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海洋天然气水合物工程地质学的提出、学科内涵与展望
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作者 吴能友 李彦龙 +10 位作者 蒋宇静 孙金声 谢文卫 胡高伟 王韧 于彦江 王金堂 陈强 申凯翔 孙志文 陈明涛 《地学前缘》 北大核心 2025年第2期216-229,共14页
能源结构调整和国家“双碳”战略的实施为海洋天然气水合物作为一种潜在能源开展研究提供了难得的发展空间。随着勘探开发研究的深入,海洋天然气水合物安全高效开发面临的多种类型工程地质风险管控矛盾日益凸显,亟待发展基于现代工程地... 能源结构调整和国家“双碳”战略的实施为海洋天然气水合物作为一种潜在能源开展研究提供了难得的发展空间。随着勘探开发研究的深入,海洋天然气水合物安全高效开发面临的多种类型工程地质风险管控矛盾日益凸显,亟待发展基于现代工程地质学基本原理的海洋天然气水合物工程地质学。为此,本文阐述了天然气水合物工程地质学的提出过程,并结合国内外研究进展,论述了海洋天然气水合物工程地质学的基本学科构架、核心研究任务和主要研究手段。认为海洋天然气水合物工程地质学是海洋地球系统科学的有机组成部分,其核心目标是评估海洋天然气水合物系统的地质、工程安全承载力,并对海洋天然气水合物勘探开发提供决策支撑。海洋天然气水合物工程地质学不仅能为回答勘探开发活动与海洋天然气水合物系统之间的相互作用机制提供科学依据,也能有效地将海洋天然气水合物能源研究与地质灾害、全球气候变化研究关联起来,为实现海洋天然气水合物地质、环境、工程一体化可持续发展提供一定的理论与技术支撑。 展开更多
关键词 天然气水合物 工程地质学 学科内涵 研究任务 技术手段
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新型数控岩石节理剪切渗流试验台的设计与应用 被引量:17
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作者 王刚 蒋宇静 +1 位作者 王渭明 李廷春 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期3200-3208,共9页
岩石节理的应力渗流耦合性质对工程结构稳定性的影响普遍存在于各种岩体工程中,而进行岩石节理的室内剪切-渗流耦合试验,是一种有效的研究手段。采用新型数控岩体节理剪切渗流耦合试验台,应用全数字伺服控制系统,实现了对试验进程的平... 岩石节理的应力渗流耦合性质对工程结构稳定性的影响普遍存在于各种岩体工程中,而进行岩石节理的室内剪切-渗流耦合试验,是一种有效的研究手段。采用新型数控岩体节理剪切渗流耦合试验台,应用全数字伺服控制系统,实现了对试验进程的平稳控制以及试验数据的多路同步实时采集和处理;通过剪切盒的精细设计,提高了剪切盒可承受的渗透压力值,并保证试验过程密封性能良好的同时实现了柔性边界条件。在恒定渗透压力作用下,分别进行了不同边界条件下的剪切渗流耦合试验,试验结果验证了该试验装置的可靠性和实用性,将能为岩体工程的合理设计提供有效数据依据。该试验台可以应用于地下核废料储存、水利水电地下洞室、水下隧道、采矿等工程有关问题的研究中。 展开更多
关键词 岩石节理 剪切盒 高渗透压力 恒定法向刚度 全数字伺服控制
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交叉裂隙水力学开度的计算及非线性水力特性研究 被引量:11
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作者 刘日成 蒋宇静 +2 位作者 李树忱 李博 王肖珊 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1581-1590,共10页
基于人工交叉裂隙模型,通过室内透水试验,得到了不同进口与出口组合时的流量和压力变化的关系曲线。同时结合串联裂隙水力学开度的计算公式,利用最小二乘法求解超静定方程组,计算交叉裂隙中每个裂隙单元的水力学开度。通过拓扑得到裂隙... 基于人工交叉裂隙模型,通过室内透水试验,得到了不同进口与出口组合时的流量和压力变化的关系曲线。同时结合串联裂隙水力学开度的计算公式,利用最小二乘法求解超静定方程组,计算交叉裂隙中每个裂隙单元的水力学开度。通过拓扑得到裂隙交叉点的几何尺寸,并求解Navier-Stokes方程,研究裂隙交叉对其水力特性的影响。结果表明,通过室内试验和串联裂隙水力学开度计算公式相结合的方法,可以准确计算每个裂隙单元的水力学开度。当雷诺数Re较小时,交叉点内部的流体成稳态层流流动;当雷诺数较大(比如Re≥100)时,可以观测到明显的漩涡,说明流体的惯性力远大于黏性力,经典的立方定律不再适用。对于1个进口2个出口的情况,出口的流量分配比率与雷诺数成二次函数关系,随着雷诺数的增大,流量分配比率的非线性越来越明显,其最大分配比率变化超过15%。出口的水力学开度e与初始水力学开度(即力学开度E_(0))的比值e/E_(0)和雷诺数Re也具有二次函数关系。当Re<1时,e=E_(0)呈线性关系;当1<Re<10时,e/E_(0)具有较弱的非线性;当雷诺数Re>10时,e/E_(0)呈现出较强的非线性;利用该关系式可以得到修正的立方定律,从而进一步求解交叉裂隙的水力特性问题。 展开更多
关键词 交叉裂隙 水力特性 NAVIER-STOKES方程 水力开度 力学开度
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大深度地下储能海水淡化技术的节能潜力
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作者 宋忱潞 李秀辰 蒋宇静 《农业工程》 2015年第3期48-52,共5页
海水淡化作为淡水资源的开源增量技术,已成为解决全球水资源危机的重要途径。近年来,热法和膜法海水淡化技术的应用日益广泛,然而在海水淡化中仍存在着能耗大、运行成本高等突出问题,节能、高效海水淡化技术的研究和应用已受到普遍重视... 海水淡化作为淡水资源的开源增量技术,已成为解决全球水资源危机的重要途径。近年来,热法和膜法海水淡化技术的应用日益广泛,然而在海水淡化中仍存在着能耗大、运行成本高等突出问题,节能、高效海水淡化技术的研究和应用已受到普遍重视。综述了压缩空气储能发电技术(CAES)、大深度反渗透海水淡化技术(ROID)以及CAES和ROID集成海水淡化技术的发展现状,提出了大深度CAES和ROID集成海水淡化系统的设计方案,并对大深度CAES和ROID集成海水淡化和传统海水淡化系统的能耗进行了对比分析,淡水产量相同时,大深度CAES和ROID集成海水淡化系统的能耗仅为传统海水淡化系统的20%。 展开更多
关键词 大深度 压缩空气储能 节能 海水淡化
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