层流—紊流共存流场中岩溶裂隙网络演化过程的数值模拟方法

论文摘要

研究岩溶水系统的演化过程对许多资源与环境问题有着重要意义。岩溶地区水资源、油气资源的预测与开发、水土流失成因及防治等课题都与此密切相关。岩溶管道是地下水对裂隙的逐渐溶蚀扩展形成的,岩溶演化初期,所有裂隙宽度不大,流场整体成层流状态。随着溶蚀的进行,一部分裂隙优先扩大使其中的水流进入紊流状态,而另一部分裂隙中水流仍呈层流状态。文章提出一种数值方法,能够模拟层流-紊流共存流场的岩溶演化过程。利用蒙特卡洛（Monte-Carlo）方法模拟初始裂隙网络,通过非连续介质方法模拟裂隙网络中的渗流。裂隙扩展的速度通过岩石表面溶蚀速度经验公式计算,使用迭代方法求解层流-紊流共存条件下的水头非线性方程。构建了能够利用解析法求解的模型,把数值解和解析解的结果进行对比,验证了本研究的数值法及软件的可行性。

论文目录

• 0 引言
• 1 裂隙网络渗流及溶蚀演化过程数值模拟方法
•   1.1 数值模拟的基本流程
•   1.2 裂隙网络生成
•   1.3 渗流方程
•   1.4 裂隙网络节点水头计算
•   1.5 裂隙网络溶蚀拓宽量计算
• 2 数值算法解析解验证
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 高阳,邱振忠,于青春

关键词: 岩溶演化数值模拟,裂隙网络,层流与紊流共存流场

来源: 中国岩溶 2019年06期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学

单位: 中国地质大学(北京)水资源与环境学院,山东省冶金设计院股份有限公司

分类号: P641.134

页码: 831-838

总页数: 8

文件大小: 1404K

下载量: 164