包邮干旱区排水暗管外包料化学淤堵机理与改性防控

目录第1章 绪论 11.1 暗管排水应用与淤堵问题 21.2 暗管外包料淤堵研究进展与趋势 41.2.1 外包料淤堵现象 41.2.2 外包料淤堵风险 81.2.3 外包料淤堵模拟 91.2.4 外包料改性与结构优化 121.3 本书的主要内容 14第2章 干旱区排水暗管合成外包料淤堵风险 172.1 研究区 182.1.1 研究区自然概况 182.1.2 研究区灌排条件 182.2 评估指标 192.2.1 物理淤堵风险评估指标 192.2.2 化学淤堵风险评估指标 192.2.3 复合淤堵风险评估指标 202.3 数据来源与分析 212.4 结果与讨论 232.4.1 物理和化学淤堵风险分布范围 232.4.2 淤堵的影响因素及情景分析 242.5 本章小结 27第3章 干旱区排水暗管合成外包料淤堵特征 293.1 研究区暗管排水概况 303.1.1 研究区暗管排水基本情况 303.1.2 暗管淤堵野外调查方案 303.2 暗管淤堵室内分析 313.2.1 样品前处理 313.2.2 测试内容与分析方法 323.3 评估指标 333.4 排水暗管合成外包料淤堵形貌及孔隙特征 353.4.1 合成外包料淤堵前后的SEM图像 353.4.2 淤堵前后合成外包料的孔径分布特征 363.5 排水暗管外包料的阻盐效应 373.5.1 淤堵物质对合成外包料渗透系数的影响 373.5.2 合成外包料中淤堵物质的物相分析 373.6 合成外包料淤堵物质的来源及淤堵风险 413.6.1 合成外包料和暗管周围土壤中CaCO3的沉淀 413.6.2 排水暗管合成外包料物理和化学淤堵的敏感性分析 423.7 本章小结 44第4章 合成外包料化学淤堵的室内试验与规律分析 454.1 材料与方法 464.2 试验装置及条件 464.2.1 静态溶液结晶沉淀试验 464.2.2 流动溶液结晶沉淀试验 474.3 测试分析方法 494.3.1 合成外包料淤堵物质分析 494.3.2 合成外包料水力性能分析 494.3.3 合成外包料孔隙特征分析 494.3.4 沉淀速率与沉淀量 514.4 合成外包料上结晶沉淀过程及其影响因素 524.4.1 静态溶液中结晶沉淀过程 524.4.2 流动溶液中结晶沉淀过程 544.4.3 水动力对合成外包料上结晶沉淀的影响 554.5 合成外包料的孔隙分布及结晶沉淀物质的形貌 564.5.1 合成外包料的孔隙分布及其影响因素 564.5.2 合成外包料上结晶沉淀物质的形貌 574.6 合成外包料渗透系数与结晶沉淀量的互馈关系 604.6.1 合成外包料渗透系数对结晶沉淀量的影响 604.6.2 结晶沉淀量对合成外包料渗透系数的影响 614.7 本章小结 63第5章 合成外包料化学淤堵与渗透系数协同演变模拟 655.1 化学淤堵模型建立思路与基本方程 665.1.1 基于阻力理论的合成外包料渗透系数 665.1.2 合成外包料上的结晶沉淀速率 695.2 合成外包料化学淤堵与渗透系数协同演变模型构建 705.2.1 纤维加密效应假设 705.2.2 结垢沉淀效应假设 715.2.3 模型评价指标 725.3 参数确定 735.3.1 合成外包料的实际外表面积 735.3.2 结晶沉淀速率 745.3.3 合成外包料重叠效应参数 755.4 模型耦合与验证 765.4.1 模型耦合 765.4.2 模型验证 775.5 本章小结 78第6章 暗管包料区化学淤堵与渗透系数协同演变模拟 796.1 材料与方法 806.1.1 Micro-CT试验 806.1.2 穿透试验 816.2 数据分析 816.3 试验结果 826.3.1 包料区碳酸钙的沉淀形式 826.3.2 不同浓度与流速包料区渗透系数的变化 876.3.3 包料区碳酸钙的沉淀过程及其对水动力弥散系数的影响 886.4 包料区化学淤堵与渗透系数协同演变模型 906.4.1 模型建立 906.4.2 模型耦合 946.4.3 模型验证 956.5 本章小结 96第7章 化学淤堵主要影响因素及对排盐过程的影响 977.1 化学淤堵与渗透系数协同演变模型参数的敏感性分析 987.1.1 模型参数敏感性分析方法 987.1.2 合成外包料化学淤堵与渗透系数协同演变模型参数的敏感性分析 997.1.3 包料区化学淤堵与渗透系数协同演变模型参数的敏感性分析 1027.2 合成外包料化学淤堵与渗透系数协同演变预测 1047.2.1 不同饱和指数、流速和水力梯度下合成外包料的化学淤堵过程 1047.2.2 农田排水中合成外包料化学淤堵与渗透系数的变化过程 1067.3 化学淤堵对农田排水排盐过程的影响 1087.3.1 暗管排水排盐田间试验 1087.3.2 暗管排水排盐数值模型 1107.3.3 化学淤堵对排水排盐的影响 1127.4 本章小结 116第8章 合成外包料表面改性与结构优化对化学淤堵过程的防控作用 1198.1 合成外包料表面改性防控化学淤堵原理 1208.2 材料与方法 1208.2.1 合成外包料的表面改性方案 1208.2.2 表面改性合成外包料在流动溶液中的结晶沉淀试验 1218.2.3 结晶沉淀试验前后合成外包料理化性质的测量 1228.3 合成外包料表面改性及其对结晶沉淀的影响 1228.3.1 表面改性处理后合成外包料的形貌及接触角的变化 1228.3.2 表面改性处理后合成外包料上的结晶沉淀过程 1248.3.3 表面改性处理后合成外包料上结晶沉淀物质的形貌及类型 1278.3.4 表面改性处理的合成外包料结晶沉淀后渗透系数的变化 1288.4 合成外包料表面改性对化学淤堵防控效果的预测 1318.5 合成外包料结构优化对化学淤堵防控效果的预测 1328.6 本章小结 133参考文献 135