非饱和多孔介质有效应力计算公式的理论研究

基于多孔介质的有效应力原理,解析推导出了非饱和土的有效应力计算公式,并将其推广到了非饱和多孔介质情形.该有效应力公式中没有出现难以确定的Bish-op经验系数,而是包含了渗流力学中常用的孔隙度、饱和度、毛管力等物理含义明确的参量.     

自然与人文的和解：关于生态伦理学的理论性质

本文依据生态伦理学的逻辑起点,伦理思维发展演化的内在逻辑,人类文化发展的基本趋势和生态伦理的实践精神等几个理论层面,阐明了生态伦理学始终贯穿着自然和人文的和解这样一个中心,主张在关于生态伦理学的理论性质的问题上也必须打破哲学与科学,真理与价值,自然与人文的分裂对立,从而为生态伦理学的发展奠定新的理论基点。     

上海地面沉降地下水渗流场与地层应力场分析

为有效控制上海地面沉降发展,利用地下水位与地层变形的实测资料,分析了地下水渗流场与应力场的变化特征及其制约机制。结果表明:地面沉降与地下水渗流场、第四纪地层的应力场关系密切;开发利用地下水资源以及工程建设活动,是渗流场与应力场发生变化的重要影响因素;地层空间分布的不均一也使渗流场和应力场发生突变并呈现非线性;深部含水层集中开采导致的地下水位持续下降以及浅部含水层的工程降水和建筑荷载,是上海地面沉降防治面临的新问题。该研究有助于上海地面沉降系统调控对策的制定与防治技术措施的实施。     

多层砾石充填完井压力评价

针对多层砾石充填完井的渗流特点,将每个产层在径向方向上分成3个区域,即砾石充填区、射孔区、地层径向流区,每个区域有各自的渗流方程,对n层油藏将有3n个渗流方程,对砾石充填区采用边界元,对射孔区采用有限元,对地层径向流区采用半解析半数值解,最终得到各区域的压力损失及表皮系数,以及井底压力及分层产量与时间的变化关系.     

页岩纳米孔隙内气水混合流动的分子动力学模拟

在页岩压裂开采过程中,气水共存以及流动的情况尤为重要.本文通过使用非平衡分子动力学来模拟研究页岩纳米孔隙内的水和甲烷气体在页岩地层状态下(温度60°C)的混合流动行为.本文选取高岭石建立了具有矩形横截面形状的孔隙模型,内部孔隙表面由基面和B chain端面组成.B chain端面结构和氧原子电荷分别由周期性键链理论决定和键价法计算.气水的流动由施加额外体积外力来驱动.模拟结果表明,高岭石端面和羟基面极具亲水性,而甲烷具有疏水性.高岭石表面的硅氧原子比水对甲烷分子更有亲和力.纳米受限环境下的水膜在长方体孔型中形成了近似圆形的水通道.气体的流动呈现出圆管中的泊肃叶流动特征.计算得到的气体流量约为同等条件下水的两倍.随着外部压力从10 MPa增加到400 MPa,水和气体的滑移速度分别从0.4 m/s,1.6 m/s增加到9 m/s,15.2 m/s.另外,当被限制在高岭石纳米孔中时,受限水的黏度大幅度上升(11.4 m Pa·s),明显高于其宏观液态下的黏度(0.47 m Pa·s),而甲烷气体的黏度与其宏观状态相比变化较小.     

一维混相驱的一种新模型及其数值模拟

提出了一种考虑物理弥散的一维混相驱模型。该模型是在福克扩散定律和连续性方程的基础上建立的。论文给出了其解析解，同时采用了高阶精度差分格式数值求解此模型，并将两者进行了比较分析，发现两者吻合得很好，这种考虑了物理弥散和对流的模型可以更为准确地描述混相驱替过程。     

饱和土体单向固结理论与应用研究--饱和多孔介质流固耦合渗流数学模型之应用

针对饱和土体1D竖向固结沉降问题,给出一个新的固结方程,利用该方程进行了定量计算和实例研究,且与经典固结理论进行了对比分析.结果表明,经典固结方程可认为是新提出的固结方程的一种简化,后者更能反映固结过程的物理实质.     

二维有限饱和多孔介质流动变形耦合数值模拟

针对二维饱和多孔介质流固耦合渗流数学模型,编制全隐式有限差分计算程序,并以二维有限区域饱和软土层地面沉降变形问题为例,探讨上下表面及加载区域边界透水性的影响.选取4种不同边界条件组合,就均布恒载和周期载荷两种情形分别进行计算分析.结果表明:不论是均布恒载还是周期载荷,其最终沉降量与载荷及土体本身性质有关,与边界条件无关,但不同的边界条件所对应的沉降过程各不相同;随边界透水性逐渐变差,超静水压消散效应减弱,拖拽效应增强;周期载荷的频率不影响变形幅值,但影响孔隙水压力的变化幅值,周期载荷的频率越高,孔隙水压力的幅值越大.     

地面沉降变形非线性完全耦合数学模型

基于多孔介质有效应力原理的渗流-变形耦合,考虑孔隙度、渗透率非线性变化,建立三维地面沉降变形完全耦合数学模型,并给出了模型的有限差分解法.该模型可以刻画地下水开采、建筑物荷载、基坑降水等作用下的三维地下水渗流场和地层变形位移场,分析地面沉降的三维变化与非线性特征,为地面沉降研究与防治提供技术手段.     

构建和谐社会语境下的志愿精神的意义解读

论述了志愿精神与个人和谐、人际和谐、社会和谐的关系,认为志愿精神对和谐社会构建的积极意义是通过促进个体自我和谐、人际和谐、社会和谐来体现的,从而也使得和谐社会的构建具有了可持续的合理的人文支持和行动机制。