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| 岩体裂隙网络非线性渗流特性研究 | |
| 作者单位： | ;1.中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室;2.长崎大学;3.山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地;4.绍兴文理学院土木工程学院 |
| 摘 要： | 基于人工交叉裂隙模型,通过室内透水试验,利用电荷耦合元件(CCD)照相机可视化技术,对流体在裂隙交叉点内的非线性流动特性进行研究。建立两种离散裂隙网络(DFN)模型,考虑两种边界条件,改变模型进口和出口之间的压力,直接求解Navier-Stokes(简称N-S)方程,对DFN的非线性渗流特性进行研究。结果表明,室内试验可以观测到与出口3相连的裂隙单元内发生了明显的非线性流动,且通过模型的流量Q和模型两端的压力P具有非线性关系。数值计算结果也表明,在水力梯度J较大时(比如J0.1),通过DFN的Q和P具有非线性关系,而当J较小时(比如J10-4),Q与P线性相关;根据文中的算例,建议利用局部立方定律求解DFN内每条裂隙的渗流特性的临界条件为J≤10-4;裂隙表面粗糙会造成通过DFN渗流量的降低,但对相对流量误差的影响可忽略不计。 |
| 关 键 词： | 离散裂隙网络 非线性渗流 Navier-Stokes方程 局部立方定律 |
Nonlinear seepage behaviors of fluid in fracture networks |
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