部分充填裂隙网络岩体的渗透特性分析

• 作者: 张斌 符文熹 郑双
• 来源期刊: 中国农村水利水电
• 学科: 工学
• 关键词: 充填介质 Navier-Stokes方程 Brinkman-extended Darcy方程 裂隙网络
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 水电建设
• 页码范围: 161-165,173
• 页数: 6页
• 分类号: TV139.1
• 语种: 中文

摘要

为研究充填裂隙网络岩体的渗透特性,结合Navier-Stokes方程和Brinkman-extended Darcy方程,构建了部分充填条件下的单裂隙渗透模型,推导了单裂隙渗流场分布特征,给出单裂隙渗流量的解析解,无充填的情况下该解析解可简化为立方定理表达式;后基于裂隙网络渗流原理,构建含充填介质裂隙岩体渗流网络的数学模型,并通过算例探讨了充填介质对裂隙岩体渗透特性的影响.算例结果表明:在相同裂隙宽度条件下,相比于立方定理,利用半充填裂隙岩体数学模型计算得到的渗流量减少约36.44％,充填介质对裂隙渗透特性具有显著影响;并且随着充填介质渗透率K减小、裂隙填充比β增大,裂隙渗流量逐渐减小.同时充填物的存在会导致充填裂隙的水力比降增加,进而渗流流速增大,局部发生冲刷侵蚀破坏的可能性提高,影响裂隙岩体的整体强度.