渗透张量

摘要： 为探讨裂隙空间渗流的优势路径、在满足精度的前提下减少计算量并使模型更具实用价值,根据实测结构面资料,采用圆盘模型,生成与现场岩体具有相同统计特征的三维裂隙网络,将渗流渠道简化为一维管单元模型,研究分组排列和全排列两种方式缩减计算规模对渗透张量和表征单元体(representative elementary volume,REV)大小的影响.并用某工程数据校核缩减规模效应.结果显示:采用全排列方式缩减误差相对较小;当计算规模缩减达到70％时,基本不改变渗透张量的精度;裂隙岩体的渗透张量REV尺寸会随缩减规模的增加有所增大.可见确实存在由直径较大裂隙控制渗流特性的主干裂隙网络骨架,计算时缩减裂隙网络规模到一定程度,仍然可以保证渗透张量具有足够的精度.

摘要： 裂隙岩体介质渗透特性是研究地下水问题的重要参数,不仅取决于结构面产状规律同时与所处地应力环境相关.本文针对裂隙岩体渗透性问题,考虑结构面分布随机性,利用UDEC软件,通过多个数值分析模型,研究了结构面特征和应力边界条件对裂隙岩体等效渗透性的影响.结果表明:裂隙倾角、间距、隙宽和迹长对岩体的渗透特性均有明显影响,裂隙倾角与渗流主方向较为接近时,该方向的岩体渗透系数较高;岩体的渗透系数随裂隙间距的增加呈幂函数降低趋势,随隙宽的增加而增大;各渗透分量均随迹长的增加而增大,但增长速度由快变慢;岩体所赋存环境地应力场对岩体的渗透系数有明显影响,地应力水平的提高会导致有效水力隙宽减小,进而降低岩体的渗透性,渗透系数随地应力的变化基本呈线性关系.

摘要： 为研究岩体渗透各向异性对地下储油洞库的水封性影响规律,建立油库单一洞室的二维等效连续介质模型,用不同渗透张量表征岩体渗透各向异性的不同情况,并开展数值模拟.从洞室周围水压力、渗流场和涌水量等角度对模拟结果进行分析,并评价了洞室水封性.结果表明:岩体各向渗透性较均匀时,储油洞室水封性要求相对一致,有利于水幕系统的统一设计和施工处理,容易通过设置的水幕系统保证洞室整体的水封密闭;岩体最强渗透方向在45°～90°之间时,有利于水幕系统的水压力向下传递,形成高水力梯度区包围洞室,保证洞室密封.

摘要： 裂隙岩体中不同产状、迹长、裂隙密度等几何特征以及所处应力坏境,使岩体渗透特性存在客观各向异性。利用裂隙几何特征生成裂隙网络模型,基于RFPA2D-Flow软件模拟计算不同尺寸、不同方向上等效渗透系数,探讨裂隙的密度、倾角、迹长以及围压对岩体的渗透主值、渗透张量的影响。结果表明:①裂隙密度和裂隙迹长对渗透主值有影响,但对渗透主方向无影响,随密度或者迹长的增大,渗透主值增大;②裂隙倾角对渗透主值影响较小,对渗透主方向有直接影响,渗透主方向近似位于2组裂隙夹角的平分线上;③随着围压增大,渗透主值逐渐减小;④等压条件下,围压对渗透主方向无影响,不等压条件下,渗透主方向随着围压的变化而变化。

摘要： 利用蒙特卡洛法随机生成三维裂隙圆盘网络系统,将复杂的三维裂隙渗流网络简化为一维管单元渗流模型,以工程实际校正的渗透张量作为参考标准确定目标函数,直接给定管径与隙宽比,相当于给定管单元直径直接进行渗透张量的计算。通过M-f拟合多项式得到目标函数的极小值,优化得到管径隙宽比,渗透张量主值平均误差小于遗传算法优化结果。

摘要： 利用蒙特卡洛法随机生成三维裂隙圆盘网络系统,将复杂的三维裂隙渗流网络简化为一维管单元渗流模型,以工程实际校正的渗透张量作为参考标准确定目标函数,直接给定管径与隙宽比,相当于给定管单元直径直接进行渗透张量的计算.通过M-f拟合多项式得到目标函数的极小值,优化得到管径隙宽比,渗透张量主值平均误差小于遗传算法优化结果.

摘要： 结合现场工程实际,根据渗透张量计算程序得到灰岩渗透张量,针对不同降雨工况,对比分析边坡在加固前后位移和安全系数变化规律,以及坡体加固结构在降雨作用下轴力变化规律.通过降雨后边坡位移分析,边坡在没有进行加固时,最大位移发生在边坡下部,中部次之,上部位移最小.在降雨强度为200 mm/d降雨4 d后,边坡坡脚处位移迅速增加,对应的安全系数也降低到最小值;采用预应力锚索加固措施后,边坡稳定性大幅提升,边坡加固后,边坡位移非常小,安全系数最小值较未加固时边坡最小安全系数有大幅提高;预应力轴力随着降雨的持续逐渐增大,最大轴力出现在边坡下部位移最大位置,随着降雨持续时间增加,位移边坡中上部分锚索轴力变化平稳,位于坡脚处锚索轴力增大幅度较大.%According to different rainfall conditions and permeability tensor of limestone which calculated by the permeability tensor calculation program. The change of displacement and safety factor of slope before and after reinforcement are compared and analyzed. The changes of axial force of slope reinforcement structure under rainfall are compared and analyzed. The following conclusions were obtained: after the slope displacement analysis of the slope without reinforcement after rainfall, the maximum displacement occurred in the lower part of the slope, followed by the middle, the upper part of the smallest displacement. After the rainfall intensity of 200 mm/d for 4 days, the displacement at the slope foot of the slope increased rapidly, and the corresponding safety factor was reduced to the minimum; The stability of the slope was enhanced by using the prestressed anchor cable, and the slope displacement was very small after the slope was strengthened. The minimum safety factor was much higher than the minimum safety factor when the slope was not strengthened. The axial force of the prestressing force was gradually increased with the rainfall, and the maximum axial force was appeared in the displacement position of the lower part of the slope. With the increase of rainfall duration, the axial force of the upper part of the slope in the displacement slope was stable, and the axial force of the anchor cable at the foot of the slope was increased greatly.

摘要： Based on the numerical simulation and finite element analysis software RFPA 2D -Flow and single-hole packer tests ,the two-dimensional representative element volume and permeability tensor was analyzed for fractured rock mass . According to the geometric characteristics of the joints ,such as the length ,the density and the yield of the joints .The random fracture networks of Jinping I hydropower station are generated by using Monte Carlo method ,numerical simula-tion of RFPA2D -Flow is adopted to calculate the equivalent permeability coefficient of different size in different directions of fractured rock masses ,in order to obtain the representative elementary volume and permeability tensor .Then they are further modified by the single-hole packer test results .The results show that as the model size increases ,the permeability of rock gradually begins to stabilize ,the size of REV is about 4 times the length of trace .The method is reasonable and effective to determine the permeability tensor and REV of fractured rock masses combining single-hole packer tests and numerical simulation of RFPA2D -Flow .%基于RFPA2 D-Flow软件,并结合现场压水试验,从表征单元体积(REV)及渗透张量入手,对裂隙岩体的渗透特性进行数值模拟研究.以锦屏一级水电站左岸岩体为例,基于岩体裂隙几何特征,运用蒙特卡罗方法生成岩体裂隙网络模型;模拟计算不同尺寸不同方向上的等效渗透系数,依据类常量与类张量特性初步确定裂隙岩体渗透表征单元体积(REV)及渗透张量,再结合现场压水试验结果修正渗透张量.随着模型尺寸的增大,岩体的渗透性逐渐趋于稳定,表征单元体尺寸的大小约为迹长的4倍,表明基于RFPA2 D-Flow数值模拟并结合压水试验确定裂隙岩体渗透张量和REV的方法合理有效.

摘要： 对于可统计的岩石结构面数据，采用结构面三维网络模拟技术研究节理岩体力学特性特别是岩石水力学性质的过程中，三维裂隙网络与多孔连续介质渗流各向异性的等效方法是研究岩石水力学应用中的重要环节。rn 本文基于流量等效，边界条件相同，根据渗透张量的性质，利用计算机模拟三维裂隙网络的样本单元推导二阶渗透张量的求解方法。最后，通过一个圆形随机结构面形成的裂隙网络样本单元的计算实例，与张量法的计算结果作了对照，说明了有限大小结构面形成的裂隙网络，利用本文提出的方法求解得到的样本单元等效渗透性，具有相当的合理性。本文的方法对于岩石水力学中三维问题的研究具有重要的理论指导作用。

摘要： 结构面是岩体的重要组成部分,岩体作为导水介质,其渗透特性主要取决于节理的分布状态。针对岩体渗透性非均质、各向异性的特点,通过对江西省某在建高速公路隧道围岩结构面的几何特征的现场调查,采用dips地质软件对各种结构面进行统计分析,弄清围岩结构的总体特征,找出优势结构面,运用裂隙采样测量法计算裂隙岩体三维渗透张量,为隧道围岩结构面稳定及渗透性分析提供更准确的依据。

摘要： 裂隙介质渗流模拟过程中非常重要的两个参数是裂隙岩体的典型单元体和渗流张量,本文归纳了3种确定裂隙岩体典型单元体的方法,即能量迭加方法、地质统计方法与数值模拟方法,3种方法均能有效的确定随机裂隙岩体典型单元体的大小,其中基于裂隙网络模拟技术的数值试验方法能够灵活处理裂隙岩体系统详尽的几何特征与力学特性,且不受研究尺度的限制,因而是研究裂隙岩体典型单元体的主流方法;研究还总结分析了渗透张量的确定方法,包括现场试验、室内试验、反演分析和离散裂隙网络-等效连续介质法等.最后选取了比较有代表性的渗流模型,对其特点、适用条件、存在的不足等进行了综合比较,为合理选取模型求解裂隙渗流问题提供了参考和依据.

摘要： 在放射性废物处置工程中，核素可以沿围岩中的裂隙通道运移最终进入与人类活动相关的自然环境中.放射性废物处置场周围的自然地质环境中核素的运移途径(迁移方向)、迁移速率和影响范围，主要取决于裂隙类型、密度、宽度、渗透张量、产状和连通性等因素.为了解地质体内优势裂隙的几何参数及其水文地质特征，采用在地表裂隙统计、遥感解译主导裂隙走向，以及利用地表氧异常测试出具有连通性的优势裂隙等技术方法，获得了合理的裂隙几何参数，提高了计算结果实效性，并通过早期抽水试验成果检验该方法的可靠性.

摘要： 本文对于可统计的岩石结构面数据,采用结构面三维网络模拟技术研究节理岩体力学特性特别是岩石水力学性质的过程中,三维裂隙网络与多孔连续介质渗流各向异性的等效方法是研究岩石水力学应用中的重要环节。基于流量等效,边界条件相同,根据渗透张量的性质,利用计算机模拟三维裂隙网络的样本单元推导二阶渗透张量的求解方法。最后,通过一个圆形随机结构面形成的裂隙网络样本单元的计算实例,与张量法的计算结果作了对照,说明了有限大小结构面形成的裂隙网络,利用本文提出的方法求解得到的样本单元等效渗透性,具有相当的合理性。本方法对于岩石水力学中三维问题的研究具有重要的理论指导作用。

摘要： 本文以西康铁路秦岭特长隧道为例,提出了用渗透张量新方法进行隧道含水围岩非均质各向异性渗透的计算分析,以提高隧道突水来源,突水位置、以及突水量的预测预报准确度.

摘要： 本文在讨论裂隙岩体渗透特性及其影响因素的基础上,提出应用斯诺渗透张量理论,用连续多孔介质技术来解决矿山边坡裂隙岩体渗透的非均质各向异性问题.用单纯形法结合稳定渗流有限元法反求渗透系数;单纯形法结合非稳定渗流有限元法反求其他水文地质参数,然后进行水文地质预测计算.最后进行了模型的检验,计算结果合理.

摘要： 边坡岩体的渗透特性和排水效果分析是露天矿边坡疏干排水设计的技术关键。该文以现场典型岩体结构面调查为依据，建立了离散介质渗流模型，计算表征单元体的等效渗透系数张量，结合现场疏干排水试验，应用边界元数值法模拟研究水平放水孔疏干排水效果，实例分析表明，该技术途径不但适合边坡岩体宏观渗流分析的特点，而且能够较为深刻的认识裂隙渗流的该质，为露天矿边坡疏干排水优化设计提供了理论依据。

摘要： 边坡岩体的渗透特性和排水效果分析是露天矿边坡疏干排水设计的技术关键。该文以现场典型岩体结构面调查为依据，建立了离散介质渗流模型，计算表征单元体的等效渗透系数张量，结合现场疏干排水试验，应用边界元数值法模拟研究水平放水孔疏干排水效果，实例分析表明，该技术途径不但适合边坡岩体宏观渗流分析的特点，而且能够较为深刻的认识裂隙渗流的该质，为露天矿边坡疏干排水优化设计提供了理论依据。

摘要： 边坡岩体的渗透特性和排水效果分析是露天矿边坡疏干排水设计的技术关键。该文以现场典型岩体结构面调查为依据，建立了离散介质渗流模型，计算表征单元体的等效渗透系数张量，结合现场疏干排水试验，应用边界元数值法模拟研究水平放水孔疏干排水效果，实例分析表明，该技术途径不但适合边坡岩体宏观渗流分析的特点，而且能够较为深刻的认识裂隙渗流的该质，为露天矿边坡疏干排水优化设计提供了理论依据。

摘要： 本发明涉及水合物试验技术领域，尤其涉及一种水合物多孔介质合成装置、渗透率张量测试系统和方法。该水合物多孔介质合成装置包括本体和多个通流机构；本体内形成有合成空间；通流机构包括沿预定通流方向开设于本体的入流通道和出流通道，多个通流机构的预定通流方向两两不同；每个通流机构的入流通道和出流通道分别设置于合成空间的两侧，以使测试流体顺次流经入流通道、合成空间和出流通道。该水合物多孔介质渗透率张量测试系统包括该水合物多孔介质合成装置。该水合物多孔介质渗透率张量测试方法采用该水合物多孔介质合成装置。该水合物多孔介质合成装置、渗透率张量测试系统和方法为获得水合物多孔介质沿多个方向的渗透率张量提供了结构基础。

摘要： 本发明公开了一种岩心渗透率张量敏感性损伤测试设备与评价方法，所述评价方法包括以下步骤：首先，获取立方体形实验岩样，基于储层地质资料计算地层压力分布；然后，通过三轴应力加载模拟地层状态下岩心的真实应力和应变状态，设计酸液、碱液、无机盐溶液、地层水和不同驱替速度驱替实验，通过三向顺序驱替实现同一实验条件下岩心三向渗透率张量测定，并将实验测得的数据通过达西定律进行处理，计算得到三轴应力状态不同敏感性条件下的岩心渗透率张量损伤程度；最后，通过渗透率张量合成明确流体实时流动状态，实现了对储层渗透率张量敏感性的准确、高效测试和评价。本发明能够对储层渗透率张量进行高效、准确地测定，为油气田开发提供技术支持。

摘要： 本发明公开了一种岩心渗透率张量敏感性损伤测试设备与评价方法，所述评价方法包括以下步骤：首先，获取立方体形实验岩样，基于储层地质资料计算地层压力分布；然后，通过三轴应力加载模拟地层状态下岩心的真实应力和应变状态，设计酸液、碱液、无机盐溶液、地层水和不同驱替速度驱替实验，通过三向顺序驱替实现同一实验条件下岩心三向渗透率张量测定，并将实验测得的数据通过达西定律进行处理，计算得到三轴应力状态不同敏感性条件下的岩心渗透率张量损伤程度；最后，通过渗透率张量合成明确流体实时流动状态，实现了对储层渗透率张量敏感性的准确、高效测试和评价。本发明能够对储层渗透率张量进行高效、准确地测定，为油气田开发提供技术支持。

摘要： 本申请涉及油气田开发领域，公开了一种二维各向异性渗透率张量测试方法及装置，该方法包括：对方形层状岩样分别沿相互垂直的两个方向进行一维驱替，获取被动压差比和测试流量；利用预先建立的二维全张量渗透率标准图版和获取的被动压差比，拟合得到渗透率主轴方向及主值比例关系；基于拟合的渗透率主轴方向及主值比例关系，假设一组渗透率张量并利用实验压差条件求得流量；根据求得的流量与测试流量之间的比值以及假设的渗透率张量，得到方形层状岩样的真实渗透率张量。这样在室内执行测试就可以得到准确的岩样渗透率张量，可靠性强，适用性高。

摘要： 本发明涉及水合物试验技术领域，尤其涉及一种水合物多孔介质合成装置、渗透率张量测试系统和方法。该水合物多孔介质合成装置包括本体和多个通流机构；本体内形成有合成空间；通流机构包括沿预定通流方向开设于本体的入流通道和出流通道，多个通流机构的预定通流方向两两不同；每个通流机构的入流通道和出流通道分别设置于合成空间的两侧，以使测试流体顺次流经入流通道、合成空间和出流通道。该水合物多孔介质渗透率张量测试系统包括该水合物多孔介质合成装置。该水合物多孔介质渗透率张量测试方法采用该水合物多孔介质合成装置。该水合物多孔介质合成装置、渗透率张量测试系统和方法为获得水合物多孔介质沿多个方向的渗透率张量提供了结构基础。

摘要： 本发明构件分别构建了与煤层节理共轴的节理坐标系和与单轴应变条件共轴的单轴坐标系，引入煤层倾角和节理俯仰角通过坐标旋转连接两个坐标系，综合考虑了煤层倾角、节理俯仰角、节理孔隙的各向异性、弹性模量的各向异性、Langmuir吸附常数的各向异性以及有效应力的各向异性对主渗透率卸瓦斯压力响应行为的影响，得到了定量表征原位倾斜煤层主渗透率再卸瓦斯压力过程中的响应行为的方法，如下式所示

摘要： 本发明公开了一种基于实测结构面参数的裂隙岩体渗透张量的计算优化方法，在岩石露头面上标记控制点，同时从不同角度拍摄岩石露头面照片；根据标记控制点坐标定位照片上结构面迹线控制点的三维空间坐标，根据结构面迹线上控制点的聚类程度对测区进行均质区划分；根据结构面迹线的控制点坐标，建立待测均质区结构面迹线的三维模型；根据结构面迹线的三维模型，提取结构面迹长、产状和间距信息；对结构面迹长、产状和间距数据进行统计分析，确定各自服从的随机分布类型及参数；根据随机分布的类型和参数，计算待测均质区的渗透张量。本发明提高了结构面信息处理的精确性与效率，同时提升了计算模块中渗透张量与最优路径识别的计算效率。

摘要： 本发明公开了一种确定近水平层状裂隙岩体渗透张量的方法。针对近水平层状裂隙岩体，使用常规垂直钻孔压水试验、水平定向钻孔压水试验与岩体应力测试，建立“结构面法向应力‑结构面张开度”负指数函数本构方程，估算结构面的等效水力张开度，从而确定岩体的渗透张量。该方法可代替三段定向钻孔压水试验，操作简单、结果直观，是一种描述近水平层状裂隙岩体因结构面空间分布而造成的岩体渗透性能各向异性的可行方法，可有效解决近水平层状裂隙岩体渗透张量难以准确获得的难题。

摘要： 本申请涉及油气田开发领域，公开了一种真三维各向异性渗透率张量测试装置及其测试方法，包括：方形岩心夹持器，用于固定待测立方岩心并使用流体对待测立方岩心进行三个不同方向的一维恒速驱替，测量注采压力及封闭边界面中心压力；围压泵，用于对方形岩心夹持器进行加压；驱替泵，用于将流体加入至方形岩心夹持器；处理器，用于根据注采压力及封闭边界面中心压力得到被动压差比，并将被动压差比代入预先建立的三维全张量渗透率智能图版，拟合计算得到待测立方岩心的真实三维渗透张量率。这样通过方形岩心夹持器、围压泵、驱替泵和处理器的相互作用，可以得到准确的岩心三维渗透率张量，操作简单，可靠性强，适用性高。

摘要： 本发明涉及深地工程测量领域，具体地涉及一种多地层渗透张量测量装置，包括封隔器、注水管和测试组件，测试组件包括透水性的测试圆筒、辐射墙和测试器，相邻封隔器、钻井内壁和测试圆筒外壁限定测试区，测试区内设置有用于将测试区分隔成多个子测试区的多个辐射墙，测试器设置在子测试区内，每个测试圆筒内均设置有一个注水管的出水口端。该多地层渗透张量测量装置，利用封隔器将钻井分隔成多个密闭腔，利用测试圆筒和辐射墙将密闭腔分割成注水区和多个子测试区，子测试区内均设置有测试器，以通过测试器的数据计算得出子测试区的外侧壁的渗透张量；该多地层渗透张量测量装置实现了即时对不同地层需同时测量与对同地层不同方向渗透率同时测量。