裂隙多孔介质水砂

水砂涌出预测

通过实验和数值模拟揭示了裂隙与孔隙对水砂流动的约束机制，为水砂涌出灾害防治提供理论指导。

李卫 · 刘玉 · 李顺才 · 马立强 · Lei, Yue · Jintao, Wang

Rock Mechanics and Rock Engineering 2024

技术优势

裂隙约束主导

裂隙对内部接触力的约束效应比孔隙更显著，导致流动主要沿纵向发展，形成'多弧'流态。

预测水砂流出

基于响应面优化和多元回归，建立了水砂质量、粒径、级配与流出量之间的定量关系，可用于灾害预警。

双尺度模拟

利用DEM–CFD双向耦合方法捕捉颗粒与流体的相互作用，再现了孔隙介质中的聚集效应。

应用场景

• 多孔介质渗流：验证多孔介质流动模拟，标定非达西参数。
• 岩土工程灾害防治：预测水砂涌出量，指导突水灾害预警。
• 地下水资源保护：评估颗粒运移对含水层渗透性的影响。