岩溶裂隙—管道水动力弥散特征室内模拟研究

发布时间：2021-04-29 18:03

　　岩溶含水系统的特殊性使传统的野外地质手段受到很大的限制,室内模拟成为现今研究岩溶裂隙-管道水渗流理论及溶质运移问题的一个有效手段。为揭示岩溶裂隙-管道含水系统中水流及溶质的运移特性,本文基于系统、完整的裂隙-管道含水层补、径、排等特征建立岩溶裂隙-管道含水系统概念模型,以概念模型为设计依据、针对含水通道结构的相似性,设计并制作了用于室内试验的岩溶裂隙-管道三维物理模型,进行水动力和溶质运移模拟。该模型主体部分包含降雨模拟器、表层岩溶带入渗箱、交叉裂隙带和管道网络几个组件,降雨模拟器降雨均匀度高、降雨强度可控,表层岩溶带充填的介质灵活装卸,裂隙、管道启闭方便。本试验规划了不同降雨条件下和不同含水结构中的水文过程模拟方案;设计了非饱和流和饱和流条件下,溶质在裂隙-管道、裂隙和管道中的运移过程模拟方案。试验结果发现:（1）裂隙-管道出口泉流量过程受降雨强度、表层岩溶带和含水结构的影响,流量过程曲线可分为三个阶段:流量迅速增涨阶段、流量稳定波动阶段和流量衰退阶段;（2）退水过程分数多项式的非线性数学拟合优度很高,但拟合参数的物理意义有待进一步探索,传统的退水方程二次式拟合的初始流量比指数衰减函... 

【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题意义与目的
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 岩溶水文地质学方法研究
        1.2.2 岩溶裂隙、管道水研究
        1.2.3 岩溶裂隙-管道室内模型研究
        1.2.4 存在问题
    1.3 主要研究内容和技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 技术路线
    1.4 论文创新点
第二章 岩溶裂隙-管道试验模型设计与制作
    2.1 岩溶裂隙-管道系统概念模型概述
        2.1.1 岩溶地下水的补给来源及方式
        2.1.2 裂隙模型
        2.1.3 管道模型
        2.1.4 岩溶裂隙-管道概念模型
    2.2 岩溶裂隙-管道物理模型
        2.2.1 物理模型各组成部分
        2.2.2 模型制作与实施方式
    2.3 本章小结
第三章 岩溶裂隙-管道水动力试验模拟
    3.1 岩溶裂隙-管道水动力试验方案及过程
        3.1.1 岩溶裂隙-管道水动力试验方案
        3.1.2 岩溶裂隙-管道水动力试验过程
    3.2 岩溶裂隙-管道水动力试验结果及分析
        3.2.1 岩溶裂隙-管道渗流过程试验结果及分析
        3.2.2 岩溶裂隙-管道退水过程试验结果及分析
        3.2.3 退水过程的非线性拟合
    3.3 本章小结
第四章 岩溶裂隙-管道溶质运移试验模拟
    4.1 溶质运移试验方案及过程
        4.1.1 岩溶水溶质运移试验方案
        4.1.2 岩溶水溶质运移试验过程
    4.2 岩溶裂隙-管道溶质运移试验结果及分析
        4.2.1 岩溶裂隙-管道非饱和流中的溶质运移
        4.2.2 岩溶裂隙-管道饱和流中的溶质运移
        4.2.3 纵向弥散系数影响因素分析
        4.2.4 高斯多峰拟合在裂隙-管道溶质运移中的应用
    4.3 本章小结
第五章 岩溶裂隙-管道水动力弥散试验模型实例对比
    5.1 工程区基本概况
    5.2 实例示踪试验弥散参数求解
    5.3 示踪试验结果对比
    5.4 本章小结
第六章 结论及展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于高斯-洛伦兹分峰拟合的线结构光条中心的提取方法[J]. 李涛涛,杨峰,李石庚,何宇.  激光与光电子学进展. 2019(07)
[2]穿透曲线随流量升高的变化特征及预测[J]. 赵小二,常勇,吴吉春,彭伏.  水文地质工程地质. 2018(04)
[3]基于离散单元法隧道开挖裂隙扩张及渗流特性预测[J]. 谢海文,高杨.  中外公路. 2017(05)
[4]不同补给条件下裂隙-管道介质间水流交换的示踪试验研究[J]. 牛子豪,束龙仓,林欢,李昶,冯佳琪,谭易成,王熹,齐天松.  水文地质工程地质. 2017(03)
[5]基于多峰拟合的直线电机动子位置精密测量方法[J]. 王辉,赵静,赵吉文,窦少昆,宋俊材.  仪器仪表学报. 2017(04)
[6]一种自循环式人工降雨模拟装置降雨特性的试验研究[J]. 蒋建清,程超,蔡晶垚,夏平,王亮,肖邬旺.  湖南城市学院学报(自然科学版). 2017(02)
[7]深地科学领域的若干颠覆性技术构想和研究方向[J]. 谢和平,高峰,鞠杨,张茹,高明忠,邓建辉.  工程科学与技术. 2017(01)
[8]裂隙网络管道模型弥散试验[J]. 刘波,王明玉,张敏,李玮.  吉林大学学报(地球科学版). 2016(01)
[9]裂隙-管道介质泉流域水文地质模拟试验[J]. 束龙仓,范建辉,鲁程鹏,张春艳,唐然.  吉林大学学报(地球科学版). 2015(03)
[10]基于1stOpt神经网络模型的年均径流预测与应用[J]. 张佩,王加虎,陆冰清,马戎荣,金盛杰.  中国农村水利水电. 2014(07)

博士论文
[1]岩溶流域水文模型及应用研究[D]. 潘欢迎.中国地质大学 2014

硕士论文
[1]云南省普洱市萝卜山铅锌矿区水文地质条件及矿坑涌水量预测研究[D]. 杨恩祈.昆明理工大学 2016
[2]水平单裂隙溶质运移弥散系数及其尺度效应实验研究[D]. 花芳.合肥工业大学 2010
[3]单裂隙沟槽流模型水流与溶质运移基本规律试验研究[D]. 覃华.合肥工业大学 2007
[4]倾斜单裂隙水流及溶质运移机理及模拟研究[D]. 王建花.合肥工业大学 2007
[5]单个粗糙裂隙中水流与溶质运移试验研究[D]. 管后春.合肥工业大学 2006
[6]单裂隙中水流与溶质运移的试验研究[D]. 叶浩.合肥工业大学 2005



本文编号：3167923