含贯通裂缝的软弱夹层受水力冲刷破坏的水深研究

论文摘要

为研究水流对含贯通裂缝软弱夹层的冲刷效应,对含贯通裂缝的软弱夹层建立了无限延伸的径流-渗流耦合水力冲刷模型。该模型用Navier-Stokes方程描述裂缝通道中的裂缝水流,用Brinkman-extended Darcy方程描述软弱夹层中岩土体渗流,然后根据不同介质交界面处流速相等及剪应力连续的边界条件来推求各个介质中的流速分布。根据土颗粒起动破坏时的流速与土颗粒受力的数学关系,推导出裂缝底部土颗粒起动时的临界起动速度;考虑底部土颗粒受水流冲刷时的摩阻效应,结合径流-渗流耦合水力冲刷模型,得出裂缝通道底部的土颗粒受水流冲刷破坏时的临界水深。分析表明,临界水深随着颗粒的重度和颗粒间的黏聚力的增大而增大,随着裂缝通道的坡度、岩土体的孔隙率和渗透率的增大而减小。

论文目录

• 0 引 言
• 1 模型建立
• 2 流场特征
•   2.1 裂缝通道中径流流速分析
•   2.2 软弱夹层中土体的渗流分析
•   2.3 边界条件
• 3 土颗粒起动的临界流速
•   3.1 基本假设
•   3.2 土颗粒起动机理分析
•   3.3 土颗粒受水流冲刷起动的临界水深
• 4 结 语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 朱崇林,雷孝章,符文熹,叶飞

关键词: 贯通裂缝,水力冲刷,径流渗流耦合,临界水深

来源: 中国农村水利水电 2019年02期

年度: 2019

分类: 农业科技,基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地球物理学,水利水电工程

单位: 四川大学水利水电学院,四川大学水力学与山区河流保护国家重点实验室

基金: 国家自然科学基金项目(41772321),四川省国际合作项目(2018HH0082),中国地质调查局基础地质调查项目(DD20160272)

分类号: TV147

页码: 139-143+154

总页数: 6

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