| 三维交叉裂隙渗流传质特性数值模拟 |
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| 引用本文： | 李博,黄嘉伦,钟振,邹良超. 三维交叉裂隙渗流传质特性数值模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3670-3768. DOI: 10.16285/j.rsm.2018.1196 |
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| 作者姓名： | 李博 黄嘉伦 钟振 邹良超 |
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| 作者单位： | 1. 绍兴文理学院 岩石力学与地质灾害实验中心，浙江 绍兴 312000；2. 绍兴文理学院 山体地质灾害与防治协同创新中心，浙江 绍兴 312000；3. 斯德哥尔摩大学 自然地理系，瑞典 斯德哥尔摩 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金青年基金资助项目（No.51509154，No.51609136）；浙江省自然科学基金（No.LR19E090001）。 |
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| 摘 要： | 对交叉裂隙渗流传质特性的定量描述是研究整个裂隙网络渗透传质特性的基础。为真实模拟水流及溶质在三维交叉裂隙中的运移过程，首先通过三维轮廓仪获取天然岩石裂隙表面的形貌数据，再应用三维重构技术生成相应的三维交叉裂隙模型，随后求解Navier-Stokes方程，假定溶质运移满足Fick定律，模拟水流和溶质在三维交叉裂隙中的运移过程。通过对比粗糙裂隙模型与平行平板模型的模拟结果发现：粗糙度对流体的分布及流动状态存在显著的影响；不同进、出口工况下的流体流动及溶质运移状态亦表明：裂隙交叉的几何形貌会显著地影响溶质混合行为。这些结果表明，目前被广泛采用的平行平板模型在评估岩体内特别是交叉口的物质运移特性时将导致较大的偏差，在将来的研究中有必要针对裂隙交叉口的几何特征建立修正的模型以提高评估的准确性。
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| 关 键 词： | 三维交叉裂隙 渗流特性 传质特性 Navier-Stokes方程 佩克莱数 |
| 收稿时间： | 2018-07-06 |
Numerical simulation on hydraulic and solute transport properties of 3D crossed fractures |
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| LI Bo,HUANG Jia-lun,ZHONG Zhen,ZOU Liang-chao. Numerical simulation on hydraulic and solute transport properties of 3D crossed fractures[J]. Rock and Soil Mechanics, 2019, 40(9): 3670-3768. DOI: 10.16285/j.rsm.2018.1196 |
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| Authors: | LI Bo HUANG Jia-lun ZHONG Zhen ZOU Liang-chao |
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| Affiliation: | 1. Center of Rock Mechanics and Geohazards, Shaoxing University, Shaoxing, Zhejiang 312000, China; 2. Collaborative Innovation Center for Prevention and Control of Mountain Geological Hazards of Zhejiang Province, Shaoxing University, Shaoxing, Zhejiang 312000, China; 3. Department of Physical Geography, Stockholm University, Stockholm, Sweden |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | 3D crossed fractures fluid flow behaviour solute transport behaviour Navier-Stokes equation Peclet number |
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