巖體離散裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流場與溫度場耦合分析.pdf

1、巖體滲流場與溫度場耦合分析是巖體水力學(xué)的重要研究內(nèi)容之一。系統(tǒng)綜述了裂隙巖體滲流-溫度耦合的研究現(xiàn)狀，闡明了裂隙巖體三種滲流模型的特點(diǎn)、適用范圍及裂隙網(wǎng)絡(luò)非連續(xù)介質(zhì)模型的研究概況，分析了裂隙巖體滲流-溫度耦合作用研究及工程應(yīng)用，指出基于裂隙網(wǎng)絡(luò)非連續(xù)介質(zhì)滲流-溫度耦合分析是目前亟待解決的課題。以巖體離散裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流場與溫度場耦合分析研究為核心，主要進(jìn)行了下述工作： (1) 總結(jié)分析前人的研究成果，發(fā)展了適用于稀疏裂隙巖體的裂隙網(wǎng)

2、絡(luò)非連續(xù)介質(zhì)模型，并指出其研究的主要內(nèi)容。 (2)對(duì)巖體裂隙網(wǎng)絡(luò)生成和裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流進(jìn)行研究；用Monte-Carlo方法進(jìn)行裂隙網(wǎng)絡(luò)模擬；應(yīng)用離散裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流程序進(jìn)行滲流分析。 (3)通過對(duì)裂隙網(wǎng)絡(luò)非連續(xù)介質(zhì)溫度場的分析，建立基于裂隙網(wǎng)絡(luò)非連續(xù)介質(zhì)的裂隙水流溫度場和巖塊溫度場控制方程、變分方程、離散方程；分析溫度場的定解條件及裂隙水流溫度場與巖塊溫度場在耦合邊界上的相互作用，提出兩個(gè)溫度場的耦合計(jì)算步驟和程序設(shè)計(jì)。

3、 (4)進(jìn)行單裂隙水流作用下巖體穩(wěn)定溫度場分析，單裂隙水流穩(wěn)定溫度場的理論分析，單裂隙巖體-水流傳熱分析；應(yīng)用FEPG軟件對(duì)裂隙巖體二維穩(wěn)定溫度場分布進(jìn)行了數(shù)值模擬。 (5)提出巖體離散裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流場與溫度場耦合分析的基本假定，對(duì)溫度場和滲流場進(jìn)行相互作用分析，建立滲流場和溫度場耦合分析的數(shù)學(xué)模型，滲流場數(shù)值求解采用離散裂隙網(wǎng)絡(luò)法，溫度場數(shù)值求解采用有限單元法，提出耦合數(shù)值分析的計(jì)算步驟及耦合程序設(shè)計(jì)。 (6)通過具體