›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (5): 1307-1316.doi: 10.16285/j.rsm.2016.05.012
张鹏远,白 冰,蒋思晨
ZHANG Peng-yuan, BAI Bing, JIANG Si-chen
摘要: 为了研究孔隙结构和水动力对悬浮颗粒在饱和多孔介质中沉积和迁移特性的影响,对天然硅粉(悬浮颗粒)和荧光素钠(示踪剂)在饱和多孔介质中的渗流迁移特性进行土柱试验,分别得到了5种不同渗流速度(0.033、0.066、0.132、0.199、0.265 cm/s)、两种不同多孔介质(石英砂和玻璃球)的悬浮颗粒和示踪剂全组合下的20条穿透曲线。根据试验结果,研究孔隙结构、渗流速度对饱和多孔介质中颗粒迁移和沉积过程中水动力作用机制、弥散效应、加速效应的影响。研究表明,悬浮颗粒的穿透曲线可以用一阶沉积动力学对流弥散方程的解析解来描述。随着渗流速度的增大,水动力学作用对颗粒出流浓度的影响越来越大,而孔隙结构的影响则相对减弱。同时,存在一个临界渗流速度值。当渗流速度超出该值时,悬浮颗粒迁移要快于示踪剂,而且临界渗流速度对于玻璃球和石英砂两种多孔介质是不同的;其次,在两种介质中,随渗流速度增大,弥散度增加,回收率和回收悬浮颗粒粒径增大,沉积系数先增大后减小。此外,在孔隙比相近的情况下,悬浮颗粒在玻璃球介质中的回收率要大于其在石英砂中的。可见,孔隙结构和渗流速度是影响饱和多孔介质中颗粒输运的重要因素,渗流速度越大,孔隙结构的作用越明显。
中图分类号:
TU 411
[1] | 彭家奕, 张家发, 沈振中, 叶加兵, . 颗粒形状对粗粒土孔隙特征和渗透性的影响[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 592-600. |
[2] | 周凤玺, 柳鸿博, 蔡袁强, . 饱和多孔热弹性介质中Rayleigh波 传播特性分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 315-324. |
[3] | 刘丽, 吴羊, 陈立宏, 刘建坤, . 基于数值模拟的湿润锋前进法测量精度分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 341-349. |
[4] | 李玲, 刘金泉, 刘造保, 刘桃根, 王伟, 邵建富, . 砂-黏土混合物高压压实性能试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3502-3514. |
[5] | 李杰林, 朱龙胤, 周科平, 刘汉文, 曹善鹏, . 冻融作用下砂岩孔隙结构损伤特征研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3524-3532. |
[6] | 刘语, 张巍, 梁小龙, 许林, 唐心煜. 南京粉细砂空间孔隙结构表征单元体确定[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2723-2729. |
[7] | 王士权, 魏明俐, 何星星, 张亭亭, 薛 强, . 基于核磁共振技术的淤泥固化水分转化机制研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1778-1786. |
[8] | 梁维云, 韦昌富, 颜荣涛, 杨德欢. NaCl溶液饱和膨胀土的压缩特性及其微观机制[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4759-4766. |
[9] | 李静, 孔祥超, 宋明水, 汪勇, 王昊, 刘旭亮, . 储层岩石微观孔隙结构对岩石力学特性 及裂缝扩展影响研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4149-4156. |
[10] | 宋 佳,古 泉,许成顺,杜修力,. 饱和土动力方程全显式有限元法在 OpenSees中的实现与应用[J]. , 2018, 39(9): 3477-3485. |
[11] | 张晨阳,张 明,张泰丽,孙 强,杨 龙,. 侵入岩脉风化壳对中林村残积土滑坡渗流场和稳定性的影响[J]. , 2018, 39(7): 2617-2625. |
[12] | 蒋思晨,白 冰. 悬浮颗粒形状对其在多孔介质中迁移和沉积特性的影响[J]. , 2018, 39(6): 2043-2051. |
[13] | 叶加兵, 张家发, 邹维列, . 颗粒形状对碎石料孔隙特性影响研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(12): 4457-4467. |
[14] | 黄 伟,项 伟,刘清秉,DAO Minh-huan,王臻华,张云龙,. 离子固化剂改性蒙脱土水合-孔隙关联演化机制[J]. , 2018, 39(10): 3631-3640. |
[15] | 刘 宝,苏 谦,李 婷,桂 波,. 饱和多孔介质动力响应移动单元法分析[J]. , 2017, 38(7): 2071-2079. |
|