基于VG-M模型的岩体单裂隙渗流特性分析

摘要

为探究岩体非饱和单裂隙相对渗透系数与饱和度的数学关系,以及裂隙分形特征对非饱和渗流过程的影响,结合裂隙面形态的分形特性,并通过光滑平行板模型与流量平衡方程,提出了相对渗透系数与饱和度关系的数值分析方法。基于Van Genuchten模型与Mualem模型(VG-M模型)分析可知,采用数值模拟得到的相对渗透系数-饱和度函数关系与VG-M模型理论分析结果基本一致,表明用非饱和土的VG-M模型表征裂隙的非饱和渗透特性是合理的,并以某含断层的右岸边坡降雨条件下的稳定性分析验证了该结论。由不同分形维数下经验参数m1与m2的变化趋势可知,VG-M模型中参数m1与单裂隙粗糙程度呈正相关,参数m2在一定程度上表征单裂隙的隙宽分布特性,但具体的关系还有待进一步研究。

关键词