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坝基岩体裂隙渗流效应数值模拟方法 总被引:1,自引:2,他引:1
为获取工程尺度的裂隙岩体三维渗流效应,在裂隙岩体基质岩块和裂隙水力传导特性研究基础上,推导了含裂隙单元渗透系数表达式。基于嵌入裂隙单元(EFE)模型,使用离散裂隙网络(DFNs)技术与连续介质渗流分析方法,提出了利用连续介质渗流分析方法模拟非连续介质渗流效应的数值模拟技术,通过算例对该方法的有效性进行了验证,分析了单元尺度大小对该方法计算准确性的影响,并提出了提高计算精度的措施。工程实例研究表明裂隙岩体渗流分析的EFE模型能够真实地模拟坝基岩体渗流路径和孔隙压力分布,更好地揭示坝基的扬压力实际非规则分布形态。 相似文献
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为全面研究渗流、应力、化学、温度影响下岩体裂隙的变化,建立了岩体单裂隙的流-固-热-化四场全耦合数学模型,并以Comsol Multiphysics软件为基础,将该数学模型转化为一个统一的偏微分方程组,实现了四场全耦合数值求解。该模型给出了更接近真实物理过程的数值解答,避免用松散耦合法求解多场耦合问题带来的误差。同时通过对两个实例的计算模拟,分析了在渗流、压应力、水化学溶蚀和温度等多因素耦合作用下,岩体单裂隙渗透特性的变化规律,得出了裂隙岩体渗透特性的影响机理和关键影响因素。 相似文献
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裂隙岩体渗流网络生成及渗流特性现场试验研究 总被引:1,自引:0,他引:1
本文以拉西瓦水电站工程为对象,针对裂隙岩体的典型裂隙网络渗流和壳状渗流结构特点,利用同位素测试及双重介质同孔渗流参数测试法,建立了适合拉西瓦渗流网络,提供了双重介质相应渗流参数。 相似文献
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裂隙岩体渗流耦合数值分析方法及其工程应用 总被引:1,自引:0,他引:1
针对岩体中主干裂隙和网络状裂隙提出了耦合渗数值模型模拟分析岩体地下水三维渗流的方法。使用离散介质流模型描述岩体主干裂隙中的水运动,使用连续介质流模型型描述网络状裂隙中水运动。连续介质充满足整个研究域,离散介质按主干裂隙的实际空间分布嵌入连续介质中,并依据裂隙壁水力条件耦合两者。该方法逐个计算主干裂隙的渗流,充分体现主干裂隙的特殊水力作用;同时又避免了逐个计算网络状裂隙中的渗流所带来的困难,可以在较 相似文献
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高俊义 《水资源与水工程学报》2019,30(6):206-211
在岩体多场耦合中,裂隙岩体的温度场一直是国内外学者研究的热点问题。基于裂隙岩体概念模型,应用3DEC程序计算不同裂隙参数下岩体的温度场、裂隙出水口水温的变化特征。结果表明:裂隙相同进水温度对岩体温度场影响微弱,进水温度高的裂隙主导岩体温度场,裂隙进水温度对模型达到稳态所需要的时间影响较小;裂隙水流速度越大和开度越大,则岩体相同高度处温度越高;端裂隙水流速度的减小和开度的减小延长了模型达到稳态所需要的时间;由于两条端裂隙的边际效应,使其参数对岩体温度场起主导作用;裂隙水温、流速、开度对岩体温度场影响的大小排序为水温流速开度。 相似文献
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坝基裂隙岩体三维灌浆数值模拟 总被引:2,自引:1,他引:2
坝基灌浆工程地质条件复杂且具有隐蔽性,如何建立能准确反映岩体内裂隙分布情况的三维随机裂隙网络模型,并进行浆液扩散特征的研究是灌浆数值模拟的关键和难点。现有研究大多通过岩体揭露面统计资料估计裂隙的几何参数,无法有效反映复杂裂隙真实特征,且灌浆模拟研究中多将裂隙简化为单一裂隙或规则裂隙网络。本文采用Monte Carlo法建立三维随机裂隙网络模型;提出三维裂隙宾汉姆流体灌浆数学模型,实现对随机裂隙内宾汉姆浆液扩散特征的研究;运用该模型对某水电站坝基裂隙岩体灌浆过程进行模拟,结果表明:浆液主要在与灌浆孔相交的裂隙内流动,灌浆压力在灌浆孔附近衰减速率最快且对浆液扩散的影响较为显著。同传统裂隙灌浆模拟相比,该方法能有效反映复杂裂隙的真实特征,获取更贴近实际工程的灌浆结果,为保障灌浆工程的安全建设和经济合理性提供了理论依据。 相似文献
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地下水流动的动力学行为对于污染物在地层中的迁移具有重要影响。通过对地下水在岩石孔隙中微观流动行为的研究,探索不同出入口位置及注入速度对地下水流动行为的影响。结果表明:岩石孔隙内地下水流动呈现出非均匀性及复杂性,孔隙的结构特征决定了局部流体的流动特征,盲端附近的孔隙通道流速较小,纵向分布的孔隙通道内流动行为受横向孔隙通道内流速的影响较大;入口流速的增大未对流体流动方向产生较大影响,但会引起岩石孔隙内地下水流动速度增加;出入口位置的变化会对岩石孔隙内地下水流动方向及速度大小产生较大影响。本研究从微观尺度入手,探究了入口速度和出入口位置对地下水在岩石孔隙通道内的流动行为,定量刻画了岩石孔隙中流体流动的时空分布特征。 相似文献
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回顾了岩体裂隙系统的位置、轨迹长度、方位和开度等几何拓扑结构参数的分形特征表征方法,分析了CT扫描技术对分析裂隙分形特征的重要作用,系统介绍了逾渗理论在裂隙网络系统连通性研究方面的成果,并对基于Monte-Carlo随机模拟的岩体裂隙网络系统生成方法和岩体分形离散裂隙网络系统中流体流动模拟等研究成果进行了综述。基于岩体裂隙系统的分形特征和逾渗特征建立的离散裂隙网络系统模型能够真实反映岩体裂隙的结构特征,并揭示岩体分形离散裂隙网络系统中流体流动机理,但目前尚无大型的逾渗数值模拟商业软件,分形离散裂隙网络逾渗模型算法的实现将成为研究的热点。 相似文献
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系统介绍了岩石力学分析中常用的数值方法,以及利用这些方法进行节理岩体数值仿真的研究现状.讨论了这些方法用于节理岩体不连续变形分析时的各自优势和不足.并提出进行节理岩体数值仿真进一步研究的趋向. 相似文献
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灌浆压力是岩体灌浆中非常重要的一个参数,正确选择灌浆压力是灌浆质量好坏的关键.根据岩体灌浆机理,结合以往的工作经验,提出应根据岩石的软硬特性及裂隙发育情况,来正确选择灌浆压力的观点,并列举两个工程实例进行说明. 相似文献
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本文介绍了VOF 模型,结合k-ε紊流模型,利用Fluent软件数值求解了带自由水面的二维水流流动问题。以团山子水利枢纽为例,计算了溢流坝内水流流动特性,并将计算结果与实验数据进行对比,结果表明计算值与实测值吻合较好,说明VOF 模型能够精确地跟踪自由表面,可利用数值模拟对泄水建筑物设计方案比选,结合模型试验的方法,研究其水力特性。 相似文献
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传统的水轮机改造方法是针对水电站水轮机中拟改造的过流部件和实际运行条件,采用类似新电站设计的多方案设计和模型试验进行性能对比来论证改造方案和验证设计,在水轮机改造过程中,因受到了已有流道的限制,其过流部件与新建电站的设计思路有很大的差异,根据水轮机改造中过流部件设计的特点,基于数字化设计与试验的思想,对全流道进行联合的三维粘性流动数值模拟,在数值模拟的基础上进行性能预测,以数值试验取代模型性能试验,提出一套基于数值试验的水轮机改造技术,并简介该技术在水电站水轮机改造中的实际应用情况。 相似文献
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波涌畦灌入渗规律及数值模拟 总被引:8,自引:0,他引:8
本文在室内对波涌畦灌入渗规律进行了试验研究,建立了与连续畦灌入渗特性参数间的联系,用数学模型模拟了波涌畦灌入渗过程,并根据实验资料对模型进行了验证。 相似文献
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非饱和土壤水分运动数值模拟研究综述 总被引:8,自引:0,他引:8
土壤水是地表水和地下水联系的纽带,在水循环过程中起着重要作用,它和农业、水文、环境等领域有着密切关系。本文从土壤水分运动机理出发,评述了国内外水力参数取值方法和数值模拟的研究动态,对非饱和土壤水分运动数值模拟传统的有限元和有限差分研究方法进行了综合分析,并讨论了两种改进的数值计算方法——有限元质量集中法和有限体积法。本文认为非饱和土壤水分运动的数值模拟虽然取得了一些进展,但对土壤水分运动较为复杂的情况仍然手段有限,该领域的研究工作有待继续深化。 相似文献