三维裂隙网络与多孔介质渗流的等效

三维裂隙网络与多孔介质渗流的等效方法研究李新强陈祖煜email:[e-mail]中国水利水电科学研究院岩土工程研究所2006.10第五届全国水利工程渗流学术研讨会引言岩石（体）力学岩石（体）水力学结构面介质等效连续介质模型：试验和岩体结构面调查，确定岩体的渗透性张量分析方法通常情况下渗透张量的确定方法渗透张量分析图K三维裂隙网络与连续介质的渗流等效方法渗透张量椭球图2仅对边施加水力梯度边界的模型三维裂隙网络与连续介质的渗流等效方法三维裂隙网络与连续介质的渗流等效方法图3计算模型的边界条件沿ii方向施加等水头边界，另两个方向为变水头边界沿ii旋转90度视图模型的边界条件断面视图三维裂隙网络与连续介质的渗流等效方法三维裂隙网络与连续介质的渗流等效方法推导达西定律张量PkAQPkqzyxzzzyzxyzyyyxxzxyxxzzzyzxyzyyyxxzxyxxPPPkkkkkkkkkqqqqqqqqq000000流量TBFHLRX向qXTqXBqXFqXHqXLqXRY向qYTqYBqYFqYHqYLqYRZ向qZTqZBqZFqZHqZLqZRzyxzzzyzxyzyyyxxzxyxxzzzyzxyzyyyxxzxyxxPPPqqqqqqqqqkkkkkkkkk100010001计算得到的各面流量三维裂隙网络与连续介质的渗流等效方法算例简化后的裂隙网络(10m×10m×10m)算例计算程序结构面网络生成系统裂隙渗流计算系统其它系统渗透张量算例流量TBFHLRX向5.76×10-71.05×10-71.12×10-61.74×10-66.96×10-85.23×10-7Y向2.08×10-71.19×10-81.99×10-61.65×10-61.68×10-65.17×10-7Z向8.72×10-71.38×10-75.22×10-63.68×10-64.76×10-61.87×10-6计算得到的各面流量（单位：m3/s）算例98889989-91073.41088.31046.11088.31010.11063.81046.11063.81041.3K8392811079.41034.21063.3kkk5.433.106.448.288.2885.188倾角：倾角：倾角：倾向：倾向：倾向：所在方位相应的主渗透系数：算例78787878-710725.410837.310242.110837.310255.310036.210242.110036.2106.826K73727110402.710325.410079.3kkk8.243.578.196.2699.450.170倾角：倾角：倾角：倾向：倾向：倾向：所在方位张量法的情况为：渗透张量主渗透系数：结论与展望对于一随机裂隙网络样本单元，可以通过施加多组边界条件—其中一组对边存在渗流梯度，另两组对边为自由梯度，计算，得到与此相应的等效渗透张量。本文提出的计算方法与通常意义上的求解方法相比，具有计算次数少（仅需3次计算），效率高的优势。结论与展望利用现场采集的结构面数据和压水试验成果数据，进行场景模拟，得到其渗透张量。抽水试验的场景试验模拟示意图(LaPointeetal.1996)谢谢！