隨著社會發(fā)展地下水工程增多,全球范圍內(nèi)的核廢料地質(zhì)處置、石油開采及二氧化碳地質(zhì)封存安全問題關(guān)注度日益提升,基巖裂隙水運移研究現(xiàn)已是水文地質(zhì)學的重視課題。交叉裂隙作為自然網(wǎng)絡(luò)裂隙的重要組成部分,由于強烈的非均質(zhì)性和各向異性,交叉裂隙水運移機理尚未完全明晰,其中滲流及溶質(zhì)運移行為量化及其控制因素仍是挑戰(zhàn)性難題。本文構(gòu)建了分叉-交叉裂隙試驗室物理模型,分別進行了不同分叉裂隙(一進兩出、一進三出)和交叉裂隙(兩進兩出)中水流和溫度示蹤試驗;定量分析了分叉-交叉裂隙中不同進出口方式的滲流運動狀態(tài),較為系統(tǒng)的進行了不同進出口方式、進出水角度、粗糙度、流量和熱水注入量條件下的優(yōu)勢流及溫度示蹤運移影響機理研究和數(shù)值模擬。得到的主要結(jié)論如下:(1)分叉-交叉裂隙中水流流速v與水力梯度J均呈非線性關(guān)系,水流為非線性流,Forchheimer公式擬合精度較高。并且隨著粗糙度增大或進出水角度減小,Forchheimer公式二次項的系數(shù)呈現(xiàn)出遞減的規(guī)律,水流更趨向于達西流。(2)不同進出水方式裂隙中的優(yōu)勢流量△q與總流量Q之間存在較好的線性擬合關(guān)系,裂隙粗糙度以及進出水角度對優(yōu)勢流效應影響明顯。在兩進兩出交叉裂...

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究進展
        1.2.1 單裂隙水流及溶質(zhì)運移研究進展
        1.2.2 網(wǎng)絡(luò)裂隙水流及溶質(zhì)運移研究進展
        1.2.3 裂隙優(yōu)勢流及溫度示蹤研究進展
    1.3 研究目標、內(nèi)容和技術(shù)路線
        1.3.1 研究目標
        1.3.2 研究內(nèi)容
        1.3.3 技術(shù)路線
第二章 裂隙介質(zhì)基本理論與方程
    2.1 裂隙介質(zhì)基本概念
        2.1.1 裂隙介質(zhì)
        2.1.2 幾何特征
        2.1.3 示蹤劑
    2.2 裂隙介質(zhì)中水流運動的基本理論與方程
        2.2.1 單裂隙水流運動基本方程
        2.2.2 網(wǎng)絡(luò)裂隙中水流運動模型
    2.3 裂隙介質(zhì)中溶質(zhì)運移的基本理論
        2.3.1 對流-彌散方程的建立及解析
        2.3.2 CTRW理論框架
    2.4 穿透曲線
第三章 分叉-交叉裂隙優(yōu)勢流和溫度示蹤試驗設(shè)計
    3.1 物理模型
    3.2 試驗原理與方法步驟
    3.3 試驗材料
    3.4 示蹤劑測試方法
第四章 分叉-交叉裂隙水流試驗研究
    4.1 分叉-交叉裂隙水流狀態(tài)研究
        4.1.1 交叉兩進兩出水流狀態(tài)研究
        4.1.2 分叉一進三出水流狀態(tài)研究
        4.1.3 分叉一進兩出水流狀態(tài)研究
    4.2 分叉-交叉裂隙優(yōu)勢流分析
        4.2.1 交叉兩進兩出優(yōu)勢流分析
        4.2.2 分叉一進三出優(yōu)勢流分析
        4.2.3 分叉一進兩出優(yōu)勢流分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 分叉-交叉裂隙溫度示蹤試驗研究
    5.1 分叉-交叉裂隙溫度示蹤試驗研究
        5.1.1 距離因素
        5.1.2 注入量因素
    5.2 分叉-交叉裂隙溫度穿透曲線擬合研究
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間的學術(shù)活動及成果情況



本文編號：3761900