粗糙裂隙各向异性对非达西渗流特性的影响

摘要：

为研究各向异性粗糙裂隙中的非线性流动规律,生成了符合岩石裂隙表面几何特征和开度分布的各向异性程度粗糙裂隙,用数值方法求解Navier-Stokes方程来模拟粗糙裂隙渗流.采用Forchheimer公式拟合数值模拟得到的压力梯度与流量关系,分析粗糙度、开度和各向异性程度对裂隙非达西渗流参数的影响规律.研究发现表观导水度各向异性随相对粗糙度和开度场各向异性的增大而增大.最后提出了基于一阶均方根粗糙度和等效水力开度的非达西系数表征模型,进一步推导了相应的临界雷诺数公式.所提出的裂隙非达西系数表征模型可以很好地描述各向异性粗糙裂隙非线性渗流特征,并与室内试验结果拟合良好.

关键词：粗糙裂隙、非线性渗流、各向异性、Forchheimer方程、临界雷诺数

所属期刊栏目：54

分类号：P641.2(水文地质学与工程地质学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-02-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：233-239,244