基于多尺度三維空間裂隙分布的粗糙巖體裂隙滲透性研究

目錄1緒論11．1概述11．2研究現(xiàn)狀21．2．1單裂隙水力學特征21．2．2裂隙網絡三維空間分布模擬41．2．3裂隙巖體滲透特性61．2．4地下水流動數(shù)值模擬111．3主要研究內容及技術路線132研究區(qū)概況152．1研究區(qū)范圍及概況152．2區(qū)域水文地質背景182．2．1乍甸水文地質單元(Ⅰ)182．2．2麒麟山—綠水河水文地質單元(Ⅱ)202．2．3大箐—老廠水文地質單元(Ⅲ)203巖體裂隙的多尺度性及滲透性分析213．1巖體裂隙的尺度不變性213．1．1尺度的概念213．1．2定義及分類223．1．3巖體裂隙數(shù)據(jù)獲取263．2裂隙多尺度性對滲透性的影響333．3中尺度裂隙發(fā)育規(guī)律343．3．1水平發(fā)育規(guī)律分析353．3．2垂向發(fā)育規(guī)律分析433．4本章小結484小尺度單裂隙滲透性494．1單裂隙滲透性研究494．1．1立方定律494．1．2單裂隙滲流能力的影響因素504．2巖石裂隙形態(tài)識別及提取514．2．1巖石CT圖像處理及裂隙識別514．2．2激光掃描裂隙面提取534．2．3裂隙面提取及網格化處理554．3巖石滲透性測試及分析584．3．1氦孔隙度測試說明584．3．2巖石滲透率測試說明594．4粗糙單裂隙滲透性及等效水力寬度計算614．4．1三維雙壁粗糙裂隙模型624．4．2三維裂隙隙寬函數(shù)法654．4．3研究區(qū)巖石樣品裂隙滲流計算結果794．4．4計算方法合理性分析824．5本章小結835中尺度裂隙網絡模擬及滲透性計算855．1裂隙巖體的等效連續(xù)介質模型855．1．1等效連續(xù)介質模型分析的必要條件865．1．2裂隙巖體等效滲透系數(shù)張量計算方法875．2基于DFM模型的三維滲透張量計算925．2．1二維等效滲透張量935．2．2三維等效滲透張量945．2．3裂隙流與達西流耦合控制方程965．2．4滲透橢球體的可視化985．2．5計算方法合理性驗證985．3中尺度巖體裂隙網絡模擬1055．3．1三維裂隙網絡分布模擬1055．3．2研究區(qū)三維裂隙分布模擬1135．4各分區(qū)裂隙模擬及分析1175．5研究區(qū)滲透張量計算1235．5．1代表性分區(qū)滲透張量計算1245．5．2分區(qū)滲透張量計算1295．5．3計算結果與實測結果對比分析1315．6本章小結1336大尺度裂隙及其滲透性分析1366．1區(qū)域大尺度裂隙網絡1366．2研究區(qū)域內大尺度裂隙特征及滲透性分析137