岩石水力学

岩土水力学的研究进展
• 四、岩溶介质渗流问题研究 • 1.岩溶含水层的结构和功能： • 法国Drogue团队 • 2.岩溶地下水流模型： • 岩溶地下水系统结构和功能研究是岩溶地 下水研究的基础，也是第一步。为了定量化描述 岩溶地下水特征，第二步是建立岩溶地下水系统 概念模型和数学模型。目前采用的模型有集中参 数模型和分布式模型。
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• 三、岩土介质与流体多场耦合机理与模型研究 • 1.岩土介质多种力耦合机理研究，包括岩土介质渗流与 应力耦合关系研究、渗流-温度-应力耦合关系研究、变 形-渗流-化学过程耦合关系研究、变形-渗流-溶质迁移生物过程耦合关系研究、细观尺度渗流-应力关系研究等； • 2.岩土介质多场耦合模型研究，重点研究渗流场-应力场 耦合模型、渗流场-温度场-应力场耦合模型、变形场-渗 流场-溶质运移场耦合模型、应力场渗流场-溶质运移场地球化学场耦合模型、变形场-渗流场-溶质运移场-生物 过程耦合模型，以及研究这些模型的数值解法和参数反 演方法，研究模型的灵敏度分析和随机性分析，已经模 型的预测问题等。
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• • • • • • 四、岩土水力学工程应用研究 1.在资源领域应用 2.在环境领域 源自文库.在岩土工程和矿山开采领域 4.在边坡工程中应用 5.在水利工程中应用
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• 一、孔隙介质渗流问题研究 • 1.在饱和孔隙介质渗流研究 • Henri Darcy,Jules-Juvenal Dupuit,Terzaghi,Charles Theis,Jacob,Hubbert,Biot,Jacob&Hantush,Sche idegger,Clough,Bear • 2.非饱和孔隙介质渗流研究 • Edgar Buckingham、Buckingham，Willard Gardner，Richards
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• 二、岩土介质渗流与物质迁移规律研究 • 1.岩土介质渗透定理、多孔连续介质渗透定理 （Darcy定理）、非饱和多孔连续介质渗透定理、 裂隙介质水力学定理（立方定理）、岩溶管道介 质水力学定理； • 2.岩土介质物质迁移规律研究，重点研究岩土介 质溶质迁移定理、岩土介质溶质迁移的对流弥散 模型等； • 3.岩土介质渗流数学模型和数值方法，主要研究 不同介质类型渗流数学模型和数值方法。
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• 一、岩土体介质特性研究 • 1.岩土体介质地质赋存及其渗流特征分析。首要任务是 从地质学角度分析岩土体的形成条件、地质构造和地质 改造； • 2.岩土体介质空隙特性研究，研究岩土体空隙的形成机 理、空隙的结构类型及不同类型空隙介质的渗流特征； • 3.岩土体介质的渗流特性研究，研究孔隙、裂隙和溶隙 的渗流系数的描述； • 4.地下水对岩土体介质力学性质的影响研究，定量研究 地下水对岩土体力学表达； • 5.岩土体渗透稳定性研究。
岩土水力学
----释义
背景----人类面临的严重问题
• 资源问题： • • • 环境问题： • • •
能源危机 粮食短缺 大气污染 水体污染 地下水污染等
由此派生出的研究领域—岩土方面
• • • • • 从生态环境角度看； 从矿产资源开采角度看； 从岩土工程角度看； 从地质灾害角度看； 从地球科学角度看。
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• 二、单裂隙渗流问题研究 • Lomize在室内进行了单裂缝水力学试验，用 实验方法证明了单裂隙岩石中地下水运动的立方 定律，即
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• 三、裂隙系统渗流研究 • 第一类岩体裂隙系统渗流模型，认为裂隙岩体是一种 具有连续介质性质的物质。把这种连续介质看成是由两 种介质组成，即以裂隙介质导水、孔隙岩块介质储水为 其特征，分别建立裂隙介质渗流模型与孔隙介质渗流模 型，用裂隙与孔隙岩块间水量交替公式连接组成耦合方 程式；（双重介质渗流模型） • 第二类岩土渗流模型，把岩体看成是由单一的按几何形 态有规律分布的裂隙介质组成，岩体中的岩块渗透性极 弱，可忽略。用裂隙水力学参数和几何参数来表征裂隙 岩体内渗透空间结构的具体布局。（岩体裂隙网络系统 渗流模型）
岩土水力学定义
• 岩土水力学是研究岩土体介质中流体（包括气体 和液体）与变形岩土体相互作用规律的科学。 • 一方面研究复杂岩土体介质中渗流和物质迁移 （多介质岩土体中流体的传力、传热和传质过程） 对岩土体介质力学性质的影响； • 另一方面研究受各种力场（渗流场、应力场、温 度场、溶质场、电场、生物地球化学场等）作用 下的变形岩土介质对其中渗流和物质迁移的影响。 • 涉及水文地质工程地质、岩土工程、环境科学与 工程、水利工程、石油工程、铁道工程、公路工 程、海洋工程、地震地质工程、板块动力学等。
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• 五、岩土体渗流与应力耦合研究
• • • • 1.饱和土渗流与变形研究 2.非饱和渗流与变形研究 3.岩石渗流与应力耦合关系研究 4.岩石渗流场与应力场耦合模型研究