砂巖非飽和滲流中子成像研究

目錄
前言
第1章　緒論　1　
1.1　砂巖非飽和滲流問題的研究目的及意義　1　
1.2　砂巖非飽和滲流與微觀結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀　5　
1.2.1　砂巖非飽和滲流理論研究現(xiàn)狀　5　
1.2.2　砂巖非飽和滲流實驗研究現(xiàn)狀　9　
1.2.3　砂巖微觀結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀　11　
1.3　本書的主要內(nèi)容　14　
參考文獻　15　
第2章　中子成像技術(shù)應(yīng)用及圖像分析　23　
2.1　中子成像技術(shù)在巖石滲流研究中的應(yīng)用現(xiàn)狀　23　
2.1.1　二維中子成像在研究巖石介質(zhì)內(nèi)水動態(tài)分布特征的應(yīng)用　23　
2.1.2　三維中子成像在研究巖石介質(zhì)內(nèi)水動態(tài)分布特征的應(yīng)用　24　
2.2　中子成像技術(shù)原理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　26　
2.2.1　中子成像技術(shù)原理　26　
2.2.2　中子成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　26　
2.3　中子成像設(shè)施　27　
2.3.1　中國工程物理研究院反應(yīng)堆　27　
2.3.2　中國原子能科學(xué)研究院中國先進研究堆　28　
2.4　中子圖像處理分析　29　
2.5　中子散射及束線硬化影響評估與糾正　30　
2.6　本章小結(jié)　33　
參考文獻　34　
第3章　砂巖基質(zhì)非飽和滲流模型　36　
3.1　吸水性系數(shù)模型　36　
3.1.1　吸水性系數(shù)毛細管束模型　36　
3.1.2　吸水性系數(shù)分形模型　38　
3.2　非飽和擴散函數(shù)模型　41　
3.2.1　基于Matano方法的非飽和擴散系數(shù)計算　42　
3.2.2　廣義菲克定律的非飽和擴散系數(shù)模型　42　
3.2.3　非飽和擴散函數(shù)Lockington-Parlange模型　43　
3.2.4　非飽和擴散函數(shù)Meyer-Warrick模型　44　
3.2.5　非飽和擴散函數(shù)分形模型　45　
3.3　吸水性系數(shù)和毛細管系數(shù)的關(guān)系　46　
3.4　自發(fā)滲吸吸水質(zhì)量模型　47　
3.4.1　吸水質(zhì)量毛細管模型　47　
3.4.2　吸水質(zhì)量分形模型　48　
3.5　本章小結(jié)　48　
參考文獻　49　
第4章　基于中子成像的砂巖基質(zhì)吸水性系數(shù)研究　52　
4.1　基于潤濕鋒位置演化特征的低滲砂巖吸水性系數(shù)研究　52　
4.1.1　低滲砂巖樣品描述　52　
4.1.2　低滲砂巖孔隙結(jié)構(gòu)的X射線CT成像研究　54　
4.1.3　低滲砂巖滲吸中子成像實驗及圖像分析　　59　
4.1.4　結(jié)果與討論　62　
4.1.5　結(jié)論　67　
4.2　基于砂巖吸水質(zhì)量演化特征的中高滲砂巖吸水特征研究　68　
4.2.1　中高滲砂巖物性、滲透率及孔隙結(jié)構(gòu)表征　69　
4.2.2　中高滲砂巖自發(fā)滲吸中子成像實驗與吸水稱重實驗　75　
4.2.3　中高滲砂巖吸水性系數(shù)研究　77　
4.2.4　結(jié)論　89　
4.3本　章小結(jié)　90
參考文獻　91　
第5章　基于中子成像的砂巖基質(zhì)非飽和擴散函數(shù)研究　93　
5.1　低滲砂巖非飽和擴散函數(shù)研究　93　
5.1.1　低滲砂巖微觀結(jié)構(gòu)與滲透性分析　93　
5.1.2　基于中子圖像的低滲砂巖動態(tài)含水率測定　96　
5.1.3　低滲砂巖非飽和擴散函數(shù)計算　98　
5.1.4　低滲砂巖吸水過程中的動態(tài)含水率分布特征　102　
5.1.5　低滲砂巖吸水性系數(shù)和毛細管系數(shù)關(guān)系研究　105　
5.1.6　結(jié)論　109　
5.2　中高滲砂巖孔隙結(jié)構(gòu)與非飽和擴散函數(shù)的關(guān)系　110　
5.2.1　中高滲砂巖內(nèi)部中央含水率演變過程　111　
5.2.2　中高滲砂巖非飽和擴散函數(shù)計算　112　
5.2.3　中高滲砂巖內(nèi)部含水率動態(tài)演變特征　118　
5.2.4　結(jié)論　123　
5.3　本章小結(jié)　124　
參考文獻　125　
第6章　基于中子成像的裂隙砂巖非飽和滲流問題研究　126　
6.1　裂隙砂巖非飽和滲流模型　126　
6.2　裂隙低滲砂巖吸水性系數(shù)研究　　128　
6.2.1　裂隙低滲砂巖樣品描述　129　
6.2.2　裂隙低滲砂巖X射線CT成像研究　130　
6.2.3　裂隙低滲砂巖滲吸中子成像實驗及圖像分析　131　
6.2.4　裂隙低滲砂巖吸水性系數(shù)分析　133　
6.2.5　結(jié)論　139　
6.3　裂隙高滲砂巖吸水性系數(shù)研究　140　
6.3.1　裂隙高滲砂巖樣品描述　140　
6.3.2　裂隙高滲砂巖X射線CT成像研究　142　
6.3.3　裂隙高滲砂巖滲吸中子成像實驗及圖像分析　142　
6.3.4　含粗糙裂隙高滲砂巖吸水性系數(shù)分析　148　
6.3.5　含光滑裂隙高滲砂巖吸水性系數(shù)分析　153　
6.3.6　結(jié)論　159　
6.4　裂隙高滲砂巖非飽和擴散函數(shù)研究　161　
6.4.1　裂隙高滲砂巖樣品描述　161　
6.4.2　裂隙高滲砂巖滲吸中子成像實驗及圖像分析　162　
6.4.3　裂隙砂巖非飽和擴散函數(shù)分析　164　
6.4.4　結(jié)論　173　
6.5　本章小結(jié)　174　
參考文獻　174　
彩圖