地下岩体の現位置通水特性の高精度計測評価法に関する研究

地下岩体原位水流特性高精度测量与评价方法研究

基本信息

批准号：
03203205
负责人：
林一夫
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

人工熱交換熱交換層内の水の流動は主としてジョイントやき裂を通して起こるが,これらジョイントやき裂の発生に係わる要因に起因して,ジョイントやき裂の分布や方位に選択性がある場合が多々存在する.このような場合には,熱交換層通水特性は異方性を有することになる.本研究は,通水特性に異方性が存在する場合の,圧力パルス試験による現位置水特性計測価法を確立することを目的とする.透水性に直交異方性がある岩体内の水の流動に伴う間隙水圧の支配方程式と,圧力パルステスト時の坑井壁上の境界条件及び加圧系内の水の減少量と坑井壁からの透水水量に関する連続の条件とを検討し,圧力パルス試験時の加圧区間水圧の経時変化を表すタイプカ-ブの形を規定する3つの無次元パラメ-タを導出した。この3つの無次元パラメ-タは岩体の比貯留係数,水平方向の透水率及び,鉛直方向の透水率に対する水平方向の透水率の比によって定義されるものである。加圧区間水圧の経時変化を表すタイプカ-ブは次の特徴を持つ。すなわち,加圧区間が坑井半径に比べ十分長く,且つ,鉛直方向透水率が水平方向透水率に比べ大きいか,比貯留係数が大きいときには,タイプカ-ブの形は,比貯留係数及び水平方向透水率でほぼ決まり,透水率比による識別は困難である.また,加圧区間長さが坑井半径と同程度の大きさであり且つ,鉛直方向の透水率が大きいか,あるいは,比貯留係数が少さいときも,タイプカ-ブの透水率比による形の変化は少なく,識別が困難となる.以上の知見に基づき,加圧区間が坑井半径に比し十分大きい場合のタイプカ-ブおよびに加圧区間長さが坑井半径と等しい場合のタイプカ-ブの2種のタイプカ-ブと加圧区間水圧の経時変化曲線とのイタプカ-ブフィッティングによる直交異方性岩体の現位置通水特性計測評価法を開発した。また、客観的自動タイプカ-ブフィティングのアルゴリズムを確立した.

人工换热换热层内的水流主要通过接缝和裂缝发生，但由于与这些接缝和裂缝的发生有关的因素，接缝和裂缝的分布和方向往往存在选择性。热交换层的水流特性将具有各向异性。本研究利用压力脉冲试验研究水流特性存在各向异性时的当前水特性。本研究的目的是建立正交各向异性渗透岩体中与水流相关的孔隙水压力控制方程，以及压力脉冲试验期间井壁上的边界条件。并考虑井壁渗透水量的连续条件，定义了压力脉冲试验过程中受压段水压随时间变化的曲线形状3。。这三个无量纲参数由岩体的比存储系数、水平渗透率以及水平渗透率与垂直渗透率之比定义。表示受压段水压随时间变化的式曲线具有以下特点。换句话说，当受压段相对于井眼半径足够长且垂直渗透率大于水平渗透率或比存储系数较大时，类型曲线的形状将为几乎是由渗透率决定的，通过渗透率比很难区分。另外，如果加压段长度与井筒半径大小差不多，且垂直方向渗透率较大，或者具体储存情况如果系数很小然而，类型曲线的形状随渗透率变化很小，因此很难识别。根据上述发现，类型曲线和压力段的长度为通过拟合半径等于井半径时的两类类型曲线和受压段水压时程曲线，建立了正交各向异性岩体原位水流特性的测量和评价方法。我们还建立了客观的自动型曲线拟合算法。