岩体裂隙网络等效渗透系数方向性的数值计算

发布时间：2017-06-11 13:01

  本文关键词：岩体裂隙网络等效渗透系数方向性的数值计算，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：采用渗流力学理论并结合Monte Carlo方法描述岩体裂隙的随机分布,研究渗流模型的尺寸效应并确定表征单元体积(REV),得到了3种开口度分布形式的等效渗透系数椭圆曲线,建立了等效渗透系数方向性的判别标准。离散裂隙网络(DFN)模型假定流体只在岩体裂隙内部流动,而不通过岩体本身渗流。基于二维离散元程序UDEC并进行二次开发,建立DFN模型,通过改变流体的流动方向,得到不同流动方向下岩体裂隙网络的等效渗透系数,并分析不同的开口度分布形式对岩体裂隙网络等效渗透系数方向性的影响。计算结果表明,表征单元体积存在的条件是等效渗透系数保持稳定且渗透椭圆比较光滑。等效渗透系数的方向性受开口度分布形式的影响很大:当开口度-长度关联分布时,等效渗透系数各向异性;当开口度对数正态分布时,等效渗透系数各向同性;当开口度恒定分布时,等效渗透系数的特性介于二者之间。变化系数(CV)是否大于5%是判定岩体裂隙网络渗透系数是否具有方向性的判别标准。
【作者单位】： 长崎大学工学研究科;山东大学土建与水利学院城市地下空间工程系;
【关键词】： 渗透系数方向性 开口度分布 离散裂隙网络 离散元方法 裂隙岩体
【基金】：国家自然科学基金面上项目(No.51279097) 日本学术振兴会青年基金(B)(No.24760690)
【分类号】：TU45
【正文快照】： 1引言裂隙岩体的水力特性在大型岩体工程中发挥着越来越重要的作用,比如大坝、地下硐室、核电站基础以及石油储藏库等。由于地下岩体具有隐蔽不可视的特性,所以一般采用数值模拟的方法来评价大型地下工程的水力特性。因此,两个特别重要的问题必须得到解决:尺寸效应和等效渗透

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