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裂隙岩体渗流等效性及数值模拟研究

作　者: 纪伟
导　师: 赵坚
学　校: 河海大学
专　业: 水力学及河流动力学
关键词: 裂隙岩体渗流等效渗透张量数值模拟
分类号: TV223.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 507次
引　用: 5次
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内容摘要

对裂隙岩体中的渗流进行数值模拟计算时,主要考察的是计算模型是否有效、所设定的模型参数是否精确以及边界条件的选取是否合理,本文通过对以上三个问题的研究,取得初步的研究成果。主要研究内容如下: (1) 全面地总结了国内外有关裂隙岩体的四种等效方法,即:连续等效、统计等效、混合等效和动态等效,指出各自的优缺点和适用条件,并给出这些方法的等效性评价。 (2) 介绍了裂隙岩体渗流有限元理论,在网络渗流计算方法中考虑局部水头损失的影响,并分析了各种裂隙相交情况下的水头损失;介绍了等效渗透张量的计算方法,并给出其有效性的判定标准。 (3) 对贯通裂隙和非贯通裂隙网络进行渗流分析,据此评价了裂隙几何参数在裂隙网络等效成连续介质时的影响,同时研究了非线性渗流和局部水头损失对渗流场的影响效应。对于非贯通裂隙网络主要考察裂隙隙宽均值、裂隙迹长均值、裂隙迹长标准差、裂隙密度均值、裂隙组数、裂隙走向均值、裂隙走向标准差以及不同分布形式下裂隙参数的敏感性。 (4) 介绍了获取裂隙岩体渗透参数的两种方法,针对这两种方法的不足,介绍了修正方法,并数值模拟二维压水试验,提出综合渗透系数的修正公式;提出了给定更合理更准确边界条件的方法,并通过实例来验证边界条件修正方法的可行性。

全文目录

第一章绪论  9-14
  1.1 研究目的及意义  9
  1.2 国内外研究综述  9-12
  1.3 等效性评价及问题的提出  12-13
  1.4 本文研究的主要内容  13-14
第二章裂隙岩体渗流计算理论  14-32
  2.1 渗流基本理论  14-15
  2.2 裂隙岩体渗流计算有限元法  15-20
  2.3 裂隙岩体渗流计算网络法  20-28
  2.4 裂隙岩体等效渗透张量计算  28-31
  2.5 本章小结  31-32
第三章裂隙岩体等效性的影响因素分析  32-58
  3.1 裂隙几何特性研究情况综述  32-33
  3.2 贯通裂隙的统计参数影响分析  33-38
  3.3 非贯通裂隙的统计参数影响分析  38-57
  3.4 本章小结  57-58
第四章渗透参数及渗流边界条件的修正  58-77
  4.1 概述  58
  4.2 等效渗透张量的确定  58-62
  4.3 等效渗透张量的修正  62-68
  4.4 渗流边界条件的修正  68-76
  4.5 本章小结  76-77
第五章工程应用  77-87
  5.1 拉西瓦坝址区水文地质概况  77
  5.2 整体计算模型  77-78
  5.3 模型边界的选取  78-79
  5.4 计算参数及计算模型有限元网格  79-81
  5.5 计算工况及成果分析  81-86
  5.6 本章小结  86-87
第六章总结与展望  87-88
  6.1 全文总结  87
  6.2 有待进一步研究的问题  87-88
参考文献  88-91
致谢  91

裂隙岩体渗流等效性及数值模拟研究

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