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裂隙介质渗透性的升尺度转换研究 被引量:2
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作者 董晓飞 胡成 +2 位作者 曹孟雄 张涛 陈刚 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期259-267,共9页
研究裂隙介质渗透性的升尺度转换,对准确刻画裂隙介质渗流场特征具有非常重要的意义。以某地下水封洞库的结晶岩裂隙介质统计数据为基础,应用Monte-Carlo随机模拟技术生成二维离散裂隙网络(DFN)模型,计算得到变尺寸模拟域的渗透性参数... 研究裂隙介质渗透性的升尺度转换,对准确刻画裂隙介质渗流场特征具有非常重要的意义。以某地下水封洞库的结晶岩裂隙介质统计数据为基础,应用Monte-Carlo随机模拟技术生成二维离散裂隙网络(DFN)模型,计算得到变尺寸模拟域的渗透性参数及不同尺寸网格化划分后各网格单元的等效渗透系数,并对网格单元等效渗透系数进行升尺度运算。结果表明:模拟域尺寸达到渗透性典型单元体(REV)尺寸22 m×22 m后,模拟域可视为等效连续介质;网格化处理后,小于REV尺寸的网格单元升尺度运算得到的等效渗透系数显著小于裂隙网络模型计算得到的对应复合网格单元的等效渗透系数。因此,渗流计算单元尺寸达到REV尺寸后,其渗透性参数可以有效代表研究区内更大尺寸区域的渗透性特征;当渗流计算单元尺寸小于REV尺寸时,其渗透性参数无法有效代表研究区内更大尺寸区域的渗透性特征,此时对渗透性参数进行参数升尺度运算往往具有低估的误差,不具有实际意义。 展开更多
关键词 离散裂隙网络模型 升尺度 REV 渗透张量 裂隙介质
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强烈非均质裂隙介质优先流及其工程意义--以HN地下水封洞库为例
2
作者 刘忠 赵晓 +1 位作者 李渊博 曹孟雄 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期154-161,176,共9页
在地下洞库工程建设中,低渗岩体内发育的节理密集带、断层等空隙中通常形成优先流,从而对洞库涌水量与储品水封安全性造成严重影响,因此裂隙介质优先流的识别、工程风险评估以及防渗控制研究具有重要意义。以HN地下水封石油洞库为例,使... 在地下洞库工程建设中,低渗岩体内发育的节理密集带、断层等空隙中通常形成优先流,从而对洞库涌水量与储品水封安全性造成严重影响,因此裂隙介质优先流的识别、工程风险评估以及防渗控制研究具有重要意义。以HN地下水封石油洞库为例,使用FEFLOW地下水模拟工具的非结构化剖分技术对优先流潜在通道进行了精细的几何刻画,建立了工程场区尺度的地下水水流模型,并对施工期中优先流防渗处置不同工况下洞库涌水量与储品水封安全性进行了模拟分析。结果表明:优先流是影响洞库围岩中地下水的流场形态以及洞库涌水量的重要因素,断层、节理密集带等不连续面是主洞室涌水主要的充水途径,优先流形成的涌水量占据主洞室总涌水量的60%以上。在地下工程施工期间做好优先流通道的防渗处理是必不可少的工作。 展开更多
关键词 地下水封洞库 优先流 非均质裂隙介质 地下水数值模拟 涌水量
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裂隙介质地下水污染风险管控技术综述
3
作者 宁天祥 韩雪 《中国资源综合利用》 2023年第7期169-171,共3页
目前,国内外主流的地下水污染风险管控技术有9种,即水动力控制技术、地下阻滞拦截技术、抽取-处理技术、两相抽提技术、原位冲洗技术、原位空气扰动技术、地下可渗透反应屏障技术、原位化学氧化还原技术和原位微生物技术。本文结合裂隙... 目前,国内外主流的地下水污染风险管控技术有9种,即水动力控制技术、地下阻滞拦截技术、抽取-处理技术、两相抽提技术、原位冲洗技术、原位空气扰动技术、地下可渗透反应屏障技术、原位化学氧化还原技术和原位微生物技术。本文结合裂隙介质中地下水特征,分析国内外主流的地下水污染风险管控技术,并采用评分法对其进行筛选。研究表明,地下阻滞拦截技术是裂隙介质中地下水污染风险管控的最有效手段,其次为水动力控制技术、抽取-处理技术。 展开更多
关键词 裂隙介质 基岩裂隙 地下水污染 风险管控 污染修复
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非贯通裂隙介质裂隙扩展规律的CT试验研究 被引量:17
4
作者 陈蕴生 李宁 +2 位作者 韩信 蒲毅彬 廖全荣 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第15期2665-2670,共6页
利用非贯通裂隙试件在加载过程中的实时CT扫描以及CT图像的三维重建技术,对非贯通裂隙介质在单轴压缩过程中的裂隙扩展规律进行了试验研究。通过对破坏后试件进行高密度CT扫描,重建了破坏后试件的三维CT图像;利用三维CT图像,对试件内部... 利用非贯通裂隙试件在加载过程中的实时CT扫描以及CT图像的三维重建技术,对非贯通裂隙介质在单轴压缩过程中的裂隙扩展规律进行了试验研究。通过对破坏后试件进行高密度CT扫描,重建了破坏后试件的三维CT图像;利用三维CT图像,对试件内部任意方向上裂隙扩展情况进行观察分析,得到了不同成因裂纹的扩展规律;在二维CT图像的基础上,绘制出不同应力水平扫描断面上损伤演化等值线图,根据试件内部损伤演化过程,对裂隙扩展机理进行了分析。 展开更多
关键词 岩土力学 非贯通裂隙介质 破裂过程 三维CT图像 损伤等值线图
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低渗透孔隙-裂隙介质气体非线性渗流运动方程 被引量:29
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作者 邓英尔 谢和平 +1 位作者 黄润秋 刘慈群 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期1-4,共4页
已有的煤层气渗流研究基于达西定律,而实验表明低渗透介质气体渗流为非线性流。采用实验、理论与计算相结合的方法建立低渗透孔隙-裂隙介质气体非线性渗流运动方程。实验结果表明,低渗透孔隙-裂隙介质气体渗流曲线是从较低压力梯度下的... 已有的煤层气渗流研究基于达西定律,而实验表明低渗透介质气体渗流为非线性流。采用实验、理论与计算相结合的方法建立低渗透孔隙-裂隙介质气体非线性渗流运动方程。实验结果表明,低渗透孔隙-裂隙介质气体渗流曲线是从较低压力梯度下的凹形曲线至较高压力梯度下的直线,是连续变化的曲线,直线延长线不通过坐标原点,存在拟启动压力梯度。根据该普遍特征,建立了非线性渗流运动方程。其参数量纲与物理意义清楚,运动方程计算的理论曲线与实验结果吻合很好,达西定律是运动方程的特例,运动方程可运用于低渗透孔隙-裂隙介质气体渗流理论及开发计算研究。 展开更多
关键词 低渗透 孔隙-裂隙介质 非线性渗流
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非均质裂隙介质中重非水相流体运移 被引量:13
6
作者 邓亚平 张烨 +1 位作者 施小清 吴吉春 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期722-730,共9页
由于裂隙介质具有强烈非均质性,使得重非水相流体(DNAPLs)在裂隙介质中的运移行为较孔隙介质更为复杂。基于指示模拟算法模拟裂隙介质的二元变量(粗糙面接触和裂隙开口),综合模拟退火算法构建裂隙渗透率随机场。采用T2VOC模拟DNAPLs在... 由于裂隙介质具有强烈非均质性,使得重非水相流体(DNAPLs)在裂隙介质中的运移行为较孔隙介质更为复杂。基于指示模拟算法模拟裂隙介质的二元变量(粗糙面接触和裂隙开口),综合模拟退火算法构建裂隙渗透率随机场。采用T2VOC模拟DNAPLs在裂隙介质的运移,探讨粗糙面接触的相关长度、各向异性比、倾角以及非均质性程度对DNAPLs运移分布的影响。数值分析结果表明,粗糙面接触的相关性越差,DNAPLs污染范围越大;粗糙面接触的各向异性比和倾角增大,将导致更多DNAPLs残留;而相关长度和各向异性比增大以及倾角减小,都会引起DNAPLs锋面运移速率增大;随着渗透率非均质性增强,会导致局部粗糙面接触上蓄积的DNAPLs饱和度增大,运移速率减小。 展开更多
关键词 非均质 裂隙介质 地质统计 DNAPLs T2VOC
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不同应变速率下非贯通裂隙介质的单轴抗压强度分析 被引量:11
7
作者 张平 贺若兰 +1 位作者 李宁 李夕兵 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A01期2735-2742,共8页
采用滑移型裂纹模型模拟分支裂纹扩展,并采用裂纹密度的方法考虑多裂隙的相互作用,对不同应变速率下含不同裂隙空间位置、不同裂隙数目的非贯通裂隙模型试样强度变化规律进行了分析。研究结果表明:采用滑移型裂纹模型可以较好地模拟裂... 采用滑移型裂纹模型模拟分支裂纹扩展,并采用裂纹密度的方法考虑多裂隙的相互作用,对不同应变速率下含不同裂隙空间位置、不同裂隙数目的非贯通裂隙模型试样强度变化规律进行了分析。研究结果表明:采用滑移型裂纹模型可以较好地模拟裂隙试样产生拉伸及拉剪复合型贯通破坏的强度,但不能反映裂隙试样出现剪切型贯通的强度;不同应变速率荷载作用下含多条裂隙试样的强度特性并不与试样内预存的裂隙总数有关,而与引起试样破坏的贯通裂隙数目(即控制性裂纹数目)有关;在中低加载速率条件下(应变速率为1.7×10-5~1.7×10-1 s-1),通过提高试样断裂韧度即可很好模拟裂隙试样的强度随加载速率的变化。 展开更多
关键词 岩石力学 滑移型裂纹模型 裂隙介质 非贯通裂隙 断裂韧度 速率效应
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强随机分布裂隙介质的二维逾渗规律研究 被引量:16
8
作者 冯增朝 赵阳升 吕兆兴 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z2期3904-3908,共5页
首先以介质中裂隙的方向分布为基础,将孔隙裂隙双重介质分为弱随机分布裂隙介质、分组分布裂隙介质、强随机分布裂隙介质3类。然后将岩体的主要渗流通道——裂隙引入到逾渗研究理论中,以裂隙数量分布分形规律的基础,建立了强随机分布裂... 首先以介质中裂隙的方向分布为基础,将孔隙裂隙双重介质分为弱随机分布裂隙介质、分组分布裂隙介质、强随机分布裂隙介质3类。然后将岩体的主要渗流通道——裂隙引入到逾渗研究理论中,以裂隙数量分布分形规律的基础,建立了强随机分布裂隙介质的逾渗模拟方法。通过数值计算的方法研究了强随机分布裂隙介质逾渗现象与逾渗规律,得到了以裂隙分形维数、裂隙数量分布初值、孔隙率为变量的逾渗阈值的数学表达式。 展开更多
关键词 岩石力学 强随机分布裂隙介质 孔隙裂隙双重介质 逾渗规律 裂隙分布
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单裂隙介质中的溶质运移研究综述 被引量:9
9
作者 程诚 吴吉春 +1 位作者 葛锐 叶明 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期502-508,共7页
总结了有关单裂隙介质中溶质运移的基本特点和实验研究的成果,得出影响单裂隙介质中溶质运移的几个重要因素,例如骨架扩散、弥散、表面吸附等,介绍了几个具有代表性的数学模型,同时对模型的有效性和局限性进行了初步讨论。
关键词 裂隙介质 溶质运移 数学模型 骨架扩散 弥散 表面吸附
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非贯通裂隙介质单轴受力条件下的损伤本构关系探讨 被引量:7
10
作者 陈蕴生 韩信 +3 位作者 李宁 马立新 蒲毅彬 廖全荣 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第A02期5926-5931,共6页
在对裂隙与孔隙、微裂隙两类不同层次损伤的演化特征与相互关系进行试验研究与分析的基础上,分别确定了表征这两类损伤的奇异损伤变量和分布损伤变量,推导了单轴压缩条件下非贯通裂隙介质损伤本构方程,并运用试验结果对其进行了验证。
关键词 岩土力学 非贯通裂隙介质 CT识别 细观损伤 损伤变量 损伤本构方程
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两种类型裂隙介质的弹性常数分析 被引量:11
11
作者 桂志先 贺振华 黄德济 《物探化探计算技术》 CAS CSCD 2000年第2期117-119,192,共4页
作者在 Hudson关于裂隙介质假设的条件下 ,分析了含随机取向裂隙介质和两组取向裂隙介质的弹性常数矩阵。结果表明 :含随机取向的裂隙介质等效于各向同性介质 ,含两组取向的裂隙介质为各向异性介质 。
关键词 弹性常数 裂隙介质 各向异性 地震勘探 地震波
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中国北方岩溶区含水岩溶裂隙介质的序列指示模拟研究 被引量:6
12
作者 陈鸿汉 朱远峰 邹胜章 《地球科学(中国地质大学学报)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期168-172,共5页
针对当前岩溶学研究领域中空隙位置定量预测和数学描述的难题 ,选择研究程度高、资料丰富、具有典型代表性的山东济南泉域的含水岩溶裂隙介质 ,运用序列指示条件模拟方法研究空隙间的连通性能 ,预测岩溶裂隙密集带和强径流带的位置 .研... 针对当前岩溶学研究领域中空隙位置定量预测和数学描述的难题 ,选择研究程度高、资料丰富、具有典型代表性的山东济南泉域的含水岩溶裂隙介质 ,运用序列指示条件模拟方法研究空隙间的连通性能 ,预测岩溶裂隙密集带和强径流带的位置 .研究表明 ,它既可给出其模拟数值的波动区间 ,且不同分位数值模拟图均能明显一致地指示出岩溶裂隙密集带和强径流带位置 ,尤其是当样本点较少时 ,也可获得几乎与样本点较多时的一致成果 ,从而为该方法的推广应用提供了广阔的领域 . 展开更多
关键词 岩溶裂隙介质 序列指示模拟 岩溶裂隙渗透系数 连通性 中国
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介质间流体交换对裂隙介质渗流的影响 被引量:3
13
作者 黄朝琴 姚军 +1 位作者 吕心瑞 李亚军 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期93-97,共5页
建立光滑可渗透平行板单裂隙新模型,以此为基础分析介质间流体交换对基质岩块渗透性和单裂隙导流能力的影响,推导出两者的等效渗透率修正公式,并对不同裂隙开度和间距下的裂隙介质渗透性进行分析,研究介质间流体交换对裂隙介质渗流的影... 建立光滑可渗透平行板单裂隙新模型,以此为基础分析介质间流体交换对基质岩块渗透性和单裂隙导流能力的影响,推导出两者的等效渗透率修正公式,并对不同裂隙开度和间距下的裂隙介质渗透性进行分析,研究介质间流体交换对裂隙介质渗流的影响。结果表明,当裂隙开度大于250μm或裂隙间距大于1.36cm时,可忽略介质间流体交换对裂隙介质渗流的影响。 展开更多
关键词 裂隙介质 流体交换 渗流 裂隙开度 裂隙间距
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单裂隙介质中核素迁移模型的解析解及其应用 被引量:5
14
作者 李寻 张土乔 李金轩 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1990-1994,共5页
为了解核素在裂隙介质中的迁移规律,应用双重介质理论,分别建立描述核素在裂隙域和基质域中迁移的基本微分方程,通过二者在裂隙域与基质域交接处流量和溶质的连续性,利用拉普拉斯变换推导出描述单裂隙中一端具有指数衰减注入源的解析解.... 为了解核素在裂隙介质中的迁移规律,应用双重介质理论,分别建立描述核素在裂隙域和基质域中迁移的基本微分方程,通过二者在裂隙域与基质域交接处流量和溶质的连续性,利用拉普拉斯变换推导出描述单裂隙中一端具有指数衰减注入源的解析解.以Th-229、Cs-135及Se-79为研究对象,利用该解析解预测了这些核素的相对浓度在裂隙域与基质域中随时间和空间的变化结果,模拟结果表明,该解析解可应用于裂隙介质中的核素迁移、地下水污染等研究. 展开更多
关键词 裂隙介质 核素迁移 双重介质 拉普拉斯变换
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裂隙介质弹性性质研究 被引量:4
15
作者 桂志先 贺振华 黄德济 《矿物岩石》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期208-210,共3页
波在介质中传播 ,主要是受介质的弹性性质的影响 ,在各向同性的岩石背景上 ,含有裂隙 ,岩石表现为各向异性 ,裂隙的形状不同 ,各向异性的性质也不同。本文在Hudson模型基础上 ,应用单散射理论 ,研究了垂直定向分布的裂隙介质 (EDA )、... 波在介质中传播 ,主要是受介质的弹性性质的影响 ,在各向同性的岩石背景上 ,含有裂隙 ,岩石表现为各向异性 ,裂隙的形状不同 ,各向异性的性质也不同。本文在Hudson模型基础上 ,应用单散射理论 ,研究了垂直定向分布的裂隙介质 (EDA )、水平分布的裂隙介质 (PTL )、正交裂隙介质 (ORA)、两组垂直斜交的裂隙介质 (EDA +EDA)等 4种类型裂隙介质的弹性性质 ,给出弹性参数计算公式 。 展开更多
关键词 裂隙介质 各向异必性 弹性参数 地震勘探 岩石 单散射理论 Hudson模型
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裂隙对非贯通裂隙介质强度与变形特性影响的研究 被引量:3
16
作者 陈蕴生 刘晟锋 +1 位作者 李宁 韩信 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2007年第7期207-212,共6页
采用类岩石材料水泥砂浆,制作成含有不同裂隙倾角和不同裂隙数目的非贯通裂隙模型试样,在岩石三轴、剪切复合机上进行单轴压缩试验研究,分析非贯通裂隙试件在单轴压缩条件下的破坏方式、变形和强度特性,并建立了其与非贯通裂隙倾角和裂... 采用类岩石材料水泥砂浆,制作成含有不同裂隙倾角和不同裂隙数目的非贯通裂隙模型试样,在岩石三轴、剪切复合机上进行单轴压缩试验研究,分析非贯通裂隙试件在单轴压缩条件下的破坏方式、变形和强度特性,并建立了其与非贯通裂隙倾角和裂隙数目的关系;加载的同时利用超声波检测仪进行声波测试,分析了其内部裂纹的扩展情况。试验结果表明,裂隙的存在使试件强度显著降低;试件中有无裂隙对其强度的影响明显大于裂隙角度的影响;试件强度一般随裂隙数量的增加而降低,但也与裂隙的位置有关;裂隙角度对强度的影响有随裂隙数量增加而减小的趋势。 展开更多
关键词 非贯通裂隙介质 变形与强度 单轴压缩试验 破坏方式 裂纹扩展
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多尺度裂隙介质中溶质运移研究进展 被引量:6
17
作者 黄勇 周志芳 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期500-504,共5页
总结了单裂隙尺度和网络裂隙尺度中溶质运移的基本特点、试验研究成果、裂隙交叉处的混合模式、数学模型以及模拟方法等.分析了裂隙介质中溶质运移试验研究的局限性,评价了各种数学模拟方法在实际应用中的优缺点,指出了溶质运移的研究... 总结了单裂隙尺度和网络裂隙尺度中溶质运移的基本特点、试验研究成果、裂隙交叉处的混合模式、数学模型以及模拟方法等.分析了裂隙介质中溶质运移试验研究的局限性,评价了各种数学模拟方法在实际应用中的优缺点,指出了溶质运移的研究特别是裂隙几何特征和交叉处的混合模式的研究还有待进一步完善. 展开更多
关键词 尺度 裂隙介质 溶质运移 弥散 质点追踪法
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基于各向异性流体替换的裂隙介质波传播特征研究 被引量:7
18
作者 唐杰 方兵 +1 位作者 孙成禹 邵婕 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期1-8,共8页
流体替换是利用地震资料进行地层各向异性特征分析和流体预测的基础。基于各向异性流体替换理论,研究了多孔隙垂直裂隙(HTI)介质中的波传播特性,分析了裂隙密度、法向与切向裂隙韧度比(ZN/ZT)以及流体饱和度的变化对多孔隙HTI介质的P波... 流体替换是利用地震资料进行地层各向异性特征分析和流体预测的基础。基于各向异性流体替换理论,研究了多孔隙垂直裂隙(HTI)介质中的波传播特性,分析了裂隙密度、法向与切向裂隙韧度比(ZN/ZT)以及流体饱和度的变化对多孔隙HTI介质的P波速度、横波分裂、各向异性参数以及反射系数特征的影响。研究表明,随着裂隙密度的增大,P波速度水平分量的减小量大于垂直分量的减小量;随着水饱和度的增加,各向异性参数减小,而P波速度和各向异性AVO梯度增大;不同的ZN/ZT对横波分裂的幅度和偏振方向有明显影响,在干燥与饱和状态下各向异性AVO梯度都随着ZN/ZT的增大而减小。 展开更多
关键词 裂隙介质 流体替换 各向异性 横波分裂 反射系数
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岩体裂隙介质各向异性耦合模型研究 被引量:4
19
作者 黄勇 陈静 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期171-174,共4页
将裂隙岩体看作是由主干裂隙和网络状裂隙共同构成的,分别用随机离散裂隙网络模型和等效连续介质模型描述裂隙中的水流运动,利用裂隙壁与岩块之间的水位连续和流量均衡将两模型耦合起来,建立各向异性离散-连续耦合模型,并给出了求解方法... 将裂隙岩体看作是由主干裂隙和网络状裂隙共同构成的,分别用随机离散裂隙网络模型和等效连续介质模型描述裂隙中的水流运动,利用裂隙壁与岩块之间的水位连续和流量均衡将两模型耦合起来,建立各向异性离散-连续耦合模型,并给出了求解方法.与其他耦合模型不同的是,各向异性离散-连续耦合模型采用了Monte-Carlo方法随机生成裂隙网络系统,具有随机性.通过算例比较了等效连续介质模型和离散-连续耦合模型对裂隙岩体渗流场影响模拟的差异.结果表明,裂隙间距和隙宽越大,2种模型模拟的差异越大. 展开更多
关键词 裂隙介质 各向异性 耦合模型 随机 MONTE-CARLO法
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裂隙介质中的多重裂隙网络渗流模型 被引量:14
20
作者 杜广林 周维垣 赵吉东 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第z1期1014-1018,共5页
提出了多重裂隙网络渗流模型的思想 ,即按各种地质结构在空间的展布规模 ,将裂隙岩体处理成离散的主干裂隙网络系统、分支裂隙网络系统和可以概化的等效网络系统 ,认为裂隙介质由它们构成。为了突出主干和分支网络的特殊性 ,提出了节理... 提出了多重裂隙网络渗流模型的思想 ,即按各种地质结构在空间的展布规模 ,将裂隙岩体处理成离散的主干裂隙网络系统、分支裂隙网络系统和可以概化的等效网络系统 ,认为裂隙介质由它们构成。为了突出主干和分支网络的特殊性 ,提出了节理单元模型并专门推导了节理单元的连续性方程。建立了多重裂隙网络渗流数学模型 ,并用一个简单的算例比较了它与传统模型在计算结果上的差异。 展开更多
关键词 裂隙介质 多重裂隙网络 渗流
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