三维裂隙网络非稳定渗流数值分析

研究裂隙岩体中渗透水流随时间、边界条件的变化规律,从而客观反映渗透水流情况,具有重要的意义。本文针对分布特别稀疏的三维主干岩体裂隙网络,以渗流区内的水量平衡原理为依据建立基本方程,推导三维岩体裂隙网络非稳定渗流的基本方程;并将三维裂隙网络渗流理论及有限元数值方法运用于主干岩体裂隙网络渗流分析中。基于裂隙岩体网络非稳定渗流数学模型,编制相应的程序。对于工程实例,根据实测情况利用Monte-Carlo模拟出岩体中二级裂隙网络分布情况进行分析,然后进行了三维非稳定渗流分析。计算结果充分体现了岩体中裂隙网络的储水性,当边界条件发生变化时,裂隙岩体中水头分布变化存在一定的滞后性;并表明主干裂隙的强导水性,使得裂隙岩体中的主干裂隙的渗流分析成为渗流分析中的重点。     

三维随机裂隙网络非稳定渗流模型

介绍了在岩体三维随机裂隙网络中进行非稳定地下水渗流分析的数学模型和方法。包括:岩体裂隙系统特征和随机裂隙网络描述，三维裂隙网络非稳定修流数学模型，交叉点和交叉线识别和有限元数值解，井流量在裂隙网络中的分配方法，排水管道问题，非线性模型的迭代解法等。最后，针对裂隙网络中的轴对称井流和任意分布裂隙系统中的排水管道问题对模型进行了应用计算，验证了模型及其算法程序的有效性。     

岩体主干裂隙系统三维非稳定渗流分析模型

本文给出了在岩体三维主干裂隙系统中进行地下水非稳定渗流模拟分析的方法。主要内容包括：岩体裂隙系统特征，三维主干裂隙系统非稳定渗流数学模型和有限单元法，交叉点和交叉线识别，防渗帷幕的有限元处理，并流量在裂隙系统中的分配方法，排水管道问题，面状补给作用和面状排泄作用，非线性模型的迭代解法等。最后运用模拟模型对二交叉裂隙和裂隙系统中的轴对称井流问题进行了应用计算，并与分析解进行了比较，验证了模型及其算法     

裂隙岩层三维渗流的随机模型

本文论述古典的渗流理论不适于用来分析长江三峡工程、清江隔河岩工程等的裂隙岩石渗流问题,着重介绍了作者所开发的三维条件随机模型。     

三维裂隙网络的多边形单元渗流模型

文中以裂隙互相切割后的多边形为基本单元，提出了一个裂隙网络模型生成及渗流计算方法。通过在一个假想模型上的渗流计算发现，裂隙网络模型与多孔介的模型在水位计算上有很大的差别。     

考虑水流温度影响的三维岩体裂隙网络非稳定渗流场数值分析

水流温度对裂隙岩体中渗流场分布规律的影响是岩体水力学研究的热点问题。在分析水流温度对裂隙水流影响机理的基础上,建立了考虑水流温度影响的岩体裂隙渗流场数学模型,采用有限元法对其进行数值求解。研究结果表明：考虑水流温度影响较不考虑水流温度影响的渗流场水头值普遍偏高;水流温度对渗透系数的影响在水流温度影响渗流场分布的过程中起主导作用;裂隙宽度越大,水流温度对裂隙渗流场的影响越明显。     

岩体三维主干裂隙网络渗流分析

基于流体力学的基本理论和二维岩体裂隙网络渗流原理，推广得到了三维岩体裂隙网络渗流基本方程。将三维岩体裂隙网络渗流理论及有限元数值方法应用于主干岩体裂隙网络渗流分析中，得到了令人满意的结果。     

三维岩石随机裂隙网络的块体自动识别

运用蒙特卡罗法模拟生成随机的结构面,在三维岩石块体系统自动识别方法的基础上,充分比较有限结构面和无限结构面相互切割成块体的异同,并结合基本的拓扑学原理,实现了三维岩石随机裂隙网络块体的自动识别,并有效地解决了多连通问题.算例表明了该方法的可靠性.     

三维裂隙岩体渗流混合模型研究

假设裂隙单元与岩体单元交界面上的水头连接，而允许流量不连续，建立了三维裂隙岩体渗流混合模型，给出了相应的有限元计算格式。采用本文建立的数学模型对重力坝坝基渗流进行数值计算，结果表明该模型是合理的，可行的。     

裂隙网络岩体非稳定渗流场与应力场耦合分析

岩体裂隙网络渗流的特点是渗流沿裂隙网络定向流动,体现出明显的非均匀性和各向异性,这决定了裂隙网络渗流的特殊性;裂隙岩体中渗流与应力的相瓦作用主要也是通过岩体中的裂隙.从裂隙网络渗流的特点出发,以岩体裂隙网络渗流与岩体应力相互影响、相互作用的耦合机理为基础,研究裂隙岩体中渗流场和应力场相互影响以及二者随渗透水流时间及边界条件的变化规律\编制相应程序,并通过算例进行了验证;考虑耦合情况下,裂隙岩体渗流场与应力场较不考虑耦合时均有明显变化.     

交叉裂隙水流的模型实验研究

本文进行了大量交叉裂隙水流的模型实验，建立了交叉水流局部水头损失理论模式，通过模型实验结果与理论模式的相关性分析，确定了理论模式的修正系数。     

非稳定渗流控制方程研究

本文较系统地研究和说明了非稳定渗流一般方程和承压渗流，水平面渗流和堤坝与边坡渗流方程所基于的物理模型，基本假定以及它们之间的相互联系，为渗流分析正确选用合理的数学模型提供了依据或参考。     

三维岩体裂隙网络模拟研究及应用

为合理评价某水库库岸岩体结构特征及工程整治提供依据,对区内岩体进行了裂隙调查及三维网络模拟研究.研究基于Monte-Carlo模拟方法,由走向玫瑰图、倾向和倾角分布的直方图对裂隙的产状分布特征分别进行了分析,结合裂隙等密度图分析得出了结构面优势产状、用直接法产生随机数并利用计算机模拟得出符合实际的三维裂隙网络图.引入广...     

三维离散裂隙网络渗流模型与实验模拟

本文根据天然裂隙系统发育规律及其渗透机制，将复杂的裂隙系统划分成带状断层、面状裂缝和管状孔洞三大类型，在忽略岩块渗透性的前提下，建立了由管状线单元、缝状面单元和带状体单元组合而成的三维裂隙网络渗流数值模型，为检验模型的合理性，在室内利用混凝土试块制成的离散体来模拟三维裂隙网络结构，设定不同的边界水位和降雨入渗对裂隙中渗流进行了实验，利用数值模型对实验结果进行了模拟，初步验证模型是合理而可靠的。     

黄腊石滑坡非饱和非稳定渗流分析

采用非饱和非稳定渗流理论与计算方法，研究了黄腊石滑坡群石榴树包滑坡区的地下水位因降雨而变化的过程，给出了地下水位的规律，为滑坡治理提供了基本资料。     

岩体渗流-应力耦合裂隙网络模型研究进展

裂隙岩体结构复杂,岩体的渗流特性与应力环境存在着密切关系,渗流场对应力场同样也存在影响.在国内外相关研究的基础上,系统地归纳了岩体渗流-应力耦合裂隙网络模型的建立思路、裂隙处理方法等.提出地下岩体中裂隙网络是无法完全可观测的,实际得到的数据并不充分,在随机模拟时,如何选择反映实际岩体特性的随机分布还有待进一步研究,在耦合模型中如何更真实地表征裂隙随应力的变化关系也需进一步研究.     

非稳定渗流下的三维边坡稳定分析

在边坡稳定分析中,通常采用二维条分法,但实际上滑坡体常常具有三维特性,因此相应地产生并发展了边坡稳定的三维条柱法。然而,在进行三维稳定分析时通常较少考虑边界水位变化时产生非稳定渗流时的边坡稳定性。以某一工程为例,基于三维简化Bishop法思想,并考虑边界水位变化时的非稳定渗流场,给出了相应的安全系数公式,进行边坡稳定性评价,结果表明,在边界水位变化时,水位下降初始阶段的安全系数值最低,且三维分析方法得到的安全系数较二维分析法有所提高,能更客观地对边坡稳定进行评价。     

裂隙岩体渗流研究中的同位素示踪模型

总结了同位素示踪方法在裂隙岩体渗流研究中的应用，分析了单孔点稀释模型，双井模型及二维交叉裂隙渗流模型的优，缺点，提出了需要进一步研究的问题。     

有自由面三维裂隙网络渗流分析

本文根据岩体中水在裂隙网络的渗流这一特点，引用自由面求解的初流量法原理，研究了被多组平行裂所构成的三维裂隙网络有自由面渗流问题，并考虑了帷幕，裂隙连通率等因素的影响。