岩体离散裂隙网络的非饱和渗流数值分析

• 作者: 刘艳章 叶祖洋 姜清辉 孙辅庭 程爱平 胡少华
• 来源期刊: 岩土力学
• 关键词: 裂隙网络 非饱和 渗流 有限元
• 年，卷（期）: 2017,（11）
• 所属期刊栏目: 数值分析
• 页码范围: 3332-3340
• 页数: 9页
• 分类号: P642
• 语种: 中文
• DOI: 10.16285/j.rsm.2017.11.032

摘要

针对裂隙岩体的非饱和渗流问题,基于离散裂隙网络模型并结合非饱和Darcy定律、Richards方程、非饱和本构模型以及Signorini型饱和-非饱和互补溢出边界,提出了离散裂隙网络非饱和渗流问题的数学模型.采用有限单元法建立了裂隙网络非饱和渗流模型的数值求解格式和对应的迭代算法.通过与矩形坝稳定渗流、一维竖直裂隙非饱和入渗以及室内二维瞬态排水渗流的试验、数值及理论结果对比分析,验证了文中算法的有效性;根据流量等效原则,指出了裂隙网络模型应用于求解连续介质非饱和渗流问题的有效性.验证了该算法对于求解裂隙边坡降雨入渗问题的可靠性,揭示了降雨入渗过程裂隙网络流量分布的非均匀性及裂隙产状对降雨入渗流动具有重要的控制作用.