地球科学与环境学报
地毬科學與環境學報
지구과학여배경학보
JOURNAL OF EARTH SCIENCES AND ENVIRONMENT
2011年
4期
421-427,433
,共8页
许模%王迪%蒋良文%漆继红
許模%王迪%蔣良文%漆繼紅
허모%왕적%장량문%칠계홍
岩土体%导热系数%受控因素%测定方法%热源模型
巖土體%導熱繫數%受控因素%測定方法%熱源模型
암토체%도열계수%수공인소%측정방법%열원모형
岩土体导热系数在与地热有关的地质基础研究和生产应用中有重要作用.首先介绍了导热系数的概念,然后分析了导热系数的受控因素,最后探讨了导热系数的测定方法.导热系数的受控因素包括地层岩性、孔隙率、含水率、温度以及各向异性.导热系数随地层岩性从大到小排列为海相碳酸盐岩、陆相碎屑岩、火成岩,变质岩导热系数与母岩和变质程度有关;同种岩层的导热系数随沉积过程延续或深度增加而增大;含水率对软弱岩石的导热系数影响较大,导热系数随含水率增大而增大,对孔隙度较大的岩层需进行饱水校正;不同岩性的导热系数随温度的变化较复杂,在应用中需结合实际地层考虑;由于结构面的存在,岩体的导热系数存在各向异性.导热系数的测定方法包括现场测试法、室内测试法、组分类型辨别法以及利用P波速度估算等.利用现场数据求解导热系数时常使用线热源模型和柱热源模型;室内测试法包括稳态测试法和非稳态测试法,分别应用于中低导热系数材料和高导热系数材料;对于组分类型辨别法,平行板式相分布的物体导热系数是各向不等的,热传导方向与平行板平面平行和垂直时分别具有最小和最大总体导热系数;对地下无法直接测量的地质单元,可利用P波速度估算导热系数.要得到准确的导热系数,须基于岩土体的导热系数范围和样品特征选取正确的测定方法.
巖土體導熱繫數在與地熱有關的地質基礎研究和生產應用中有重要作用.首先介紹瞭導熱繫數的概唸,然後分析瞭導熱繫數的受控因素,最後探討瞭導熱繫數的測定方法.導熱繫數的受控因素包括地層巖性、孔隙率、含水率、溫度以及各嚮異性.導熱繫數隨地層巖性從大到小排列為海相碳痠鹽巖、陸相碎屑巖、火成巖,變質巖導熱繫數與母巖和變質程度有關;同種巖層的導熱繫數隨沉積過程延續或深度增加而增大;含水率對軟弱巖石的導熱繫數影響較大,導熱繫數隨含水率增大而增大,對孔隙度較大的巖層需進行飽水校正;不同巖性的導熱繫數隨溫度的變化較複雜,在應用中需結閤實際地層攷慮;由于結構麵的存在,巖體的導熱繫數存在各嚮異性.導熱繫數的測定方法包括現場測試法、室內測試法、組分類型辨彆法以及利用P波速度估算等.利用現場數據求解導熱繫數時常使用線熱源模型和柱熱源模型;室內測試法包括穩態測試法和非穩態測試法,分彆應用于中低導熱繫數材料和高導熱繫數材料;對于組分類型辨彆法,平行闆式相分佈的物體導熱繫數是各嚮不等的,熱傳導方嚮與平行闆平麵平行和垂直時分彆具有最小和最大總體導熱繫數;對地下無法直接測量的地質單元,可利用P波速度估算導熱繫數.要得到準確的導熱繫數,鬚基于巖土體的導熱繫數範圍和樣品特徵選取正確的測定方法.
암토체도열계수재여지열유관적지질기출연구화생산응용중유중요작용.수선개소료도열계수적개념,연후분석료도열계수적수공인소,최후탐토료도열계수적측정방법.도열계수적수공인소포괄지층암성、공극솔、함수솔、온도이급각향이성.도열계수수지층암성종대도소배렬위해상탄산염암、륙상쇄설암、화성암,변질암도열계수여모암화변질정도유관;동충암층적도열계수수침적과정연속혹심도증가이증대;함수솔대연약암석적도열계수영향교대,도열계수수함수솔증대이증대,대공극도교대적암층수진행포수교정;불동암성적도열계수수온도적변화교복잡,재응용중수결합실제지층고필;유우결구면적존재,암체적도열계수존재각향이성.도열계수적측정방법포괄현장측시법、실내측시법、조분류형변별법이급이용P파속도고산등.이용현장수거구해도열계수시상사용선열원모형화주열원모형;실내측시법포괄은태측시법화비은태측시법,분별응용우중저도열계수재료화고도열계수재료;대우조분류형변별법,평행판식상분포적물체도열계수시각향불등적,열전도방향여평행판평면평행화수직시분별구유최소화최대총체도열계수;대지하무법직접측량적지질단원,가이용P파속도고산도열계수.요득도준학적도열계수,수기우암토체적도열계수범위화양품특정선취정학적측정방법.