我们的服务符合学术规范和道德
专业 高端让您使用时没有后顾之忧

吉林大学学报(地球科学版)2025年第04期:基于离散裂隙-等效连续介质耦合模型的哈尔克山裂隙网络模拟

来源:期刊VIP网 时间:


作者:漆琳靖;王泽清;那金;岑畅;马军;

单位:长江大学资源与环境学院;中国地质大学(武汉)环境学院;新疆水利水电勘测设计研究院有限责任公司地质勘查分院;

摘要:哈尔克山位于天山北部,复杂的地质结构和强烈的地形切割导致该地区断裂发达,河谷裂隙发育。哈尔克山地区对天山北麓整体水资源及生态环境有重要影响,为了对其进行地下水渗透能力评价研究,探讨该区域基岩裂隙渗透特征,基于离散裂隙网络模型(DFN)与等效连续介质模型(ECM)的理论基础,提出一种离散裂隙-等效连续介质耦合模拟方法。首先,基于研究区水文地质背景,结合其天然裂隙网络特征,开展区域裂隙空间特征分析;然后,根据天然裂隙网络特征开展离散裂隙网络模拟,构建符合实际区域地质条件的离散裂隙网络模型;最后,基于等效介质模型理论,耦合裂隙与地质单元体,计算裂隙网络等效渗透率。结果表明:研究区裂隙受哈尔克山断裂构造影响,整体走向呈NWW向和NEE向;区域裂隙隙宽服从对数正态分布,裂隙在空间分布上服从Fisher分布;裂隙等效半径为312.9~780.6 m,隙宽为1.43~25.19 mm,渗透率为2.3~66.7 mD~((1)),裂隙密度为0.10~5.25 m~(-1);等效渗透率xx方向为0.050~1.877 mD,yy方向为0.050~1.947 mD,zz方向为0.100~2.825 mD,整体区域渗透率均小于3 mD;哈尔克山地区基岩裂隙网络渗透率较低,断裂带及河谷裂隙发育带是山区地下水的主要运移通道。将模拟结果同前期开展的水文地质试验结果对比,二者数值较为相近,证明离散裂隙-等效连续介质耦合模拟方法的可靠性。

关键词:离散裂隙网络模型;;等效连续介质模型;;哈尔克山;;离散裂隙-等效连续介质耦合模拟;;水文地质

基金资助:国家自然基金联合基金重点支持项目(U24A20596)~~