武汉市青年科技晨光计划(20055003059-33)
- 作品数：13 被引量：119H指数：6
- 相关作者：薛强梁冰刘建军刘磊王惠芸更多>>
- 相关机构：武汉工业学院辽宁工程技术大学中国科学院武汉岩土力学研究所更多>>
- 发文基金：武汉市青年科技晨光计划国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：环境科学与工程化学工程矿业工程建筑科学更多>>
- 垃圾填埋气体资源化利用过程中多场耦合问题被引量：4
- 2006年
- 填埋气体通过孔隙(或裂隙)介质向外界迁移和释放的过程是一个复杂的动力学过程,其运移受到周围环境的温度场、水分场和应力场变化的影响。总结了国内外对填埋气体资源化利用过程中的研究动态及其存在的问题,对多场耦合理论在填埋气体运移过程中的应用进行分析,研究结果表明:填埋介质中气体的渗流促成了内部热能以对流的方式发生转移,导致了填埋体内温度场再分布;填埋体内温度场的变化,改变了填埋体的热物理性能及结构特征的变化,从而将会影响气体的渗流特性,即应力场和渗流场发生改变。同时,对下一步需要研究的问题提出了建议。
- 薛强梁冰王惠芸刘磊
- 关键词：填埋气体多场耦合动力学机制资源化利用
- 煤层气在低渗透储层中传输非线性规律研究被引量：5
- 2005年
- 考虑气体滑脱效应条件下,建立了煤层气在低渗透储层中渗流的数学模型,采用Laplace变换和留数计算方法进行解析求解,得出了气体非线性渗流的压力分布规律,并将其与达西渗流条件计算的结果进行对比分析,结果表明:滑脱效应对气体非线性渗流过程有较大影响,且随着抽气量的增大,其差别越明显。因此,在低渗透储层中进行煤层气资源化开发计算时,应充分考虑到气体滑脱效应对气体渗流的影响。这不仅对于可为煤层气资源开发潜力的评价和开发工程方案的优化提供科学决策依据,而且对于低渗透油气藏工程开发过程中水平试井数据的确定具有重要的参考价值。
- 王惠芸刘勇梁冰
- 关键词：煤层气低渗透储层非线性渗流数学模型滑脱效应
- 复杂地下空区综合探测技术研究及其应用被引量：46
- 2005年
- 采空区已成为矿山生产和工程建设过程中迫切需要解决的难题之一。分析了采空区带来的安全隐患和主要危害,总结了当前采空区探测中使用的主要方法和手段。针对复杂关联群采多空区情况,在现场摄影调查的基础上,提出了以探地雷达和瑞雷波法为主的综合探测技术。两种不同的先进物探技术,相辅相成,提高了采空区探测的准确度和精度。该方法在甘肃省厂坝铅锌矿地下群采空区探测中得到具体应用,基本查明了采空区的分布情况、大小情况和贯通关系,并对原有采空区平面布置图进行了修正。探测结果,为该矿由露天开采转入地下生产,提供了安全保障条件。
- 闫长斌徐国元中国生
- 关键词：采空区探地雷达瑞雷波
- 季节性气候变化对填埋场温度分布影响的研究被引量：3
- 2007年
- 基于热传导理论,根据能量守恒原理与傅立叶定律,建立了填埋场内温度传输的数学模型,并利用有限单元法进行了数值求解。数值模拟结果显示:在夏季,随着深度的增加,温度逐渐降低;冬季则相反。这是由于垃圾土的热传导系数不高,比热较大,而且使得温度的分布在空间上产生了滞后。在填埋场表层及浅层区域,由于受到传热效应的作用,其温度值几乎与外界大气温度一致。所建立的数值模型可以仿真填埋场内温度在空间上的分布变化规律,不仅为填埋气体产量和环境评价的研究提供理论依据,而且可为填埋场的气体收集系统和相关设计提供技术支持。
- 张纬薛强刘磊刘建军
- 关键词：填埋场温度分布数学模型热传导数值模拟季节性气候
- 煤矸石淋溶重金属运移过程的水动力学模型及应用被引量：14
- 2005年
- 通过分析重金属污染物在地下环境系统中迁移转化特征,建立了包气带土壤水分运移模型和重金属污染物传输耦合数学模型,并分别采用隐式差分和算子劈裂方法对模型进行数值求解。数值模拟结果表明:重金属镉在地下环境系统中的浓度范围将沿地下水水流方向逐渐扩展,同一点位的浓度值呈逐渐增大的趋势,并且粘性土壤比砂性土壤对重金属具有较强的截留能力。这不仅为煤矸石在地下环境系统中迁移的动态规律,预测煤矸石堆放在周围可能造成的污染规律和污染程度提供理论指导,而且还可为对矿区开采前的规划与管理以及环境评价提供决策依据。
- 薛强王惠芸梁冰
- 关键词：煤矸石重金属污染水动力学模型有限差分
- 非饱和流固耦合模型在垃圾坝体稳定性中应用被引量：6
- 2006年
- 基于多孔介质流体动力学理论,建立了降雨条件下垃圾填埋体内水分传输的流-固耦合模型,并采用交替有限差分方法给出了耦合模型的数值格式;通过开发的计算程序,模拟了降雨条件下垃圾坝体范围内孔隙水压力和流速分布情况。数值模拟的结果表明:持续的降雨会加大对孔隙介质的载荷作用,填埋介质被压缩,使土壤颗粒间基质吸力减少,导致水流渗透率降低。同时,填埋介质变形影响了孔隙水压力和水流速的分布规律。因此,在垃圾坝体稳定性分析研究中,渗流场和应力场的耦合效应不能忽略,其研究可为评价垃圾坝体的稳定性及预测预报坝体滑坡提供技术支持。
- 薛强梁冰刘磊赵颖
- 关键词：非饱和带垃圾坝降雨入渗
- 石油污染组分在包气带土壤中运移的数值仿真模型及应用被引量：11
- 2005年
- 基于多孔介质流体力学和溶质动力学理论,建立了石油组分在土壤包气带内传输的数值仿真模型,初步探讨了石油组分苯和正戊烷在土壤中的迁移归宿及在水相和气相中质量分配,预测预报石油污染物泄漏后在包气带内迁移转化的动态及过程。仿真结果表明:苯和正戊烷在水相和气相中的浓度分布规律几乎相同,随着时间的延长,污染面积和范围逐渐增大,并且释放在水相、气相中正戊烷的质量大于苯的质量。这不仅对于定量化研究有机污染物在地下环境系统中迁移归宿、环境质量评价及污染预测、预报与污染防治提供科学的理论根据与途径,而且可为地下环境系统中石油组分的质量监测以及地下水资源的开发利用和科学管理提供技术支持。
- 薛强梁冰刘建军刘磊
- 关键词：石油污染物包气带
- 石油污染物在地下环境系统中运移的多相流数值模型被引量：14
- 2005年
- 在综合考虑有石油污染物在地下环境体系中扩散、吸附解吸、界面间分配以及微生物降解等作用下, 建立了有机污染物在多孔介质迁移转化的多相流动力学模型, 并采用特征有限差分方法和隐式压力显式饱和度方法对耦合模型进行数值离散, 编制了相应的计算程序; 利用该程序对石油污染物在地下环境系统中运移机制进行定量化研究. 研究结果表明: 石油污染物在地表泄漏以后, 将在重力和毛细力的作用下, 产生水平位移和垂直位移. 当污染物迁移到地下毛细管区后, 其向下的运动将整体受到毛细张力的阻碍, 污染物要想进入毛细饱和带必须克服油水界面的进气压力, 这时污染物在毛细饱和带顶部聚集以期获取压力, 同时将产生以水平方向为主的迁移, 最终随着污染物的压力超过其进气压力, 导致污染物进入毛细饱和带, 在地下水水位上形成一个透镜体. 数值模拟曲线与实验测试曲线吻合较好, 验证了模型的可靠性. 这为定量化研究石油污染物在地下环境系统中分配与归宿及污染预测、预报提供了理论依据.
- 薛强梁冰冯夏庭刘建军
- 关键词：石油污染物数值模拟
- 非平衡吸附模型在研究渗滤液对土壤污染影响中的应用被引量：4
- 2006年
- 分析了有机污染物在土壤中的迁移转化机理,建立了非平衡吸附作用下渗滤液中有机污染物在土壤中迁移转化的动力学模型,给出了模型的数值解法,模拟出渗滤液在非平衡吸附作用下的污染过程;同时还探讨了模型参数降雨量p,垃圾土土层的厚度h,含水率θ等对有机污染物运移的影响。结果表明:在总的污染源一定的情况下,降雨量的增大和污染土层厚度的增大会使得下层土壤中有机物的浓度降低,为定量研究有机污染物在土壤-水环境系统中分配与归宿提供理论依据,同时也可为监测、治理和恢复地下水污染提供一定的科学根据。
- 陈记文薛强刘磊赵颖
- 关键词：垃圾渗滤液有机污染物数值模拟
- 挥发性有机污染物去污过程的数值模型及应用被引量：4
- 2005年
- 基于多孔介质渗流力学和溶质运移理论,建立了描述挥发性有机污染物在非饱和土壤中运移的耦合动力学模型,并采用有限差分方法对模型进行数值求解.利用所建立的数值模型对土壤气体抽排状态下甲基叔丁基醚有机污染物的去污过程进行定量化模拟,并与实验测试结果进行对比分析.数值模拟结果表明:在连续抽排条件下污染气体的分布范围和浓度均明显减小,抽排前期对气体浓度分布有较大的影响,且数值模拟结果和实验测试数据吻合较好,可为气体抽排系统工程设计及环境预测评价提供技术支持.
- 薛强梁冰王惠芸
- 关键词：挥发性有机污染物污染物去除有限差分
