巖體離散裂隙網絡溶質運移數(shù)值分析.pdf

1、由于如核廢料的地質貯存、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重污染的威脅。這些與人類生活密切相關的環(huán)境問題迫切需要我們對裂隙介質中地下水及污染物運移的機制進行研究。裂隙巖體中溶質運移的主要路徑是通過具有水力聯(lián)系的裂隙網絡進行的,溶質在裂隙網絡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中的水環(huán)境。 在充分了解和總結國內外裂隙巖體溶質運移研究發(fā)展歷史及現(xiàn)狀的

2、基礎上,對基于離散裂隙網絡模型的裂隙巖體溶質運移進行了研究。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運移的數(shù)學模型,比較全面地總結了裂隙巖體溶質運移數(shù)學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絡滲流理論及其數(shù)學模型的建立方法,依據(jù)裂隙網絡交叉點處的質量守恒原理和立方定律,建立了離散裂隙網絡溶質運移數(shù)學模型,并推導出了該模型的數(shù)值求解方法。 3、基于建立的離散裂隙

3、網絡溶質運移數(shù)學模型,在教研室開發(fā)完成的巖體離散裂隙網絡滲流計算程序的基礎上,借助FORTRAN語言自主編寫了相應的計算機模擬程序。根據(jù)巖體裂隙的走向、跡長、間距和隙寬等的統(tǒng)計特征,應用Monte-Carlo方法隨機生成裂隙網絡系統(tǒng),再代入初始條件和邊界條件,進行了裂隙網絡滲流及溶質運移數(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)學模型應用到某高壩工程中,進行了壩區(qū)巖體離散裂隙網絡中溶質運移的數(shù)值模擬。用自主開發(fā)的2