基于RFPA2D-Flow软件对裂隙岩体渗透特性表征单元体的研究
王振伟1
马克2
田洪圆3
李全生4
1.煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室,北京102209;北方工业大学土木工程学院,北京1001442.煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室,北京102209;大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁大连1160233.西北农林科技大学,陕西杨凌,7121004.煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室,北京,102209
摘要：大型水利水电工程多依附于高陡裂隙岩体边坡而建,而边坡的渗控结构成为研究重点.为进一步研究裂隙岩体渗透特性及其各向异性的影响因素,基于C语言程序,考虑不同迹长、密度的概率分布,通过蒙特卡罗方法生成随机裂隙,然后将随机裂隙导入有限元渗流计算软件RFPA2D-Flow,形成渗流裂隙网络模型.通过对不同的方位、不同尺寸上的等效渗透系数的模拟计算,得到不同工况下的渗透张量,结合类张量特性和类常量特性判定依据,确定渗流表征单元体,并自定义渗透特性各向异性系数,研究裂隙的密度、迹长对岩体渗透张量、表征单元体尺寸和各向异性系数的影响.结果 表明:①裂隙密度和裂隙迹长对裂隙岩体的渗透主值影响较大,但对渗透主方向几乎无影响,随密度或者迹长的增大,裂隙岩体的渗透主值逐渐增大;②在一定范围内,随着裂隙密度或迹长的增大,裂隙岩体的渗透表征单元体尺寸逐渐减小;③裂隙岩体渗透特性的各向异性系数r随密度增大逐渐减小,随裂隙迹长增大呈现先减小后增大的趋势.在此基础上,以锦屏一级水电站坝区左岸边坡裂隙岩体为例,根据地质勘探所获的裂隙概率分布特征及相关参数,利用本文研究方法进行渗流数值模拟计算,确定锦屏左岸裂隙岩体的渗透张量和表征单元体尺寸,并结合现场压水试验结果对本文数值模拟结果进行修正,修正系数在一个数量级之内,说明本文模拟计算结果与实测结果相近.
关键词：裂隙几何特征表征单元体积渗透张量RFPA2D-Flow
分类号：TD313(矿山压力与支护)
资助基金：国家重点实验室开放基金(SHJT-17-42.15)国家自然科学基金(51774184)国家自然科学基金(51774064)
论文发表日期：2019-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 3012-3021 )
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