单个粗糙裂隙中水流与溶质运移试验研究
【摘要】:裂隙介质中地下水流和溶质运移研究是当今水文地质学的一个重要研究方向,单个粗糙裂隙水流及溶质运移研究对深部地下工程及地下水污染防治、放射性核废料的地质处置等具有重要指导意义。本文得到国家自然科学基金和霍英东教育基金的资助,基于国内外相关裂隙介质中水流与溶质运移的研究成果及趋势,对单个粗糙裂隙中的水流与溶质运移进行了深入分析,设计制作了一整套用于模拟粗糙单裂隙水流与溶质运移试验装置,并完成了单个粗糙裂隙中水流及溶质运移模拟试验,检验了“达西定理”(Darcy)和“费克运移”(Fickian)在粗糙裂隙中的有效性,进而对non-Darcy流下的水流规律进行了分析归纳以及对non-Fickian运移现象和机理给予了简要分析,得出主要结论如下:(1)粗糙裂隙中,传统的Darcy定理在描述水流特征时遇到困难,基于Darcy定律的“局部立方定理”(LCL)不适用,进而对LCL进行了修订。实验结果分析表明了在非吻合态下,单宽流量与平均隙宽之间是超立方关系;(2)染色示踪试验表明在单个粗糙裂隙中,随着裂隙相对粗糙度的增加,紊流现象越明显;(3)结合相关实验数据识别出实验条件下的参数(弥散系数D_L),对溶质运移中弥散系数与流速的关系进行了进一步的定量研究(即研究式D=α·ν~λ中的λ在粗糙裂隙中的取值),将所获得的成果与前人的成果进行比较分析表明,一部分值在1~2之间,而部分值小于1,即不在1~2之间;(4)粗糙的单裂隙中溶质运移具有non-Fickian运移特征:“峰值”提前到达和“拖尾”现象明显。
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1 |
吴吉春,薛禹群,黄海,张政治,王玉海;山西柳林泉裂隙发育区溶质运移三维数值模拟[J];南京大学学报(自然科学版);2000年06期 |
2 |
薛强,梁冰;地下水溶质运移定解问题差分格式的稳定性分析[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2001年03期 |
3 |
吴蓉,周志芳;单裂隙中溶质运移模型和求参方法综述[J];勘察科学技术;2004年05期 |
4 |
徐玉佩;地下水中溶质运移数值计算(有限元法)及其在冲洗种稻改良盐碱地中的应用[J];水利学报;1983年04期 |
5 |
杨金忠,叶自桐,贾维钊,阎世龙;野外非饱和土壤中溶质运移的试验研究[J];水科学进展;1993年04期 |
6 |
杨金忠,蔡树英,叶自桐;非饱和土壤中吸附性溶质运移的基本方程和参数结构[J];水动力学研究与进展A辑;1997年02期 |
7 |
梁杏,孙连发,张人权,沈珍瑶,明木和;溶质运移的集中──分布方法[J];工程勘察;1994年02期 |
8 |
杨金忠,叶自桐;野外非饱和土壤水流运动速度的空间变异性及其对溶质运移的影响[J];水科学进展;1994年01期 |
9 |
杨金忠,蔡树英,叶自桐;区域地下水溶质运移随机理论的研究与进展[J];水科学进展;1998年01期 |
10 |
李茜,高佩玲,宋梅
,张石峰;土壤水与地下水溶质运移联合模型[J];干旱区资源与环境;2005年02期 |
11 |
许秀元,陈同斌;土壤中溶质运移模拟的理论与应用[J];地理研究;1998年01期 |
12 |
吴吉春,薛禹群,黄海,张政治;山西柳林泉局部区域溶质运移二维数值模拟[J];水利学报;2001年08期 |
13 |
任理,刘兆光,李保国;非稳定流条件下非饱和均质土壤溶质运移的传递函数解[J];水利学报;2000年02期 |
14 |
杜国平,陈建生,刘怀成;同位素示踪模拟地下水溶质运移速度的研究[J];地下水;1995年03期 |
15 |
王晓红;Laplace变换边界积分方程与Schapery数值反演法模拟溶质运移问题[J];水文地质工程地质;1997年06期 |
16 |
詹红丽,张展羽,王南海,张文捷;圩区水环境治理规划及地下水溶质运移预测模拟[J];河海大学学报(自然科学版);2003年05期 |
17 |
高俊合,朱学愚,赵维炳,张艳华;非饱和带溶质运移问题的 SUPG 有限元解法[J];河海大学学报(自然科学版);1998年01期 |
18 |
程诚,吴吉春,葛锐,叶明;单裂隙介质中的溶质运移研究综述[J];水科学进展;2003年04期 |
19 |
魏保军,孙会霞;多重网格——特征有限元方法计算地下水溶质运移问题[J];工程数学学报;2004年04期 |
20 |
王惠芸,马士进;地下水溶质运移模型的优化数值算法[J];武汉工业学院学报;2004年04期 |
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