裂隙岩体渗流溶质运移耦合离散裂隙模型数值计算方法

摘要：

研究裂隙岩体渗流溶质运移问题对于岩土工程地下水污染物预测控制具有重要意义.基于离散裂隙网络模型,采用实体单元模拟基质岩块、无厚度单元模拟复杂裂隙网络,提出了裂隙岩体渗流溶质运移耦合的三维数值计算方法.针对无反应项和含反应项两种情况,通过算例分析了单裂隙中溶质迁移行为,并与精细模拟方法、解析方法的结果进行对比验证;进一步将该法应用于预测大规模裂隙岩体溶质浓度分布规律及发展趋势,并评价了主要影响因素.结果表明,该法可有效模拟裂隙网络、基质岩块中水分溶质传输行为;由于贯通裂隙网络的优势流影响,溶质羽主要受控于裂隙水的对流作用,出现了高度非均匀分布现象;通过参数敏感性分析发现,相较于岩块基质的扩散作用,裂隙开度产生的对流作用是影响浓度场分布的主控因素.在保证精度的前提下,该法可大幅减小计算量和计算时长,对于解决含复杂裂隙网络岩体渗流传质的三维数值模拟问题具有明显优势.

关键词：裂隙岩体、渗流溶质运移耦合、离散裂隙网络、三维有限元计算

所属期刊栏目：41

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：中央高校基本科研业务费专项资金项目2042018gf0015

在线出版日期：2019-07-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1164-1171