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颗粒介质固-流态转变的理论分析及实验研究

力学学报 2016年第1期48卷 48-55页

作者：费明龙徐小蓉孙其诚周公旦金峰清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所成都610041

颗粒介质由大量离散的颗粒聚集而成,因而与传统固体和流体不同,运动过程中的颗粒介质中可能同时存在多种流态及其相互间复杂的转换过程.颗粒介质弹性失稳机理、不可恢复应变量化是研究颗粒介质固态和流态及固-流态转变的关键.在前期建... 详细信息

颗粒介质由大量离散的颗粒聚集而成,因而与传统固体和流体不同,运动过程中的颗粒介质中可能同时存在多种流态及其相互间复杂的转换过程.颗粒介质弹性失稳机理、不可恢复应变量化是研究颗粒介质固态和流态及固-流态转变的关键.在前期建立的双颗粒温度热力学(two-granular-temperature,TGT)理论基础上,确定了颗粒介质的弹性稳定性条件,建立了不可恢复应变流动法则,搭建了描述颗粒固态-液态及其相互转化的简单模型.颗粒堆积体坍塌过程是典型的颗粒介质固态和流态及其转变过程,因此本文首先开展了25 167个陶颗粒堆积体坍塌过程的实验研究,并使用基于TGT理论的物质点方法和离散元方法对物理实验进行了模拟.结果表明,模型数值结果与物理实验在颗粒堆坍塌过程中的形态、速度分布等细节上吻合很好,同时也发现了现阶段所使用的物质点方法和TGT理论的不足.初步说明TGT理论可以实现颗粒介质固态和流态,以及状态转变的描述.

关键词：颗粒介质热力学物质点法弹性稳定性条件

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城市内涝风险影响评估关键技术研究与实践

北京师范大学学报（自然科学版） 2024年第5期60卷 659-666页

作者：张晓昕叶文王强孟德娟费明龙北京市城市规划设计研究院城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京清华大学环境学院北京

在全球气候变化和极端降雨频发的背景下,结合城市体检工作开展排水防涝系统评估十分必要.本研究利用地理国情普查等国土空间多源数据,针对排水防涝系统中的内涝风险等级评估、积水影响评估和内涝经济损失评估等技术建立了评估分析方法... 详细信息

在全球气候变化和极端降雨频发的背景下,结合城市体检工作开展排水防涝系统评估十分必要.本研究利用地理国情普查等国土空间多源数据,针对排水防涝系统中的内涝风险等级评估、积水影响评估和内涝经济损失评估等技术建立了评估分析方法和模型,并将其在北京市S地区进行了实践应用,佐证了方法的准确性和可靠性.本文的评估方法可以作为城市体检中的重要技术手段进行推广应用,其评估结果可以反馈国土空间规划,指导城市建设.

关键词：排水防涝系统管道建设年代风险等级影响分析经济损失

北京市门头沟新城“23·7”特大暴雨洪水灾害成因分析及对策研究

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中国防汛抗旱 2024年第10期34卷 15-19页

作者：张义魏保义费明龙索滢北京市城市规划设计研究院北京100045

基于洪水调查及模型反演,使用地质灾害监测雨量站监测数据和2 m精度数字高程模型(DEM)数据,对北京市门头沟新城“23·7”特大暴雨洪水进行反演复盘,分析灾害产生的原因,暴露出门头沟新城现状防洪系统在山洪截流疏导、防洪河道治理、城... 详细信息

基于洪水调查及模型反演,使用地质灾害监测雨量站监测数据和2 m精度数字高程模型(DEM)数据,对北京市门头沟新城“23·7”特大暴雨洪水进行反演复盘,分析灾害产生的原因,暴露出门头沟新城现状防洪系统在山洪截流疏导、防洪河道治理、城市竖向建设和应急管理等方面存在的短板,提出了相关改进策略,并结合模型模拟结果评估了相关改进策略的效果,进一步展望了城市洪涝模型在城市防洪和韧性提升规划建设工作中的作用。

关键词： “23·7”特大暴雨洪水洪水反演复盘分析门头沟新城北京市

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山区中小河道蓝线划定

市政技术 2021年第11期39卷 130-133页

作者：姚懿真费明龙欧楠王艳阳张灿北京市城市规划设计研究院北京100044 北京市首都规划设计工程咨询开发有限公司北京100031 北京水利水电学校北京100024

河道蓝线的划定对水域空间的保护以及城市防洪排水安全的保障具有重要意义。以北京市某山区中小河道为例,基于山区中小河道特点,提出山区中小河道蓝线应包括水域用地线和管理范围线。其中:水域用地线是基于相应河道标准的天然河道水面线... 详细信息

河道蓝线的划定对水域空间的保护以及城市防洪排水安全的保障具有重要意义。以北京市某山区中小河道为例,基于山区中小河道特点,提出山区中小河道蓝线应包括水域用地线和管理范围线。其中:水域用地线是基于相应河道标准的天然河道水面线,在协调与基本农田、现状用地、现状铁路、现状道路、规划用地、规划道路矛盾的基础上加以综合确定;管理范围线是在河道水域用地线的基础上,适当再向外侧拓展一定宽度。这种山区中小河道蓝线划定方法能有效减少和避免后期对河道蓝线的调整,有助于实现一张蓝图绘到底以及山区河道的发展和保护,并为今后相关规划工作提供借鉴。

关键词：山区中小河道蓝线划定

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高标准规划“水城共融”的城市副中心的探索

城市规划 2020年第1期44卷 85-91页

作者：杨舒媛王军张晓昕魏保义付征垚费明龙霍毅鹏邓博桂鹏谢晓英北京市城市规划设计研究院北京市城市规划设计研究院市政规划所中国城市规划学会工程规划学术委员会北京市城规技术服务中心京市规划和自然资源委员会通州分局上海同济城市规划设计研究院有限公司中国城市建设研究院无界景观工作室

以北京市通州区历史水系为脉,以创新为魂,以高标准规划城市副中心为目标,从四个方面阐述了北京城市副中心“水城共融”的理念:(1)以历史水系变迁和发展、水与城的关系为脉络,传承古今,构建历史水系总体格局;⑵落实河长制,在通州区全域... 详细信息

以北京市通州区历史水系为脉,以创新为魂,以高标准规划城市副中心为目标,从四个方面阐述了北京城市副中心“水城共融”的理念:(1)以历史水系变迁和发展、水与城的关系为脉络,传承古今,构建历史水系总体格局;⑵落实河长制,在通州区全域范围划定116条(段)河道蓝线,划定蓝绿交织的水系空间,保证城市副中心的防洪排涝安全;(3)规划建设“通州堰”系列分洪体系,为实现水城共触和活力亲水提供条件;(4)在规划和设计方面,以行政办公区的“镜河”为例,高点定位,创新驱动,打造清新明亮的城市金名片。

关键词：水城共融蓝绿交织历史水系镜河北京城市副中心

Stratigraphic identification using real-time drilling data

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Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 2024年第9期16卷 3452-3464页

作者： minglong You Zhikai Hong fei Tan Hao Wen Zhanrong Zhang Jiahe Lv Faculty of Engineering China University of GeosciencesWuhan430074China China Railway Siyuan Survey and Design Group Co. Wuhan430063China

Identification of stratigraphic interfaces and lithology is a key aspect in geological and geotechnical *** this study,a monitoring while-drilling system was developed,along with a corresponding data pre-processing *** method can handle invalid drilling data generated during manual *** correlation between various drilling parameters was analyzed,and a database of stratigraphic interfaces and key lithology identification based on the monitoring parameters was *** average drilling speed was found to be the most suitable parameter for stratigraphic and lithology identification,and when the average drilling speed varied over a wide range,it corresponded to a stratigraphic *** average drilling speeds in sandy mudstone and sandstone strata were in the ranges of 0.1e0.2 m/min and 0.2e0.29 m/min,*** results obtained using the present method were consistent with geotechnical survey *** proposed method can be used for realtime lithology identification and represents a novel approach for intelligent geotechnical surveying.

关键词： Monitoring while-drilling Drilling parameters Geotechnical stratigraphy Lithology identification

基于霍克-布朗强度准则的水力压裂离散元数值模拟研究

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武汉大学学报（工学版） 2021年第4期54卷 290-297,314页

作者：王穗丰谭飞吕加贺尤明龙中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074

基于霍克-布朗强度准则提出了一种修正的破裂压力公式,并用颗粒流离散元(particle flow code,PFC)软件建立水力压裂模型进行了验证。对不同地应力状态下的岩石水力压裂过程进行了数值模拟,通过将模拟计算得到的破裂压力结果与所提出的... 详细信息

基于霍克-布朗强度准则提出了一种修正的破裂压力公式,并用颗粒流离散元(particle flow code,PFC)软件建立水力压裂模型进行了验证。对不同地应力状态下的岩石水力压裂过程进行了数值模拟,通过将模拟计算得到的破裂压力结果与所提出的修正破裂压力公式的解进行对比,发现2者在不同地应力状态下都比较吻合,验证了修正的破裂压力公式的可靠性。同时,研究了不同地应力状态对水力裂纹的扩展、数目、宽度、直径等的影响。研究结果对水力压裂增产技术在非常规油气的开采应用中有积极的指导作用。

关键词：水力压裂霍克-布朗强度准则颗粒离散元破裂压力

基于随钻参数的砂岩与砂质泥岩地层分界面智能识别

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隧道建设（中英文） 2023年第S01期43卷 304-312页

作者：刘华吉孙红林张占荣尤明龙谭飞李炜中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063 中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074

地层岩体种类的识别是地质和岩土勘察工作的重点内容,为解决地层界面岩性辨识困难的难题,研发了一种随钻测量系统,提出了相应的数据处理及分析方法。采用基于机器学习技术的方法,选取支持向量机(SVM)算法,研究了一种通过随钻参数反演地... 详细信息

地层岩体种类的识别是地质和岩土勘察工作的重点内容,为解决地层界面岩性辨识困难的难题,研发了一种随钻测量系统,提出了相应的数据处理及分析方法。采用基于机器学习技术的方法,选取支持向量机(SVM)算法,研究了一种通过随钻参数反演地层岩体种类的方案。得出了如下结论:建立各参数同孔深数据的对应关系,有利于机器学习数据库的建立和反演方案的实施。随钻监测数据处理原则是:识别各种非钻进状态及异常状态,建立纯钻进状态的时间—孔深曲线和各随钻参数—孔深变化的曲线。SVM在地层岩体种类识别方面取得了良好的效果,预测结果与钻探记录基本一致,可用于地层关键岩体种类识别,防止虚假钻孔和虚假编录,为岩土工程智能勘测提供了新的途径。

关键词：随钻测量系统机器学习支持向量机地层岩体种类识别

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凿岩机钻头破岩机理分析及岩体可掘性预测

武汉大学学报（工学版） 2023年第2期56卷 160-169页

作者：尤明龙谭飞焦玉勇涂福彬田湖南中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074 中国科学院武汉岩土力学研究所湖北武汉430071

为分析凿岩机钻头的破岩机理,提高破岩效率,预测掘进岩体的等级,运用离散元方法对凿岩机钻头的破岩过程进行分析。模拟了不同级别围岩、不同地应力条件下的破岩过程,得到了不同类型围岩下的钻进破岩力及其破岩比功。对影响岩体等级的岩... 详细信息

为分析凿岩机钻头的破岩机理,提高破岩效率,预测掘进岩体的等级,运用离散元方法对凿岩机钻头的破岩过程进行分析。模拟了不同级别围岩、不同地应力条件下的破岩过程,得到了不同类型围岩下的钻进破岩力及其破岩比功。对影响岩体等级的岩体主要参数进行敏感性分析,得到了峰值破岩力和均值破岩比功与岩体单轴抗压强度的关系、岩体单轴抗压强度与场切深指数(field penetration index, FPI)的关系。通过FPI值的范围对岩体进行可掘性预测和围岩质量分级。研究成果可为实际工程使用凿岩机开挖过程中的岩体可掘性评价及围岩动态分级提供一定参考。

关键词：凿岩机破岩机理岩体分级岩体可掘性离散元