一、A NEW NUMERICAL MODEL FOR THREE DIMENSIONAL SURFACE WATER FLOWS（论文文献综述）
何锦[1]（2021）在《水平井开采条件下浅层地下咸水水盐运移规律与开发利用研究 ——以河北沧州地区为例》文中指出水土资源紧缺已经成为制约华北滨海地区经济发展的重要瓶颈之一,同时该地区拥有的大面积浅层地下咸水和盐渍化土地却处于闲置状态。如何经济有效地改良盐碱地以及开发利用浅层咸水资源,已经成为解决当地土水资源危机和改善生态环境的重要课题。传统意义上的排水降盐方法有着工程量大,效率低下等诸多不足。随着非开挖定向钻进技术的日趋成熟,由其衍生而来的水平井技术为滨海地区排水降盐提供了一种新手段和方法。但如何确定水平井排水降盐的工程参数,评价其技术上和经济上的可行性,是推广使用该方法,提高咸水开发利用效率的关键。基于此,本文以华北滨海平原为研究区,以土壤盐分及浅层咸水为研究对象,在查明研究区土壤盐渍化特征和浅层地下水咸化成因基础上,利用野外水平井开采试验和室内数值模拟相结合的方法,研究水平井开采条件下浅部咸水含水层水盐运移规律,分析不同人工调控措施下浅层地下咸水淡化效率,评估利用水平井技术进行盐渍化改良和咸水开发的可行性,并提出适合于该地区的浅层咸水开发利用区划。通过本次研究,具体取得了如下几个方面成果:1.研究区土壤盐渍化在空间上呈现明显分带特征。平面上距离海岸线越远盐渍化程度越轻,垂向上土壤盐分含量随深度增加而明显增大。从全区范围来看,土壤盐分与水位埋深和地下水中TDS关系密切。同时,研究区浅层地下水水化学特征与土壤盐渍化程度演变规律较一致。轻度盐渍化地区地下水化学类型以硫酸-氯化物型为主,水质类型为微咸水;地下水盐分来源于当地海相沉积地层中矿物溶解;中-重度盐渍化地区浅层地下水水化学类型以氯化物型为主,水质类型为咸水,地下水中盐分主要受海水入侵影响。2.通过野外水平井抽水试验发现:单井抽水时其补给过程可分为三个阶段。初始阶段:水平井所排水量为井管内储水;过渡阶段:所排水量主要为上部潜水补给水量;稳定阶段:所排水量的70%为承压水补给,30%为潜水补给。此外,水平井抽水会形成“盆状”降落漏斗,最大降深位置位于滤水管中部且与抽水点位置有关,在长时间抽水下,试验区地下水流场有明显改变,潜水及承压水含水层水位明显下降,盐分也有一定程度的降低。3.非饱和带水分数值模拟结果表明:试验区地下水埋深对潜水补给量影响较大,两者呈现非线性关系。不同水文年型下潜水补给量由负转正的最小水位埋深在2-3m之间;结合实地调查结果,将水位埋深2.5m确定为当地水平井排水降盐的合理调控深度。除连续丰水年或抽水量极小情况外,连续排水和间隔排水均能有效降低试验区地下水位。当单位排水量在1.0m3/d·m时,单眼水平井控制距离为300-800m,三眼水平井控制距离为800-1800m。同时水平井控制距离与抽水强度、水平段埋深以及滤水管长度均有相关关系。除极端干旱气象条件外,其他情景下水平井排水均能降低地下水中溶质浓度,其中潜水盐分相对淡化效率为4.25%～18.17%,淡化程度取决于淋滤水的入渗量和入渗水溶质浓度;下部承压水盐分相对淡化效率为3.93%～8.13%,盐分去除效率与水平井排水量有关。4.通过对水平井开采地下咸水的水文地质条件、工程技术条件分析,水平井适宜在水位埋深在3-10m,含水层埋深在5-30m,岩性为粉土或含泥粉细砂等低渗透地层条件的区域内使用;与传统管井排水降盐相比,可节约经济成本约19.2%。同时,基于对研究区开采技术条件和咸水利用方式、适宜井型等条件的分析研判,对区内浅层咸水开发利用方式进行了区划,共划分了三类:（1）农业灌溉分散开采区;（2）农业灌溉、小型咸水淡化开采利用区;（3）工业用水、城市绿化和养殖等集中开采区。此项研究的成果对于丰富水平井渗流理论、完善排水降盐技术方法以及合理开发利用浅层咸水资源都具有重要的实际意义。
张旭芳[2]（2021）在《基于微焦点CT与数据约束模型的多孔介质多尺度结构研究》文中研究指明多孔介质在不同尺度上的组分分布方式与孔隙结构是其宏观物理性质的重要影响因素。X射线CT成像作为一种三维无损表征技术在多孔介质结构表征领域得到了大量应用。对于三维结构而言,CT技术所表征样品区域的尺寸大约是体元尺寸的103倍的数量级,目前主流图像阈值分割算法往往丢失了小于CT可解析尺度的组分分布信息,制约了这一技术的深入应用。本文将CT成像技术与数据约束模型相结合,对用于污水处理的纳米铁改性生物质炭反应前和反应末期的样品进行了三维多尺度结构表征。以其多尺度结构表征结果为基础,利用部分渗透格子玻尔兹曼法对水流在样品中的单相渗流行为进行了数值模拟。数据约束模型计算出了小于CT体元尺寸的组分定量分布信息,有效拓展了CT成像技术的表征尺度,在一定程度上得到了样品的多尺度结构。之后将CT成像与数据约束模型相结合的方法拓展到了考古发掘出的古代家猪颌骨的多尺度结构表征中。纳米铁改性生物质炭样品中的孔隙和含铁类物质均具有明显的多尺度分布特征,这两种组分的分布方式及其在反应前后分布方式的变化对样品的污水处理能力有着重要影响。考古发掘出的生物颌骨及牙齿这类多孔介质的多尺度结构与组分分布方式是了解古代生物生活环境和生物进食习惯的重要依据。本文主要完成的工作如下:1、利用微焦点X射线CT对用于污水处理的反应前和反应末期的改性生物质炭样品以及古代家猪颌骨部分进行了扫描以及CT重建,建立了两类样品的数据约束模型并计算得到样品的多尺度结构定量信息。2、对反应前和反应末期的改性生物质炭样品中的各组分三维分布特征进行了比较分析,定量分析了各组分在不同尺度的分布特征、联通团簇的三维分布特征;基于部分渗透格子玻尔兹曼法对水流在样品孔隙中的单相渗流进行了数值模拟,模拟结果包含了小于CT体元尺寸的孔隙对流体渗流的贡献,讨论了流速分布与各组分空间分布特征的关系。3、比较了不同材料、厚度的滤波片对古代家猪颌骨样品的CT成像的线束硬化校正效果,计算得到了样品中高吸收组分与孔隙的团簇分布形态,分析了样品各组分三维分布特征。本文为基于CT成像技术的多孔介质的多尺度结构表征提供了一种新的思路。关于改性生物质炭样品的研究结果有助于理解污水处理过程中各组分的迁移方式及其与水流速度的关系,为样品的制备工艺改良和反应活性评估提供数据支持。对古代家猪颌骨与牙齿的多尺度结构表征结果为进一步分析测量样品结构特征提供了数据基础,为考古样品的数字建模存档,无损分析提供了一种新的思路。
韩龙强[3]（2021）在《富水砂砾露天矿边坡稳定性分析方法与处治技术研究》文中研究说明在河流冲击地区开挖露天矿是一个世界性难题,如何预防地下水的渗入成了影响露天矿边坡稳定性和矿山安全生产的关键问题。国内外许多类似矿山在该领域展开了大量的探索工作,但鲜有成功的先例,富水露天矿山面临着“水患难止、边坡难固、有矿难采”的窘境。针对如何在地下水丰富地区开挖露天矿这一难题,本文以河北省迁安市腾龙露天矿边坡的止水固坡工程为背景,对邻近河流的矿山边坡稳定性评价方法、有限土体土压力和地下连续墙稳定性解析解等内容进行研究。在此基础上提出地下连续墙止水固坡技术方案,对地下连续墙施工参数和工艺进行优化设计,并对地下连续墙在冬季冻胀作用下的受力特性、损伤机理及冻融疲劳寿命等内容进行了深入研究。课题成果成功解决了腾龙露天矿止水固坡工程的技术难题,地下连续墙止水固坡方案可避免抽排水造成的地下水环境破坏、水资源浪费等问题,符合“绿色、安全、可持续发展”要求,可为类似矿山边坡的防渗工程提供有益参考,对提高我国乃至世界矿石产量具有积极意义。主要的研究工作和研究成果如下:（1）露天矿边坡稳定性双安全系数评价方法研究。从岩土体材料软化特性出发,根据岩土体强度参数从峰值强度到残余强度的变化规律,建立了岩土体非等比折减系数间的数学关系式;结合强度理论和边坡潜滑面上岩土单元体的应力状态,以折减前后单元体的抗剪强度之比定义安全系数,计算边坡任一点安全系数和综合安全系数,实现同时从局部和整体评价边坡稳定性;最终以单元体最大剪应变率为特征量,引入高斯平滑滤波技术,建立一种新的边坡滑面纵横双向路径搜索法,并分析了折减方式、岩土体强度参数及坡形参数等因素对边坡滑面的影响规律。（2）考虑露天矿边坡平台宽度的有限土体土压力研究。根据极限平衡理论和平面滑动假设条件,考虑墙体平台有限土体尺寸参数、强度参数和墙土间摩擦角等因素,构建了不同形状有限土体土压力的计算模型,分别建立了有限土体主动和被动土压力计算公式;然后分析了有限土体土压力公式的适用范围,并详细研究了各种因素对有限土体破裂面倾角、土压力合力和土压力损失量的影响规律。（3）考虑有限土体效应的复杂工况下地下连续墙稳定性研究。重新构建了地震工况下有限土体被动土压力公式,在此基础上,建立了考虑地震（爆破震动）、地下水和冻胀作用等因素的地下连续墙体稳定性计算模型,分别推导了地下连续墙抗滑移安全系数、抗倾倒安全系数和抗“踢脚”安全系数解析解,并分析了不同因素对地下连续墙稳定性的影响规律,为地下连续墙等支挡结构的设计提供理论基础。（4）富水砂砾石地层露天矿止水固坡技术研究。为解决富水砂砾石地层露天矿止水固坡技术难题,针对边坡高水压-低强度的复杂条件,引入大型地下连续墙技术;根据墙体不同被动土压力水平,开发了两种地下连续墙止水固坡结构:单一地下连续墙结构和锚拉式地下连续墙结构;以单一地下连续墙结构为例,建立正交试验对地下连续墙施工参数进行优化设计;针对砾卵石地层厚度大,易塌槽难题,提出采用抓斗与冲击钻相结合的“三钻两抓”、“旋喷改性成槽”等工艺技术,克服了地下连续墙成槽难题。成功解决了富水砂砾石地层中开挖露天矿边坡的重大技术难题,地下连续墙止水固坡方案可避免抽排水造成的地下水环境破坏、水资源浪费等问题,符合“绿色、安全、可持续发展”要求,可为类似矿山边坡的防渗工程提供有益参考。（5）越冬期地下连续墙受力变形特性与冻胀损伤机理研究。考虑岩土体热力学参数随温度变化特性,建立了地下连续墙水-力-热三场耦合模型,分析了矿山不同开挖阶段,无冻胀、单向冻胀和双向冻胀工况下边坡和地下连续墙的变形和受力特性;研究了冻胀温度和冻胀时间对地下连续墙受力、变形和损伤机理的影响规律;在此基础上结合混凝土 S-N曲线,对地下连续墙不同部位处混凝土的抗压、抗拉和抗拉-压疲劳寿命进行了研究。
林福地[4]（2021）在《软土地区基坑开挖对坑内工程桩的影响分析》文中研究表明本文以云南省昆明市某基坑工程为研究背景,场地内普遍存在较厚的淤泥质黏土,现场土方开挖过程中未进行合理的分层分段,开挖完成后,B25栋位置处工程桩经测量桩顶有倾斜现象。以此研究背景为依托,采用有限元分析软件MADIS/GTS建立三维开挖模型,探究了基坑开挖过程中,土方分层开挖厚度、分段开挖顺序、分段开挖长度对坑内工程桩桩顶水平位移的影响,及工程桩桩身参数的改变对坑内工程桩桩顶水平位移的影响,主要研究内容及成果如下:（1）研究分层开挖厚度对坑内工程桩桩顶水平位移的影响,设计8种不同分层厚度的开挖方案,对比模拟结果可知:分层开挖可使工程桩的水平位移有效减小,分层开挖厚度与桩顶水平位移成正比。考虑开挖的时效和经济性,对于开挖深度在3m以内的杂填土和软粘土,可采用每次开挖1m的方式进行分层开挖;对于开挖深度在3m至5m的软粘土和淤泥质粘土,可采用每次开挖厚度不大于0.7m的方式进行分层开挖。（2）研究分段开挖长度对坑内工程桩桩顶水平位移的影响,设计4种不同分段长度的开挖方案,对比模拟结果可知:分段开挖可有效减小工程桩的桩顶水平位移,桩顶水平位移与分段开挖长度成正比。随着分段开挖长度的减小,桩顶水平位移减小的幅度也逐渐变小,说明如果继续减小分段开挖的长度,对于控制工程桩的桩顶水平位移意义不大,且影响开挖的的经济性。故分段开挖长度为12m,开挖效果最理想。（3）在相同开挖工况下,研究桩径尺寸对工程桩的水平位移的影响。桩径尺寸与桩顶水平位移成反比,且桩径在以100mm的增量改变过程中,桩顶水平位移减小的幅度逐渐降低。为类似工程提供参考。（4）在相同开挖工况下,研究桩长对工程桩的水平位移的影响。桩长与桩顶水平位移成反比,且桩长在以1m的增量改变过程中,桩顶水平位移减小的幅度逐渐降低。增大桩长对于在软土地区进行基坑开挖时,控制坑内工程桩偏移程度有一定效果,但弱于增加桩径。
高旭和[5]（2020）在《二元结构边坡开挖支护过程受力变形特征研究》文中研究指明本文针对二元边坡开挖支护过程中结构受力变形特征复杂和容易造成失稳破坏的问题,以山区公路挖方路段土-岩二元边坡为研究对象,开展桩锚加固二元边坡稳定性评估和稳态渗流分析,旨在揭示二元边坡开挖支护过程失稳机理和锚索预应力损失特征,为二元边坡开挖支护过程提供依据。论文依托江瓮高速TJ1A标K5+220-K5+770段右侧边坡（以下简称禾塘坝边坡）治理工程,开展边坡深部位移监测和现场土工试验;采用有限元方法建立边坡开挖支护二维模型,提出基于深部位移监测数据和P值检验校核模拟参数的新方法;在校核模拟参数的前提下开展稳态渗流对多次支护边坡坡体和支护结构受力变形特征分析。提出和开展二元结构边坡开挖支护过程分析。最后优化了预应力损失预测模型。研究成果如下:（1）确定禾塘坝边坡属于碎石土-基岩二元结构边坡。开展禾塘坝二元结构边坡现场地形地貌和地质构造调查,得到禾塘坝边坡碎石土成因及分布特征。分析二元结构边坡的稳定性影响因素和变形破坏机理。（2）分析深部位移和锚索预应力损失监测数据,得到边坡二次支护前深部位移和预应力损失变化特征。通过现场颗粒筛分试验和大剪试验,得到现场碎石土的c、φ值取值范围。（3）建立简化渗流的边坡多次施工二维模型,提出基于P值检验的模拟参数校核方法。得到抗滑桩和预应力锚索的施加会逐步改变坡体的受力变形特征、提高边坡安全系数。验证了基于深部位移监测数据和P值检验校核模拟参数的方法。（4）采用孔隙水压力叠加计算方法,研究稳态渗流在两次支护过程中对边坡和支护结构受力变形影响特征。得到稳态渗流对边坡开挖完成、初次支护和二次支护阶段位移、应力、应变、和安全系数的影响规律。得到稳态渗流作用前后预应力锚索和抗滑桩的受力变形特征。（5）针对边坡开挖支护过程中最危险施工工况难以判断的问题,基于模拟参数校核和孔隙水压力叠加计算,提出边坡开挖支护过程分析,分析禾塘坝边坡施加孔隙水压力前后11个工况坡体应力应变以及支护结构的受力变形特征。得到禾塘坝边坡开挖支护的最危险工况是初次支护的二级边坡开挖阶段。（6）针对锚索预应力随时间损失不能在有限元模型中反映的问题,使用回归分析和分阶段统计的方法,得到了分阶段计算的锚索预应力损失改进模型。分析改进模型的适用性,得到改进模型可以将预应力损失预测误差控制在8.9%之内。
赵仕霖[6]（2020）在《基于云平台的城市雨洪数值模拟系统及其可视化研究》文中研究表明随着全球气候变化以及人类活动增强,近年来极端降雨事件频发,再加上城市化进程的不断加剧,城市雨洪引发的灾害问题日益受到人们的关注。城市雨洪数值模型作为研究城市雨洪问题的重要工具,对城市排水规划设计及城市内涝灾害预测预警能够提供重要的科学依据。国内外学者在城市雨洪模型和软件开发方面做了大量卓有成效的研究,然而能够进行城市雨洪全过程模拟的软件还不多,我国拥有独立自主知识产权的应用系统更是微乎其微。基于云平台的水利数值模拟系统已经崭露头角,然而它们大多是在客户端/服务器（C/S）架构模式下开发搭建的,这些研究都没有充分利用快速发展的网络技术带来的便利,没能体现出云计算的优势以及云服务、云共享的概念。针对上述问题,本文在前人工作的基础上,借助于HTML5、WebGL、云计算等高速发展的网络技术,开发了一套浏览器/服务器（B/S）模式下的、基于云平台的城市雨洪数值模拟系统。主要的研究工作及成果简述如下:（1）基于有限体积方法,分别建立了适用于城市地表汇流模拟的二维浅水方程高分辨率数值模型以及适用于城市复杂河网、排水管网水流模拟的一维水动力模型。深入研究了模型之间的耦合机制,实现了模型的侧向耦合以及垂向耦合。建立了考虑降雨、地表径流、排水管网、下渗与截留共同作用下,更加完整的城市雨洪水动力耦合模型,实现了城市雨洪全过程模拟。通过一系列的算例模拟,证明模型是可靠的。（2）利用HTML5、JavaScript、WebGL等技术,从三维视角出发,建立了网络环境下流场三维可视化系统,实现了在浏览器中展示多要素同步叠加的流场细节。提出了一种利用WebVR技术展示水动力模型计算结果的新方法,设计并研发了流场三维虚拟现实系统。提出了利用纹理样式化粒子代替三维球体的方法,优化了浏览器渲染流场的性能。以瓯江河口的流场三维可视化为例,证明了研究成果具有工程实用价值。（3）根据前端工程化的思想,基于开源生态社区,提出了基于Vue的三维WebGIS解决方案。以城市雨洪模型和流场可视化成果为基础,研发了 B/S架构下基于云平台的城市雨洪数值模拟系统,实现了无需安装软件,借助于浏览器就能够完成城市雨洪数值模拟的全部过程。选取成都市中心城区作为研究对象,从自动化建模、远程计算、流场可视化等方面详细展示了研究成果在实际工程中的应用。从模型模拟结果以及系统可视化效果两个角度证明了系统能够有效应用于城市雨洪的实际工程中。
钱武文[7]（2020）在《基于差分进化算法和降阶模型的渗流场反问题研究》文中进行了进一步梳理中国水能资源的开发已逐渐向西部偏远地区推进,在建和拟建的大型水利水电工程坝址区多位于河谷深切、地质条件复杂的西部地区,查清库区渗流问题对水利水电工程的建设和安全管理十分重要。岩土体渗透系数是控制地下水渗流特征的关键参数之一,未知的渗透系数会对地下水模拟的可靠性产生严重影响。由于工程岩体的渗透性常具有空间变异性,仅依靠传统的现场试验法已不能满足工程需求。利用逆模型进行参数估计是地下水模拟的一个重要组成部分。作为一种典型的反演方法,数值模型和优化算法相结合的模拟-优化方法需多次调用数值模型,以对大量随机生成的候选解进行评估。即使使用高速处理器,参数反演也是一项非常耗时且计算量大的任务。本文针对模拟-优化方法的高耗时问题进行了研究,在尽可能减小引入误差的前提下,从优化算法、反演参数和数值模型三方面研究了减少模拟-优化方法时间成本的方法。由于水头为渗透系数的非线性函数,本文使用差分进化算法作为参数反演的优化算法。主要研究内容和成果如下:（1）阐述了模型校准与参数反演的关系,给出了有限元软件ADINA与优化算法结合的方法,建立了估计渗透系数的模拟-优化模型（ADINA-MMRDE）。通过一个算例阐述了参数灵敏度分析在参数反演中的重要性,研究了不同目标函数、测量误差和种群大小对ADINA-MMRDE模型性能的影响。结果表明,目标函数对ADINA-MMRDE影响甚微,ADINA-MMRDE对测量误差非常敏感。相比ADINA与其他优化算法结合的ADINA-DE和ADINA-PSO模型,ADINA-MMRDE模型反演精度更高,能更快、更稳定地搜索全局最优解。（2）针对经典差分进化算法的变异策略收敛速度慢、全局收敛性不佳及算法停滞等问题,提出了一种兼具局部与全局收敛性能的新型变异策略。基于该变异策略,进一步提出了一种基于轮盘赌选择的多种变异策略的差分进化算法（MMRDE）。经49个测试函数测试,结果表明,与一些改进的差分进化算法相比,MMRDE能在探索和开采之间取得更好的平衡。（3）为了在保证模拟精度的前提下减少模型的计算时间,阐述了基于投影法的降阶模型技术（本征正交分解法和贪心样本法）的降阶机理、构建步骤和误差估计方法。改进了贪心样本法的迭代终止条件,比较了本征正交分解法和贪心样本法的计算成本,以及二者在参数集、网格密度和参数数量方面的性能表现。结果表明,当样本规模较少时,不同的样本集生成方法对降阶精度影响较大;单元尺寸影响降阶模型的构建时间,但对降阶模型的精度影响不大;反演参数越多,降阶模型的省时优势越明显。（4）针对将模型降阶技术应用于参数反演中的一些关键性的程序设计难点,设计了一种集识别反演参数、矩阵分块技术以及边界处理于一身的渗透矩阵处理程序,设计了一套高效的内存存储方案以解决使用传统有限元的Skyline稀疏存储格式可能导致的内存不足问题。针对钻孔位置不在网格节点上时的水头计算问题,提出了基于本文提出的MMRDE算法的有限元插值程序插值计算钻孔处的水头。设计了基于降阶模型的参数反演程序,使用算例测试了其的反演精度、对观测误差的敏感性与时间成本。结果表明:推荐采用训练参数规模为500的贪心样本法用于参数反演;基于降阶模型与基于原始模型的参数反演程序对误差的敏感程度以及反演精度非常相近,但耗时差别较大;同等计算能力条件下采用算例中的三维模型时,使用降阶模型的参数反演程序的反演时长约为使用全阶模型的16.67%,因此能明显的节省时间成本。（5）将基于ADINA模型与基于降阶模型的反演程序共同用于估算某水电站坝基岩体的渗透系数,这两种反演程序都集成了本文提出的MMRDE算法。建立了初始渗流场分析模型（反演模型）来估算渗透系数,在反演模型的基础上建立了工程运行期模型以验证反演效果。共有20个勘探期钻孔水位和13个大坝监测孔水位数据,前者用作参数反演的观测数据,后者用于验证反演结果。结果表明,两反演模型的反演结果相差较小,但基于降阶模型的反演程序的时间成本远小于基于ADINA模型的反演程序（维数为6和13时,反演时长分别约节省19.1和21.4倍）。因此,使用本文提出的MMRDE算法作为优化算法时,降阶模型可替代原始模型用于执行大型工程的初始渗流场的反演任务。
雷彦鹏[8]（2020）在《地源热泵工程固废基回填材料的研发与应用研究》文中进行了进一步梳理当今社会,粗放的经济发展方式和科学技术的局限使得能源浪费和环境污染问题不断加剧,逐渐成为全球性难题。人们对居住环境的舒适性要求不断提高,进而加剧了建筑运行能耗,暖通空调系统和热水系统所占能耗的比重接近60%。为了高标准完成节能减排目标,开发新能源开采及利用技术,从而充分利用有限的资源,需要通过降低暖通空调系统和热水系统的能源消耗来提高能源利用率,达到保护环境、节约资源、满足消费者需求的目的。浅层地温作为一种新型能源使其能够用于建筑业,成为热门的新能源,其具有可再生性、清洁性等优点,是当前缓解能源危机、解决环境问题的重要资源。当前浅层地温能主要通过地源热泵技术进行开采,但是,由于地源热泵技术存在一定的局限性和缺陷,无法实现高效率开采低温能,尤其是回填材料和回填方式方面存在较大的技术和工艺难题,一定程度成为阻碍浅层地温能的开发与利用的因素。在推进该技术的发展和提升能源利用率过程中,回填材料起着重要作用,为了满足提高低温能利用效率的现实需求,必须探寻出合适的回填材料及其导热系数区间,提高换热效率,基于此,本研究依托于潍坊北斗科技产业园项目工程,开展了新型回填材料及回填技术研究。然后具体研究如下:（1）基于课题组以往的经验以及文献资料,确定材料的大致配方,确定配方后,进行实验调整各项配比,最后根据COMSOL模拟所确定的最优导热系数区间进一步确定材料最终的系列配方,实现可调节导热系数的效果,通过工程应用证明通过该种方法得到的回填材料具备成本低、性能优异、工程适用性强等诸多优点。（2）基于已有地埋管地源热泵换热系统换热数学模型,建立地埋管的流热耦合数值模型,研究钻孔长度、充填材料导热系数与地层导热系数的关系,得到充填材料导热系数最优取值区间,为新型回填材料的研发提供依据,并确立了模拟计算、工程勘测与配方设计三者的协同作用对材料研制与工程应用的积极作用。（3）将研发的新型回填材料应用于潍坊某地埋管地源热泵项目,建立了新的导热系数调整体系并进行了工程应用,结果与普通回填材料换热效果进行对比,用以验证新型回填材料对地埋管地源热泵系统的适用性,同时体现新型回填材料在浅层地温能开采方面的优越性。
郑洁铭[9]（2020）在《母杜柴登井田强碱性水质成因机制研究》文中研究指明母杜柴登煤矿位于内蒙古东胜煤田呼吉尔特矿区,矿井正常涌水量达到1400m3/h～1480m3/h,上覆延安组承压含水层为矿井主要直接充水水源,其地下水矿化度最高在1.6g/L,p H值最高达到了11.7,而且氟离子浓度超标。基于上述水文地质背景,本文开展了地表盐碱湖水化学特征及成因机制、地下水动力条件及水化学特征规律研究,并通过现场取样、抽水试验、室内实验,进行了地表水水质测试以及含水岩组水文地质参数、主要矿物成分测试。最后,通过剖面流场模拟以及反向水文地球化学模拟,综合分析了研究区高矿化度、强碱性、高氟离子含量的地下水水化学特征的成因。本文的主要研究成果包括:（1）对研究区内的7个地表天然盐碱湖进行实地调查以及水化学分析,研究区内大部分地表湖泊同样具有高矿化度、强碱性、高氟离子含量的水化学特征,并通过氢氧同位素分析,确认了地表盐碱湖与浅层地下水间存在水力联系。（2）通过野外调查、取样和室内实验分析获取了研究区内主要含水层的水文地质参数和水化学成分,利用聚类分析和相关性分析手段对地下水的水化学特征进行了分析。并综合钻探资料、抽水试验资料、以及研究区内地表水及地下水水质树谱关系图,证明了区内由于缺乏稳定的隔水层,地表水（盐碱湖）与地下水之间存在水力联系,也成为地下水强碱性的成因之一。（3）通过GMS模拟软件,建立了二维地下水稳定流数值模型,揭示了研究区剖面及平面上的流场演化过程;并基于地下水动力场,研究分析了地下水水化学场垂直方向和水平方向的演化过程。（4）通过地下水的R因子分析和含水岩组的岩样采集分析,选取了模拟路径上发生水文地球化学反应的“可能矿物相”。在此基础上,对研究区水平方向及垂直方向的水岩作用进行了地球化学模拟,进一步对强碱性、高矿化度地下水的形成过程进行了分析、研究。
余娅婷[10]（2020）在《青藏高原典型热喀斯特湖影响下区域地下水循环研究》文中研究说明在全球变暖的大背景下,多年冻土的分布和发育对区域环境和生态系统影响显着。有“世界屋脊”之称的青藏高原,作为气候的“放大器”和“驱动器”,其多年冻土的特征及演化趋势与全球其他地区具有相似性,故青藏高原作为研究多年冻土的典型代表,其研究意义和价值不可小觑。本文以青藏高原典型热喀斯特湖BLH-A湖所在流域为研究对象,在国内外学者提出多年冻土研究方法的基础上,通过改进SUTRA程序,建立热喀斯特湖影响下的多年冻土水-冰-热耦合理想数值模型,计算分析不同渗透率、升温条件和水动力条件下温度、冰饱和度、流场、活动层厚度、多年冻土分布等响应指标的变化规律,以此综合分析热喀斯特湖参与的青藏高原区域水文系统中,地下水流动、季节性冻土活动层以及多年冻土间的相互作用,进一步丰富了国内外冻土研究领域热喀斯特湖区域地下水循环的理论体系,为高原生态环境保护和基础设施建设提供理论依据。本文取得的研究成果如下:（1）无地下水流动情况下多年冻土厚度分布最为均匀,热喀斯特湖对周围冻土的影响最小;湖底形成贯穿融区所需时间随着渗透率的增大而增加,冻土融解速率随着渗透率的增大而加快;不同渗透率条件下活动层厚度随活动层到湖泊距离的减小而逐渐增厚,地表径流和冻土层上水均向热喀斯特湖排泄。（2）多年冻土厚度以及湖底形成贯穿融区所需时间均随着大气温度的整体升高而减小。相同时间相同位置处的活动层厚度在高温条件下最厚,升温条件下次之,常温条件下最薄。（3）靠近湖泊处,冻土退化程度由大到小依次为湖水补给冻土层下水、平衡条件（湖底水位与相同高度处模型外侧水位相等）和地下水补给湖水,且湖水补给冻土层下水时,靠近湖泊处0℃等温线最为陡峭。水动力条件发生改变时,主要影响靠近湖泊处的多年冻土,对其他位置冻土影响较小。无论何种水动力条件下,地下水循环均以浅表流动为主。（4）在高温条件下地层渗透率较大时,降雨入渗量可能全部进入含水层,当降雨入渗量无法维持地层高水位时,水位埋深将增大,因此地表植被无法从包气带中获得足够的水分而逐渐荒漠化,从而对生产生活和生态环境构成严重威胁;当地层渗透率较小时,部分降雨滞留地表,水位埋深较浅,地势平坦的地方可能有沼泽化的趋势。而地势较高的区域在高原强蒸发条件下,地下水以就地蒸发排泄为主,可能导致土壤盐渍化,影响植被生长,使得生态环境更加脆弱。
二、A NEW NUMERICAL MODEL FOR THREE DIMENSIONAL SURFACE WATER FLOWS（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、A NEW NUMERICAL MODEL FOR THREE DIMENSIONAL SURFACE WATER FLOWS（论文提纲范文）
（1）水平井开采条件下浅层地下咸水水盐运移规律与开发利用研究 ——以河北沧州地区为例（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题依据及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究目标及内容 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 1.5 创新点 |
| 第二章 研究区概况 |
| 2.1 自然地理概况 |
| 2.2 气象与水文 |
| 2.3 社会经济概况 |
| 2.4 区域地质构造与第四系地质 |
| 2.5 区域水文地质概况 |
| 2.6 浅层咸水利用程度 |
| 第三章 土壤-浅层地下水水盐分布特征与咸水成因 |
| 3.1 样品采集与测试 |
| 3.2 土壤盐渍化特征 |
| 3.3 浅层咸水水化学特征 |
| 3.4 土壤盐渍化影响因素分析 |
| 3.5 浅层咸水成因分析 |
| 3.6 土壤盐渍化与水文地球化学特征关系 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 水平井开采条件下浅层地下咸水盐分运移研究 |
| 4.1 浅层水平井技术 |
| 4.2 水平井开采试验场概况 |
| 4.3 水平井开采下的浅层咸水水盐变化规律 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 水平井开采条件下浅层地下咸水水盐运移数值模拟与排盐效果预测 |
| 5.1 非饱和带水盐运移模拟及控制水位的确定 |
| 5.2 水平井开采条件下浅层咸水水分运移预测 |
| 5.3 水平井开采条件下浅层咸水盐分运移预测 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于水平井技术的浅层地下咸水开发可行性分析及开发利用区划 |
| 6.1 水平井开采浅层地下咸水的可行性分析 |
| 6.2 浅层地下咸水开发利用区划 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论与建议 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 存在问题及建议 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在校期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（2）基于微焦点CT与数据约束模型的多孔介质多尺度结构研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 多孔介质多尺度结构研究的意义 |
| 1.2 基于X射线CT的多孔介质结构表征方法 |
| 1.2.1 改性生物质炭与骨骼类材料的CT表征 |
| 1.2.2 X射线CT图像与材料物理组分的关联 |
| 1.2.3 数据约束模型(data-constrained modeling,DCM) |
| 1.3 格子Boltzmann模型 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 X射线CT与数据约束模型理论 |
| 2.1 X射线CT成像 |
| 2.1.1 X射线投影 |
| 2.1.2 X射线CT重构 |
| 2.2 数据约束模型(DCM)理论 |
| 2.3 部分渗透格子玻尔兹曼模型 |
| 2.3.1 Boltzmann方程 |
| 2.3.2 格子Boltzmann方程 |
| 2.3.3 格子Boltzmann方法的速度模型 |
| 2.3.4 部分渗透格子Boltzmann方法 |
| 2.3.5 LBM的边界处理方法 |
| 第三章 改性生物质炭多尺度结构表征及物理性能计算 |
| 3.1 生物质炭改性及反硝化实验 |
| 3.1.1 改性生物质炭样品制备 |
| 3.1.2 反硝化实验 |
| 3.2 改性生物质炭CT实验及重构 |
| 3.3 改性生物质炭DCM模型计算 |
| 3.4 改性物质炭样品三维多尺度结构 |
| 3.4.1 孔隙与含铁类物质三维分布 |
| 3.4.2 孔隙与含铁类物质联通特性 |
| 3.5 样品部分渗透格子Boltzmann模拟 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 带有牙齿的古代猪下颌骨的多尺度结构研究 |
| 4.1 样品 |
| 4.2 古代猪下颌骨及牙齿的CT实验及重构 |
| 4.3 DCM模型及计算结果 |
| 4.3.1 DCM模型 |
| 4.3.2 DCM计算结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结及展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 个人简况及联系方式 |
（3）富水砂砾露天矿边坡稳定性分析方法与处治技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 边坡稳定性分析方法研究现状 |
| 1.2.2 矿山防排水技术研究现状 |
| 1.2.3 土压力研究现状 |
| 1.2.4 目前研究存在的问题 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 工程概况 |
| 2.1 矿山地理位置 |
| 2.2 工程地质概况 |
| 2.3 水文地质概况 |
| 2.3.1 地表水系 |
| 2.3.2 地下水概况 |
| 2.3.3 水文试验 |
| 2.4 扩帮开采面临的问题 |
| 3 露天矿边坡稳定性双安全系数评价方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 岩土体强度准则 |
| 3.2.1 Mohr-Coulomb强度准则 |
| 3.2.2 Hoek-Brown强度准则 |
| 3.3 非等比折减方案的确定 |
| 3.3.1 折减参数的选取和折减系数的定义 |
| 3.3.2 非等比折减系数间关系的建立 |
| 3.4 基于滑面应力状态的边坡双安全系数求解方法研究 |
| 3.4.1 安全系数定义探讨 |
| 3.4.2 滑面单元体应力状态分析 |
| 3.4.3 双安全系数求解 |
| 3.4.4 算例验证 |
| 3.5 基于高斯滤波技术的边坡滑面双路径搜索方法研究 |
| 3.5.1 折减方案对边坡滑面的影响 |
| 3.5.2 基于高斯滤波技术的滑面搜索法 |
| 3.5.3 边坡滑面敏感性分析 |
| 3.6 腾龙露天矿边坡稳定性评价 |
| 3.6.1 计算模型 |
| 3.6.2 边坡稳定性分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 考虑露天矿边坡平台宽度的有限土体土压力分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 滑动土体几何特性分析 |
| 4.3 考虑平台宽度的有限土体被动土压力 |
| 4.3.1 滑体受力分析 |
| 4.3.2 被动土压力解析解 |
| 4.3.3 与半无限体被动土压力对比 |
| 4.4 有限土体主动土压力计算 |
| 4.4.1 微元体受力分析 |
| 4.4.2 主动土压力解析解 |
| 4.4.3 与半无限体主动土压力对比 |
| 4.5 有限土体土压力公式适用条件分析 |
| 4.5.1 被动区有限土体适用条件 |
| 4.5.2 主动区有限土体适用条件 |
| 4.6 有限土体土压力影响因素分析 |
| 4.6.1 被动土压力影响因素分析 |
| 4.6.2 主动土压力影响因素分析 |
| 4.7 腾龙露天矿止水固坡结构土压力分析 |
| 4.7.1 计算模型与参数 |
| 4.7.2 计算结果分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 考虑有限土体效应的复杂工况下地下连续墙稳定性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 复杂工况条件下墙体稳定性理论分析 |
| 5.2.1 冻胀作用原理和冻胀力分类 |
| 5.2.2 考虑地震作用的有限土体被动土压力 |
| 5.2.3 复杂工况下地下连续墙稳定性计算模型 |
| 5.3 考虑有限土体效应的复杂工况下地下连续墙安全系数解析解 |
| 5.3.1 抗滑移安全系数 |
| 5.3.2 抗倾倒安全系数 |
| 5.3.3 抗踢脚安全系数 |
| 5.4 地下连续墙稳定性影响因素分析 |
| 5.4.1 土体参数对墙体稳定性的影响 |
| 5.4.2 有限土体尺寸参数对墙体稳定性的影响 |
| 5.4.3 地下连续墙参数对墙体稳定性的影响 |
| 5.4.4 地下水对墙体稳定性的影响 |
| 5.4.5 地震作用对墙体稳定性的影响 |
| 5.4.6 冻胀作用对墙体稳定性的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 富水砂卵石地层露天矿止水固坡技术研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 止水前腾龙露天矿边坡失稳机理分析 |
| 6.2.1 计算模型 |
| 6.2.2 结果分析 |
| 6.3 腾龙露天矿止水固坡技术方案研究 |
| 6.3.1 边坡总体设计 |
| 6.3.2 地表防排水设计 |
| 6.3.3 止水固坡方案选取 |
| 6.4 单一结构地下连续墙止水固坡方案 |
| 6.4.1 地下连续墙结构参数敏感性分析 |
| 6.4.2 地下连续墙施工参数优化设计 |
| 6.4.3 不同地下连续墙方案比较分析 |
| 6.5 地下连续墙止水固坡效果验证 |
| 6.5.1 地下连续墙稳定性验证 |
| 6.5.2 地下连续墙受力验证 |
| 6.5.3 边坡稳定性验证 |
| 6.5.4 止水效果验证 |
| 6.6 地下连续墙施工难点与工艺研究 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 越冬期地下连续墙受力变形特性与冻胀损伤机理研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 地下连续墙冻胀数值模型的建立 |
| 7.2.1 水-热-力耦合计算方程 |
| 7.2.2 三维数值模型建立 |
| 7.2.3 边界条件及参数选取 |
| 7.2.4 矿坑开挖过程模拟 |
| 7.3 冻胀作用下露天矿边坡和墙体变形受力特性分析 |
| 7.3.1 无冻胀工况边坡和地下连续墙受力变形特性 |
| 7.3.2 不同冻胀工况下边坡和地下连续墙受力变形特性 |
| 7.3.3 温度和冻胀时间对地下连续墙和坡体的影响 |
| 7.4 冻胀作用下地下连续墙冻胀损伤特性研究 |
| 7.4.1 不同冻结工况下墙体损伤特性 |
| 7.4.2 不同温度条件下墙体损伤特性 |
| 7.4.3 不同冻结时间下墙体损伤特性 |
| 7.5 地下连续墙变形现场监测 |
| 7.5.1 监测点位置 |
| 7.5.2 监测结果分析 |
| 7.5.3 数值分析结果对比验证 |
| 7.6 地下连续墙冻融循化疲劳寿命研究 |
| 7.6.1 混凝土疲劳特性 |
| 7.6.2 混凝土疲劳寿命经验公式 |
| 7.6.3 腾龙铁矿地下连续墙冻融循环疲劳寿命预测 |
| 7.7 本章小结 |
| 8 结论 |
| 8.1 研究结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）软土地区基坑开挖对坑内工程桩的影响分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 桩土相互作用的研究现状 |
| 1.3 开挖对桩基影响的研究现状 |
| 1.3.1 开挖对临近桩基影响的研究现状 |
| 1.3.2 开挖对坑内桩基影响的研究现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 基坑工程相关理论及开挖方式 |
| 2.1 基坑开挖变形机理 |
| 2.1.1 基坑底部隆起 |
| 2.1.2 基坑周围土层移动 |
| 2.1.3 基坑变形破坏现象 |
| 2.2 被动桩与土体相互作用计算分析方法 |
| 2.2.1 被动桩计算模型 |
| 2.2.2 被动桩计算方法 |
| 2.3 土方开挖方式介绍 |
| 2.3.1 时空效应 |
| 2.3.2 开挖原则 |
| 2.3.3 土方分层开挖 |
| 2.3.4 土方分段开挖 |
| 2.3.5 土方分块开挖 |
| 2.3.6 特殊开挖方式 |
| 2.4 本章小节 |
| 第三章 工程案例及数值模拟概述 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.2 工程地质及水文条件 |
| 3.2.1 工程地质条件 |
| 3.2.2 地表水 |
| 3.2.3 地下水 |
| 3.3 基坑支护方案选型 |
| 3.3.1 方案比选 |
| 3.3.2 方案确定 |
| 3.4 设计计算模型及参数 |
| 3.5 桩基工程概况 |
| 3.5.1 施工要求 |
| 3.5.2 施工允许误差及质量检查和承载力检测 |
| 3.6 现场施工情况 |
| 3.7 数值模拟有限元软件概述 |
| 3.7.1 MIDAS/GTS软件简介 |
| 3.7.2 模型建立方式 |
| 3.7.3 模型求解原理 |
| 3.8 三维有限元模型的建立 |
| 3.8.1 土体本构模型的选取 |
| 3.8.2 模型相关参数 |
| 3.8.3 模型计算结果 |
| 3.8.4 监测数据分析对比 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 土方开挖对坑内工程桩影响的数值模拟 |
| 4.1 不同桩位对工程桩的影响 |
| 4.2 土层分层开挖对工程桩的影响 |
| 4.2.1 不同分层开挖方案 |
| 4.2.2 分层开挖方案结果对比 |
| 4.3 土方分段开挖顺序对工程桩的影响 |
| 4.3.1 不同开挖顺序 |
| 4.3.2 开挖顺序选取 |
| 4.4 土方分段开挖长度对工程桩的影响 |
| 4.4.1 不同分段开挖长度 |
| 4.4.2 分段开挖方案结果对比 |
| 4.5 土方开挖方案 |
| 4.6 不同桩身参数对坑内工程桩的影响 |
| 4.6.1 不同工程桩直径 |
| 4.6.2 不同工程桩长度 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间取得成果 |
（5）二元结构边坡开挖支护过程受力变形特征研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 边坡稳定性分析研究现状 |
| 1.2.2 边坡渗流研究现状 |
| 1.2.3 边坡支护结构研究现状 |
| 1.2.4 锚索预应力损失研究现状 |
| 1.2.5 现有研究不足 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第二章 二元边坡类型与禾塘坝边坡工程 |
| 2.1 二元结构边坡类型 |
| 2.1.1 土质二元边坡 |
| 2.1.2 土-岩二元边坡 |
| 2.1.3 岩质二元边坡 |
| 2.2 二元结构边坡破坏 |
| 2.2.1 土质二元边坡 |
| 2.2.2 土-岩二元边坡 |
| 2.2.3 岩质二元边坡 |
| 2.3 二元边坡稳定性影响因素 |
| 2.3.1 物理力学参数 |
| 2.3.2 坡体构成 |
| 2.3.3 边坡外部环境 |
| 2.4 禾塘坝二元结构边坡治理工程 |
| 2.4.1 气象水文 |
| 2.4.2 地形地貌 |
| 2.4.3 构造特征与地层岩性 |
| 2.4.4 边坡滑动历史 |
| 2.4.5 碎石土分布与成因分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 禾塘坝边坡施工监测与现场试验 |
| 3.1 滑动机理和二次支护 |
| 3.1.1 滑坡体特征及形成机理 |
| 3.1.2 二次支护与治理方案 |
| 3.1.3 施工监测 |
| 3.2 施工监测 |
| 3.2.1 监测点布设 |
| 3.2.2 监测设备原理 |
| 3.2.3 监测结果 |
| 3.3 现场土工试验 |
| 3.3.1 颗粒分析试验 |
| 3.3.2 大型剪切试验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 二元边坡有限元建模与参数校核 |
| 4.1 有限元分析原理 |
| 4.1.1 有限元基本方程 |
| 4.1.2 模型破坏准则 |
| 4.1.3 土体变形有限元模拟 |
| 4.2 岩土体本构关系 |
| 4.2.1 土的弹塑性模型 |
| 4.2.2 桩土接触单元处理 |
| 4.2.3 边坡初始地应力计算 |
| 4.3 二元边坡建模与分析 |
| 4.3.1 边坡滑动与支护 |
| 4.3.2 前期监测 |
| 4.3.3 边坡稳定性分析理论 |
| 4.3.4 建模与参数校核 |
| 4.3.5 边坡稳定性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 二元边坡稳态渗流分析 |
| 5.1 渗流基本理论 |
| 5.1.1 土水势基本理论 |
| 5.1.2 饱和-非饱和渗流达西定律 |
| 5.1.3 非饱和渗流基本方程 |
| 5.1.4 非饱和渗流基本方程的定解条件 |
| 5.2 二元边坡稳态渗流模拟 |
| 5.2.1 建模与分析 |
| 5.2.2 稳态渗流分析 |
| 5.2.3 施加孔隙水压力对比分析 |
| 5.3 支护结构对比分析 |
| 5.3.1 初次支护分析 |
| 5.3.2 二次支护分析 |
| 5.4 排水孔计算 |
| 5.4.1 基本计算方法 |
| 5.4.2 排水能力影响因素分析 |
| 5.4.3 排水孔径和间距 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 二元边坡桩锚支护过程分析 |
| 6.1 边坡支护过程数值模拟 |
| 6.2 数值模型建立 |
| 6.2.1 模拟假设与区域 |
| 6.2.2 模型边界条件 |
| 6.3 模拟思路与参数确定 |
| 6.3.1 过程分析方法 |
| 6.3.1 参数校核与确定 |
| 6.4 模拟结果分析 |
| 6.4.1 边坡变形破坏分析 |
| 6.4.2 抗滑桩受力分析 |
| 6.4.3 锚索受力分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 锚索预应力损失预测 |
| 7.1 预应力锚索与锚索测力计 |
| 7.2 预应力损失影响因素 |
| 7.2.1 瞬时损失影响因素 |
| 7.2.2 长期损失影响因素 |
| 7.2.3 其他影响因素 |
| 7.3 预应力锚索施工 |
| 7.4 锚索预应力监测与分析 |
| 7.4.1 预应力锚索布置 |
| 7.4.2 锚索预应力损失规律 |
| 7.5 预测模型建立和验证 |
| 7.5.1 模型初步假设 |
| 7.5.2 初始模型验证 |
| 7.5.3 改进模型 |
| 7.5.4 适用性检验 |
| 7.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 论文创新点 |
| 进一步研究的建议 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（6）基于云平台的城市雨洪数值模拟系统及其可视化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 极端降雨与城市化进程 |
| 1.1.2 城市雨洪灾害频发 |
| 1.1.3 网络技术的高速发展 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 城市雨洪模拟技术 |
| 1.2.2 基于Web的流场三维可视化 |
| 1.2.3 云平台技术 |
| 1.3 问题的提出 |
| 1.3.1 城市雨洪数值模拟方面存在的问题 |
| 1.3.2 流场可视化方面存在的问题 |
| 1.4 本文主要研究思路 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 1.4.3 论文组织结构 |
| 2 城市雨洪水动力耦合模型构建与验证 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 地表水流模型 |
| 2.2.1 控制方程 |
| 2.2.2 有限体积法离散 |
| 2.2.3 数值通量计算 |
| 2.2.4 高阶精度格式构造 |
| 2.2.5 降雨、入渗源项 |
| 2.2.6 源项处理 |
| 2.2.7 时间积分 |
| 2.2.8 干湿界面处理与边界条件 |
| 2.3 管网—河网水流模型 |
| 2.3.1 基本方程 |
| 2.3.2 Preissmann窄缝方法 |
| 2.3.3 有限体积法离散 |
| 2.3.4 高阶精度格式构造 |
| 2.3.5 边界条件 |
| 2.3.6 稳定性条件 |
| 2.4 模型耦合 |
| 2.4.1 地表与排水管网耦合 |
| 2.4.2 地表与河网耦合 |
| 2.5 模型验证 |
| 2.5.1 树状河网算例 |
| 2.5.2 环状河网算例 |
| 2.5.3 有压管网恒定流 |
| 2.5.4 管道水击算例 |
| 2.5.5 明满流过渡 |
| 2.5.6 90°弯道溃坝水流 |
| 2.5.7 地表水流向管网 |
| 2.5.8 溃坝洪水流经管网区 |
| 2.5.9 城市地区排水管溢流 |
| 2.5.10 河道—蓄滞洪区侧向耦合 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于WebGL和WebVR的流场可视化方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 关键技术介绍 |
| 3.2.1 HTML5 |
| 3.2.2 JavaScript |
| 3.2.3 WebGL |
| 3.2.4 WebVR |
| 3.3 三维虚拟现实场景的建立 |
| 3.3.1 建立场景的方法 |
| 3.3.2 技术难点及解决方案 |
| 3.3.3 剖面绘制 |
| 3.3.4 示踪球及迹线表达 |
| 3.3.5 矢量场可视化 |
| 3.4 案例研究 |
| 3.4.1 案例介绍 |
| 3.4.2 案例研究结果 |
| 3.5 性能优化 |
| 3.6 工程应用 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 B/S架构的城市雨洪数值模拟系统设计、实现及云端部署 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 前端技术方案 |
| 4.2.1 前后端分离技术 |
| 4.2.2 MVVM开发模式 |
| 4.3 前端开发框架 |
| 4.3.1 框架与库的区别 |
| 4.3.2 前端框架的发展 |
| 4.3.3 前端框架的选择 |
| 4.4 基于Vue.js的三维WebGIS开发 |
| 4.4.1 前端工程化 |
| 4.4.2 WebGIS功能 |
| 4.4.3 前端技术集成方案 |
| 4.5 系统分析与设计 |
| 4.5.1 系统总体架构(B/S架构) |
| 4.5.2 系统功能设计 |
| 4.5.3 数据库设计 |
| 4.6 系统实现 |
| 4.6.1 开发环境 |
| 4.6.2 用户界面设计 |
| 4.6.3 移动端适配 |
| 4.6.4 主要功能模块实现 |
| 4.7 云平台技术的应用 |
| 4.7.1 云服务器的选择 |
| 4.7.2 云服务器的申请 |
| 4.7.3 系统部署 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 系统在成都市城市雨洪数值模拟中的应用研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 研究区域概况 |
| 5.2.1 计算范围 |
| 5.2.2 地形地貌 |
| 5.2.3 流域水系 |
| 5.2.4 排水管网 |
| 5.2.5 水文气象 |
| 5.3 自动化建模 |
| 5.3.1 流域模型建立 |
| 5.3.2 多维模型建立 |
| 5.3.3 模型耦合 |
| 5.3.4 降雨资料设置 |
| 5.4 远程计算 |
| 5.5 可视化展示 |
| 5.6 结果分析 |
| 5.6.1 模型验证 |
| 5.6.2 可视化对比 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）基于差分进化算法和降阶模型的渗流场反问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 渗透系数估计的研究现状 |
| 1.2.1 常规反分析方法 |
| 1.2.2 基于代理模型的反分析方法 |
| 1.3 标准差分进化算法 |
| 1.3.1 变异操作 |
| 1.3.2 交叉操作 |
| 1.3.3 选择操作 |
| 1.4 差分进化算法的研究现状 |
| 1.4.1 控制参数研究现状 |
| 1.4.2 变异策略的研究现状 |
| 1.5 降阶模型的研究现状 |
| 1.5.1 本征正交分解法 |
| 1.5.2 后验误差估计与贪心样本法 |
| 1.6 本文的主要研究内容和技术路线 |
| 1.7 主要创新点 |
| 2 稳定渗流问题反演模型的建立 |
| 2.1 稳态渗流控制方程 |
| 2.2 模型校准与参数反演 |
| 2.2.1 模型校准 |
| 2.2.2 参数反演 |
| 2.2.3 几种常用的目标函数 |
| 2.2.4 权值 |
| 2.3 提取观测信息中的先验信息 |
| 2.3.1 灵敏度 |
| 2.3.2 无量纲比例灵敏度 |
| 2.3.3 复合比例灵敏度 |
| 2.3.4 参数相关系数 |
| 2.4 非线性与优化方法的选择 |
| 2.4.1 渗透系数与水头的非线性关系 |
| 2.4.2 优化方法的选择 |
| 2.5 基于ADINA的模拟-优化模型的建立 |
| 2.5.1 反演前的步骤 |
| 2.5.2 批处理运行AUI |
| 2.5.3 反演流程 |
| 2.6 算例 |
| 2.6.1 观测资料提供给反演参数的信息 |
| 2.6.2 目标函数标准对参数估计的影响 |
| 2.6.3 观测误差对参数估计的影响 |
| 2.6.4 种群规模的选取 |
| 2.7 耗时讨论 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 差分进化算法的改进研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 反射变异策略 |
| 3.3 基于轮盘赌选择的多变异策略差分进化算法 |
| 3.3.1 多种变异策略 |
| 3.3.2 控制参数自适应调整机制 |
| 3.3.3 轮盘赌选择机制 |
| 3.3.4 MMRDE算法的实现 |
| 3.4 测试基准 |
| 3.4.1基准函数集1 |
| 3.4.2基准函数集2 |
| 3.4.3 收敛条件设定 |
| 3.5 反射变异策略的性能测试 |
| 3.5.1 实验建立 |
| 3.5.2 测试集1的结果分析 |
| 3.5.3 测试集2的结果分析 |
| 3.6 MMRDE的性能测试 |
| 3.6.1 实验建立 |
| 3.6.2 测试结果分析 |
| 3.6.3 MMRDE的直接性能研究 |
| 3.6.4 进化中的变异策略 |
| 3.6.5 自适应参数分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 基于稳态渗流模型的降阶方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 近似与POD理论 |
| 4.2.1 近似理论 |
| 4.2.2 POD的概念 |
| 4.3 POD基空间的构建方法 |
| 4.3.1 由最小近似误差构造POD基 |
| 4.3.2 由相关矩阵构造POD基 |
| 4.3.3 由SVD分解构造POD基 |
| 4.4 Galerkin投影表示的降阶模型 |
| 4.4.1 Galerkin投影 |
| 4.4.2 基于POD法的降阶模型的构建步骤 |
| 4.5 快照集对POD模型性能的影响 |
| 4.5.1 参数集生成方法 |
| 4.5.2 测试用例 |
| 4.5.3 试验建立 |
| 4.5.4 参数集分析 |
| 4.5.5 模态分析 |
| 4.6 后验误差估计 |
| 4.6.1 残差项的离线计算 |
| 4.6.2 稳定常数的计算 |
| 4.6.3 稳定常数与参数的变化关系 |
| 4.6.4 后验误差界与真实误差的比较 |
| 4.6.5 构建降阶基空间的贪心算法 |
| 4.7 对贪心算法的适当修改 |
| 4.7.1 无重复快照的贪心算法 |
| 4.7.2 迭代终止条件的讨论 |
| 4.8 算例 |
| 4.8.1 耗时测试 |
| 4.8.2 剖分密度对降阶效果的影响 |
| 4.8.3 反演参数个数对降阶效果的影响 |
| 4.9 本章小结 |
| 5 基于降阶模型的渗透系数反演程序设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 识别材料中的待反演参数 |
| 5.3 矩阵的分块 |
| 5.3.1 原理 |
| 5.3.2 子程序 |
| 5.4 边界条件处理 |
| 5.4.1 方法一 |
| 5.4.2 方法二 |
| 5.5 渗透矩阵的存储机制 |
| 5.5.1 Skyline稀疏矩阵存储格式 |
| 5.5.2 CSR稀疏矩阵存储格式 |
| 5.5.3 Skyline与 CSR存储格式间的转换 |
| 5.5.4 降阶模型的内存管理 |
| 5.6 钻孔监测水头的插值 |
| 5.6.1 判断钻孔点归属单元的方法 |
| 5.6.2 钻孔点局部坐标的计算 |
| 5.6.3 反演方法及流程图 |
| 5.7 算例 |
| 5.7.1 钻孔水头插值计算效果 |
| 5.7.2 训练样本数对参数反演的影响 |
| 5.7.3 观测误差对参数估计的影响 |
| 5.7.4 与全阶模型的运行时间对比 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 某水电站工程初始渗流场的反演研究 |
| 6.1 工程概况 |
| 6.2 工程地质条件 |
| 6.3 有限元模型 |
| 6.4 渗透系数范围的确定 |
| 6.5 天然渗流场的反演分析 |
| 6.5.1 参数估计过程分析 |
| 6.5.2 反演参数的验证 |
| 6.6 耗时对比 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 结论和展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1:基准函数集1 |
| 附录2:在Fortran中调用CEC函数系的方法 |
| 附录3 |
| 一、攻读博士期间发表论文 |
| 二、攻读博士期间参加科研项目 |
| 三、攻读博士期间所获奖励 |
（8）地源热泵工程固废基回填材料的研发与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 地源热泵系统简介 |
| 1.2.1 工作原理 |
| 1.2.2 系统特点 |
| 1.3 地源热泵回填材料研究现状 |
| 1.3.1 国外回填材料研究现状 |
| 1.3.2 国内回填材料研究现状 |
| 1.4 地源热泵回填材料应用背景 |
| 1.4.1 我国地热环境现状 |
| 1.4.2 回填材料性能要求 |
| 1.5 当前存在的问题 |
| 1.6 研究内容与方法 |
| 1.6.1 主要研究内容 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 1.6.3 本课题的创新点 |
| 第二章 回填材料的研究基础工作 |
| 2.1 回填材料研发理论 |
| 2.1.1 地源热泵回填材料作用 |
| 2.1.2 地源热泵回填材料性能 |
| 2.1.3 钙矾石的作用机理 |
| 2.2 回填材料原料介绍 |
| 2.2.1 硫铝酸盐水泥 |
| 2.2.2 脱硫石膏 |
| 2.2.3 粉煤灰 |
| 2.2.4 石灰 |
| 2.2.5 现场原浆 |
| 2.2.6 石英砂 |
| 2.2.7 其他常见固废材料 |
| 2.2.8 减水剂 |
| 2.3 回填材料测试方法 |
| 2.3.1 试验方案 |
| 2.3.2 导热系数测定 |
| 2.3.3 流动度测定 |
| 2.3.4 抗压强度测定 |
| 第三章 回填材料研发与测试 |
| 3.1 回填材料基础配方的实验与测试 |
| 3.1.1 水泥配比调整 |
| 3.1.2 粉煤灰配比调整 |
| 3.1.3 石灰配比调整 |
| 3.1.4 石英砂和现场原浆配比调整 |
| 3.1.5 水灰比调整 |
| 3.2 模拟计算与配方研发的协同作用 |
| 3.2.1 地源热泵系统换热理论 |
| 3.2.2 地源热泵系统换热器数值模拟 |
| 3.2.3 计算结果分析 |
| 3.3 回填材料导热系数调整 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 回填材料工程应用研究 |
| 4.1 工程应用概况 |
| 4.1.1 地理位置 |
| 4.1.2 施工方案 |
| 4.2 工程结果分析 |
| 4.2.1 试验孔基本参数 |
| 4.2.2 地质构造和地下水文 |
| 4.2.3 试验装置 |
| 4.2.4 试验原理 |
| 4.2.5 设备运行环境 |
| 4.3 试验数据分析 |
| 4.3.1 热响应试验过程 |
| 4.3.2 热物性参数 |
| 4.3.3 测试结果 |
| 4.4 材料应用分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及参与的项目 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（9）母杜柴登井田强碱性水质成因机制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 主要研究方法及技术路线 |
| 2 研究区概况 |
| 2.1 自然地理条件 |
| 2.2 矿区地质条件 |
| 2.3 母杜柴登矿区区域地下水系统 |
| 3 地表盐碱湖水化学特征及成因机制研究 |
| 3.1 水化学样品的采集及测试 |
| 3.2 盐、碱湖湖水化学特征分析 |
| 3.3 碱湖成因机制研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 研究区地下水水动力条件及水化学特征研究 |
| 4.1 研究区水文地质补勘 |
| 4.2 研究区地下水水化学规律 |
| 4.3 地表水与地下水间的水力联系 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 地下水动力场对水化学场的影响作用 |
| 5.1 剖面地下水流场数值模拟 |
| 5.2 流场演化对地下水水质的影响作用 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 水-岩作用下水化学场的演化过程 |
| 6.1 R型因子分析 |
| 6.2 含水层岩样采集及测试 |
| 6.3 反向水文地球化学模拟 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）青藏高原典型热喀斯特湖影响下区域地下水循环研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 热喀斯特湖的分布、发育和影响 |
| 1.2.2 冻土的冻融过程 |
| 1.2.3 冻土水热耦合模型 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 第二章 研究区概况 |
| 2.1 地理位置 |
| 2.2 气象条件 |
| 2.3 地形地貌 |
| 2.4 地层岩性 |
| 2.5 地表植被 |
| 2.6 水文地质 |
| 2.7 热喀斯特湖特征 |
| 第三章 相关理论分析及其SUTRA的运用 |
| 3.1 水分与热量运移基本理论 |
| 3.2 地下水与地表水的转化 |
| 3.3 SUTRA模型介绍 |
| 3.4 基于冻土区水-冰-热耦合模型的数值模拟程序编制 |
| 第四章 青藏高原典型热喀斯特湖数值模拟 |
| 4.1 模型描述 |
| 4.2 模拟描述 |
| 4.2.1 基本情况 |
| 4.2.2 计算模型与边界概化 |
| 4.2.3 时间和空间离散 |
| 4.3 方案设置 |
| 第五章 水-冰-热耦合模型模拟结果分析 |
| 5.1 不同渗透率对流场、温度场和冰饱和度的影响 |
| 5.1.1 实际地层渗透率 |
| 5.1.2 较大渗透率情况 |
| 5.1.3 较小渗透率情况 |
| 5.1.4 无地下水流动情况 |
| 5.1.5 对比分析 |
| 5.2 不同温度条件对流场、温度场和冰饱和度的影响 |
| 5.2.1 升温状态 |
| 5.2.2 高温状态 |
| 5.2.3 对比分析 |
| 5.3 不同水动力条件对流场、温度场和冰饱和度的影响 |
| 5.3.1 地下水补给湖水 |
| 5.3.2 湖水补给地下水 |
| 5.3.3 对比分析 |
| 5.4 高温条件下不同渗透率对高原生态环境变化趋势的影响 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
四、A NEW NUMERICAL MODEL FOR THREE DIMENSIONAL SURFACE WATER FLOWS（论文参考文献）
- [1]水平井开采条件下浅层地下咸水水盐运移规律与开发利用研究 ——以河北沧州地区为例[D]. 何锦. 吉林大学, 2021(01)
- [2]基于微焦点CT与数据约束模型的多孔介质多尺度结构研究[D]. 张旭芳. 山西大学, 2021(12)
- [3]富水砂砾露天矿边坡稳定性分析方法与处治技术研究[D]. 韩龙强. 北京科技大学, 2021(08)
- [4]软土地区基坑开挖对坑内工程桩的影响分析[D]. 林福地. 昆明理工大学, 2021(01)
- [5]二元结构边坡开挖支护过程受力变形特征研究[D]. 高旭和. 长安大学, 2020(06)
- [6]基于云平台的城市雨洪数值模拟系统及其可视化研究[D]. 赵仕霖. 大连理工大学, 2020(01)
- [7]基于差分进化算法和降阶模型的渗流场反问题研究[D]. 钱武文. 西安理工大学, 2020(10)
- [8]地源热泵工程固废基回填材料的研发与应用研究[D]. 雷彦鹏. 山东大学, 2020(11)
- [9]母杜柴登井田强碱性水质成因机制研究[D]. 郑洁铭. 中国矿业大学, 2020(03)
- [10]青藏高原典型热喀斯特湖影响下区域地下水循环研究[D]. 余娅婷. 长安大学, 2020(06)