基于单个裂隙的单元等效渗透系数张量

1

作者 周玉新 周志芳 +1 位作者 黄勇 王锦国 《金属矿山》 CAS 北大核心 2005年第11期37-39,62,共4页

根据流量等效原则和有限元法思想，提出了基于单个裂隙的单元等效渗透系数张量计算公式，为采用较为成熟的等效连续介质模型的理论和计算方法来解决离散网络模型和离散介质-连续介质耦合模型问题提供了有效的理论工具。模拟了主干裂隙... 根据流量等效原则和有限元法思想，提出了基于单个裂隙的单元等效渗透系数张量计算公式，为采用较为成熟的等效连续介质模型的理论和计算方法来解决离散网络模型和离散介质-连续介质耦合模型问题提供了有效的理论工具。模拟了主干裂隙的导水作用，计算结果合理，且不存在离散介质-连续介质耦合模型数学处理不易，二者之间水交换量难以确定的问题。 展开更多

关键词 单个裂隙 等效渗透系数张量 单元 主干裂隙 等效原则 主干裂隙 渗透系数张量 单元 连续介质模型 等效渗透系数 离散介质 耦合模型 有限元法

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裂隙岩体等效渗透系数张量数值法研究 被引量：11

2

作者 杨建平 陈卫忠 +1 位作者 吴月秀 谭贤君 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1183-1188,共6页

由于核废料地质储存、地热开采、深部油气开采的工程需求,裂隙岩体渗透性及其随着应力、温度的影响受到广泛关注。通过温度-渗流-应力耦合三轴仪对大理岩人工裂隙渗透率随应力及温度变化规律进行了试验研究,获得了大理岩闭合裂隙渗透率... 由于核废料地质储存、地热开采、深部油气开采的工程需求,裂隙岩体渗透性及其随着应力、温度的影响受到广泛关注。通过温度-渗流-应力耦合三轴仪对大理岩人工裂隙渗透率随应力及温度变化规律进行了试验研究,获得了大理岩闭合裂隙渗透率随应力、温度的变化趋势及受影响程度。在试验基础上,通过数值方法研究了裂隙岩体等效渗透系数的尺寸效应及各向异性,获得了该裂隙岩体的等效渗透系数REV及渗透张量。 展开更多

关键词 裂隙岩体 渗透率 应力 温度 等效渗透系数张量

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基于神经网络的大坝岩体渗透系数张量反演分析 被引量：8

3

作者 骆进军 李波 李立辉 《水电能源科学》 2008年第5期54-56,89,共4页

基于人工神经网络的非线性映射特性,在三维有限元计算基础上结合大坝原型观测资料,提出了坝区岩体渗透系数张量的反演方法。以某混凝土拱坝原型观测资料为例,反演了坝区岩体渗透系数张量。结果表明,该方法可行有效。

关键词 人工神经网络 大坝 岩体 渗透系数张量 反演分析

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拉应力条件下岩石细观力学本构模型和渗透系数张量研究(Ⅱ):各向异性渗透系数张量及算例 被引量：2

4

作者 韦立德 杨春和 徐卫亚 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1996-2000,共5页

建立了同时考虑微裂纹发展过程、渗透压和变形影响的岩石各向异性渗透系数张量,推导了所建立本构模型和渗透系数张量的单轴拉伸方程,并和实验结果进行了对比。结果表明,建立的本构模型能够反映岩石的弹性阶段、非线性强化阶段、应力跌... 建立了同时考虑微裂纹发展过程、渗透压和变形影响的岩石各向异性渗透系数张量,推导了所建立本构模型和渗透系数张量的单轴拉伸方程,并和实验结果进行了对比。结果表明,建立的本构模型能够反映岩石的弹性阶段、非线性强化阶段、应力跌落阶段和应变软化阶段的特征;能够很好地反映有渗流时岩石抗拉强度降低等渗流岩石力学特征;建立的渗透系数张量正确反映了随着岩石损伤的发展岩石中渗流的各向异性规律。该模型也适用于岩体。 展开更多

关键词 岩石力学 岩石 渗透系数张量 各向异性 损伤

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考虑应力状态的裂隙岩体渗透系数张量计算 被引量：7

5

作者 杨金保 李蕾 谢妮 《人民黄河》 CAS 北大核心 2013年第3期131-134,137,共5页

渗透系数张量的正确确定是进行大范围裂隙岩体渗流计算的基础。以实测岩体不连续面的几何特征和统计参数为基础,利用立方定律计算渗透系数张量时,还必须进行裂隙粗糙度、裂隙网络连通程度的修正,并考虑应力变化对渗透系数的影响。对取... 渗透系数张量的正确确定是进行大范围裂隙岩体渗流计算的基础。以实测岩体不连续面的几何特征和统计参数为基础,利用立方定律计算渗透系数张量时,还必须进行裂隙粗糙度、裂隙网络连通程度的修正,并考虑应力变化对渗透系数的影响。对取自丹江口水库库区的辉绿岩剪切裂隙进行了不同围压和裂隙水压力下的渗透试验,结果表明:裂隙的渗透系数与净围压的关系符合指数函数特征,而随着裂隙水压力的增大,裂隙面两侧基岩发生附加变形,导致渗透系数增大。在此渗流试验的基础上对渗透系数进行考虑三向应力和裂隙水压力变化的修正后,得到新的渗透系数张量计算公式。对丹江口水库库区某段裂隙岩体渗透系数张量的计算实例表明,修正后的渗透系数张量更符合实际。 展开更多

关键词 裂隙岩体 渗透系数张量 渗流-应力耦合 渗透试验 丹江口水库

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基于裂隙量测法的新立矿区工程岩体渗透性分析 被引量：1

6

作者 李国庆 马凤山 +2 位作者 邓清海 王成 王春山 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期54-57,91,共5页

新立矿区主要可采矿体分布于海底岩体中,查明矿区工程岩体的渗透特征对保障海底采矿安全具有十分重要的意义。在综合分析新立矿区水文地质工程地质特征的基础上,以现场调查的岩体结构面几何数据为基础,开发了渗透系数张量计算程序,计算... 新立矿区主要可采矿体分布于海底岩体中,查明矿区工程岩体的渗透特征对保障海底采矿安全具有十分重要的意义。在综合分析新立矿区水文地质工程地质特征的基础上,以现场调查的岩体结构面几何数据为基础,开发了渗透系数张量计算程序,计算了岩体综合渗透系数,根据前期的压水试验结果修正了计算结果,修正后的结果表明矿区-105,-135水平工程岩体整体上呈弱透水性,局部呈微透水性,-165水平岩体整体上呈微-弱透水性;岩体渗透性随深度的增加而降低。 展开更多

关键词 裂隙岩体 海底采矿 渗透系数张量 新立矿区

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渗透动水压力作用下裂隙岩体渗流与应力耦合分析 被引量：7

7

作者 王俊光 梁冰 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第S1期178-180,共3页

针对裂隙岩体的渗透水压力使岩体应力产生非常大变化,同时应力变化也影响裂隙岩体渗透性。考虑岩体渗流和应力耦合分析是研究地下水活动规律的首要问题。当岩体以裂隙为主,且其分布较密集时,可将岩体系统看作等效连续多相介质体系。运... 针对裂隙岩体的渗透水压力使岩体应力产生非常大变化,同时应力变化也影响裂隙岩体渗透性。考虑岩体渗流和应力耦合分析是研究地下水活动规律的首要问题。当岩体以裂隙为主,且其分布较密集时,可将岩体系统看作等效连续多相介质体系。运用等效连续介质理论,建立了等效连续岩体渗流与应力耦合分析的数学模型,充分考虑了渗透水压力和裂隙的存在对岩体应力及孔隙裂隙水压力变化产生的影响。给出了渗流场与应力场耦合分析的工程算例。 展开更多

关键词 裂隙岩体系统 渗透动水压力 渗透系数张量 等效连续介质 渗流与应力耦合分析

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低渗透各向异性裂隙岩体渗透性探讨 被引量：5

8

作者 钟金先 许模 张强 《中国农村水利水电》 北大核心 2010年第1期67-69,共3页

针对低渗透性裂隙岩体介质的各向异性特征,考虑并简要分析了实验室法、现场测试法、裂隙采样测量法和反演法确定裂隙岩体渗透张量的优缺点,提出了用现场测试修正裂隙采样测量裂隙岩体渗透张量的方法。获得了既能较好反映裂隙岩体渗透特... 针对低渗透性裂隙岩体介质的各向异性特征,考虑并简要分析了实验室法、现场测试法、裂隙采样测量法和反演法确定裂隙岩体渗透张量的优缺点,提出了用现场测试修正裂隙采样测量裂隙岩体渗透张量的方法。获得了既能较好反映裂隙岩体渗透特性的各向异性又能消除压水试验尺寸效应影响的修正渗透张量,从而使裂隙岩体的渗透性能得到真实的量化。将这种确定渗透张量的方法应用于黄河上游某水电站坝址区岩体渗透性计算中,应用结果表明,该方法能较好地反映坝址区的裂隙岩体的低渗透性及其各向异性特征,可为岩体渗透性分区及防渗帷幕的优化提供科学的参考依据。 展开更多

关键词 岩体渗透性 裂隙岩体 渗透系数张量 压水试验

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裂隙岩体渗透参数的实数编码遗传反演 被引量：1

9

作者 周玉新 周志芳 +1 位作者 黄勇 王锦国 《金属矿山》 CAS 北大核心 2004年第1期12-15,共4页

评述确定裂隙岩体渗透参数的方法。论述裂隙岩体渗透系数张量和裂隙等效水力宽度的确定方法及数值反演模型 ,实数编码遗传算法反演裂隙岩体渗透系数张量和裂隙等效水力宽度的主要过程 ,结合实际工程的分析表明 ,该方法可行 。

关键词 渗透系数张量 裂隙等效水力宽度 反演模型 实数编码遗传算法

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基于多孔非稳定抽水试验的缓倾层状含水层各向异性渗透参数计算 被引量：2

10

作者 江冰 唐一格 +1 位作者 夏强 许模 《成都理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期756-761,共6页

探讨通过多孔抽水试验的降深(s)-时间(t)关系获取水文地质参数中的各向异性参数。利用重庆市渝北区某场地砂岩含水层的多孔非稳定流抽水试验数据,结合非轴向各向异性渗透系数张量的理论,通过运用Matlab编程迭代计算了渗透系数张量的比... 探讨通过多孔抽水试验的降深(s)-时间(t)关系获取水文地质参数中的各向异性参数。利用重庆市渝北区某场地砂岩含水层的多孔非稳定流抽水试验数据,结合非轴向各向异性渗透系数张量的理论,通过运用Matlab编程迭代计算了渗透系数张量的比值及其主要方向。结果显示,2组试验结果所获得的数据较为吻合,渗透系数(K)张量的方向θ值范围为[8°,18°],Ky/Kx的取值范围为[7.5,13]。该结果证明了计算方法的适用性和合理性,运用该方法确定含水层各向异性渗透参数所需的核心参数为s-lnt直线在零降深上的截距。 展开更多

关键词 抽水试验 层状含水层 各向异性 渗透系数张量

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采场岩体边坡渗流的裂隙控渗特征 被引量：8

11

作者 周玉新 周志芳 +1 位作者 王锦国 黄勇 《金属矿山》 CAS 北大核心 2005年第4期53-55,71,共4页

裂隙岩体的渗透特性实质上是裂隙水力学问题,裂隙控制着岩体的渗透特性。大多数矿山岩体边坡,由于岩体裂隙发育较为密集,最大裂隙间距或平均裂隙间距与边坡的尺寸(通常高数百米)相比,一般都很小,流场区域体积远大于典型表征体单元REV体... 裂隙岩体的渗透特性实质上是裂隙水力学问题,裂隙控制着岩体的渗透特性。大多数矿山岩体边坡,由于岩体裂隙发育较为密集,最大裂隙间距或平均裂隙间距与边坡的尺寸(通常高数百米)相比,一般都很小,流场区域体积远大于典型表征体单元REV体积,因此采用等效连续介质模型是合理的,并且能反映裂隙各向异性渗透特征对渗流场的控制和影响作用。实例分析表明,裂隙分布形式影响着裂隙岩体的渗透系数张量;裂隙分布影响着裂隙岩体边坡的渗流场分布,自由面等势线形态和剖面等势线形态明显受裂隙发育方位的影响,自由面等势线的展布方向趋向裂隙发育优势走向,剖面等势线的展布方向趋向裂隙发育优势倾向。因此,采场岩体边坡渗流的基本特征是裂隙发育对渗流的控制性。 展开更多

关键词 采场岩体边坡 渗流 渗透系数张量 数学模型 有限元 裂隙岩体渗流

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李家峡大坝6号坝段坝基扬压力异常成因综合分析 被引量：6

12

作者 包腾飞 顾冲时 吴中如 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1460-1466,共7页

针对李家峡大坝6号坝段坝基扬压力产生异常的现象,建立了该坝及坝基的三维渗流有限元模型。详细介绍了模型中防渗帷幕及坝基、坝体排水孔模拟的方法,并且利用人工神经网络反演了岩体的渗透系数张量,对坝基进行了渗流有限元分析,分析不... 针对李家峡大坝6号坝段坝基扬压力产生异常的现象,建立了该坝及坝基的三维渗流有限元模型。详细介绍了模型中防渗帷幕及坝基、坝体排水孔模拟的方法,并且利用人工神经网络反演了岩体的渗透系数张量,对坝基进行了渗流有限元分析,分析不同防渗、排水以及基岩地质条件下的坝基渗流场,评估了各种因素对坝基渗流场的影响,结合坝基钻孔取芯、水质分析等试验成果,分析了扬压力异常的物理成因。研究结果表明,引起扬压力异常的原因是防渗帷幕局部存在缺陷,且帷幕前浅部岩层存在强透水带。建议对右岸6号坝段坝基进行灌浆处理,以阻断渗漏通道,提高防渗帷幕的阻水效果,并加强对渗水的抽排工作,以有效地降低扬压力。 展开更多

关键词 渗流 扬压力 异常 渗透系数张量 排水孔 防渗帷幕

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裂隙岩体地下水运动随机有限元分析方法 被引量：2

13

作者 周玉新 周志芳 +1 位作者 黄勇 王锦国 《金属矿山》 CAS 北大核心 2006年第3期71-73,共3页

根据单个裂隙的单元等效渗透系数张量的表达式,提出基于三维随机裂隙网络的裂隙岩体地下水运动随机性有限元分析方法并编制了相应的程序,算例分析表明,基于单元等效渗透系数张量,采用基于三维随机裂隙网络的裂隙岩体地下水运动随机性有... 根据单个裂隙的单元等效渗透系数张量的表达式,提出基于三维随机裂隙网络的裂隙岩体地下水运动随机性有限元分析方法并编制了相应的程序,算例分析表明,基于单元等效渗透系数张量,采用基于三维随机裂隙网络的裂隙岩体地下水运动随机性有限元分析方法分析三维随机裂隙网络地下水运动,反映了裂隙岩体地下水的随机性分布。 展开更多

关键词 单元等效渗透系数张量 三维随机裂隙网络 有限元方法和程序 地下水运动随机性

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边坡岩体疏干巷道排水动态过程的数值模拟 被引量：1

14

作者 杨天鸿 刘红元 +1 位作者 唐春安 申力 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期37-39,共3页

渗流数值计算是岩体排水设施和仿真模拟、动态分析、效果评价及预测的有效工具。应用边界元数值方法模拟研究了巷道疏干边坡地下水的动态过程。结果表明 ,岩体的渗透系数张量、可疏干孔隙率对疏干排水效果及其动态过程变化产生显著影响... 渗流数值计算是岩体排水设施和仿真模拟、动态分析、效果评价及预测的有效工具。应用边界元数值方法模拟研究了巷道疏干边坡地下水的动态过程。结果表明 ,岩体的渗透系数张量、可疏干孔隙率对疏干排水效果及其动态过程变化产生显著影响。同时可见边界元数值方法模拟断面尺寸较小的排水设施时 。 展开更多

关键词 疏干降压 边界元法 数值模拟 边坡 巷道 渗透系数张量 排水效果

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岩体稳定分析中的渗流模型与各参数计算

15

作者 董羽蕙 幸华 《科学技术与工程》 2009年第16期4709-4713,共5页

应力与渗流耦合作用下岩体的变形和破坏特征,与岩体结构、岩体的力学性质、渗流场有关,结合边坡的稳定分析模型,研究合理分析计算岩体的力学参数、渗透系数张量的方法。利用岩体质量分类系统和塑性破坏准则估算裂隙岩体的力学参数,计算... 应力与渗流耦合作用下岩体的变形和破坏特征,与岩体结构、岩体的力学性质、渗流场有关,结合边坡的稳定分析模型,研究合理分析计算岩体的力学参数、渗透系数张量的方法。利用岩体质量分类系统和塑性破坏准则估算裂隙岩体的力学参数,计算裂隙岩体的渗流系数,为岩体稳定分析奠定基础。 展开更多

关键词 岩体的变形破坏 岩体边坡稳定 岩体质量分类系统 裂隙岩体力学参数 渗透系数张量

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裂缝对渗流场影响的数值模拟方法研究 被引量：1

16

作者 高笑 李宗利 李洋 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2015年第5期222-228,共7页

【目的】研究裂缝对渗流场影响的数值模拟方法,为岩石、混凝土等材料裂缝渗流场的变化研究提供支持。【方法】在等效连续介质模型框架下提出渗透系数张量修正法,并基于流量等效原理推导出修正单元的渗透系数张量矩阵。应用有限元分析软... 【目的】研究裂缝对渗流场影响的数值模拟方法,为岩石、混凝土等材料裂缝渗流场的变化研究提供支持。【方法】在等效连续介质模型框架下提出渗透系数张量修正法,并基于流量等效原理推导出修正单元的渗透系数张量矩阵。应用有限元分析软件,分别建立裂缝位于构件边界和构件内部时的分析模型,应用渗透系数张量修正法得到的渗透系数张量表达式定义裂缝单元的渗透特性,将模拟所得渗流场与裂缝真实存在的数值分析结果进行比较,并通过改变修正单元的尺寸分析渗透系数张量修正法对单元尺寸的依赖性。【结果】修正单元为10倍裂缝宽度时,与精确解相比,各分析模型所得渗流量及相应断面孔隙水压的误差均小于0.5%。就单元尺寸依赖性而言,为满足工程精度要求,从渗流量角度分析,修正单元的尺寸应不大于600倍裂缝宽度;从孔隙水压角度分析,修正单元的尺寸应不大于200倍裂缝宽度。【结论】所建立的等效处理方法合理可行,当修正单元的尺寸不大于200倍裂缝宽度时,无论是渗流量还是孔隙水压,该处理方法均能满足工程精度要求。 展开更多

关键词 裂缝 渗流场 数值模拟 渗透系数张量修正法 单元尺寸

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