紊流非达西流视角下高压压水试验渗透系数计算

"高压压水试验渗透系数的求取" 在岩土工程和矿山开采中，了解岩体的渗透特性至关重要，因为它直接影响到地下水的流动、矿井的稳定性以及地下水控制策略的设计。本文主要探讨了在高压压水试验中如何计算岩体的渗透系数，这是衡量岩体允许水通过其裂缝或孔隙的能力的关键参数。 作者梁德贤、姜振泉和曹丁涛从紊流非达西流的角度出发，考虑了在高水压条件下的渗透现象。传统的达西定律适用于低速流动，但在高压下，水流可能转变为紊流，此时非达西效应变得显著。他们利用压水孔的水压、压水段的长度、观测孔的水压以及流量等关键参数，推导出了一种新的计算公式，该公式能更准确地反映高水压环境下岩体的渗透行为。 通过实际矿井下组煤底板的压水试验数据，作者分析了在不同水流状态下计算得到的渗透系数的差异。他们发现，水流状态对渗透系数的计算结果有显著影响，水压的变化会引发岩体渗透性的剧烈变化。这表明在高压情况下，简单的达西定律可能无法准确描述岩体的渗透特性，需要考虑更复杂的流动模式。 文中提出的渗透系数计算公式为处理裂隙岩体在紊流状态下的非达西流提供了有效的工具。这对于理解和预测高水压条件下的地下水流动，以及制定相应的防排水措施具有重要意义。此外，这一研究也对矿井的水文地质评估、矿井防水设计以及地应力与岩体渗透性的关系研究提供了理论支持。 关键词：高压压水试验；紊流；非达西流；渗透系数 该研究不仅在学术上丰富了岩体渗透特性的理论研究，而且在实践中对于改善矿井的安全管理和环境保护具有实际应用价值。通过深入理解渗透系数的计算方法和影响因素，工程师们可以更好地预测和控制地下水的运动，从而减少矿井水害风险，确保矿山的安全生产。