花岗岩体节理裂隙系统与断裂构造渗流特性研究

来源 :南京大学 | 被引量 : 8次 | 上传用户:dder77
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
高放废物深地质处置的漫长周期内工程屏障一旦失效,围岩便首当其冲的成为核素迁移主要屏障。然而近场(处置库周边)小尺度节理裂隙与远场(预选块段边界)中等尺度断裂构造的存在组成了地下水流动优势通道,使得核素突破工程屏障泄露进围岩,后经优势通道扩散至人类生存环境的潜在可能大为增加。因核素近场迁移受制于节理裂隙整体渗流特性;远场扩散受控于断裂构造内在导水规律,故节理裂隙渗流表征与断裂构造导水评价是核素迁移预测、评估不可避免的两类关键问题。节理裂隙系统渗流考察通常基于区域裂隙网络展开,近场小尺度节理裂隙具备随机属性,适用随机理论描述;但某些结构模式明确的关联裂隙若一概随机表征,模型精度势必减弱。关联裂隙确定模式修正可有效反映岩体结构特征,提升模型实用价值。本文以我国高放废物处置库甘肃北山预选区旧井地段小尺度节理裂隙与中等尺度断裂两类地质构造为研究对象,开展了节理裂隙精细调查与确定性关系识别、节理裂隙特征参数与关键导水属性数字化批量提取、离散裂隙网络随机模拟与针对性修正耦合(成生关系、结构模式及水力联系等修正)、断裂带大尺寸原状样室内渗流测试等工作,旨在研究裂隙系统渗流特性与断裂构造导水特征。研究主要取得以下成果:1、旨在提升几何模型数值计算精度的数据前处理结果表明:露头面上与其近乎平行的缓倾裂隙出露频数同其真实值差异较大,Terzaghi修正法能显著缩小采纳频数与真实频数差距,可有效反映区域岩体真实特征。前处理时应对倾角较小(小于20度)的裂隙产状重点修正。2、针对多种均质区划分理论应用时面临的制约问题,通过算法改进实现理论方法的局部优化并应用至北山展开判别力比选。结果表明:关联系数法地质意义较模糊,判别力偏弱,区分力度不足;Mahtab法地质意义清晰,但受制因素过多,判断结果偶然性较大;Miller法理论成熟、应用广泛,但实现难度略大,算法改进后效果可能更佳。针对北山裂隙岩体,BS03孔周边岩体经优化算法得D9与D11露头均质性最强,适宜归入同一均质区;旧井地段运用算法改进的“34格大面积块法”顺利获取两个均质区(AB为均质Ⅰ区,CD为均质Ⅱ区,并分别包含两组和三组优势节理)。3、基于旧井地段节理裂隙精细调查数据于均质区内构建离散裂隙网络随机模型。结果表明:随机模型可靠度较高,即无论取样窗切割检验还是全数据统计检验,均较好满足检验理论要求(差分比最大值为16.7%;偏差系数最大值为26.82%;球状偏差最大值0.21)。4、针对随机模型中某些结构模式明确的节理裂隙开展修正耦合,渗流模拟检验表明:相比随机模型,耦合模型渗流结果更接近原位测试数据(吻合度比前者大1/3)。耦合模型各孔渗流结果差异显著(渗流量于10-6~10-4 m3/s间浮动),随机模型则波动微弱(渗流量稳定于10-6 m3/s),表明随机模型旨在表征结构面纯理论上的随机组合,不具备耦合模型特有的裂隙系统内在结构与水力连通客观再现功能,确定性结构面对裂隙系统区域渗流起关键控制作用。5、基于离散元二次开发程序的节理裂隙渗流模拟结果表明:旧井地段节理裂隙系统空间三个正交平面内(k1-k1’、k2-k2’、k3-k3’平面)等效渗透系数相差较小,均处于10-7 m/s量级,且表征单元体大小相当,数值约为8~10m。6、室内渗透样品经染色、切片、分层统计得内部实际参与渗流的优势裂隙组属性参数,计算获取十月井优势裂隙组Ⅰ渗透系数约7.48×10-5cm/s;优势裂隙组Ⅱ渗透系数约3.17×10-5cm/s;优势裂隙组Ⅲ渗透系数约4.02×10-6cm/s;渗流参数赋予断裂损伤带三维DFN模型的渗流模拟结果显示:十月井断裂损伤带表征单元体约为6~8m,等效渗透系数处于10-5m/s量级,且沿断裂走向等效渗透系数大于其走向垂向(稳定阶段前者比后者约大30%,最大差距达3倍)。表明断裂带内流体主要沿其走向流动。
其他文献
由于跨江桥梁钢箱梁吊装工艺的特殊性,施工过程中对水域通航产生碍航,为避免产生船舶碰撞事故,本文以虎门二桥所跨坭洲桥梁处为横截面的船舶AIS数据为基础,针对桥梁建设中的
“经济外交”是当前国际关系领域使用频率较高的一个概念。但目前学术领域关于“经济外交”的界定很含糊,无法从根本上将“经济外交”与一般意义上的“外交”相区分。从国际关
亚麻是一种重要的全球经济作物,具有优良特性和多种商业用途,已广泛用作纤维、食用油、药物、饲料和复合材料。近年来频繁发生的极端气候(包括高温)对农作物生产威胁越来越大
8月初,联想公布“乡镇电脑普及计划”,推出价格仅为2999元的家用台式机。此举引发了主流PC厂商的强烈反响,HP、方正以及TCL等一线厂商纷纷跟进,低价品牌机一时间形成烈火燎原之热
180多年来,作为欧洲最古老的皮具作坊,Delvaux一成不变地坚守着手工制作和奢华品质。它的意义已不仅仅在于一个奢侈品牌,更多的是比利时优质手工艺和文化传承的代表。  漂洋过海,在西欧比利时的布鲁塞尔名店街滑铁卢大道上,伫立着一座文艺复兴时期风格的建筑。这里是奢侈品的天堂,闪耀的光华张扬着这座城市的时尚氛围。然而,在群星云集间,你不难发现这样一个皮具品牌,古典传统,简洁高雅,它就是Delvaux
从赫尔辛基到海门林纳 天气:阴转晴  芬兰人爱逛博物馆,无论在市中心还是郊区公园,总能找出一些与艺术、休闲有关的新奇博物馆。而最美的时光,莫过于沉醉在宁静的伊塔拉小镇,为芬兰博物馆之日画上句号。  芬兰人喜欢逛博物馆,走在赫尔辛基主干道上,随处可见艺术博物馆、设计博物馆、露天博物馆等,形式各样。但是对于大部分年轻人来说,最理想、最休闲的博物馆自然是“潮”馆奇亚斯玛博物馆。  稀奇古怪的艺术  奇亚
蛋白质疗法由于其高效、高特异性和低毒副作用等优点,在多种疾病的治疗方面具有广阔的应用前景,如抗癌类抗体贝伐单抗、利妥昔单抗等,小分子蛋白端粒酶B、细胞色素C、RNA酶A
近年来我国国民经济快速平稳增长,城市化率不断提高,伴随着人口的聚集、产业结构的改变,城市生态环境问题渐渐突出,城市热岛就是其中之一。本文以西北5省区作为研究区,选择其
西北地区地域广阔,历史遗迹丰富,在中国文明的发展史上占有重要地位。西北地区是中国近代工业的发源地之一,在新中国的工业建设史上也具有重要的地位。因此,保护、开发和利用好西
老人们常说:“十年一个坎”,王金乔深以为然。20来岁上山下乡,30岁回城进入国企,从此捧上了“铁饭碗”,人生缓慢而安定。直到40岁那年的春天,王金乔突然“醒”了,在那个春暖花开的季节感到一种沉甸甸的压力。那是来自于人生价值观的命题,让她被时间的无情所震撼,深感不安和不甘……  不惑之年,梦想起航  1994年春,京城满目鹅黄嫩绿,蓬勃的生机却让王金乔突然感到有些惶恐。回想过去的日子,她愕然发现又是