岩体粗糙裂隙渗流研究.pdfVIP

2l8 西安理工大学学报 JournalofXi’arIUniversityofTechnology(2010)Vo1．26No．2 文章编号：1006-4710(2010)02-0218-05 岩体粗糙裂隙渗流研究 徐维生 ，陈兴周 ，李娟娟 (1．西安理工大学水利水电学院，陕西 西安710048； 2．中国水电顾问集团西北勘测设计研究院，陕西 西安710065) 摘要：渗流线性立方定律是建立在单直平滑裂隙基础上的，而工程中裂隙多是粗糙的，很多裂隙渗 流不满足线性立方定律。针对这一问题，根据裂隙分布统计特征生成粗糙裂隙，推导了不同渗流本 构关系下的单宽流量公式、裂隙等分段结点水头公式和等效隙宽公式。对比分析光滑、粗糙裂隙的 渗流规律得出如下结论：①实际工程中的裂隙往往是不平滑的，统计裂隙开度分布规律、研究裂隙 开度的模拟是非常有必要的；②粗糙裂隙非立方、非线性型渗流的基本规律与光滑平直裂隙非立 方、非线性型渗流的基本规律存在明显不同；③相等平均隙宽条件下的粗糙裂隙比光滑裂隙的过 流能力小得 多。 关键词：立方定律；粗糙裂隙；非线性；非立方；渗流 中图分类号 ：TV139．11 文献标志码 ：A ResearchonSeepageinCoarseFracturesofRockM ass XUWei—sheng，CHENXing—zhou ，LIJuan．juan (1．FacultyofWaterResourcesandHydraulicPower，Xi’na UniversityofTechnology，Xi’an710048，China； 2．NorthwestHydroConsultingEngineer，CHECC，Xi’na 710065，China) Abstract：LinearCubic—Law forseepageisderivedinsinglestraightsmoothfracture，whereasmostfrac— turesinengineeringrockmassarecoarse．hteseepageinthem doesn’tabidebylinera Cubic—Law．111e coarsefracturesraesimulatedaccordingtohteaperturedistributionstatisticalregularity，nadhteunitdis- chrageformulaandhtewaterheadfomr ulaofrlength—equalingnodeandthehydraulicpowerequaling印- ertureofdifferentseepageconfigurationhasbeenderived．Andthefollowingconclusionsofrseepagecall bedrawnbycontrastingtheseepagelawinsmooht~acturesandincoarsefractures：①Thefracturesin practical engineeringaremostcoarse，anditisveryessentialtogetthestatistical regularityforfractures apertureandtosimulatethefracturesaccordingtostatisticalregularityofrfracturesaperture；(~ ereex· istobviousdifferencesinhteseepagelaw ofNon—cubicseepagena dnonlinera seepageinsmoothfractures nadincoarsefractures；③ efluidpassingabilityofrcoarsefracturesissmallerhtanhtesmoothfrac— turesonthesamecondit