【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及生態修復，尤其是涉及考慮多孔介質迂曲度的柱形滲透注漿范圍確定方法及系統。
技術介紹
1、目前在柱形滲透注漿過程中，對于注漿范圍的確定常常沒有充分考慮多孔介質的迂曲度。多孔介質在生態系統中廣泛存在，如土壤、巖石等，其迂曲度對漿液的流動路徑和擴散范圍有著顯著影響。實際生態修復場景中的多孔介質結構復雜，漿液在其中的流動并非簡單的直線運動，而是受到迂曲通道的限制和引導。忽略迂曲度可能導致對注漿范圍的不準確估計，進而影響生態修復工程的效果和可持續性。同時，現有的注漿范圍確定方法大多沒有綜合考慮賓漢水泥漿液的自重與注漿角度的影響。賓漢水泥漿液作為一種常見的注漿材料，在不同的生態修復場景中，其自重會在不同的注漿角度下對漿液的擴散產生不同的作用。例如，在山區生態修復中，可能面臨傾斜的地形，此時漿液的自重會與注漿壓力共同作用，改變漿液的流動方向和擴散速度。然而，現有的方法未能充分整合這些因素，使得生態修復工程中的注漿范圍確定存在一定的局限性。?此外，生態修復工程面臨的地質條件復雜多樣，可能含有不同孔隙率、滲透率的地層，還可能存在地下水流動以及與周邊生態環境的相互作用等情況。在這樣的背景下，迫切需要一種更為精確、全面的柱形滲透注漿范圍確定方法，以提高生態修復工程中注漿的質量和可靠性，滿足復雜生態工程環境下的建設需求，實現生態系統的有效修復和可持續發展。
技術實現思路
1、針對現有技術中的缺陷，本專利技術提供考慮多孔介質迂曲度的柱形滲透注漿范圍確定方法及系統。
2、為了實現上述
3、可選地，所述考慮多孔介質迂曲度，進而基于賓漢姆流體的流變方程和注漿管中微元體的力學分析方程確定賓漢水泥漿液的滲流速度包括如下步驟：
4、對注漿管中微元體進行力學分析得到所述力學分析方程，進而結合所述流變方程得到賓漢水泥漿液的剪切速率方程；
5、對所述剪切速率方程進行積分得到賓漢水泥漿液流速，并根據所述賓漢水泥漿液流速計算注漿管內的賓漢水泥漿液流量；
6、根據所述賓漢水泥漿液流量計算注漿管內的賓漢水泥漿液平均流速，進而根據dupuit-forchheimer公式獲取賓漢水泥漿液的參考滲流速度；
7、注漿后，考慮多孔介質迂曲度對參考滲流速度進行修正，得到所述滲流速度。
8、可選地，所述剪切速率方程滿足如下關系：
9、，
10、其中，為剪切速率，為賓漢水泥漿液中某一點附近賓漢水泥漿液流速隨注漿管中微元體的半徑r的變化率，為賓漢水泥漿液的塑性粘度，為賓漢水泥漿液的屈服剪切應力，為注漿管在微元體長度上壓力的變化量，為注漿管中微元體的長度，為賓漢水泥漿液的密度，為重力加速度，為所述注漿管鋪設角度，為賓漢水泥漿液流動方向與注漿管軸線的夾角。
11、可選地，所述賓漢水泥漿液流速和所述賓漢水泥漿液流量分別滿足如下關系：
12、，
13、，
14、其中，為所述賓漢水泥漿液流速，r為注漿管中微元體的半徑，為賓漢水泥漿液的塑性粘度，為注漿管在微元體長度上壓力的變化量，為注漿管中微元體的長度，為賓漢水泥漿液的密度，為重力加速度，為所述注漿管鋪設角度，為賓漢水泥漿液流動方向與注漿管軸線的夾角，為賓漢水泥漿液的屈服剪切應力，為賓漢水泥漿液的流核半徑，為注漿管半徑，q為所述賓漢水泥漿液流量。
15、可選地，所述賓漢水泥漿液平均流速滿足如下關系，
16、，
17、其中，為所述賓漢水泥漿液平均流速，q為所述賓漢水泥漿液流量，為注漿管半徑。
18、可選地，所述滲流速度滿足如下關系：
19、，
20、其中，v為所述滲流速度，為所述多孔介質特性數據，為注漿管半徑，為賓漢水泥漿液的塑性粘度，為所述多孔介質迂曲度，為注漿管在微元體長度上壓力的變化量，為注漿管中微元體的長度，為賓漢水泥漿液的密度，為重力加速度，為所述注漿管鋪設角度，為賓漢水泥漿液的屈服剪切應力，為賓漢水泥漿液流動方向與注漿管軸線的夾角。
21、可選地，所述在柱形擴散邊界條件下基于所述滲流速度以及單位時間注漿量計算公式構建柱形滲透注漿范圍求解模型包括如下步驟：
22、根據所述滲流速度和所述單位時間注漿量計算公式建立壓力梯度方程；
23、對所述壓力梯度方程積分，并考慮柱形擴散邊界條件，得到所述柱形滲透注漿范圍求解模型。
24、可選地，所述壓力梯度方程滿足如下關系：
25、，
26、其中，為注漿管在微元體長度上壓力的變化量，為注漿管中微元體的長度，為所述多孔介質迂曲度，為賓漢水泥漿液的塑性粘度，q為所述單位時間注漿量，為賓漢水泥漿液的實際流動路徑長度在垂直于水平面方向上的長度，h為柱形擴散高度，為注漿管半徑，為所述多孔介質特性數據，為賓漢水泥漿液的密度，為重力加速度，為所述注漿管鋪設角度，為賓漢水泥漿液的屈服剪切應力，為賓漢水泥漿液流動方向與注漿管軸線的夾角。
27、可選地，所述柱形滲透注漿范圍求解模型滿足如下關系：
28、，
29、其中，為所述注漿壓力，為所述地下水壓力，為賓漢水泥漿液的塑性粘度，為注漿管半徑，為所述柱形滲透注漿空間擴散范圍量化指標，t為所述注漿時間，為賓漢水泥漿液的屈服剪切應力，為所述多孔介質迂曲度，為賓漢水泥漿液的密度，為重力加速度，為所述注漿管鋪設角度，為賓漢水泥漿液流動方向與注漿管軸線的夾角。
30、綜上所述，本方法能夠充分考慮多孔介質迂曲度、賓漢水泥漿液自重與角度等多種因素，實現對賓漢水泥漿液的柱形滲透注漿范圍的精確確定，以提高生態修復工程中注漿的質量和可靠性，滿足復雜生態工程環境下的建設需求，實現生態系統的有效修復和可持續發展。
31、第二方面，本專利技術提供了考慮多孔介質迂曲度的柱形滲透注漿范圍確定系統，所述的考慮多孔介質迂曲度的柱形滲透注漿范圍確定系統包括：數據采集設備、數據輸出設備、處理器和儲存器，所述儲存器包括一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質中存儲有計算機程序，所述計算機程序包括程序指令，所述程序指令當被所述處理器執行時使所述處理器實現本專利技術提供的考慮多孔介質迂曲度的柱形滲透注漿范圍確定方法。本系統能夠穩定性運行本專利技術提供的方法，提高柱形滲透注漿范圍確定效率，并能夠提高本專利技術提供的方法的實用本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.考慮多孔介質迂曲度的柱形滲透注漿范圍確定方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的考慮多孔介質迂曲度的柱形滲透注漿范圍確定方法，其特征在于，所述考慮多孔介質迂曲度，進而基于賓漢姆流體的流變方程和注漿管中微元體的力學分析方程確定賓漢水泥漿液的滲流速度包括如下步驟：
3.根據權利要求2所述的考慮多孔介質迂曲度的柱形滲透注漿范圍確定方法，其特征在于，所述剪切速率方程滿足如下關系：
4.根據權利要求2所述的考慮多孔介質迂曲度的柱形滲透注漿范圍確定方法，其特征在于，所述賓漢水泥漿液流速和所述賓漢水泥漿液流量分別滿足如下關系：
5.根據權利要求2所述的考慮多孔介質迂曲度的柱形滲透注漿范圍確定方法，其特征在于，所述賓漢水泥漿液平均流速滿足如下關系，
6.根據權利要求2所述的考慮多孔介質迂曲度的柱形滲透注漿范圍確定方法，其特征在于，所述滲流速度滿足如下關系：
7.根據權利要求1所述的考慮多孔介質迂曲度的柱形滲透注漿范圍確定方法，其特征在于，所述在柱形擴散邊界條件下基于所述滲流速度以及單位時間注漿量計算公式
8.根據權利要求7所述的考慮多孔介質迂曲度的柱形滲透注漿范圍確定方法，其特征在于，所述壓力梯度方程滿足如下關系：
9.根據權利要求7所述的考慮多孔介質迂曲度的柱形滲透注漿范圍確定方法，其特征在于，所述柱形滲透注漿范圍求解模型滿足如下關系：
10.考慮多孔介質迂曲度的柱形滲透注漿范圍確定系統，其特征在于，所述的考慮多孔介質迂曲度的柱形滲透注漿范圍確定系統包括：數據采集設備、數據輸出設備、處理器和儲存器，所述儲存器包括一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質中存儲有計算機程序，所述計算機程序包括程序指令，所述程序指令當被所述處理器執行時使所述處理器實現如權利要求1-9任意一項所述的考慮多孔介質迂曲度的柱形滲透注漿范圍確定方法。
...【技術特征摘要】
1.考慮多孔介質迂曲度的柱形滲透注漿范圍確定方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的考慮多孔介質迂曲度的柱形滲透注漿范圍確定方法，其特征在于，所述考慮多孔介質迂曲度，進而基于賓漢姆流體的流變方程和注漿管中微元體的力學分析方程確定賓漢水泥漿液的滲流速度包括如下步驟：
3.根據權利要求2所述的考慮多孔介質迂曲度的柱形滲透注漿范圍確定方法，其特征在于，所述剪切速率方程滿足如下關系：
4.根據權利要求2所述的考慮多孔介質迂曲度的柱形滲透注漿范圍確定方法，其特征在于，所述賓漢水泥漿液流速和所述賓漢水泥漿液流量分別滿足如下關系：
5.根據權利要求2所述的考慮多孔介質迂曲度的柱形滲透注漿范圍確定方法，其特征在于，所述賓漢水泥漿液平均流速滿足如下關系，
6.根據權利要求2所述的考慮多孔介質迂曲度的柱形滲透注漿范圍確定方法，其特征在于，所述滲流速度滿足如下關系：
7.根據權...
【專利技術屬性】
技術研發人員：郭延輝，任錫鵬，王創業，馬秉慶，宋琴，付小兵，李國寶，孫進輝，袁果，王俊，張偉，倪明，李振宇，
申請(專利權)人：昆明理工大學，
類型：發明
國別省市：
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