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题名三维交叉裂隙渗流传质特性数值模拟
被引量：19
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作者
李博
黄嘉伦
钟振
邹良超
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机构
绍兴文理学院岩石力学与地质灾害实验中心
绍兴文理学院山体地质灾害与防治协同创新中心
斯德哥尔摩大学自然地理系
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第9期3670-3678,共9页
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基金
国家自然科学基金青年基金资助项目（No.51509154,No.51609136）
浙江省自然科学基金（No.LR19E090001）~~
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文摘
对交叉裂隙渗流传质特性的定量描述是研究整个裂隙网络渗透传质特性的基础。为真实模拟水流及溶质在三维交叉裂隙中的运移过程,首先通过三维轮廓仪获取天然岩石裂隙表面的形貌数据,再应用三维重构技术生成相应的三维交叉裂隙模型,随后求解Navier-Stokes方程,假定溶质运移满足Fick定律,模拟水流和溶质在三维交叉裂隙中的运移过程。通过对比粗糙裂隙模型与平行平板模型的模拟结果发现:粗糙度对流体的分布及流动状态存在显著的影响;不同进、出口工况下的流体流动及溶质运移状态亦表明:裂隙交叉的几何形貌会显著地影响溶质混合行为。这些结果表明,目前被广泛采用的平行平板模型在评估岩体内特别是交叉口的物质运移特性时将导致较大的偏差,在将来的研究中有必要针对裂隙交叉口的几何特征建立修正的模型以提高评估的准确性。
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关键词
三维交叉裂隙
渗流特性
传质特性
NAVIER-STOKES方程
佩克莱数
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Keywords
3D crossed fractures
fluid flow behaviour
solute transport behaviour
Navier-Stokes equation
Peclet number
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分类号
TU452
[建筑科学—岩土工程]
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题名岩体交叉裂隙几何特征对溶质运移的影响
被引量：1
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作者
乔丽苹
庞利磊
王者超
任梦梓
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机构
辽宁省油气地下储存工程研究中心
东北大学资源与土木工程学院
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出处
《岩土工程学报》
北大核心
2025年第6期1162-1170,共9页
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基金
国家自然科学基金面上项目(42177157)
辽宁省应用基础研究计划项目(2023JH2/101300153,2022JH2/101300127)
+1 种基金
辽宁省科学技术计划项目(2023JH1/10400003)
沈阳市科学技术计划项目(23-407-3-25,22-322-3-17)。
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文摘
交叉裂隙溶质运移特征是岩体裂隙网络溶质运移的基础。对流与水动力弥散是非反应性溶质运移的主要控制机制,佩克莱数被用来评估两者在非反应性溶质运移过程中的占比影响。通过改变注入流体的流速,改变交叉裂隙的粗糙度、交叉角、开度比等几何特征,采用有限元数值分析获得了佩克莱数与交叉裂隙几何特征对溶质运移特性的影响规律。研究表明:随流体流速增大,溶质运移由弥散主导转向对流主导,实际工程中全面考虑弥散效应有助于准确评估交叉处溶质的混合程度;粗糙度仅影响溶质到达出口处的运移时间;交叉角、开度比通过影响溶质分子扩散到不同出口分支的概率、优势流的流动路径,显著改变了交叉处溶质的混合程度;不同流量比通过影响交叉处流向出口分支的优势流位置,影响了交叉处溶质的混合。研究结论可为油气地下储存、垃圾填埋、核废料处置等地下工程中地下水污染物的防控治理提供理论依据。
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关键词
交叉裂隙
溶质运移
佩克莱数
水动力弥散
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Keywords
intersecting fracture
solute transport
Péclet number
hydrodynamic dispersion
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分类号
TU452
[建筑科学—岩土工程]
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