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基于图像数字技术的砂岩裂隙可视化渗流特性试验研究
被引量：
4
1
作者
刘杰
唐洪宇
+5 位作者
杨渝南
石谦
李政
黎照
高进
兰俊
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第11期2024-2033,共10页
自主研发的可视化裂隙渗流试验装置,应用颜色示踪的图像数字化处理技术,在不同渗透压和法向应力分级加卸载耦合作用下,进行空间垂直角度的砂岩裂隙可视化渗流试验。通过毫秒级分帧技术捕捉裂隙渗流状态并对渗流面积色域分区,基于数字化...
自主研发的可视化裂隙渗流试验装置,应用颜色示踪的图像数字化处理技术,在不同渗透压和法向应力分级加卸载耦合作用下,进行空间垂直角度的砂岩裂隙可视化渗流试验。通过毫秒级分帧技术捕捉裂隙渗流状态并对渗流面积色域分区,基于数字化图像技术进行二值化处理,通过图层二次叠加渲染,自识别渗流面积参数,建立渗透压与法向应力作用下的渗流面积扩散规律。研究裂隙渗流优势路径各断面的过流宽度变化特征,提出可视化渗流速度求取公式,指出渗流速度沿流径变化为骤增、骤降、均匀损耗3个阶段,建立最小断面宽度对应的峰值流速与渗透压和法向应力耦合作用下的函数模型。基于实测数据建立主渗流路径中法向应力、渗透压与雷诺数的幂函数关系,标定渗流状态的惯性作用区与黏性作用区的转变临界点,构建可视化裂隙渗流雷诺数预测模型,对裂隙渗流中真实渗流路径识别、流速矢量实时变化、流体状态判定等关键科学问题提出了新的研究理论及方法。
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关键词
可视化渗流
图像数字
化
处理
渗流
扩散面积
过流断面宽度
渗流
速度
雷诺数
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职称材料
岩石裂隙可视化渗流装置可行性及试验研究
被引量：
3
2
作者
刘杰
黎照
+4 位作者
杨渝南
张子睿
唐洪宇
高进
申剑
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第12期4127-4136,4144,共11页
自主研发一套能从可视化角度反映岩石单裂隙渗流特征的装置,并以模拟岩石的变形模量为主要技术指标,获得了K39透明类岩石材料的添加剂含量为:促进剂0.8%、硬化剂0.6%、消泡剂0.6%;通过二次翻模精确复刻技术得到原岩裂隙面粗糙度,为研究...
自主研发一套能从可视化角度反映岩石单裂隙渗流特征的装置,并以模拟岩石的变形模量为主要技术指标,获得了K39透明类岩石材料的添加剂含量为:促进剂0.8%、硬化剂0.6%、消泡剂0.6%;通过二次翻模精确复刻技术得到原岩裂隙面粗糙度,为研究细微观裂隙渗流提供技术支撑。通过可视化装置与原岩装置模拟试验,得到两者之间的差异性系数,进而推出原岩渗流流量的修正公式,获得了渗流量、渗流面积等能反映原岩性能的相关参数。阐明了K39透明类岩石材料对渗流量的影响效应β总及其影响的内在机制;与以ELE仪器为研究平台的渗流试验进行异同性分析,得到两者渗流量之间存在差异的相对变化系数,证明可视化渗流装置研究岩石裂隙渗流是合理可行的。利用该装置开展空间多角度试验,在耦合粗糙度、渗透压、围压、空间多角度、水自重效应等多因素下,通过渗流面积数字化自识别技术为精确获取岩石渗流特征的相关参数提供基础。
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关键词
可视化渗流
装置
K39透明类岩石材料
二次翻模精确复刻技术
数字
化
自识别技术
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职称材料
砂岩劈裂裂隙多因素影响下可视化渗流规律研究
被引量：
5
3
作者
刘杰
黎照
+1 位作者
李天斌
李政
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第10期106-119,共14页
基于自主研发的可视化试验装置,应用颜色示踪技术,进行空间多角度砂岩裂隙渗流试验;通过采用图像不同灰度面积处理技术、裂隙面积分析方法,进行图像分区并统计其渗流面积,首次从可视化角度得出在不同法向应力、渗透压、倾角等多因素影...
基于自主研发的可视化试验装置,应用颜色示踪技术,进行空间多角度砂岩裂隙渗流试验;通过采用图像不同灰度面积处理技术、裂隙面积分析方法,进行图像分区并统计其渗流面积,首次从可视化角度得出在不同法向应力、渗透压、倾角等多因素影响下渗流扩散面积比关系式,指出裂隙渗流加速汇集效应和优势扩散面积区域。并基于裂隙面三维形态测试数据,获得裂隙面粗糙度精确JRC值,利用该JRC值得到裂隙面二维粗糙度云图,并与渗流扩散面积图像相结合,从而确定渗流优势路径范围,指出低粗糙区域是渗流的主要过流路径,进而解释了渗流扩散区域会随倾角增大而减小原因,为隧道工程实践中的防渗封堵提供依据。
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关键词
可视化渗流
渗流
扩散面积
加速汇集效应
裂隙粗糙度JRC值
优势路径
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职称材料
题名
基于图像数字技术的砂岩裂隙可视化渗流特性试验研究
被引量：
4
1
作者
刘杰
唐洪宇
杨渝南
石谦
李政
黎照
高进
兰俊
机构
三峡大学湖北省地质灾害防治工程技术中心
三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点试验室
武汉天华华中建筑设计有限公司
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第11期2024-2033,共10页
基金
湖北省技术创新重点项目(2017ACA189)
国家自然科学基金项目(51579138)
+2 种基金
湖北省自然科学基金杰出青年人才计划项目(2018CFA065)
湖北长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站开放基金项目(2018KTL08)
湖北省自然科学基金一般面上项目(2020CFB584)。
文摘
自主研发的可视化裂隙渗流试验装置,应用颜色示踪的图像数字化处理技术,在不同渗透压和法向应力分级加卸载耦合作用下,进行空间垂直角度的砂岩裂隙可视化渗流试验。通过毫秒级分帧技术捕捉裂隙渗流状态并对渗流面积色域分区,基于数字化图像技术进行二值化处理,通过图层二次叠加渲染,自识别渗流面积参数,建立渗透压与法向应力作用下的渗流面积扩散规律。研究裂隙渗流优势路径各断面的过流宽度变化特征,提出可视化渗流速度求取公式,指出渗流速度沿流径变化为骤增、骤降、均匀损耗3个阶段,建立最小断面宽度对应的峰值流速与渗透压和法向应力耦合作用下的函数模型。基于实测数据建立主渗流路径中法向应力、渗透压与雷诺数的幂函数关系,标定渗流状态的惯性作用区与黏性作用区的转变临界点,构建可视化裂隙渗流雷诺数预测模型,对裂隙渗流中真实渗流路径识别、流速矢量实时变化、流体状态判定等关键科学问题提出了新的研究理论及方法。
关键词
可视化渗流
图像数字
化
处理
渗流
扩散面积
过流断面宽度
渗流
速度
雷诺数
Keywords
visualized seepage
digital image processing
seepage diffusion area
cross section width
seepage velocity
Reynolds number
分类号
TU411 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
岩石裂隙可视化渗流装置可行性及试验研究
被引量：
3
2
作者
刘杰
黎照
杨渝南
张子睿
唐洪宇
高进
申剑
机构
三峡大学湖北地质灾害防治工程技术研究中心
华电西藏能源有限公司
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第12期4127-4136,4144,共11页
基金
国家自然科学基金(No.51439003,No.51579138)
国家科技支撑计划(No.2015BAB07B08)
+2 种基金
成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室开放基金(No.SKLGP2016K023)
湖北省自然科学基金杰出青年人才计划(No.2018CFA065)
三峡大学拔尖人才计划(No.KJ2014H012)。
文摘
自主研发一套能从可视化角度反映岩石单裂隙渗流特征的装置,并以模拟岩石的变形模量为主要技术指标,获得了K39透明类岩石材料的添加剂含量为:促进剂0.8%、硬化剂0.6%、消泡剂0.6%;通过二次翻模精确复刻技术得到原岩裂隙面粗糙度,为研究细微观裂隙渗流提供技术支撑。通过可视化装置与原岩装置模拟试验,得到两者之间的差异性系数,进而推出原岩渗流流量的修正公式,获得了渗流量、渗流面积等能反映原岩性能的相关参数。阐明了K39透明类岩石材料对渗流量的影响效应β总及其影响的内在机制;与以ELE仪器为研究平台的渗流试验进行异同性分析,得到两者渗流量之间存在差异的相对变化系数,证明可视化渗流装置研究岩石裂隙渗流是合理可行的。利用该装置开展空间多角度试验,在耦合粗糙度、渗透压、围压、空间多角度、水自重效应等多因素下,通过渗流面积数字化自识别技术为精确获取岩石渗流特征的相关参数提供基础。
关键词
可视化渗流
装置
K39透明类岩石材料
二次翻模精确复刻技术
数字
化
自识别技术
Keywords
visual seepage device
K39 transparent rock material
accurate reproduction technique of double turn die
digital self-identification technology
分类号
TU411.4 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
砂岩劈裂裂隙多因素影响下可视化渗流规律研究
被引量：
5
3
作者
刘杰
黎照
李天斌
李政
机构
湖北省地质灾害防治工程技术研究中心
成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室
出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第10期106-119,共14页
基金
成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室开放基金(SKLGP2016K023)
水利部公益基金(201401029)
+3 种基金
国家自然科学基金面上项目(51579138)
国家科技支撑计划(2015BAB07B08)
湖北省教育厅项目(D20161202)
长江科学院开放研究基金(CKWV2016377/KY)。
文摘
基于自主研发的可视化试验装置,应用颜色示踪技术,进行空间多角度砂岩裂隙渗流试验;通过采用图像不同灰度面积处理技术、裂隙面积分析方法,进行图像分区并统计其渗流面积,首次从可视化角度得出在不同法向应力、渗透压、倾角等多因素影响下渗流扩散面积比关系式,指出裂隙渗流加速汇集效应和优势扩散面积区域。并基于裂隙面三维形态测试数据,获得裂隙面粗糙度精确JRC值,利用该JRC值得到裂隙面二维粗糙度云图,并与渗流扩散面积图像相结合,从而确定渗流优势路径范围,指出低粗糙区域是渗流的主要过流路径,进而解释了渗流扩散区域会随倾角增大而减小原因,为隧道工程实践中的防渗封堵提供依据。
关键词
可视化渗流
渗流
扩散面积
加速汇集效应
裂隙粗糙度JRC值
优势路径
Keywords
seepage flow by visualization
seepage diffusion area
accelerated gathering effect
JRC value of fracture roughness
dominant seepage passage
分类号
TU455 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于图像数字技术的砂岩裂隙可视化渗流特性试验研究
刘杰
唐洪宇
杨渝南
石谦
李政
黎照
高进
兰俊
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
4
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职称材料
2
岩石裂隙可视化渗流装置可行性及试验研究
刘杰
黎照
杨渝南
张子睿
唐洪宇
高进
申剑
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
砂岩劈裂裂隙多因素影响下可视化渗流规律研究
刘杰
黎照
李天斌
李政
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020
5
在线阅读
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职称材料
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