非均匀多孔介质等效渗透率的普适表达式

• 作者: 刘晓丽 张东 王恩志
• 来源期刊: 水文地质工程地质
• 关键词: 多孔介质 达西定律 连续介质 渗透率分布函数 数值模拟
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 重大自然灾害监测预警与防范专栏
• 页码范围: 35-42
• 页数: 8页
• 分类号: TV139.14
• 语种: 中文
• DOI: 10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.202003065

摘要

多孔介质渗流是普遍的物理过程,涉及地下工程、地热开采、环境工程等各行各业,尤其是工程建设,常面临防渗问题.由于地质条件的复杂性,工程区域地层受到成岩、压实、风化、生物作用等各种影响,故渗流性质复杂,常需要对建设区域的渗流状况进行数值模拟,从而为工程的设计施工提供决策依据.数值仿真结果依赖于对地层介质关键参数的选取,但目前工程多将其视为均匀介质处理,对于介质的非均匀特性考虑较少.文章旨在研究非均质多孔介质渗透率空间分布与等效渗透率的关系.基于连续介质假定、达西定律以及非均匀多孔介质渗透率空间分布函数,建立一维到三维的达西渗流问题模型,通过求解偏微分方程和理论推导,得到基于渗透率空间分布函数的等效渗透率理论表达式,并与有限元计算的数值解进行对比分析,结果表明理论值和数值解误差很小,证明等效渗透率的表达式的合理性.利用该成果可通过多点局部渗透率的测定构建渗透率空间分布函数,从而对整体渗流区域的渗透性质进行快速计算和评估,从而简化异常复杂的工程地质模型以减少计算量需求,对于工程仿真的快速计算和结果评估有重要意义.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王恩志	清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室	77	1717	24.0	39.0
2	刘晓丽	清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室	45	387	11.0	19.0
3	张东	清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室	2	0	0.0	0.0