目标区。深部煤层气孔渗系统直接决定了深部煤层气的可采性。【方法】以新疆油田2023年最新施工的彩煤2-004H评价井为基础,基于扫描电镜观察,压汞–低温液氮–二氧化碳吸附、低场核磁共振、CT扫描,变温压孔渗实验,结合数学建模,深入研究了本区侏罗系西山窑组煤的孔渗系统。【结果和结论】结果表明：(1) 研究区深部煤储层孔隙类型以植物组织孔和气孔为主,孔裂隙发育,形态多为板状和狭缝状,孔裂隙连通性好,多为开放型孔。(2) 全孔径表征结果显示,超微孔最为发育,其次为中孔和过渡孔,各类型孔隙发育较为均匀,总孔比表面积和总孔容较大,接近于贫煤和无烟煤,暗示了其吸附性和储集能力较强,其主要地质原因在于其煤层为特低灰分(平均灰分在5%左右)煤、煤岩显微组分中主要为丝质体和结构腐殖体,且处于构造高部位的煤储层断裂发育。(3) 考虑温度和有效应力对孔隙率和渗透率的影响,建立了研究区孔隙率和渗透率与埋深的关系式。与鄂尔多斯盆地大宁−吉县区块深部煤相比,不论是常规孔渗结果,还是模拟原位储层条件下的孔渗系统,白家海凸起深部煤储层孔隙率和渗透率均较大,原位储层条件下孔隙率介于8.60%~10.21%,渗透率介于(0.04~0.21)×10⁻³ μm²。即本区深部煤储层孔渗系统,不仅储气能力较强,同时其导流能力也较好。

     

长江堤防地基类型与防渗方案

介绍了长江堤防地基的结构类型和渗流特点,论述了各种堤基渗控措施(如垂直防渗、水平防渗、盖重压渗及反滤导渗措施)的适用条件及布设方案.     

焦家金矿床容矿裂隙特征及成生机制

着重研究构造作用下成矿裂隙特征和流体的运移通道、方式及成因机制,结果认为焦家金矿床差异的矿体矿化特征主要由不同裂隙导致形成,微构造裂隙之间没有截然分开的界线,常呈渐变接触关系。矿化裂隙成生主要有流体驱动显微构造裂隙扩展和构造剪张形成脉状裂隙两种方式。流体运移以真空泵式为主,渗流方式为辅,不同的裂隙成生机制和流体运移方式导致形成差异的矿化特征。     

黄河小浪底水利枢纽西霞院配套工程深厚覆盖层三维渗流反演分析

本文采用三维渗流理论对砂卵石层进行反演计算,以确定河床砂卵石层的渗透系数,为防渗处理提供可靠的设计依据     

FDEM-TH3D: A three-dimensional coupled hydrothermal model for fractured rock

This paper proposes a three-dimensional coupled hydrothermal model for fractured rock based on the finite-discrete element method to simulate fluid flow and heat transport. The 3D coupled hydrothermal model is composed of three main parts: a heat conduction model for the rock matrix, a heat transfer model for the fluid in the fractures (including heat conduction and heat convection), and a heat exchange model between the rock matrix and the fluid in the fractures. Four examples with analytical solutions are provided to verify the model. A heat exchange experiment of circulating water in a cylindrical granite sample with one fracture is simulated. The simulation results agree well with the experimental results. The effects of the fracture aperture, fluid viscosity, and pressure difference on the heat exchange between the fluid and rock are studied. Finally, an application concerned with heat transport and fluid flow in fractured rock is presented. The simulation results indicate that the 3D fully coupled hydrothermal model can capture the fluid flow and temperature evolution of rocks and fluids.