基于渗流-应力耦合高压压水试验岩体渗透系数计算方法技术

本发明专利技术涉及基于渗流

【技术实现步骤摘要】
Multiphysics基于渗流场与应力场耦合的分析方法建立深孔高压压水试验计算模型，使得数值模拟结果更符合工程实际情况。

技术实现思路

[0011]本专利技术正是为了解决上述问题缺陷，提供一种基于渗流
‑
应力耦合高压压水试验岩体渗透系数计算方法。
[0012]本专利技术采用如下技术方案实现。
[0013]基于渗流
‑
应力耦合高压压水试验岩体渗透系数计算方法，本专利技术所述的计算方法包括以下步骤内容：(1)渗流连续性方程；(2)应力控制方程。
[0014]本专利技术所述(1)渗流连续性方程为：
[0015]采用饱和连续多孔介质，流体通过块体微孔隙的连续性方程为：
[0016][0017]假设流体通过岩体微孔隙流动符合达西定律：
[0018][0019]在考虑介质中渗流
‑
应力耦合作用时，考虑固体的变形对渗流的影响，即通过体积应变的形式影响流体在多孔介质中流动的连续性控制方程：
[0020][0021]式中：
[0022]Ρ：流体密度，kg/m3；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于渗流
‑
应力耦合高压压水试验岩体渗透系数计算方法，其特征在于，所述的计算方法包括以下步骤内容：(1)渗流连续性方程；(2)应力控制方程。2.根据权利要求1所述的基于渗流
‑
应力耦合高压压水试验岩体渗透系数计算方法，其特征在于，所述(1)渗流连续性方程为：采用饱和连续多孔介质，流体通过块体微孔隙的连续性方程为：假设流体通过岩体微孔隙流动符合达西定律：在考虑介质中渗流
‑
应力耦合作用时，考虑固体的变形对渗流的影响，即通过体积应变的形式影响流体在多孔介质中流动的连续性控制方程：式中：Ρ：流体密度，kg/m3；Q：压入流量，L/min；k：渗透率，m2；μ：流体的动力粘度，N
·
s/m2；p：距离孔壁0.1m处孔隙水压力，Pa；ε
v
：介质的体应变；α：为Boit系数。3.根据权利要求2所述的基于渗流
‑
应力耦合高压压水试验岩体渗透系数计算方法，其特征在于，所述(2)应力控制方程为：流体在岩体介质中流动，水压力发生变化，从而导致有效应力发生改变；在考虑渗流对岩体介质内部应力的影响时，将岩块和结构面(包含裂隙)视为连续的介质；岩体的应力平衡方程为：σ
ij，j
+F
i
＝0
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)孔隙水压力作用下岩体的应力应变本构方程为：σ
′
ij
＝2Gε
ij
+λδ
ij
δ
kl
ε
kl
‑
αpδ
ij
＝D
ijkl
ε
kl
‑
αpδ
ij
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
二维中，利用应力张量和应变张量的对称性和材料的对称性简化展开得：式中：σ
′
ij
：有效应力张量，Pa；F
i
：体积...

【专利技术属性】
技术研发人员：程伟，张维平，周华，黄青富，王锦国，赵富刚，杨蕴，邵国辉，陈鸿杰，王永辉，尤琳，袁红，钱钦钊，
申请(专利权)人：华能澜沧江水电股份有限公司河海大学，
类型：发明
国别省市：