多孔介质渗透率的分形描述

刘晓丽; 梁冰; 薛强

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多孔介质渗透率的分形描述

刘晓丽, 梁冰, 薛强

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刘晓丽, 梁冰, 薛强. 多孔介质渗透率的分形描述[J]. 水科学进展, 2003, 14(6): 769-773.

引用本文:

刘晓丽, 梁冰, 薛强. 多孔介质渗透率的分形描述[J]. 水科学进展, 2003, 14(6): 769-773.

LIU Xiao-li, LIANG Bing, XUE Qiang. Fractal description of porous media permeability[J]. Advances in Water Science, 2003, 14(6): 769-773.

Citation:

LIU Xiao-li, LIANG Bing, XUE Qiang. Fractal description of porous media permeability[J]. Advances in Water Science, 2003, 14(6): 769-773.

多孔介质渗透率的分形描述

辽宁工程技术大学力学与工程科学系, 辽宁, 阜新, 123000

基金项目: 国家教育部资助项目(2000172);辽宁省自然科学基金资助项目(2001101063)

详细信息

作者简介:
刘晓丽(1978- ),男,山东泰安人,硕士研究生,主要从事环境流体力学数值模拟及环境岩土工程方面的研究.E-mail:liuxl78@sina.com

中图分类号: P641.2

Fractal description of porous media permeability

Mechanics and Engineering Department, Liaoning Technical University, Fuxin 123000, China

Funds: The project is supported by the Ministry of Education (No.2000172)

摘要: 针对土壤、岩石等多孔介质结构的复杂性,从其结构形成的物理机制和达西定律出发,利用分形几何理论,将土壤等作为在统计意义上具有分形特征的多孔介质来研究其水力参数与结构之间的关系,建立了饱和多孔介质渗透率与其分维数之间的定量化的函数式。试验应用扫描电镜法研究了多孔介质断面微结构并算出分维数。试验结果表明:利用该模型预测的多孔介质渗透率与实测值基本吻合,能够比较精确地预测多孔介质水力参数。
- 分形 /
- 多孔介质 /
- 分维数 /
- 渗透率 /
- 扫描电镜法
Abstract: The fractal geometry theories were adopted to study the relations between porous media permeability and its microst ructure from the physical mechanism of its microstructure formation and Darcy's law.Furthermore the function between saturate porous media permeability and the fractal dimension was established with the viewpoint that soil(or rock) is fractal in a statistic sense.The morphological details was studied and the fractal dimensions was gained by the scanning electron microscope, which verified the function.Compared the permeability values predicted by the model with the measured values, a good agreement was obtained.The results demonst rate that the model is precise in predicting the porous media hydraulic parameters.
- fractal /
- porous media /
- fractal dimension /
- permeability /
- scanning electron microscope

[1]	刘建国, 聂永丰.非饱和土壤水力参数预测的分形模型[J].水科学进展, 2001,12(1):99-105.
[2]	Thompson A H, Katz A J, Krohn C E.The microgeometry and transport properties of sandstones[J].Advances in Physics, 1987, 36(5):625-694.
[3]	Tyler S W, Wheatcraft S W.Fractal process in soil water retention[J]. Water Resour Res, 1990, 26:1047-1054.
[4]	Rieu M, Sposito G. Fractal Fragmentation: soil porosity and soil water properties I. Theory[J].Soil Sci Sco Am J, 1991, 55:1231-1238.
[5]	Perfect E, Mclaughlin N B, Kay B D, et al.An improved fractal equation for the soil water retention curve[J].Water Resour Res,1996, 32(2):281-288.
[6]	Shepard S J.Using a fractal model to compute the hydraulic conductivity function[J]. Soil Sci Sco Am J, 1993, 57:300-306.
[7]	Mandelbrot B B. Fractal Geometry of Nature[M].San Francisco: Freeman, 1982.
[8]	张国祺, 李后强.分形理论对世界认识的意义[J].大自然探索, 1994, 13(1):11-16.
[9]	法尔科内 K J.分形几何-数学基础与应用[M].曾文曲, 刘世耀, 戴连贵, 等译.沈阳:东北工学院出版社, 1991.
[10]	孔祥言.高等渗流力学[M].合肥:中国科学技术大学出版社, 1999.
[11]	施斌, 姜洪涛.粘性土的微观结构分析技术研究[J].岩石力学与工程学报, 2001(6):864-870.
[12]	谢和平, 薛秀谦.分形应用中的数学基础与方法[M].北京:科学出版社, 1998.
[13]	何琰, 吴念胜.确定孔隙结构分形维数的新方法[J].石油实验地质, 1999(4):372-375.

[1]	樊靖郁, 陈春燕, 赵亮, 王岱峰, 王道增. 床面粗糙度和底床渗透率对泥-水界面物质交换特性的影响 . 水科学进展, 2020, 31(2): 232-239. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2020.02.009
[2]	张文静, 周晶晶, 刘丹, 李昊洋, 于喜鹏, 桓颖. 胶体在地下水中的环境行为特征及其研究方法探讨 . 水科学进展, 2016, 27(4): 629-638. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.04.018
[3]	窦智, 周志芳, 李兆峰. 多孔介质油水两相k~s~p关系数学模型的实验研究 . 水科学进展, 2012, 23(2): 206-213. doi: CNKI: 32.1309.P.20120224.2003.018
[4]	陈家军, 尚光旭, 杨官光, 田亮. 多孔介质水油两相系统相对渗透率与饱和度关系试验研究 . 水科学进展, 2009, 20(2): 261-268.
[5]	陆乐, 吴吉春, 王晶晶. 多尺度非均质多孔介质中溶质运移的蒙特卡罗模拟 . 水科学进展, 2008, 19(3): 333-338.
[6]	王康, 张仁铎, 周祖昊. 多孔介质中非均匀流动模式信息特性聚类分析 . 水科学进展, 2008, 19(5): 714-721.
[7]	支银芳, 陈家军, 杨周喜, 郑冰, 杨官光. 多孔介质两相系统毛细压力与饱和度关系试验研究 . 水科学进展, 2007, 18(2): 151-157.
[8]	王康, 张仁铎, 缴锡云. 多孔介质中非均匀流动特性的染色示踪试验研究 . 水科学进展, 2007, 18(5): 662-667.
[9]	谢先红, 崔远来, 蔡学良. 灌区塘堰分布分形描述 . 水科学进展, 2007, 18(6): 858-863.
[10]	刘俊亮, 田长安, 曾燕伟, 董彪. 分形多孔介质孔隙微结构参数与渗透率的分维关系 . 水科学进展, 2006, 17(6): 812-817.
[11]	刘建国, 王洪涛, 聂永丰. 多孔介质非饱和导水率预测的分形模型 . 水科学进展, 2004, 15(3): 269-275.
[12]	刘建国, 王洪涛, 聂永丰. 多孔介质中溶质有效扩散系数预测的分形模型 . 水科学进展, 2004, 15(4): 458-462.
[13]	黄冠华, ZHAN Hong-bin, 叶自桐. 水力传导度空间变异性的分形模拟研究进展 . 水科学进展, 2003, 14(2): 236-241.
[14]	朱晓华, 蔡运龙. 中国水系的盒维数及其关系 . 水科学进展, 2003, 14(6): 731-735.
[15]	刘建立, 徐绍辉, 刘慧, 郭飞. 确定田间土壤水力传导率的分形方法 . 水科学进展, 2003, 14(4): 464-470.
[16]	王锦国, 周志芳. 裂隙岩体地下水溶质运移的尺度问题 . 水科学进展, 2002, 13(2): 239-245.
[17]	汪富泉, 曹叔尤, 丁晶. 河流网络的分形与自组织及其物理机制 . 水科学进展, 2002, 13(3): 368-376.
[18]	朱晓华, 杨秀春. 中国旱灾分维及其灾情演变趋势研究 . 水科学进展, 2002, 13(6): 747-750.
[19]	刘建国, 聂永丰. 非饱和土壤水力参数预测的分形模型 . 水科学进展, 2001, 12(1): 99-106.
[20]	汤一波, 金忠青. 脉动压力的紊流分形特征 . 水科学进展, 1998, 9(4): 361-366.

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多孔介质渗透率的分形描述

辽宁工程技术大学力学与工程科学系, 辽宁, 阜新, 123000

基金项目: 国家教育部资助项目(2000172);辽宁省自然科学基金资助项目(2001101063)

作者简介:
刘晓丽(1978- ),男,山东泰安人,硕士研究生,主要从事环境流体力学数值模拟及环境岩土工程方面的研究.E-mail:liuxl78@sina.com

收稿日期: 2002-10-10
修回日期: 2002-12-10
刊出日期: 2003-11-25

中图分类号: P641.2

关键词:

分形 /

多孔介质 /

分维数 /

渗透率 /

扫描电镜法

摘要: 针对土壤、岩石等多孔介质结构的复杂性,从其结构形成的物理机制和达西定律出发,利用分形几何理论,将土壤等作为在统计意义上具有分形特征的多孔介质来研究其水力参数与结构之间的关系,建立了饱和多孔介质渗透率与其分维数之间的定量化的函数式。试验应用扫描电镜法研究了多孔介质断面微结构并算出分维数。试验结果表明:利用该模型预测的多孔介质渗透率与实测值基本吻合,能够比较精确地预测多孔介质水力参数。

English Abstract

刘晓丽, 梁冰, 薛强. 多孔介质渗透率的分形描述[J]. 水科学进展, 2003, 14(6): 769-773.

引用本文:

刘晓丽, 梁冰, 薛强. 多孔介质渗透率的分形描述[J]. 水科学进展, 2003, 14(6): 769-773.

LIU Xiao-li, LIANG Bing, XUE Qiang. Fractal description of porous media permeability[J]. Advances in Water Science, 2003, 14(6): 769-773.

Citation:

LIU Xiao-li, LIANG Bing, XUE Qiang. Fractal description of porous media permeability[J]. Advances in Water Science, 2003, 14(6): 769-773.

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多孔介质渗透率的分形描述

作者简介: 刘晓丽(1978- ),男,山东泰安人,硕士研究生,主要从事环境流体力学数值模拟及环境岩土工程方面的研究.E-mail:liuxl78@sina.com

Fractal description of porous media permeability

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出版历程

多孔介质渗透率的分形描述

辽宁工程技术大学力学与工程科学系, 辽宁, 阜新, 123000

作者简介: 刘晓丽(1978- ),男,山东泰安人,硕士研究生,主要从事环境流体力学数值模拟及环境岩土工程方面的研究.E-mail:liuxl78@sina.com

English Abstract

Fractal description of porous media permeability

Mechanics and Engineering Department, Liaoning Technical University, Fuxin 123000, China

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作者简介:
刘晓丽(1978- ),男,山东泰安人,硕士研究生,主要从事环境流体力学数值模拟及环境岩土工程方面的研究.E-mail:liuxl78@sina.com

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刘晓丽(1978- ),男,山东泰安人,硕士研究生,主要从事环境流体力学数值模拟及环境岩土工程方面的研究.E-mail:liuxl78@sina.com