多孔介質(zhì)滲流是普遍的物理過程,涉及地下工程、地熱開采、環(huán)境工程等各行各業(yè),尤其是工程建設,常面臨防滲問題。由于地質(zhì)條件的復雜性,工程區(qū)域地層受到成巖、壓實、風化、生物作用等各種影響,故滲流性質(zhì)復雜,常需要對建設區(qū)域的滲流狀況進行數(shù)值模擬,從而為工程的設計施工提供決策依據(jù)。數(shù)值仿真結果依賴于對地層介質(zhì)關鍵參數(shù)的選取,但目前工程多將其視為均勻介質(zhì)處理,對于介質(zhì)的非均勻特性考慮較少。文章旨在研究非均質(zhì)多孔介質(zhì)滲透率空間分布與等效滲透率的關系。基于連續(xù)介質(zhì)假定、達西定律以及非均勻多孔介質(zhì)滲透率空間分布函數(shù),建立一維到三維的達西滲流問題模型,通過求解偏微分方程和理論推導,得到基于滲透率空間分布函數(shù)的等效滲透率理論表達式,并與有限元計算的數(shù)值解進行對比分析,結果表明理論值和數(shù)值解誤差很小,證明等效滲透率的表達式的合理性。利用該成果可通過多點局部滲透率的測定構建滲透率空間分布函數(shù),從而對整體滲流區(qū)域的滲透性質(zhì)進行快速計算和評估,從而簡化異常復雜的工程地質(zhì)模型以減少計算量需求,對于工程仿真的快速計算和結果評估有重要意義。

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本文編號：4021581