裂隙巖體滲透性空間分布規(guī)律及其滲流特性

本項目基于大量的壓水試驗數(shù)據(jù)，通過引入地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)中的 去叢聚效應(yīng) ，有效地分析了砂泥巖裂隙巖體的層狀滲透結(jié)構(gòu)、帶狀滲透結(jié)構(gòu)和殼狀滲透結(jié)構(gòu)；提出了一種將大量低分辨率數(shù)據(jù)離散化后取均值以獲取高分辨率信息的研究思路，通過應(yīng)用相對深度、滲透系數(shù)較大值等方法，有效分析了單一地層內(nèi)滲透性的主要影響因素。針對抽水試驗，推導(dǎo)了裂隙含水層中抽水井不均勻出水條件下的井流公式。裂隙巖體中的滲流、變形都主要發(fā)生在裂隙中，因此巖體的滲透性參數(shù)和變形參數(shù)之間存在聯(lián)系。提出利用巖體滲透性隨深度的變化趨勢估算大尺度巖體的裂隙法向剛度和變形模量，得到的結(jié)果與現(xiàn)場實測結(jié)果基本吻合。發(fā)展了一種同時忠實于滲透系數(shù)實測值和示蹤試驗數(shù)據(jù)，基于梯度的反演三維滲透系數(shù)場的方法--序貫自校正方法。該方法以地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)條件模擬得到的忠實于滲透系數(shù)實測值的滲透系數(shù)場為初始條件，通過優(yōu)化方法校正該滲透系數(shù)場就得到反映示蹤試驗資料的滲透系數(shù)場。,本項目基于大量的壓水試驗數(shù)據(jù)，通過引入地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)中的 去叢聚效應(yīng) ，有效地分析了砂泥巖裂隙巖體的層狀滲透結(jié)構(gòu)、帶狀滲透結(jié)構(gòu)和殼狀滲透結(jié)構(gòu)；提出了一種將大量低分辨率數(shù)據(jù)離散化后取均值以獲取高分辨率信息的研究思路，通過應(yīng)用相對深度、滲透系數(shù)較大值等方法，有效分析了單一地層內(nèi)滲透性的主要影響因素。針對抽水試驗，推導(dǎo)了裂隙含水層中抽水井不均勻出水條件下的井流公式。裂隙巖體中的滲流、變形都主要發(fā)生在裂隙中，因此巖體的滲透性參數(shù)和變形參數(shù)之間存在聯(lián)系。提出利用巖體滲透性隨深度的變化趨勢估算大尺度巖體的裂隙法向剛度和變形模量，得到的結(jié)果與現(xiàn)場實測結(jié)果基本吻合。發(fā)展了一種同時忠實于滲透系數(shù)實測值和示蹤試驗數(shù)據(jù)，基于梯度的反演三維滲透系數(shù)場的方法--序貫自校正方法。該方法以地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)條件模擬得到的忠實于滲透系數(shù)實測值的滲透系數(shù)場為初始條件，通過優(yōu)化方法校正該滲透系數(shù)場就得到反映示蹤試驗資料的滲透系數(shù)場。 2100433B

本項目以金沙江下游向家壩壩址區(qū)的三疊系鈣質(zhì)膠結(jié)砂巖裂隙巖體為對象，結(jié)合實際工程需要，完成了從理論到應(yīng)用的整個研究過程。在三年時間里，課題組共15人次赴向家壩進行野外調(diào)查，完成了過河平硐疏干抽水和平硐內(nèi)裂隙巖體大型抽水兩項試驗。通過對壩址區(qū)133個鉆孔2595段壓水試驗數(shù)據(jù)的系統(tǒng)整理，結(jié)合基礎(chǔ)地質(zhì)資料的分析，提出了巖體宏觀滲透結(jié)構(gòu)，并給出了巖體滲透性分區(qū)和評價指標。針對向家壩地區(qū)砂巖裂隙巖體滲透性的非均質(zhì)性，提出了與實際情況更相符合的匯點法井流計算公式，利用兩次大型抽水試驗數(shù)據(jù)得到了準確的巖體滲透系數(shù)值。建立了巖體滲透性評價指標與滲透系數(shù)之間的定量關(guān)系，最終得到各分區(qū)內(nèi)巖體的宏觀滲透系數(shù)值。借助pmw 滲流計算軟件，對水庫蓄水后壩址區(qū)地下水滲流場進行了初步計算。該項工作提出了一系列理論和方法，對砂巖裂隙巖體的滲透規(guī)律有了進一步的認識，許多結(jié)果已被實際工程所采用，取得了很好的應(yīng)用效果。,本項目以金沙江下游向家壩壩址區(qū)的三疊系鈣質(zhì)膠結(jié)砂巖裂隙巖體為對象，結(jié)合實際工程需要，完成了從理論到應(yīng)用的整個研究過程。在三年時間里，課題組共15人次赴向家壩進行野外調(diào)查，完成了過河平硐疏干抽水和平硐內(nèi)裂隙巖體大型抽水兩項試驗。通過對壩址區(qū)133個鉆孔2595段壓水試驗數(shù)據(jù)的系統(tǒng)整理，結(jié)合基礎(chǔ)地質(zhì)資料的分析，提出了巖體宏觀滲透結(jié)構(gòu)，并給出了巖體滲透性分區(qū)和評價指標。針對向家壩地區(qū)砂巖裂隙巖體滲透性的非均質(zhì)性，提出了與實際情況更相符合的匯點法井流計算公式，利用兩次大型抽水試驗數(shù)據(jù)得到了準確的巖體滲透系數(shù)值。建立了巖體滲透性評價指標與滲透系數(shù)之間的定量關(guān)系，最終得到各分區(qū)內(nèi)巖體的宏觀滲透系數(shù)值。借助pmw 滲流計算軟件，對水庫蓄水后壩址區(qū)地下水滲流場進行了初步計算。該項工作提出了一系列理論和方法，對砂巖裂隙巖體的滲透規(guī)律有了進一步的認識，許多結(jié)果已被實際工程所采用，取得了很好的應(yīng)用效果。 2100433B

趙延林、曹平、王衛(wèi)軍編著的《裂隙巖體滲流-損傷-斷裂耦合理論及工程應(yīng)用》內(nèi)容提要：本書詳細介紹了裂隙巖體滲流一損傷一斷裂耦合理論及其在相關(guān)工程領(lǐng)域的應(yīng)用。主要內(nèi)容包括：滲流應(yīng)力作用下裂隙巖體斷裂力學(xué)特性研究，類巖材料多裂紋體斷裂破壞實驗與巖石斷裂韌度測試、裂隙巖體滲流-損傷-斷裂耦合本構(gòu)模型研究、基于雙重介質(zhì)裂隙巖體滲流-損傷-斷裂耦合模型有限元分析、裂隙巖體滲流損傷-斷裂耦合的擴展FLAC3D分析、高壓預(yù)注水致裂軟化煤層的工業(yè)試驗和數(shù)值研究。