巖體離散裂隙網(wǎng)絡(luò)溶質(zhì)運移數(shù)值分析.pdf

1、由于如核廢料的地質(zhì)貯存、垃圾填埋場造成的污水下滲、海水入侵、輸油管道老化而引起的滲漏等原因,裂隙巖體地下水可能受到嚴(yán)重污染的威脅。這些與人類生活密切相關(guān)的環(huán)境問題迫切需要我們對裂隙介質(zhì)中地下水及污染物運移的機制進行研究。裂隙巖體中溶質(zhì)運移的主要路徑是通過具有水力聯(lián)系的裂隙網(wǎng)絡(luò)進行的,溶質(zhì)在裂隙網(wǎng)絡(luò)中主要是在滲流和濃度梯度作用下沿裂隙遷移,從而影響地下含水介質(zhì)中的水環(huán)境。 在充分了解和總結(jié)國內(nèi)外裂隙巖體溶質(zhì)運移研究發(fā)展歷史及現(xiàn)狀的

2、基礎(chǔ)上,對基于離散裂隙網(wǎng)絡(luò)模型的裂隙巖體溶質(zhì)運移進行了研究。具體的研究成果主要有以下幾個方面： 1、詳細研究了裂隙巖體溶質(zhì)運移的數(shù)學(xué)模型,比較全面地總結(jié)了裂隙巖體溶質(zhì)運移數(shù)學(xué)模型的特點和適用范圍,并進行了認真的分析比較。 2、借鑒巖體離散裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流理論及其數(shù)學(xué)模型的建立方法,依據(jù)裂隙網(wǎng)絡(luò)交叉點處的質(zhì)量守恒原理和立方定律,建立了離散裂隙網(wǎng)絡(luò)溶質(zhì)運移數(shù)學(xué)模型,并推導(dǎo)出了該模型的數(shù)值求解方法。 3、基于建立的離散裂隙

3、網(wǎng)絡(luò)溶質(zhì)運移數(shù)學(xué)模型,在教研室開發(fā)完成的巖體離散裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流計算程序的基礎(chǔ)上,借助FORTRAN語言自主編寫了相應(yīng)的計算機模擬程序。根據(jù)巖體裂隙的走向、跡長、間距和隙寬等的統(tǒng)計特征,應(yīng)用Monte-Carlo方法隨機生成裂隙網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),再代入初始條件和邊界條件,進行了裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流及溶質(zhì)運移數(shù)值計算,驗證了程序的可行性。 4、將前面研究的理論和數(shù)學(xué)模型應(yīng)用到某高壩工程中,進行了壩區(qū)巖體離散裂隙網(wǎng)絡(luò)中溶質(zhì)運移的數(shù)值模擬。用自主開發(fā)的2