›› 2008, Vol. 29 ›› Issue (10): 2735-2740.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

裂隙岩体非饱和渗流的分形模型

任 强,徐卫亚   

  1. 河海大学 岩土工程研究所,南京 210098
  • 收稿日期:2006-10-09 出版日期:2008-10-10 发布日期:2013-08-03
  • 作者简介:任强,女,1981年生,博士研究生,主要从事岩石力学与工程方面研究
  • 基金资助:

    国家自然基金重点资助项目(No. 50539110)。

Fractal model for unsaturated seepage flow in fractured rock masses

REN Qiang, XU Wei-ya   

  1. Institute of Geotechnical Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China
  • Received:2006-10-09 Online:2008-10-10 Published:2013-08-03

摘要: 基于毛细吸持理论和Sierpinski空间的假定,建立了用分维数表示的毛细压力-有效饱和度及毛细压力-相对渗透系数关系的裂隙岩体非饱和渗流分形模型。根据Monte-Carlo模拟技术由平硐资料生成三维裂隙网络,利用盒维数方法计算裂隙岩体体积分维数。探讨了分维数与裂隙渗透率的关系。结合糯扎渡水利工程实例,将模型计算结果与Brook-Corey模型对比,结果表明相对渗透率主要受最大裂隙开度的影响,当裂隙开度范围不大时,分形模型可较好描述岩体裂隙的毛细压力与有效饱和度的关系。当裂隙开度范围较大时, ,忽略最大裂隙开度,模型可以等价于Brook-Corey模型。

关键词: 分形模型, 非饱和渗流, 三维裂隙网络, 最大裂隙开度

Abstract: Based on the capillary theory and Sierpinski space hypothesis, a fractal model for unsaturated seepage in fractured rock masses of function among capillary pressure, effective water saturation and relative permeability coefficient is established. In order to provide evidence to unsaturated seepage flow theory, the box dimension method is studied according to the technique of Monte-Carlo three-dimensional network simulation. The relationship between fractal dimension and unsaturated permeability is studied. A calculation example in Nuozhadu slope is given .The comparison results of proposed model and the Brook-Corey model indicate that the proposed model seems to be adequate to describe the fractured rocks for small ranges of fracture aperture and the relative permeability is mainly influenced by the maximum fracture aperture.

Key words: fractal model, unsaturated seepage, three-dimensional fracture network, maximum fracture aperture

中图分类号: 

  • TV 139.14
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