多孔介质非均质性及其对溶质运移的影响研究的任务书.docx

多孔介质非均质性及其对溶质运移的影响研究的任务书
任务书
一、题目：
多孔介质非均质性及其对溶质运移的影响研究
二、研究背景：
多孔介质在地质、环境、材料等领域中都有广泛应用，例如地下水运移、油气储层调查和开发、地下地质储存、污染物的迁移等。由于多孔介质的非均质性，其孔隙大小、孔隙形态、孔隙连通性等性质在空间上存在巨大的变化。这些因素对溶质在多孔介质中的运移有重要影响，但目前对于多孔介质非均质性的影响研究还不充分。
三、研究目的：
本研究旨在探究多孔介质非均质性对溶质运移的影响规律。具体包括以下目标：
1.利用数值模拟研究多孔介质中孔隙大小、结构等非均质性对溶质在多孔介质中的运移规律的影响。
2.构建多孔介质非均质性模型，对各类多孔介质进行模拟分析，比较不同非均质性条件下的溶质运移规律。
3.研究多孔介质中局部非均质性因素对溶质运移的影响，比如岩层赋存结构、大小等因素的影响。
4.探究多孔介质中孔隙连通性对溶质运移的影响，建立孔隙连通性与溶质运移速率之间的关系模型。
四、研究方法：
本研究采用数值模拟方法进行研究，包括建立多孔介质非均质性模型、模拟溶质在多孔介质中的运移、分析多孔介质中孔隙大小、形态、连通性对溶质运移的影响等。
五、研究内容：
1.多孔介质的概念和分类；
2.多孔介质非均质性的定义及影响因素分析；
3.数值模拟方法的原理和实现；
4.建立多孔介质非均质性模型，依据实际多孔介质数据进行模拟分析；
5.比较不同条件下的溶质运移规律；
6.分析孔隙大小、孔隙形态、孔隙连通性等因素对溶质运移的影响；
7.研究多孔介质的局部非均质性对溶质运移的影响；
8.建立孔隙连通性与溶质运移速率之间的关系模型。
六、研究意义：
1.深入了解多孔介质非均质性对溶质运移的影响规律，可为地下水、油气等资源的开发与保护提供科学依据。
2.为多孔介质中污染物迁移与治理提供理论依据。
3.可为多孔介质结构材料的设计与制备提供理论依据。
4.对于多孔介质运移过程的模拟、预测和控制具有重要意义。
七、研究方案：
本研究采用数值模拟方法，分为以下步骤：
1.研究多孔介质的基本概念和分类；
2.归纳和分析影响多孔介质非均质性的因素，建立多孔介质非均质性模型；
3.运用计算机模拟多孔介质中的溶质运移过程，分析不同孔隙大小、孔隙形态和孔隙连通性等因素对溶质运移的影响；
4.对研究结果进行分析和总结，在此基础上建立孔隙连通性与溶质运移速率之间的关系模型；
5.将研究结果与实际数据进行对比，验证模拟结果的有效性。
八、研究进度与考核：
研究周期为一年，具体安排如下：
1.前期调研和文献阅读：2个月；
2.模型建立和数值模拟：3个月；
3.结果分析和论文撰写：5个月；
4.数据整理和论文修改：2个月。
考核方式：
1.定期组织研究报告和总结会议；
2.研究过程中进行中期和末期答辩；
3.提交两篇学术论文。
九、参考文献：
1.王辉，赵海舟.水文地质与工程地质建模数值模拟.贵州：贵州科学技术出版社,2014.
2.王洪厚，吴鸣.石油勘探中油藏多孔介质结构模型研究.地质评论，2003，49(1)：15-20.
3.陈克龙,刘金波,裴建华等.多孔介质内部连通性对溶质的传递影响——以煤层和油页岩商品气为例[J].地球科学进展,2015,30(10):1103-1110.
4.丁晓涛,赵新奎,李俊强等.基于级联随机介质的非均质渗流场模拟[J].中国地质灾害与防治学报,2020,31(01):114-121.