含裂隙孔隙介质中纵波传播特征研究 被引量：2

1

作者 杜伟 邓继新 +1 位作者 曲寿利 王世星 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期339-346,331,共8页

基于准静态孔隙弹性理论和White模型,给出了垂直于层面传播纵波的频散方程。在周期性层状孔隙介质中采用具有高孔隙度的柔性层表征裂隙从而构成裂隙孔隙介质,利用周期性层状孔隙介质的频散方程并综合线性滑动裂隙模型,推导出裂隙孔隙介... 基于准静态孔隙弹性理论和White模型,给出了垂直于层面传播纵波的频散方程。在周期性层状孔隙介质中采用具有高孔隙度的柔性层表征裂隙从而构成裂隙孔隙介质,利用周期性层状孔隙介质的频散方程并综合线性滑动裂隙模型,推导出裂隙孔隙介质中垂直于裂隙传播纵波的等效介质模型。裂隙孔隙介质中介观尺度上的流体流动作用所引起的纵波速度频散与衰减值远高于Biot流作用,特征频率或衰减峰值通常可位于地震频段。介质中纵波速度频散及逆品质因子均会随裂隙弱度(密度)的增大而增大,背景孔隙介质的渗透率与粘度以及裂隙的间隔与弱度共同决定特征频率的大小。 展开更多

关键词 裂隙孔隙介质 介观尺度 孔隙流体流动 速度频散 衰减

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裂隙-孔隙双重介质模型下的复杂裂隙岩体示踪传质特性 被引量：1

2

作者 宁佳祺 冯子军 高祺 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第7期2904-2913,共10页

为了深入研究地热储层中采灌井间的连通性及水力联系,使用COMSOL Multiphysic构造裂隙-孔隙双重介质数值模型,对深部裂隙岩体渗流及示踪运移进行模拟。分析了裂隙岩体中与主流线方向呈不同倾角的裂隙组的开度、岩体基质的扩散系数和渗... 为了深入研究地热储层中采灌井间的连通性及水力联系,使用COMSOL Multiphysic构造裂隙-孔隙双重介质数值模型,对深部裂隙岩体渗流及示踪运移进行模拟。分析了裂隙岩体中与主流线方向呈不同倾角的裂隙组的开度、岩体基质的扩散系数和渗透率对示踪剂突破曲线(breakthrough curve, BTC)的影响。结果表明:裂隙内水的对流是影响浓度运移的主要因素;随着裂隙开度增大,示踪剂运移的速率和峰值浓度增大,且示踪剂运移受裂隙开度的影响程度随裂隙组倾角增大而呈减小趋势;岩体基质扩散系数和渗透率对示踪剂的浓度时空分布影响显著;随着基质扩散系数增大,示踪剂迁移的延迟效应提高;随着基质渗透率增大,储层的压力和浓度分布各向异性降低,出口边界处的浓度分布更加均匀。 展开更多

关键词 裂隙-孔隙双重介质模型 示踪运移 对流扩散 突破曲线

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低渗透孔隙-裂隙介质气体非线性渗流运动方程 被引量：29

3

作者 邓英尔 谢和平 +1 位作者 黄润秋 刘慈群 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期1-4,共4页

已有的煤层气渗流研究基于达西定律,而实验表明低渗透介质气体渗流为非线性流。采用实验、理论与计算相结合的方法建立低渗透孔隙-裂隙介质气体非线性渗流运动方程。实验结果表明,低渗透孔隙-裂隙介质气体渗流曲线是从较低压力梯度下的... 已有的煤层气渗流研究基于达西定律,而实验表明低渗透介质气体渗流为非线性流。采用实验、理论与计算相结合的方法建立低渗透孔隙-裂隙介质气体非线性渗流运动方程。实验结果表明,低渗透孔隙-裂隙介质气体渗流曲线是从较低压力梯度下的凹形曲线至较高压力梯度下的直线,是连续变化的曲线,直线延长线不通过坐标原点,存在拟启动压力梯度。根据该普遍特征,建立了非线性渗流运动方程。其参数量纲与物理意义清楚,运动方程计算的理论曲线与实验结果吻合很好,达西定律是运动方程的特例,运动方程可运用于低渗透孔隙-裂隙介质气体渗流理论及开发计算研究。 展开更多

关键词 低渗透 孔隙-裂隙介质 非线性渗流

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裂隙开度的压力溶解对双重孔隙介质热-水-应力耦合影响的有限元分析 被引量：11

4

作者 张玉军 张维庆 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1269-1275,共7页

为了考虑应力拉压和压力(化学)溶解对裂隙开度的综合影响,对所建立的双重孔隙-裂隙介质热-水-应力耦合模型中裂隙开度的计算模型作了改进。通过一个假定的高放废物地质处置库算例,就岩体裂隙开度变化的3种工况,分析了岩体中的温度、孔(... 为了考虑应力拉压和压力(化学)溶解对裂隙开度的综合影响,对所建立的双重孔隙-裂隙介质热-水-应力耦合模型中裂隙开度的计算模型作了改进。通过一个假定的高放废物地质处置库算例,就岩体裂隙开度变化的3种工况,分析了岩体中的温度、孔(裂)隙水压力、地下水流速和主应力的变化、分布情况。结果显示:3种工况的计算域中温度场基本相同;孔(裂)隙水渗流场形态相似,但其量值有一定差别;工况1的裂隙开度在应力和压力(化学)溶解的共同作用下闭合量最大,负孔(裂)隙水压力增值最高;核废物的释热效应明显地改变了岩体自重应力场的水平分量,但对其垂直分量影响较小。 展开更多

关键词 双重孔隙-裂隙介质 裂隙开度 压力溶解 热-水-应力耦合 有限元分析

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热-水-应力-迁移耦合条件下双重孔隙-裂隙介质的抗剪强度及有限元分析 被引量：6

5

作者 张玉军 琚晓冬 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期877-884,共8页

考虑裂隙的连通率、间距、孔隙基质和裂隙材料在表征单元(REV)中的体积分数,并假定双重孔隙-裂隙介质的等效内摩擦角保持常数,而等效黏聚力是固有黏聚力、等效塑性应变、基质吸力、溶质浓度及温度的函数,提出了一种在热-水-应力-迁移耦... 考虑裂隙的连通率、间距、孔隙基质和裂隙材料在表征单元(REV)中的体积分数,并假定双重孔隙-裂隙介质的等效内摩擦角保持常数,而等效黏聚力是固有黏聚力、等效塑性应变、基质吸力、溶质浓度及温度的函数,提出了一种在热-水-应力-迁移耦合条件下确定表征单元内任一平面上等效的黏聚力及内摩擦角的方法。针对一个假定的位于非饱和双重孔隙-裂隙岩体中的高放废物地质处置模型进行了数值模拟及分析。结果表明,基质吸力对于等效黏聚力的增强作用大于等效塑性应变和溶质浓度的减弱作用,使得等效黏聚力得到了提高,故减少了围岩中的塑性区;由此岩体应力、孔(裂)隙水压力及流速、孔(裂)隙溶质浓度的分布及量值也发生相应的改变。 展开更多

关键词 热-水-应力-迁移耦合 双重孔隙-裂隙介质 抗剪强度 有限元分析

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裂隙贯通率对双重孔隙介质热-水-应力耦合现象影响的有限元分析 被引量：3

6

作者 张玉军 张维庆 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期3743-3750,共8页

为探讨裂隙的贯通率对于耦合的温度场、渗流场和应力场的作用,应用所建立的遍有节理岩体双重孔隙-裂隙介质热-水-应力耦合模型,以一个假定的位于非饱和地层中的高放废物地质处置库为算例,针对裂隙和孔隙的贯通率不同的4种工况进行了二... 为探讨裂隙的贯通率对于耦合的温度场、渗流场和应力场的作用,应用所建立的遍有节理岩体双重孔隙-裂隙介质热-水-应力耦合模型,以一个假定的位于非饱和地层中的高放废物地质处置库为算例,针对裂隙和孔隙的贯通率不同的4种工况进行了二维有限元数值分析,考察了围岩中的温度、负的孔隙和裂隙水压力、地下水流速、孔隙及裂隙的渗透系数修正因子和应力的变化、分布情况。结果显示,由于裂隙贯通率的差异使得双重介质的刚度不同,引起岩体中应力状态及水平的改变,从而影响到孔隙、裂隙的孔隙率及渗透系数的量值,并导致孔隙水和裂隙水的压力大小、分布以及水流速度的变化。 展开更多

关键词 裂隙贯通率 双重孔隙-裂隙介质 热-水-应力耦合 有限元分析

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孔隙-裂隙双重变形介质中的油水两相流动理论研究 被引量：1

7

作者 马利成 唐汝众 +1 位作者 仝兴华 薛世峰 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期95-99,共5页

在连续介质力学理论架构下,文章建立了饱和油水两相渗流与变形孔隙-裂隙双重介质耦合作用的理论来模拟裂隙砂岩储层中的油-水渗流,提出了基于双孔隙固相系统变形与油水两相渗流的全耦合力学模型;在对力学模型给予适当简化的基础上,应用... 在连续介质力学理论架构下,文章建立了饱和油水两相渗流与变形孔隙-裂隙双重介质耦合作用的理论来模拟裂隙砂岩储层中的油-水渗流,提出了基于双孔隙固相系统变形与油水两相渗流的全耦合力学模型;在对力学模型给予适当简化的基础上,应用解耦的有限元数值解方法对裂隙储层的两相流体压力、饱和度以及储层变形等参数进行了数值模拟;结果表明,裂隙储层流体运动主要由裂隙变形、油/水的PVT特性所决定。 展开更多

关键词 微裂缝性岩层 孔隙-裂隙双重介质 饱和油水两相渗流 耦合理论模型

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基于嵌套思路的饱和孔隙-裂隙介质本构理论 被引量：1

8

作者 胡亚元 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期19-29,共11页

为了指导本构建模工作,需要建立饱和孔隙-裂隙介质的一般本构理论框架.首先,从混合物理论和嵌套思路出发,获得饱和孔隙-裂隙介质的能量平衡方程.其次,根据热力学功共轭特性确定了饱和孔隙-裂隙介质本构方程的应变状态变量和应力状态变量... 为了指导本构建模工作,需要建立饱和孔隙-裂隙介质的一般本构理论框架.首先,从混合物理论和嵌套思路出发,获得饱和孔隙-裂隙介质的能量平衡方程.其次,根据热力学功共轭特性确定了饱和孔隙-裂隙介质本构方程的应变状态变量和应力状态变量.再次,根据热力学局部平衡假定,获得饱和孔隙-裂隙介质的自由能势函数一般本构方程.最后,从一般自由能势函数本构方程出发,获得孔隙骨架和裂隙骨架变形相互耦合的各向同性线弹性方程.当孔隙骨架和裂隙骨架变形解耦时,该方程能够退化到Khalili线弹性方程.研究表明,在小应变情况下固相应变可分解为裂隙骨架应变、孔隙骨架应变与固相材料体应变之和;当混合物均匀化响应原理成立和流相材料本构模型与单相一致时,裂隙骨架应变、孔隙骨架应变、固相材料体应变、裂隙流相材料体应变和孔隙流相材料体应变分别唯一决定裂隙介质有效应力、孔隙介质有效应力、固相材料真实压力、裂隙孔压和孔隙孔压;当自由能函数是状态变量的二次函数时,可获得线弹性本构模型. 展开更多

关键词 混合物理论 饱和孔隙-裂隙介质 状态变量 能量平衡方程 本构方程

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裂隙-孔隙双重介质Darcy-Forchheimer耦合流动模拟方法及工程应用 被引量：12

9

作者 熊峰 姜清辉 +1 位作者 陈胜云 胡小川 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2037-2045,I0010,F0003,共11页

针对裂隙-孔隙双重介质非线性渗流问题,采用压力交换函数描述孔隙Darcy渗流和裂隙Forchheimer渗流耦合特性,推导了渗流方程有限体积的数值格式,并编制了相应的计算程序。通过与单裂隙和相交裂隙渗流的Frih和Arraras解对比,验证了新方法... 针对裂隙-孔隙双重介质非线性渗流问题,采用压力交换函数描述孔隙Darcy渗流和裂隙Forchheimer渗流耦合特性,推导了渗流方程有限体积的数值格式,并编制了相应的计算程序。通过与单裂隙和相交裂隙渗流的Frih和Arraras解对比,验证了新方法的合理性。对富水深埋裂隙型围岩隧道非线性渗流问题的计算表明,所提算法对复杂裂隙系统问题具有很强的适用性。进一步分析隧道围岩渗流特征:越接近隧道位置,水压梯度越大,流量也越大;隧道周围水压梯度呈现“底部大,顶部小”的特点,最大相差2.5倍,因此隧道底部的流量大于顶部流量;裂隙方向均匀性和密度是影响隧道围岩水力特性的重要因素。在一定水力梯度下,裂隙方向越集中于水力梯度方向且密度越大时,围岩导水性越大,隧道流量越大,越容易发生涌水事故。研究成果为裂隙型围岩隧道防水设计及工程实践提供参考。 展开更多

关键词 裂隙-孔隙双重介质 Darcy-Forchheimer耦合流动 有限体积法 隧道非线性渗流

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二重孔隙介质地下水溶质运移模型应用研究 被引量：2

10

作者 赵全升 戴其祥 +1 位作者 吕月娥 孔范龙 《青岛海洋大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2003年第5期680-686,共7页

为比较准确地模拟二重孔隙介质地下水溶质运移 ,本文依据二重孔隙介质法 ,分别对孔隙岩块和裂隙介质建立相应的溶质运移模型 ,将孔隙岩块视为作用于裂隙介质的源或汇 ,对反映岩块和裂隙介质之间物质交换的耦合项进行了数学推导。应用本... 为比较准确地模拟二重孔隙介质地下水溶质运移 ,本文依据二重孔隙介质法 ,分别对孔隙岩块和裂隙介质建立相应的溶质运移模型 ,将孔隙岩块视为作用于裂隙介质的源或汇 ,对反映岩块和裂隙介质之间物质交换的耦合项进行了数学推导。应用本文方法在济南地区建立起二重孔隙介质溶质运移模型。研究结果表明 。 展开更多

关键词 地下水 溶质运移模型 裂隙-孔隙介质 二重孔隙介质

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双重孔隙介质THMM耦合模型及其有限元分析 被引量：4

11

作者 张玉军 张维庆 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期660-669,共10页

建立了一种饱和-非饱和遍有节理岩体的双重孔隙-裂隙介质热-水-应力-迁移耦合模型,其特点是应力场和温度场是单一的,但具有不同的孔隙渗流场、裂隙渗流场和孔隙浓度场、裂隙浓度场,以及可考虑裂隙的组数、间距、方向、连通率和刚度对本... 建立了一种饱和-非饱和遍有节理岩体的双重孔隙-裂隙介质热-水-应力-迁移耦合模型,其特点是应力场和温度场是单一的,但具有不同的孔隙渗流场、裂隙渗流场和孔隙浓度场、裂隙浓度场,以及可考虑裂隙的组数、间距、方向、连通率和刚度对本构关系的影响;并开发了相应的二维有限元程序.针对一个假定的高放废物地质处置库,就岩体为非饱和双重孔隙-裂隙介质和放射性核素泄漏的情况进行了数值分析,考察了岩体中的温度、负孔隙水压力、饱和度、地下水流速、核素浓度和主应力的状态.结果显示:孔隙和裂隙中的负水压力及核素浓度呈现不同的变化、分布;尽管裂隙水饱和度平均仅为孔隙水饱和度的1/10,但因裂隙的渗透系数比孔隙的渗透系数大4个数量级,故裂隙中地下水的流速约是孔隙中相应值的3倍;孔隙和裂隙中核素浓度的量值接近. 展开更多

关键词 遍有节理岩体 双重孔隙-裂隙介质 热-水-应力-迁移耦合 模型 有限元分析

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考虑基质渗透性的粗糙单裂隙非达西流动特性研究 被引量：2

12

作者 朱寅斌 李长冬 +3 位作者 周佳庆 项林语 姜茜慧 朱文宇 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期601-611,共11页

粗糙单裂隙及其周围岩石基质是组成复杂岩体裂隙网络的基本单元,了解其中发生的流体流动行为具有重要意义。通过直接求解Navier-Stokes(N-S)方程开展三维粗糙单裂隙和裂隙-孔隙双重介质模型的渗流模拟工作,研究了裂隙表面粗糙度、匹配... 粗糙单裂隙及其周围岩石基质是组成复杂岩体裂隙网络的基本单元,了解其中发生的流体流动行为具有重要意义。通过直接求解Navier-Stokes(N-S)方程开展三维粗糙单裂隙和裂隙-孔隙双重介质模型的渗流模拟工作,研究了裂隙表面粗糙度、匹配性和基质渗透性对粗糙单裂隙中发生的非达西流动的影响规律。结果表明:Forchheimer方程可以准确描述双重介质模型中粗糙单裂隙流体流量与压力梯度间的非线性关系;表面粗糙度和不匹配性的增大会加剧裂隙内部开度分布的不均匀性,增大裂隙的流动阻力而促进非达西流动的发生;可渗透基质会使得裂隙过流能力增强,通过粗糙单裂隙的流量最多可增大约14%,这会抑制非达西流动的发生;基质渗透性对裂隙过流能力增长的影响程度与表面粗糙度和不匹配性呈正相关。 展开更多

关键词 粗糙单裂隙 裂隙-孔隙双重介质模型 非达西流动 渗流数值模拟 表面粗糙度 匹配性

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西部典型侏罗系富煤区含水介质条件与水动力学特征 被引量：20

13

作者 徐智敏 高尚 +4 位作者 孙亚军 崔思源 张梦飞 陈忠胜 吴江峰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期444-451,共8页

以位于吐哈盆地的大南湖矿区为例,结合该区侏罗系含煤地层渗透性好、富水性强、静储量大等典型特征,采用现场取样、压汞实验、扫描电镜等手段,系统研究了侏罗系西山窑组含水层的沉积环境、宏观地层结构、细观孔隙结构等含水介质特征;通... 以位于吐哈盆地的大南湖矿区为例,结合该区侏罗系含煤地层渗透性好、富水性强、静储量大等典型特征,采用现场取样、压汞实验、扫描电镜等手段,系统研究了侏罗系西山窑组含水层的沉积环境、宏观地层结构、细观孔隙结构等含水介质特征;通过现场抽水试验及室内数据处理分析,研究了该含水层的循环条件及水动力特征。结果表明:研究区侏罗系含水层具有典型的隐伏古湖床沉积环境及高孔隙度、强渗透性、"孔隙-裂隙"双重含水介质共存的特殊水文地质结构特征;区域上,侏罗系含水层补给水源充沛,结合侏罗系含水层的双重介质特征,表现出具有明显滞后效应的水动力学特征,通过Boulton模型对水文地质参数进行校正,经现场试验,更符合该区地下水运动的实际规律。研究成果初步揭示了吐哈盆地富煤区由于地质沉积环境及岩性差异所导致的侏罗系含水介质结构及地下水动力场的特殊性。 展开更多

关键词 侏罗系 “孔隙-裂隙”双重介质 水动力特征 滞后效应 顶板防治水

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瓦斯脱附扩散迟滞压力及双重孔隙煤体窜流函数 被引量：3

14

作者 刘清泉 褚鹏 +4 位作者 黄文怡 吕彪 王亮 张保勇 刘嫄嫄 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期870-882,共13页

煤中瓦斯运移要经过脱附-扩散-渗流等贯序环节才能进入钻孔或巷道。大量有关残存瓦斯含量、煤的瓦斯吸附解吸残余变形及吸附解吸迟滞的研究显示,煤中瓦斯脱附扩散过程较吸附扩散过程存在不可忽略的附加阻力,其大小由扩散路径长度及复杂... 煤中瓦斯运移要经过脱附-扩散-渗流等贯序环节才能进入钻孔或巷道。大量有关残存瓦斯含量、煤的瓦斯吸附解吸残余变形及吸附解吸迟滞的研究显示,煤中瓦斯脱附扩散过程较吸附扩散过程存在不可忽略的附加阻力,其大小由扩散路径长度及复杂度所控制。脱附扩散附加阻力影响基质系统与裂隙系统间的质量交换,但当前被广泛使用的双重孔隙煤体瓦斯运移模型并未考虑其影响,用于瓦斯抽采流场特性的理论分析时将使瓦斯含量被低估。基质系统与裂隙系统间的质量交换也被称为窜流,窜流函数是计算基质系统与裂隙系统间质量交换量/速率的关键函数。为了修正煤层瓦斯运移模型,开展了以煤粒(煤柱)吸附解吸等温测试模拟裂隙压力恒定的窜流试验,提出了瓦斯脱附扩散迟滞压力用于定量评价附加阻力,修正了双重孔隙煤体窜流函数,并同试验结果进行了对比验证。获得如下成果:明确了瓦斯脱附扩散迟滞压力的概念与物理意义;当最大吸附平衡压力相同时,降压过程中瓦斯脱附扩散迟滞压力随粒径增大而增大,对于同一样品,瓦斯脱附扩散迟滞压力随压降值的增大而减小;使用修正模型模拟煤柱瓦斯解吸过程与试验获得的等温解吸数据匹配度较好,R;可达98.2%。随着开采深度增加,地应力增大,煤的基质尺度将大幅增大,脱附扩散迟滞压力对于煤层瓦斯运移的影响将更加显著,通过技术手段减小脱附扩散迟滞压力应成为深部煤层瓦斯治理或煤层气开发需深入研究的问题之一。 展开更多

关键词 瓦斯运移 孔隙-裂隙二重介质 脱附扩散迟滞压力 窜流函数

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应力腐蚀和压力溶解引起的裂隙开度-刚度变化对THMM耦合过程影响的数值模拟 被引量：1

15

作者 张玉军 徐刚 杨朝帅 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期559-567,共9页

在使用Yasuhara等建立的裂隙开度的应力腐蚀和压力溶解模型的基础上,考虑裂隙闭合量对裂隙刚度的影响,针对一个假设的位于非饱和双重孔隙-裂隙岩体中且有核素泄漏的高放废物地质处置模型,拟定两种计算工况:(1)裂隙的刚度系数是裂隙闭合... 在使用Yasuhara等建立的裂隙开度的应力腐蚀和压力溶解模型的基础上,考虑裂隙闭合量对裂隙刚度的影响,针对一个假设的位于非饱和双重孔隙-裂隙岩体中且有核素泄漏的高放废物地质处置模型,拟定两种计算工况:(1)裂隙的刚度系数是裂隙闭合量的线性函数;(2)裂隙刚度为常数,进行热-水-应力-迁移耦合的二维有限元数值模拟,考察了岩体中的温度、裂隙开度的闭合速率、闭合量、孔(裂)隙水压力、地下水流速、核素浓度、裂隙刚度和正应力的变化、分布等情况。结果表明,两种工况岩体中的温度场、孔(裂)隙水压力、地下水流速、核素浓度无明显差别;裂隙闭合基本由应力腐蚀产生;在相同计算时间内两种工况的裂隙闭合量较为接近,工况1略大;工况1中离玻璃固化体越近,裂隙刚度值越高,并且在玻璃固化体附近的应力值较大,且集中程度较高。 展开更多

关键词 应力腐蚀 压力溶解 双重孔隙-裂隙介质 裂隙刚度 热-水-应力-迁移耦合分析

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裂隙岩体非饱和渗流问题的研究 被引量：1

16

作者 刘新荣 刘立平 姜德义 《矿业安全与环保》 北大核心 2000年第6期12-13,15,共3页

发展了“孔隙--裂隙”二重介质模型；研究了裂隙岩体非饱和渗流问题；推导出了裂隙岩体非饱和渗流方程；并结合边坡稳定中的渗流问题进行了分析应用。

关键词 裂隙岩体 非饱和渗流 孔隙-裂隙二重介质模型 边坡 稳定性

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三氯乙烯在双重介质中的泄漏挥发实验研究

17

作者 万长园 王慧芳 王明玉 《中国环境科学》 2025年第9期5143-5151,共9页

利用典型双重介质物理模拟实验和有限差分方法揭示隙宽和孔隙度对TCE(三氯乙烯)挥发的定性影响,并分析根据4种经验模型计算的有效扩散系数及其对应的挥发通量的差异,同时推算非水溶相(Napl)TCE对挥发的贡献.发现由3~5mm砂石构成的透水块... 利用典型双重介质物理模拟实验和有限差分方法揭示隙宽和孔隙度对TCE(三氯乙烯)挥发的定性影响,并分析根据4种经验模型计算的有效扩散系数及其对应的挥发通量的差异,同时推算非水溶相(Napl)TCE对挥发的贡献.发现由3~5mm砂石构成的透水块(P5)搭建而成含1条隙宽3mm垂向裂隙(F3)的双重介质P5F3在Napl泄漏后快速进入地下水后,“气-土”界面气相挥发通量较由2~3mm砂石构成的透水块(P3)搭建而成含1条隙宽1mm的垂向裂隙(F1)的双重介质P3F1小.将泄漏源区域附近分为源上游区、泄漏源(裂隙)区和源下游区,并比较水溶相TCE在各区域对应“气-土”界面上方挥发通量,通量大小排序是“裂隙区”>“源下游区”>“源上游区”;裂隙隙宽与孔隙块体长度比是1:150与1:50时,裂隙中水溶相TCE挥发通量分别占整体的3%与5%;Bartelt-Hunt模型对应的有效扩散系数计算的界面通量最大,最小的是Currie模型.Napl相TCE泄漏在含裂隙孔隙介质包气带中,且包气带厚度较小,Napl相TCE挥发对其关键界面通量的贡献远大于水溶相TCE;根据空气罩内气相TCE浓度与数值计算的水溶相挥发浓度之差可知该贡献可达78%以上. 展开更多

关键词 含裂隙孔隙介质 挥发性有机物(VOC) 双重介质 三氯乙烯(TCE) 挥发通量 实验研究

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煤体瓦斯愈渗机理与研究方法 被引量：19

18

作者 赵阳升 冯增朝 文再明 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期293-297,共5页

以物理学单纯孔隙介质的愈渗概念与方法为基础,提出了孔隙、裂隙介质愈渗研究方法,针对煤体中瓦斯赋存与渗流问题,在二维情况下,通过数值试验研究揭示了连通团个数、最大连通团孔隙比随孔隙率和裂隙分形维数的变化规律.结果表明,在裂隙... 以物理学单纯孔隙介质的愈渗概念与方法为基础,提出了孔隙、裂隙介质愈渗研究方法,针对煤体中瓦斯赋存与渗流问题,在二维情况下,通过数值试验研究揭示了连通团个数、最大连通团孔隙比随孔隙率和裂隙分形维数的变化规律.结果表明,在裂隙数量分布初值n0=1的标准情况下,随着裂隙数量、分形维数增加,连通团个数对应的孔隙率点由30%逐渐降低到20%左右;当孔隙率高于35%时,裂隙数量分形维数高于1 45以后,最大连通团孔隙比增加较快,低于此值时,所有连通团包含的孔隙数均极小,这就是煤体低渗透的本质. 展开更多

关键词 煤体 愈渗机理 孔隙裂隙介质

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弹性模量、波速与应力的关系及其应用 被引量：14

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作者 尹尚先 王尚旭 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第S2期597-601,共5页

为充分了解不同尺度地质系统的岩石动力学特征,更好利用不同规模勘探资料有效解释地质系统的特征,在岩石物理实验对岩石弹性模量、波速与应力的关系进行研究总结的基础上,探讨野外实际地震勘探中地震波速与地应力的关系。研究表明,岩石... 为充分了解不同尺度地质系统的岩石动力学特征,更好利用不同规模勘探资料有效解释地质系统的特征,在岩石物理实验对岩石弹性模量、波速与应力的关系进行研究总结的基础上,探讨野外实际地震勘探中地震波速与地应力的关系。研究表明,岩石、岩体或地质系统是多相(固液气)、多种矿物、各种构造的综合体,不论尺度如何均可以用多重介质孔隙裂隙地质模型描述,而波速是一定尺度不均匀地质体的等效波速,在一定地质条件下,各种尺度介质波速、岩石弹性模量与有效应力存在依存关系。坚硬的岩石通常很脆,如果岩石处于很大的应力之下,应力的释放将在岩石中产生微裂隙,微裂隙会降低地震速度。只要把岩石恢复到原来的应力状态就可能消除所引发的微裂隙。在岩体未达到破坏时,应力越大,波速愈高。压力释放引发的微裂隙有助于现场确定最大/最小水平应力方向,波速的椭圆长轴即为主应力方向。而上覆地层压力不变(或变化很小),净储层压力的影响正好与储层压力对地震特性的影响相反。随着净储层压力的增加,所有岩石的地震特性都增高。这种增高的量级取决于若干其它的因素(孔隙形状、孔隙度、孔隙流体、岩性等等)。不论野外地震勘探还是实验研究。 展开更多

关键词 有效应力 波速 弹性模量 地质系统 尺度 岩石物理 多重介质孔隙裂隙介质

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西南岩溶区深埋隧洞水文地质概念模型及突涌水研究 被引量：8

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作者 李波 赵先进 +2 位作者 周佳庆 王敏 洪佳敏 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2018年第7期71-80,共10页

针对岩溶地区复杂的水文地质条件,以建立岩溶区域水文地质概念模型和隧洞涌水预测方法为目标,通过分析贵州夹岩水利枢纽工程深埋长引水隧洞工程区的岩溶水文地质资料,结合地层结构、岩性组合、地貌特征等因素,研究该工程区内岩溶地下水... 针对岩溶地区复杂的水文地质条件,以建立岩溶区域水文地质概念模型和隧洞涌水预测方法为目标,通过分析贵州夹岩水利枢纽工程深埋长引水隧洞工程区的岩溶水文地质资料,结合地层结构、岩性组合、地貌特征等因素,研究该工程区内岩溶地下水的补给、径流、排泄关系。在此基础上,依托实地调查的典型涌水支洞,分析研究了不同情形下涌水量对降雨事件的响应,总结得出岩溶隧洞突涌水模式。针对不同突涌水模式的特点,提出了相应的涌水量计算方法与处理措施。结果表明:岩溶隧洞突涌水模式可以分为岩溶管道控水模式、层面控水模式和断层带与暗河联合控水模式;岩溶管道控水的猫场隧洞4#支洞涌水对降雨响应迅速,宜采用水均衡法估算涌水量,层面控水的水打桥隧洞2#支洞涌水受岩体渗透各向异性影响较大,宜采用岩体渗透性各向异性的有限元渗流分析方法预测,而断层带与暗河联合控水的水打桥隧洞4#支洞涌水主要由断层从暗河导入,可采用三维有限元渗流场计算分析预测其涌水;采用上述方法对典型支洞涌水预测的误差分别为6.97%、4.81%、1.13%。研究成果对于岩溶区深埋隧洞工程的建设具有一定借鉴意义。 展开更多

关键词 岩溶含水层 水文地质 概念模型 隧洞涌水 预测 地下水运动特征 地下水量平衡关系 管道-裂隙-孔隙多重介质模型

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