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在我国水利水电建设中,经常遇到地下深埋洞室、抽水蓄能电站的承压输水隧洞、高坝坝基等工程都面临高水头作用问题。由于岩体中存在着各种裂隙结构面,在高水头作用下,裂隙岩体的稳定性、渗透性的变化需要进行深入研究。
本文以裂隙岩体水力学基本理论为基础,以高压压水试验资料为依据,对高压裂隙岩体的稳定性和渗透性进行了深入的研究,并以黑麇峰抽水蓄能电站工程作为验证实例。本文研究内容如下:
1.根据单裂隙立方定律和质量守恒原则,建立了离散一连续介质耦合模型。应用等效连续介质模型刻画分枝裂隙和孔隙中水的运动,用离散裂隙网络模型刻画主干裂隙中水运动,把分枝裂隙等效为连续介质来处理,该耦合模型很好的解决了精度与可操作性之间的矛盾,是求解裂隙岩体渗流场的理想模型。
2.以黑麇峰抽水蓄能电站岔管处高压压水试验为依据,分析在高水压条件下裂隙岩体的渗透性能,归纳裂隙岩体渗透性的规律。
3.采用渗透张量理论、压水试验法和工程类比等三种方法对水文地质参数进行相互校检,以达到所求的参数最符合实际岩体的渗透性能。以压水试验法和井流理论相结合确定等效连续介质模型参数,用Monte-Carlo方法模拟裂隙的分布特征,PKN模型确定裂隙的隙宽。
4.建立模型分析黑麇峰抽水蓄能电站不同工况下裂隙围岩的渗透性状。