水體中的膠體顆粒可以通過吸附污染物形成膠體污染物顆粒,從而促進污染物的運移。而膠體顆粒在土壤、含水層和河床等多孔介質(zhì)中的運移、沉積和釋放等動力學過程,將會對介質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其滲透性能等產(chǎn)生一定的影響,這種由于顆粒沉積而導致多孔介質(zhì)滲透性能下降的現(xiàn)象稱為堵塞。堵塞會導致介質(zhì)的滲透性能發(fā)生空間變異性,而滲透性能的空間變異性又會直接影響到膠體顆粒的運移過程,這種現(xiàn)象往往會對諸如污水過濾設施、病原體和污染物在地下水中的運移、石油開采、地下水的原位修復等工程應用產(chǎn)生較大的影響。目前對于膠體顆粒在多孔介質(zhì)中的動力學過程研究多是依賴于中等尺度（10～3-100m）的室內(nèi)土柱實驗進行的,但對于膠體沉積對多孔介質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化的孔隙尺度（10-6m）研究卻十分缺乏。研究表明,孔隙結(jié)構(gòu)對膠體顆粒的動力學過程具有重要的影響。本論文以X射線差異微斷層掃描（XDMT）技術為基本工具,實現(xiàn)了對多孔介質(zhì)及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的三維無損成像,并應用格子波爾茲曼法（LB法）,對多孔介質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的空間變異性進行了量化分析,從孔隙尺度評價顆粒沉積對多孔介質(zhì)的局部孔隙率和滲透率等參數(shù)的影響,主要研究工作有：（1）利用XDMT技術對富砷... 

【文章來源】：西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 問題的提出
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 膠體顆粒運動的實驗研究現(xiàn)狀
        1.2.2 膠體顆粒的理論研究現(xiàn)狀
        1.2.3 膠體顆粒運移研究的技術方法現(xiàn)狀
        1.2.4 影響膠體顆粒動力學過程的控制因素
        1.2.5 多孔介質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的空間變異性研究
    1.3 研究方法、內(nèi)容與技術路線
        1.3.1 研究方法
        1.3.2 研究內(nèi)容
        1.3.3 技術路線
第二章 原理與方法
    2.1 X射線差異微斷層掃描原理
    2.2 計算機圖像處理技術
        2.2.1 圖像預處理技術
        2.2.2 圖像參數(shù)采集技術
    2.3 格子波爾茲曼法
        2.3.1 格子波爾茲曼法簡介
        2.3.2 格子波爾茲曼法基本原理
        2.3.3 格子波爾茲曼法模擬步驟
        2.3.4 格子波爾茲曼法計算流程
    2.4 本章小結(jié)
第三章 多孔介質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與膠體沉積物的成像技術研究
    3.1 研究背景
    3.2 材料與方法
        3.2.1 樣品制備
        3.2.2 樣品掃描與圖像處理
    3.3 多孔介質(zhì)及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的三維成像研究
        3.3.1 樣品結(jié)構(gòu)三維可視化的實現(xiàn)
        3.3.2 含砷沉積物的分布與形態(tài)特點
    3.4 本章小結(jié)
第四章 多孔介質(zhì)中膠體沉積物分布規(guī)律及與孔隙結(jié)構(gòu)相關性研究
    4.1 概述
    4.2 膠體沉積物在多孔介質(zhì)中的分布規(guī)律研究
        4.2.1 材料與方法
        4.2.2 膠體沉積物分布規(guī)律的地質(zhì)學統(tǒng)計分析
        4.2.3 結(jié)果討論
    4.3 多孔介質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與膠體沉積物分布相關性研究
        4.3.1 小波分析概述
        4.3.2 數(shù)據(jù)分析
        4.3.3 結(jié)果討論
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于三維成像技術的河床介質(zhì)形成過程模擬研究
    5.1 研究背景
    5.2 實驗與方法
        5.2.1 水槽試驗
        5.2.2 樣品掃描與圖像處理
        5.2.3 格子波爾茲曼模擬
    5.3 結(jié)果與分析
        5.3.1 水槽試驗結(jié)果
        5.3.2 樣品掃描結(jié)果分析
        5.3.3 樣品幾何參數(shù)分析
        5.3.4 LB法模擬結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 基于三維成像技術的河流-河床系統(tǒng)膠體顆粒沉積過程模擬研究
    6.1 實驗與方法
        6.1.1 水槽試驗與XDMT掃描
        6.1.2 LB模擬
    6.2 結(jié)果與分析
        6.2.1 樣品三維可視化分析
        6.2.2 河床介質(zhì)局部孔隙率變化分析
        6.2.3 河床介質(zhì)局部滲透率變化分析
    6.3 本章小結(jié)
結(jié)論與建議
致謝
參考文獻
附錄
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文及參加的科研項目


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]銅鑼山隧道涌水對降水的響應特征研究[J]. 劉建,劉丹.  工程勘察. 2010(02)
[3]交叉小波變換在區(qū)域氣候分析中的應用[J]. 孫衛(wèi)國,程炳巖.  應用氣象學報. 2008(04)
[4]富砷地下水研究進展[J]. 郭華明,楊素珍,沈照理.  地球科學進展. 2007(11)
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[7]基于小波變換的GPS周跳探測方法[J]. 王貴文,范東明.  鐵道勘察. 2004(02)
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[9]水文序列周期成分和突變特征識別的小波分析法[J]. 王文圣,丁晶,衡彤,向紅蓮.  工程勘察. 2003(01)
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博士論文
[1]小波分析及其應用的幾個問題[D]. 王德華.湖南大學 2006



本文編號：3486678