新近系上新世（N₂）紅土是實現(xiàn)我國西北地區(qū)保水采煤和生態(tài)環(huán)境保護的關(guān)鍵隔水層,研究紅土的微觀結(jié)構(gòu)有利于分析其滲透性變化的內(nèi)在機理。文章利用Matlab對不同滲透系數(shù)的N₂紅土的SEM圖像進行了預(yù)處理和二值化分割,提取孔隙輪廓,得到其孔隙大小、排列、形態(tài)和類型等微觀特征,并分析了紅土的灰度熵、平均孔徑、扁圓度、分布分維和概率熵等孔隙微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)與滲透系數(shù)之間的關(guān)系。結(jié)果表明:圖像灰度熵與滲透系數(shù)之間無明顯變化規(guī)律,灰度熵在0. 88～0. 92之間;平均孔徑在2. 7～3. 7μm之間,滲透系數(shù)隨平均孔徑的增加呈指數(shù)型增加;對孔隙大小按照微孔隙（＜1μm）、小孔隙（1～4μm）、中孔隙（4～16μm）、大孔隙（＞ 16μm） 4組進行分類,發(fā)現(xiàn)小孔隙的數(shù)量最多,約占總孔隙數(shù)的50%以上,中孔隙和大孔隙的面積約占總孔隙面積的80%以上,滲透系數(shù)的增大主要與中孔隙和大孔隙有關(guān);孔隙扁圓度在0. 54～0. 57之間,形狀系數(shù)在0. 63～0. 75之間,孔隙主要呈扁橢圓狀,滲透系數(shù)隨扁圓度的增加呈指數(shù)型緩慢減小,隨形狀系數(shù)的增加呈線性減小;孔隙的分... 

【文章頁數(shù)】：8 頁

【文章目錄】：
1 試驗內(nèi)容
    1.1 試驗樣品
    1.2 試驗方法
    1.3 試驗結(jié)果
2 微觀結(jié)構(gòu)圖像處理
    2.1 圖像預(yù)處理
    2.2 圖像分割及優(yōu)化
    2.3 微觀參數(shù)提取
3 微觀結(jié)構(gòu)圖像分析
    3.1 微觀參數(shù)的計算
        (1)灰度熵Df
        (2)平均孔徑D
        (3)扁圓度R0和形狀系數(shù)F
        (4)分布分維Dpd
        (5)概率熵H
    3.2 微觀參數(shù)分析
        (1)灰度熵
        (2)孔隙的大小
        (3)孔隙的幾何形態(tài)
        (4)孔隙的平面分布分維
        (5)孔隙的排列情況
4 結(jié)論


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于IPP圖像處理的膨脹土微觀結(jié)構(gòu)定量研究[J]. 侯超群,席瑤,孫志彬,高可可.  水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2019(02)
[2]馬蘭黃土孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)與滲透性關(guān)系研究[J]. 李喜安,劉錦陽,郭澤澤,張凱旋,孟杰.  工程地質(zhì)學(xué)報. 2018(06)
[3]釆動破裂N2紅土滲透性試驗研究[J]. 王啟慶,李文平,裴亞兵,呂城成.  西南交通大學(xué)學(xué)報. 2019(01)
[4]土體SEM圖像微觀結(jié)構(gòu)的識別和統(tǒng)計方法[J]. 湯強,劉春,顧穎凡,施斌.  桂林理工大學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[5]隔水層再造——西北保水采煤關(guān)鍵隔水層N2紅土工程地質(zhì)研究[J]. 李文平,王啟慶,李小琴.  煤炭學(xué)報. 2017(01)
[6]壓實黃土強度特性與微觀結(jié)構(gòu)變化關(guān)系研究[J]. 吳凱,倪萬魁,劉海松,袁志輝,朱強偉,石博溢.  水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2016(05)
[7]小偏應(yīng)力作用下吹填土蠕變過程中微結(jié)構(gòu)特征演變研究[J]. 楊愛武,吳可龍,周玉明,孔令偉,張先偉.  水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2015(02)
[8]基于Matlab的土體SEM圖像處理方法[J]. 苗得雨,白曉紅.  水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2014(06)
[9]陜西蒲城黃土微觀結(jié)構(gòu)特征及定量分析[J]. 方祥位,申春妮,李春海,汪龍,陳正漢.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2013(09)
[10]基于圖像處理的Q3黃土的微觀結(jié)構(gòu)變化研究[J]. 谷天峰,王家鼎,郭樂,仵大磊,李開超.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2011(S1)

碩士論文
[1]黃土微結(jié)構(gòu)數(shù)字圖像處理與定量化方法的研究[D]. 周陽.西安科技大學(xué) 2013



本文編號：3725574