改进三维离散裂隙网络模型与多尺度管网模型及其应用研究

来源 :南京理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lvyuxuan3652008
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
以我国西北某地高放废物实验室场址裂隙花岗岩岩体渗透性为研究目标,基于Matlab编译三维离散裂隙模型生成程序以及多尺度管网模型。通过在现场的实测岩体露头数据,经参数统计分析,结合节理面部分组合形态,编写程序进行三维离散裂隙网络模型建模及参数修正的生成。采用等效管网模型计算各均质区的模型渗流特征,并得到相应的渗透张量以及渗透主值、主方向。以各方向等效渗透系数为对象,以渗透张量主方向为径向拟合渗透张量椭球。并以该椭球与等效管网模型为基础,提出了考虑不同尺度结构面影响的大范围渗流分析的复合管网模型,以该模型预测了该区域大范围内的流体渗流特征。研究工作及相应结果归纳如下:(1)以传统离散裂隙模型为基础,考虑场地岩体节理面部分力学成因,在模型中加入共轭结构面,并编写程序生成改进三维裂隙网络模型。进行结构面体密度与半径校核,以消除理论公式计算结构面半径、体密度等参数与实际情况的误差,引入修正系数,并利用修正后结构面参数重新生成模型。(2)抽取重构模型骨架,生成等效管网模型,将三维离散裂隙网络等效为圆形变截面管单元,计算节点水头分布并进行可视化。计算得出各均质区岩体表征单元体尺度,以相应尺度建立研究域并生成模型,得到多个方向的等效渗透系数,并计算对应渗透张量结果并可视化。Ⅰ、Ⅲ-1、Ⅲ-2、Ⅲ-3、Ⅳ、Ⅵ均质区渗透系数范围在4.542e-9m/s~1.815e-8 m/s内;Ⅲ-4、Ⅱ、Ⅴ均质区渗透系数范围在4.170e-8m/s~5.946e-8 m/s内。基于渗透张量主方向,以各方向等效渗透系数为对象,拟合渗透张量椭球。(3)提出了考虑不同尺度结构面影响的大范围渗流分析的复合管网模型。建立大尺度研究域,并利用程序划分四面体网格,计算节点及管道信息,形成岩体基质管网模型。模型中,假设每根管道承担与其相邻的每个四面体岩体基质单元的六分之一区域渗流。管道的导水系数通过在相应均质区的渗透张量椭球面上取值,结合承担渗流区域体积反算得到。计算等效渗透系数,验证模型的可用性与正确性。(4)以岩体基质管网模型为基础,分别建立加入大结构面与断裂带的复合管网模型,对预选区场址区域进行初步分析及预测。研究场址区域模型整体渗流方向为由西向东,在该方向上,大结构面对于整体区域的稳态渗流具有促进作用,但其与断裂带对于水头的加速变化,使其在局部区域产生“阻断”渗流作用,在理论上支持了在该地区建立地下实验室以及高放废物处置库的合理性。
其他文献
防空反导能力是舰艇安全的保障。舰炮武器作为防空反导的重要手段,提高其对机动目标的命中毁伤概率是目前世界各国舰炮弹药的重要研究课题。从国内外研究进展来看,基于舰载雷达探测的指令制导体制是目前研制舰载防空反导制导炮弹可行的技术方案。本文针对雷达探测体制下指令制导炮弹的制导控制系统设计问题,开展了理论分析、仿真验证等研究工作。首先分析了各弹道段上制导炮弹的受力特性,建立了其运动过程的数学模型,通过数值计
镁合金是最轻的结构金属材料,拥有较好的力学性能,较高的比刚比强度,良好的减震减噪性、导电导热性和优良的生物可相容性等优点,以及可降解利于保护环境等优点在航空航天、汽车以及生物医学上应用广泛。镁是密排六方结构,各向异性大,加工变形困难并且脆性大,导致镁及其合金的大规模应用受到极大的限制,无法满足工业上对结构材料大规模应用的要求。因此,研究镁及其合金的力学性能就显得尤为重要。本论文利用基于密度泛函理论
激光等离子体作为激光与物质相互作用的产物,有巨大的应用潜能,而不同气压环境会对激光等离子体的性质产生很大影响。因此,研究不同气压下激光等离子体的参数变化,有助于更加了解激光等离子体的作用机制,对激光等离子体技术的应用具有重要意义。本文针对气压环境对激光等离子体的影响机理,建立了基于双波长的马赫-曾德尔瞬态干涉装置,研究了不同延迟时间和不同气压下激光等离子体电子密度变化特性。首先建立了基于双波长的马
随着毫米波(MMW)和太赫兹(THz)波系统的快速发展,高频带天线引起了越来越多的研究兴趣。基于高次模的高增益微带天线具有电大性能和高增益的特点,可以很好的克服毫米波和太赫兹器件的制造精度要求过高的困难,以及在该频段高传播损耗的问题。本文研究利用具有高增益的线极化、圆极化以及波束倾斜的高次模微带天线,主要内容如下:第一,研究基于高次模的线极化高增益微带天线设计。结合差分馈电和电流干扰技术,使工作在
轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)其特有的螺旋状相位分布和模态正交性,为解决通信方面日益紧张的频谱资源以及成像领域分辨率等问题提供了一种新思路,自从提出后便受到广泛的关注。通过调研发现,对OAM天线的研究主要集中在平面结构上,对于共形结构的研究还不够深入。本论文围绕轨道角动量的产生及其应用,主要研究内容包括:首先,提出了一种用以生成3模态OAM波的结合Butle
未来移动通信研究的关键挑战之一是如何在无线网络的频谱效率和能量效率之间取得具有吸引力的折衷。多天线技术是现代无线通信的关键技术之一,它以系统的复杂度和成本为代价,获得了更好的误码率性能和更高的数据速率。在众多利用发射机、接收机或两者的多天线的传输原理中,空间调制能够利用天线索引作为传统的幅度相位调制之外的空间维度来传输信息,是一种极富前景的多天线技术。与单输入单输出系统相比,它能以极低的系统复杂度
慢性支气管炎的病因病机是什么?慢性支气管炎属于中医的咳嗽、喘病、痰饮等范畴,病因主要包含两个方面,分别是外感和内伤。其中,外感为“六淫外邪、侵袭肺系”,内伤则为“脏腑功能失调伤及于肺”。基本病机在于肺气不宣、肃降失司。如何辨证论治慢性支气管炎?辨证要点:中医的精华就是辨证论治。现在市面上有很多治疗慢性支气管炎的药物,但它的寒热温凉是完全不一样的,所以,慢性支气管炎辨证要点是要正确辨外感和内伤。通常
期刊
近年来,随着信息技术和计算机技术的发展,传统制造业与信息技术的融合不断加深,传统制造正向智能制造方向转变。而智能生产单元作为智能制造的应用落地始终面临一个瓶颈—信息世界与物理世界的交互,因此本文提出了基于数字孪生的解决方法。但目前数字孪生大多是理论研究,实际应用较少。本文以航天复杂零件智能生产单元为对象,开展数字孪生生产单元虚拟仿真控制方面的研究,并设计了基于数字孪生的生产单元虚拟仿真控制系统进行
生物组织的深度成像可以直观无损观察器官或组织体的形态和结构,对医学诊断治疗和生物特征识别具有重要作用,是生物医学研究的重要方法。近红外光组织穿透能力强,组织散射弱,在生物组织深度成像中具有较大优势,但成像对比度和分辨率差限制了近红外光学成像的实际应用,提高近红外光学深度成像的对比度和分辨率具有重要的研究价值。本文引入偏振成像技术,提出并实现了主动式近红外偏振成像方法。基于生物组织近红外偏振成像的理
无刷直流电机因具有结构简单、体积小、质量轻、输出转矩大等优点,被广泛应用于电气传动领域,是电动车驱动电机的研究热点。但是由于无刷直流电机结构特性使其在运行时有明显的转矩脉动,在应用于电动车驱动领域时,其所带来的振动和噪声问题给人带来不好的体验。因此本课题研究电动车用无刷直流电机转矩脉动抑制技术,从而实现低转矩脉动下运行的控制效果。本文的主要研究内容如下:(1)研究了电动车用无刷直流电机的各种类型的