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公开(公告)号：CN117686401B
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202311666057.0
申请日：2023-12-07
申请人： 武汉大学
摘要： 本发明公开一种模拟降雨间隔入渗过程的可视化试验装置及方法，涉及降雨入渗研究试验技术领域，包括平行光源、相机、监测系统、透明砂箱模型、第一称重机构、第二称重机构和模拟降雨机构。基于朗伯比尔定律的光透射技术，可以精准捕捉在不同降雨间隔条件下的流体界面的动态特征，解决了现有模拟真实降雨条件的降雨入渗实验，只能通过在三维模型中设施多个水分计来捕捉土柱内水分变化来反向推测入渗指流形态，而不能实时观测指流真实形态的技术问题；本发明通过在不同垂直高度放置电子天平，基于质量守恒定律，可以精准测量模型蒸发量和深层补给量。通过可视化方法，可以同时观察指流形态的变化，从而有利于理解指流对蒸发和深层补给量的影响。
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公开(公告)号：CN117828729A
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202311872533.4
申请日：2023-12-29
申请人： 武汉大学
IPC分类号： G06F30/13 , G06F30/28 , E21D11/10 , E21D11/38 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
摘要： 本发明提出了一种考虑非达西流态的高压隧洞固结灌浆的优化设计方法，该优化设计方法包括固结灌浆设计目标确定、固结灌浆设计参数确定、固结灌浆初步设计、设计方案评估、设计参数多因素敏感性分析和最优设计方案确定六个步骤。设计目标应包括控制高压隧洞内水外渗和非达西流动发展、防止渗透侵蚀和水力劈裂破坏发生、降低固结灌浆施工成本等内容；设计参数应能表征灌浆压力、灌浆深度、灌浆质量标准等特征；初步设计应考虑工程要求、地质条件、设计规范和工程经验；最终优化设计方案需实现性能和成本之间的平衡。本发明考虑了隧洞围岩潜在的非达西流动，确定了明确的方法步骤和合理的优化设计依据，相较过去相关方法，优化设计结果更为准确，优化过程更为合理，且优化设计方法步骤明确，易被应用于工程实践，为工程上高压隧洞固结灌浆提供了一种经济高效的优化设计方法。
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公开(公告)号：CN109883924B
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN201910237737.8
申请日：2019-03-27
申请人： 武汉大学
摘要： 本发明公开了一种用于岩石孔隙尺度多相流运动特性研究的试验装置及方法，该装置包括流量控制系统、可视化观测成像系统、微观模型和数据采集分析系统；本发明采用天然土体孔隙复制品微观模型作为研究对象；流量控制系统由三台高精度可编程微量注射泵及管路组成，可以提供精确稳定的流量输入；可视化观测成像系统主要由试验工作台、光学显微镜系统、LED光源、微流体压力传感器、可旋转式夹具、CMOS高速相机和辅助支撑系统组成；数据采集分析系统可以实时自动保存试验全过程的影像数据、微观模型进出口端的压力值及围压环境压力值，试验结束后可通过自编程序完成影像数据的后处理，进而进行分析。试验过程操作简单，可直观显示结果，结果可靠性强。
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公开(公告)号：CN106680154B
公开(公告)日：2023-10-31
申请号：CN201710112833.0
申请日：2017-02-28
申请人： 武汉大学
IPC分类号： G01N13/04
摘要： 本发明公开了一种基于岩石节理透明复制品的溶质迁移过程光学测量装置，其特征在于：包括透明节理过流装置、光学监测系统、水流控制及测量系统和数据采集分析系统；所述透明节理过流装置上放置有待试验检测的透明岩石节理复制品，透明节理过流装置通过水流控制及测量系统提供稳定精确流量的水流；所述数据采集分析系统与光学监测系统和水流控制及测量系统相连，数据采集分析系统用于采集水流控制及测量系统的流速数据以及光学监测系统对透明岩石节理复制品拍摄数据。该测量装置可完成不同空间形态特征的节理在不同流速下的溶质迁移过程。试验过程操作简单，装置成本低，可重复性强，并可直观显示结果，可靠性强。
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公开(公告)号：CN115452671A
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN202210935873.6
申请日：2022-08-05
申请人： 武汉大学
摘要： 本申请公开了一种岩体裂隙渗流‑颗粒运移沉积可视化的实验装置。该实验装置包括一个裂隙实验装置和观测裂隙渗流‑颗粒运移沉积过程的观测装置。所述的裂隙实验装置包括光源系统、悬浮液供给系统、透明裂隙模型系统和废液收集系统。所述的观测装置包括图像采集系统和监测系统。该实验装置利用了光透射原理，实现了裂隙渗流‑颗粒迁移沉积过程的定量化观测研究，同时在机械结构上实现了相机、光源与裂隙模型间的相对位置的灵活调整，实现了对岩体裂隙渗流‑颗粒迁移沉积过程的实时观测。
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公开(公告)号：CN109894170A
公开(公告)日：2019-06-18
申请号：CN201910238487.X
申请日：2019-03-27
申请人： 武汉大学 , 贵州省水利水电勘测设计研究院
IPC分类号： B01L3/00
摘要： 本发明公开了一种用于地质过程化学溶蚀研究的微流控芯片及制作方法。包括如下步骤：制备微流控芯片主体，上中下基层通道刻蚀以及上中下基层与微流控芯片主体的键合与封装，最终得到适用于地质过程化学溶蚀研究目的的微流体芯片。微流控芯片主体的材料可为氯化钠晶体、所测试岩石切片等易获得通用物质，上下基片采用具有透明特性的硅酸盐玻璃载玻片或环氧树脂类的有机玻璃，制备微流体芯片通常只需常温常压条件，整个制作时间为2—3小时。该方法具有通道制作精度高、芯片封装工艺简单、制备时间短、应用灵活、便于批量化生产等优点，同时该方法将微流控技术从生物医学等领域扩展到了地球物理、能源环境等学科。
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公开(公告)号：CN109883924A
公开(公告)日：2019-06-14
申请号：CN201910237737.8
申请日：2019-03-27
申请人： 武汉大学
摘要： 本发明公开了一种用于岩石孔隙尺度多相流运动特性研究的试验装置及方法，该装置包括流量控制系统、可视化观测成像系统、微观模型和数据采集分析系统；本发明采用天然土体孔隙复制品微观模型作为研究对象；流量控制系统由三台高精度可编程微量注射泵及管路组成，可以提供精确稳定的流量输入；可视化观测成像系统主要由试验工作台、光学显微镜系统、LED光源、微流体压力传感器、可旋转式夹具、CMOS高速相机和辅助支撑系统组成；数据采集分析系统可以实时自动保存试验全过程的影像数据、微观模型进出口端的压力值及围压环境压力值，试验结束后可通过自编程序完成影像数据的后处理，进而进行分析。试验过程操作简单，可直观显示结果，结果可靠性强。
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公开(公告)号：CN103344496A
公开(公告)日：2013-10-09
申请号：CN201310232298.4
申请日：2013-06-09
申请人： 武汉大学
摘要： 本发明涉及一种岩石三轴压缩-水(气)耦合装置及试验方法。本发明涉及的装置包括轴压伺服系统、围压伺服系统、水(气)压伺服系统、数据采集系统及数据处理系统，可开展静水压缩、三轴压缩全过程及加卸载循环下的应力－渗流耦合试验。通过数据采集系统实时测量记录岩石试样当前围压、偏压值，轴向、环向以及体积应变值，进、出口端压力值；数据处理系统绘制出相应的应力－应变曲线，进、出口端压力－时程曲线，试样变形与孔隙水(气)压曲线，然后自动计算出岩石试样的渗透率、孔隙率、轴向及侧向Biot系数，并进行存储及显示。该测量装置可完成岩石材料特别是低渗岩石在复杂应力路径下应力－渗流耦合试验，试验结果可靠，并可直观显示。
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公开(公告)号：CN113092059A
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202110326105.6
申请日：2021-03-26
申请人： 武汉大学
摘要： 本发明提供一种用于岩石裂隙溶蚀‑两相流耦合实验的装置以及方法，包括光学平台，其设置在实验台上；固定装置，其通过可拆卸地方式固定在光学平台上；裂隙样品，其被夹紧在固定装置上；裂隙样品模具，其用于在周向固定且密封所述裂隙样品；流体泵入装置，其包括第一相流体泵、第二相流体泵，所述第一相流体泵通过管道与第一相流入孔连通，第二相流体泵通过管道与第二相流入孔连通；以及监测装置，其包括图像采集装置以及CCD相机，CCD相机通过固定支架固定在实验台上且固定好后的CCD相机的镜头对准裂隙平面；本发明还提供采用上述装置实验的方法。本发明能够保证每次试验裂隙开度、围压等参数保持一致且在溶解过程中不受重力影响而闭合。
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公开(公告)号：CN112161907B
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN202011007033.0
申请日：2020-09-23
申请人： 武汉大学
IPC分类号： G01N15/08
摘要： 本发明公开了一种表面湿润性可变的微观孔隙模型及其制作和使用方法，属于岩体及土壤多相渗流技术领域。该微观模型包括上层盖板、上层垫层、微观模型上部图案层、微观模型下部水平层和底层盖板。制作方法包括如下步骤：光刻胶模具和PDMS(聚二甲基硅氧烷)模具制作、微观模型制作、微观模型表面湿润性修饰和模型固定。该方法制作工艺简单、造价低廉且整体装配灵活；微观模型表面湿润性可改变范围较广，能够适用绝大多数实验条件；利用本发明提出的微观模型进行研究，可以涵盖渗吸与驱排，有助于探究多相渗流的物理机制。
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