余 成，雷文武

(重庆交通大学 河海学院，重庆 400074)



粗糙单裂隙溶质运移优先通道的模拟研究

余 成，雷文武

(重庆交通大学 河海学院，重庆 400074)

为考察岩石粗糙裂隙内不均匀分布的裂隙空间对溶质运移过程的影响，采用基于LCL方法的数值模型对不同裂隙宽度下的流场和溶质运移过程进行模拟。结果表明：随着裂隙宽度减小，流场逐渐从均匀的平行板流过渡到强烈不均匀的沟槽流，流线逐渐集中于部分优先沟槽通道；溶质运移锋面的推进也从基本呈直线状平行推进，逐渐开始不规则化，出现指流现象；随着宽度继续减小，沟槽通道进一步发展，形成贯穿整个流场的溶质运移优先通道；优先运移通道的溶质运移速度远大于其他部位，出现某些部位溶质运移受困而滞留的现象。因此，在裂隙宽度较小时，粗糙裂隙内的优先沟槽通道对裂隙流动和溶质运移过程有着非常重要的影响。

水利工程；粗糙裂隙；溶质运移；数值模拟；优先沟槽通道

0 引 言

粗糙裂隙内流体流动与溶质运移过程在岩土工程、油气工程及环境工程领域受到极大的重视。裂隙流及溶质运移过程可能直接影响地下污染物的释放和运移过程[1]。在核废料地下填埋的处理工作中，地下岩体裂隙的水力渗透特征及其对溶质运移过程的影响也受到关注[2]。裂隙在地下岩体中常常以裂隙网络的形式存在，但截至目前，人们对流体和溶质在单条粗糙裂隙内运动过程的了解还不够深入，对于单裂隙内水流和溶质运移过程的研究仍然是水文学和环境科学的一大热点[3-5]。……