隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,以市場和軍事需求為目的的地下水封石油儲庫受到世界各國青睞。開展裂隙的深入研究對石油的開采、存儲和污染物的處置都尤為重要。裂隙的幾何參數(shù)不但決定了裂隙的力學(xué)性質(zhì)和滲透特性,同時也為地下水封石油儲庫的設(shè)計、水封性評價和安全運營等提供重要數(shù)據(jù)支持。因此,合理準(zhǔn)確的獲得裂隙結(jié)構(gòu)面的幾何參數(shù),建立有效的裂隙網(wǎng)絡(luò)模型是進(jìn)行大型地下石油儲庫設(shè)計和分析的基石。水封性評價及參數(shù)優(yōu)化作為地下水封石油儲庫安全建設(shè)的理論基礎(chǔ),其好壞是地下石油儲庫工程成敗與否的關(guān)鍵。因此,如何保證水封油庫的水封性對于保障儲油安全具有重要的安全意義和科學(xué)價值。針對該關(guān)鍵科學(xué)問題,本文通過大量裂隙網(wǎng)絡(luò)模擬分析,揭示了裂隙網(wǎng)絡(luò)模擬產(chǎn)生邊界效應(yīng)的原因,提出了邊界效應(yīng)弱化方法,編制了考慮邊界效應(yīng)的裂隙網(wǎng)絡(luò)建模程序。基于計算機裂隙網(wǎng)絡(luò)模擬和野外實際露頭對不同的跡長估計方法進(jìn)行分析,揭示了其適用性的規(guī)律,建立了統(tǒng)計窗優(yōu)化方法。分析了裂隙網(wǎng)絡(luò)幾何參數(shù)對滲透性的敏感性,建立了與裂隙幾何參數(shù)直接相關(guān)的滲透性估算模型。并且基于全因子試驗設(shè)計對地下水封洞庫水封參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。具體成果如下:（1）基于計算機裂隙網(wǎng)絡(luò)模擬和野外實際... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１結(jié)構(gòu)面與矩形窗口的交切關(guān)系??Ｆｉｇ．２－１?Ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｐｌａｎｅ?ａｎｄ?ｒｅｃｔａｎｇｌｅ?ｓａｍｐｌｉｎｇ?ｗ?ｉｎｄｏｗ??

２．３統(tǒng)計窗法??Ｋｕｌａｔｉｌａｋｅ和Ｗｕ在１９８４年提出了用統(tǒng)計窗法估計結(jié)構(gòu)面的平均跡長。此方??法需要在測量平面上布置一個矩形測窗，如圖２－１所示。通過研究和記錄節(jié)理面??和統(tǒng)計窗的相互交切的關(guān)系，通過統(tǒng)計計數(shù)的方法來確定節(jié)理面的平均跡長。Ｌ．??Ｚｈａｎｇ和Ｈ．?Ｈ．?Ｅｉｎｓｔｅｉｎ提出了采用圓形統(tǒng)計窗進(jìn)行節(jié)理裂隙的統(tǒng)計，圓形統(tǒng)計??窗不受裂隙產(chǎn)狀因素的影響，也不需要復(fù)雜的積分運算，如圖２－２。首先需要選??定一個巖體的露頭面，然后在該露頭面上布置一個長為Ｌ，高為Ｈ的矩形測窗，??將統(tǒng)計窗的尺寸（長為Ｌ，高為Ｈ）和其走向記錄下來。在本研宄中，我們選取的??是正方形或者圓形統(tǒng)計窗。在統(tǒng)計窗內(nèi)的裂隙與統(tǒng)計窗有如下的三種類型關(guān)系，??具有三種類型的關(guān)系的裂隙是我們需要統(tǒng)計的裂隙。??（１）

｜Ｑｐ［－??＼??ｙ??圖２－２結(jié)構(gòu)面與圓形窗口的交切關(guān)系??Ｆｉｇ．２－２?Ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｐｌａｎｅ?ａｎｄ?ｃｉｒｃｕｌａｒ?ｓａｍｐｌｉｎｇ?ｗ?ｉｎｄｏｗ??表２－１測窗測量成果記錄表??Ｔａｂｌｅ?２－１?Ｒｅｃｏｒｄ?ｔａｂｌｅ?ｏｆ?ｗｉｎｄｏｗ?ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ?ｒｅｓｕｌｔｓ??露頭面位置：?露頭面條件：?測窗編號：?測窗尺度：?測量日期：??序號結(jié)跡長隙寬備注??￣ｉ??２??２．４基于計算機模擬的跡長估值影響因素分析??在野外對裂隙跡長進(jìn)行采樣統(tǒng)計時，由于受露頭的限制，只能根據(jù)出露的跡??線對結(jié)構(gòu)面進(jìn)行估計。常常會出現(xiàn)多種偏差：（１）采樣偏差：節(jié)理裂隙越大，在統(tǒng)??計區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的概率越高，反之，節(jié)理裂隙越小，其出現(xiàn)概率越小，致使大長的??節(jié)理越容易被取樣。（２）截斷偏差：存在的過于長大的節(jié)理，其范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了統(tǒng)??計區(qū)域，觀測到其一部分跡長，稱之為刪節(jié)跡長。（３）舍棄偏差：過于短小的裂隙??往往舍去不予以統(tǒng)計。跡長的估計方法的提出就是消除誤差的過程。為研究各種??方法的適用性和探討跡長估計測量的最佳測窗尺寸，選取裂隙的密度、平均跡長、??跡長的分布函數(shù)、統(tǒng)計窗的位置等進(jìn)行綜合分析。??２．４．１改進(jìn)的二維裂隙網(wǎng)絡(luò)方法??計算機裂隙網(wǎng)絡(luò)模擬技術(shù)可通過計算機生成大量的符合地質(zhì)統(tǒng)計規(guī)律的裂??隙網(wǎng)絡(luò)，省時省力，方便我們對其進(jìn)行批量的分析和研宄

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]考慮幾何形貌特征的粗糙巖體裂隙滲流特性研究[J]. 申林方,曾葉,王志良,李邵軍.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2019(S1)
[2]裂隙巖體滲流溶質(zhì)運移耦合離散裂隙模型數(shù)值計算方法[J]. 李馨馨,徐軼.  巖土工程學(xué)報. 2019(06)
[3]花崗巖斷裂帶原狀裂隙巖水力特性試驗研究[J]. 郭亮,胡卸文,李曉昭,巫錫勇,吳禮舟,李煜,羅剛,馬洪生.  巖土力學(xué). 2018(11)
[4]基于結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)模擬技術(shù)的邊坡楔形體分析方法研究[J]. 馬淑芝,賈洪彪,張致能,張志飛.  巖土工程學(xué)報. 2018(S2)
[5]水幕系統(tǒng)對地下水封洞庫藏品安全的影響分析[J]. 楊榮,胡成,陳剛,黎照洪.  水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2018(01)
[6]基于LHS的壩基巖體三維裂隙網(wǎng)絡(luò)模擬[J]. 岳攀,鐘登華,吳含,張亦弛.  水力發(fā)電學(xué)報. 2016(10)
[7]美國頁巖氣開發(fā)回顧:什么引發(fā)了“頁巖氣熱潮”?[J]. 王忠民,Alan Krupnick.  經(jīng)濟(jì)資料譯叢. 2015(01)
[8]大型地下水封石油洞庫滲流場時空演化特征研究[J]. 李術(shù)才,張立,馬秀媛,薛翊國,王者超,李逸凡,平洋,姜彥彥.  巖土力學(xué). 2013(07)
[9]地下水封石油洞庫施工期圍巖完整性參數(shù)敏感性分析[J]. 王者超,李術(shù)才,呂曉慶,薛翊國.  巖土力學(xué). 2011(S2)
[10]A new classification of seepage control mechanisms in geotechnical engineering[J]. Yifeng Chen1,2,Ran Hu1,2,Chuangbing Zhou1,2,Dianqing Li1,2,Guan Rong1,2,Qinghui Jiang1,2 1 State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science,Wuhan University,Wuhan,430072,China 2 Key Laboratory of Rock Mechanics in Hydraulic Structural Engineering of Ministry of Education,Wuhan University,Wuhan,430072,China.  Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2010(03)

碩士論文
[1]水電工程壩基巖體裂隙網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢分組及動態(tài)建模方法研究[D]. 吳含.天津大學(xué) 2017
[2]裂隙跡長非確定性統(tǒng)計模型的應(yīng)用研究[D]. 張文麗.成都理工大學(xué) 2007



本文編號：3146241