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摘要
为研究各向异性粗糙裂隙中的非线性流动规律，生成符合岩石裂隙表面几何特征和开度分布的各向异性程度粗糙裂隙，通过数值求解Navier-Stokes方程模拟粗糙裂隙渗流。采用Forchheimer公式拟合数值模拟得到的压力梯度与流量关系，分析粗糙度、开度和各向异性程度对裂隙非达西渗流参数的影响规律，发现表观导水度各向异性随相对粗糙度和开度场各向异性的增大而增大。提出了基于一阶均方根粗糙度Z_(2)和等效水力开度e_(h)的非达西系数表征模型，进一步推导了相应的临界雷诺数公式。所提出的裂隙非达西系数表征模型可以很好地描述各向异性粗糙裂隙非线性渗流特征，并与室内试验结果拟合良好。
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单位武汉大学; 水资源与水电工程科学国家重点实验室
