三维裂隙网络与多孔介质渗流的等效

•其它系统
•裂隙渗流 •计算系统
•渗透张量
•
算例
•计算得到的各面流量（单位：m3/s）
流量 X向 Y向 Z向
T
B
F
H
L
R
5.76×10- 1.05×10- 1.12×10- 1.74×10- 6.96×10- 5.23×10-
7
7
6
6
8
7
2.08×10- 1.19×10- 1.99×10- 1.65×10- 1.68×10- 5.17×10-
• 本文提出的计算方法与通常意义上的求 解方法相比，具有计算次数少（仅需3次 计算），效率高的优势。
•
结论与展望
• 利用现场采集的 结构面数据和压 水试验成果数据 ，进行场景模拟 ，得到其渗透张 量。
•抽水试验的场景试验模拟示意图 •(La Pointe et al. 1996)
• 张量
•
三维裂隙网络与连续介质的 渗流等效方法
•计算得到的各面流量
流量
T
B
F
H
L
R
X向
qXT
qXB
qXF
qXH
qXL
qXR
Y向
qYT
qYB
qYF
qYH
qYL
qYR
Z向
qZT
qZB
qZF
qZH
qZL
qZR
•
算例
•简化后的裂隙网络(10m×10m×10m)
•
• 计算程序
•结构面网络 •生成系统
算例
图2 仅对续介质的 渗流等效方法
•
•沿ii旋转90度视图
图3 计算模型的边界条件
沿ii方向施加等水头边界，另两个方向为变水头边界
•
三维裂隙网络与连续介质的 渗流等效方法
1. 模型的边界条件断面视图
•
三维裂隙网络与连续介质的 渗流等效方法
• 推导
• 达西定律
三维裂隙网络与多孔介质渗 流的等效
•
引言
• 岩石（体）力学 岩石（体）水力学 结构面 介质
• 等效连续介质模型：试验和岩体结构面 调查，确定岩体的渗透性
• 张量分析方法
•
通常情况下渗透张量的确定方法
•
•K
•
•渗透张量分析图
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三维裂隙网络与连续介质的 渗流等效方法
•渗透张量椭球
•
• 三维裂隙网络与连续介质 的渗流等效方法
7
8
6
6
6
7
8.72×10- 1.38×10- 5.22×10- 3.68×10- 4.76×10- 1.87×10-
7
7
6
6
6
6
•
算例
• 相应的主渗透系数：
•
• 张量法的情况为： • 渗透张量
算例
• 主渗透系数：
•
结论与展望
• 对于一随机裂隙网络样本单元，可以通 过施加多组边界条件—其中一组对边存 在渗流梯度，另两组对边为自由梯度， 计算，得到与此相应的等效渗透张量。