管涌动态发展模型中的非线性渗流研究

影响管涌的动态发展过程的非线性因素有许多。如果忽略管涌形成前颗粒受流体渗透力的作用发生徐变,颗粒间相互作用力的变化与固液体积压缩等次要非线性因素,管涌发展过程中的主要非线性因素概括起来包括：流体性质的非线性变化、渗流空间的非线性变化、固体渗透性的非线性变化及本构关系的非线性变化等。文章总结分析影响管渗动态发展过程的非线性因素,并借鉴其他相关理论概括性的提出求解管涌动态发展模型的几个思路。     

脉动压力在消力池底板缝隙传播的瞬变流模型和渗流模型统一性探讨

消力池或水垫塘底板发生揭底破坏的主要原因是由于脉动压力在板块缝隙中传播,可能瞬时生成足以抵抗板块自重的脉动上举力,最终导致板块失稳破坏。本文针对脉动压力的两种传播模型,即瞬变流模型和渗流模型,分析其各自的优劣以及适用性,研究缝隙中脉动压力的传播机理。通过理论分析和数值模拟得出,这两种模型是内在统一的,但各自的适用性不同。瞬变流模型对缝隙严重堵塞情形或水力瞬变情形都适用。而渗流模型仅仅适用于缝隙中严重堵塞的情形。     

流域汇流的模糊系数非线性微分动态模型

本文建立了一般形式的流域汇流模糊系数非线性微分动态模型（ＦＮＬＤＤＭ），提出了线性模型计重要度误差最小二乘法，并与非线性规划相结合，优选模型参数，详细研究了二阶模型－ＦＮＬＤＤＭ（２，２）的参数识别与预测，经用于清河水流域的汇流预报，取得了满意成果，初步表明ＦＮＬＤＤＭ模型是描述雨洪非线性关系的有效模型。     

盾构压力隧洞双层衬砌的力学模型研究

本文以我国规划设计中的南水北调中线穿黄隧洞为工程背景，对双层衬砌的结构计算方法进行研究。文中根据管片施工后外部水土压力达到稳定时间长短的不同，提出了衬砌受力的两种叠加模型；根据内外衬砌接合面结构形式的不同，建立了三种双层衬砌相互作用模型；根据上述模型编制了有限元计算程序，对穿黄隧洞双层衬砌的结构内力进行了计算，并对不同模型计算结果的差别进行了对比。计算结果表明：对于盾构开挖的双层衬砌水工压力隧洞，通常使用的由外管片单独承担全部外水土压力的假定是一种偏于危险的设计方法，设计中应增强内外衬砌接合面的结构联结，以便形成有效的受力整体。     

带启动压力梯度的双孔压敏介质压力动态及其应用研究

通过在流动方程中加入启动压力梯度,并考虑地层渗透率随压力的变化发生变化,建立了带启动压力梯度的双孔压敏介质油藏试井解释模型;通过隐式格式对所形成的非线性抛物型方程进行了线性化,采用追赶法进行了求解;通过对参数的敏感性分析表明:启动压力梯度和渗透率变化模数都对压力及压力导数有着很大的影响,导致径向流段不复存在,压力及压力导数曲线在后期上翘;将形成的方法在胜利油田的低渗透潜山油藏进行了应用,解释结果更加符合地质实际,表明了该方法的正确性和实用性。     

缝隙中脉动压力传播模型的进一步探讨

高坝下游冲坑的形成发展以及水垫塘底板块的揭底破坏与河床岩石裂隙、衬砌底板缝隙中脉动压力的传播、叠加作用密切相关。缝隙中脉动压力的传播模型有渗流模型、振荡流模型以及瞬变流模型。理论分析证明:3种模型是从不同的动力分析角度研究脉动压力的传播规律,适用于不同的冲刷阶段,但3种模型从根本上是统一的。渗流模型适用于缝隙堵塞较为严重的情况;当缝隙贯通后,水力瞬变作用显著,产生脉动上举力,应用瞬变流模型进行分析更为合理;而当块体在坐穴中做随机振动时,适用于采用振荡流模型。     

三重介质复合油藏压力动态特征研究

建立了三重介质复合油藏试井解释模型,采用数值方法对模型进行了求解。讨论了地层的内外渗透率比、内径的大小以、窜流系数、弹性储容比、外边界条件以及表皮系数等参数对于这种类型油藏压力响应动态的影响。表明：当油藏内外区的渗透率不同时,类似于在井的周围存在封闭边界或者定压边界;内区的大小决定着反应外区渗透率影响的压力响应出现的早晚;窜流系数影响着窜流阶段出现的早晚;弹性储容比影响着导数曲线上“凹陷”的深度和宽度;而外边界的影响则由于油藏内外区渗透率的差异而和普通的三重介质油藏不同;表皮系数对压力动态的影响与内外区域渗透率比对压力动态的影响也有着很大的差别。     

卸荷工程岩体非线性模型的研究探讨

从卸荷岩体的工程地质特征、力学参数的确定、本构关系及卸荷岩体释放荷载的计算方面对卸荷工程岩体进行初步探讨。研究结果表明，卸荷工程岩体与传统的加载岩体的力学条件有本质的区别，其非线性持征更为明显。在岩体力学分析研究中，首先应划分加载区域和卸载区域，加载方向和卸载方向，加载和卸载的力学状态，然后在研究卸荷岩体工程地质特征的基础上，建立不同的物理力学模型，采用不同的物理力学参数，才能合理地分析卸荷工程岩体的强度与变形特征。     

基于高压压水试验的裂隙岩体非线性渗流参数解析模型

高渗压条件下裂隙岩体的渗透特性是高压引水隧洞近场渗流场分析与工程防渗设计的重要参数,一般通过现场钻孔高压压水试验获得。针对钻孔高压压水试验流量-压力曲线的非线性特征,建立了基于Forchheimer方程的裂隙岩体非线性渗流参数(渗透系数k和非线性系数b)解析模型。该解析模型中的渗透系数解析表达式与现行钻孔压水试验规程推荐公式一致,不仅形式简洁,而且物理意义明确,是现行规程推荐公式在非线性流条件下的拓展,可作为高压压水试验条件下钻孔压水试验规程修订的重要依据。对海南省琼中抽水蓄能电站高压岔管区钻孔高压压水试验成果的分析表明:Forchheimer方程很好地表征了高压压水试验过程中流量-压力曲线的非线性特征,本文提出的解析模型为高渗压条件下裂隙岩体非线性渗流参数的合理取值提供了有效的方法和手段,克服了现行钻孔压水试验规程对高渗压条件下裂隙岩体渗透性难以正确表征的局限和由此带来的工程防渗设计风险。     

神经网络方法在致密油藏非线性渗流模型中的应用

微纳米尺度下,流体的流动规律呈现非线性渗流规律,故需基于微纳米空间中受限流体的非牛顿流体特征,建立液体的非线性渗流模型,模型中的参数需要通过流动实验得到。为了更方便地获取模型参数,预测流体在致密油藏孔隙中的渗流特征,该文基于神经网络预测方法,用现有的实验拟合数据进行机器学习,从而预测出模型参数。并以胜利油田某致密油藏为研究对象,选取77块致密岩芯并测量其物性参数,将渗透率、孔隙半径和稠度系数作为输入参数,建立了预测模型参数的神经网络模型。研究结果表明：使用反向传播神经网络方法,可以准确预测致密油藏中油和水流动时的非线性渗流模型参数,未来可用于预测油藏储层中其他物性特征,具有较高的准确性和广阔的前景。     

低渗透岩心渗流过程压力传播特征研究

深入认识低渗透储层的渗流特征,对如何经济有效开发低渗透油田具有重要指导意义。应用1米长露头岩心渗流模拟系统,研究了低渗透岩心单相渗流过程、恒压水驱油过程中压力动态传播特征,克服了短岩心模拟过程中产生的端面效应,较真实的反映了低渗透储层的渗流特征。低渗透长岩心单相水渗流实验表明,低渗透储层由于应力敏感效应导致渗透率沿渗流方向降低。储层渗透率并非常数,而是孔隙流体压力的函数。低渗透储层内部压力分布呈非线性特征,生产压差越大,岩心内部压力分布的非线性程度增强。压力损失因应力敏感效应主要消耗在生产井近井地带,越靠近生产井,压力分布的非线性程度越明显。恒压水驱油过程中,渗流阻力主要损失在油水两相区。在油水前缘到达各测压点之前,其压力逐渐下降,油水前缘通过该点后,其压力逐渐上升。     

关于交通流动力学模型与交通状态指数研究

本文比较系统地建立了交通状态指数的各种表达式，它在交通流动力学模型中具有重要的地位。通过对平面交叉口红灯时段车流堵塞波速进行实测和统计分析，建立与之相关的“流量堵塞波速”计算公式以及完全堵塞模型和部分堵塞模型，得到高速交通堵塞形成过程中交通状态指数的各种变化取值，数值模拟算例显示结果比较合理。     

渗流及地下水污染二维预测模型

在各项异性渗流模型的基础上，建立了地下水污染物质输移运动的二维数学预测模型，采用有限元法对渗流和污染物分布进行模拟，并且用解析解检验了数学模型的可靠性。对于污染物随地面降雨入渗的二维非恒定问题，计算结果与已有文献进行比较，证明了数值模拟的可信度。进一步实际模拟在非均匀介质情况下的污染物随地下水输移过程，分析了介质的透水特性对污染物浓度的影响。     

ANSYS在渗流场动态分析中的应用

文章结合乌江索风营水电站工程实例，利用三维有限单元对渗流场进行了动态分析，重点考虑了渗透势随时间变化的分布及渗出量的正确模拟，计算成果与实际渗流状态比较吻合，说明采用ANSYS提供的热传导分析部分对渗流场进行三维动态分析是可行的。     

饱和-非饱和非稳定渗流数值分析中初始状态的研究

总结了饱和—非饱和非稳定渗流场分析中初始孔隙水压力确定的一般方法。讨论了通过给出实测的数据概化孔隙水压力分布和采用稳态渗流解确定初始孔隙水压力各自的适用范围及存在的问题,并进一步指出了确定饱和—非饱和非稳定渗流场初始状态的研究内容。     

对大坝渗压监测中两个问题的看法

从论述渗压监测的重要性出发,提出对大坝渗压监测中两个问题的看法.土石坝安全监测技术规范中不应以坝高和渗压滞后作为限制采用测压管的理由,采用何种监测方式应注重实际效果;对渗压监测仪器就灵敏度、精度、长期稳定性等多项指标进行讨论,指出长期稳定性应作为埋设仪器选型的主要指标.     

平原水库坝基渗流控制措施研究

平原水库堤坝基础渗流控制措施的选择应结合地质、地形条件以及渗透破坏危害程度等因素,根据功能性、可实施性、经济性等因素,合理选择防渗措施。本文以石佛寺水库一期工程为例,剖析了平原水库坝基渗流控制的有关问题。     

平原水库坝基渗汉控制措施研究

平原水库堤坝基础渗流控制措施的选择应结合地质、地形条件以及渗透破坏程度等因素，根据功能性、可实施性、经济性等因素，合理选择防渗措施。醉以石佛寺水库一期工程为例，剖析了平原水库坝基渗流控制的有关问题。     

渗流分析中排水孔模拟复合单元法的参数研究

复合单元法是一种求解含排水孔渗流场的新方法,它将排水孔虚含于常规岩石单元内部,并为之建立新的计算模型,分析表明：该方法避免了在数据前处理工作中绘制细小、繁多的排水孔和其与岩石单元间的过渡单元,为含排水孔结构的渗流计算提供了很大的方便,具有较高的实用价值,针对该方法应用时涉及到的不确定参数取值问题,本通过算例给出含不同形式有压排水孔渗流场计算时复合单元界面参数取值规律,以利工程应用。