砂箱弥散试验尺寸效应及弥散度尺度效应

砂箱弥散试验尺寸效应及弥散度尺度效应

论文摘要

砂箱弥散试验结果的应用受弥散度尺度效应及砂箱尺寸效应限制。为导向性分析砂箱尺寸效应和尺度效应对弥散度影响及二者关系,以中、细砂构建孔隙含水层,采用尺寸为1.0 m(长)×0.4 m(宽)×0.6 m(高)、0.5 m(长)×0.2 m(宽)×0.3 m(高)的大、小尺寸比为2倍的砂箱各两个,开展NaCl示踪砂箱弥散试验,观测分析10、20、30和40 cm等4个尺度的弥散度。结果表明:①小砂箱弥散度大于大砂箱,具体为(4.26±0.94)cm>(1.21±0.30)cm、(5.66±1.42)cm>(1.66±0.42)cm、(4.33±1.32)cm>(1.45±0.50)cm和(3.08±0.11)cm>(2.81±0.03)cm;②以大砂箱为表征,弥散度尺度效应为0.045 7;③与大砂箱相比,尺寸效应使小砂箱的弥散度分别增大(2.51±0.39)倍、(2.41±0.50)倍、(1.99±0.57)倍和(0.10±0.05)倍;④尺寸效应(Esize)和尺度(x)关系为Esize=0.153 2x-7.731 8。综上所述,砂箱尺寸越大,尺寸效应越小;尺度越大,尺寸效应越不明显。该研究为消除尺寸效应对砂箱试验测定土体弥散度影响,及实现砂箱尺度测得弥散度的野外尺度外推提供参考。

论文目录

  • 0 引 言
  • 1 材料与方法
  •   1.1 试验设计及砂箱装置
  •   1.2 砂箱含水层及达西渗流试验
  •   1.3 弥散试验
  • 2 弥散度计算结果
  • 3 结果分析
  •   3.1 砂箱试验获取弥散度的特征
  •   3.2 尺度效应对弥散度的影响及其表征
  •   3.3 尺寸效应对弥散度的影响及其表征
  •   3.4 尺度效应与尺寸效应的关系
  • 4 结 语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 宫玥,张敏,任宇,郭彩娟,孙琳

    关键词: 砂箱,弥散试验,弥散度,尺度效应,尺寸效应,孔隙含水层,野外尺度,土体

    来源: 地球科学与环境学报 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 地质学

    单位: 中国地震灾害防御中心,中国地质科学院水文地质环境地质研究所,自然资源部地下水科学与工程重点实验室,中国地质大学(北京)水资源与环境学院

    基金: 国家重点研发计划项目(2018YFC1803301),国家水体污染控制与治理科技重大专项项目(2018ZX07109-001-04),国家自然科学基金项目(41602261)

    分类号: P641

    页码: 748-756

    总页数: 9

    文件大小: 1289K

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