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基于真实地形的岩体三维裂隙网络渗流模拟

史超 李同同 姚池 胡翰羽 孙哲劼 何忱

史超, 李同同, 姚池, 胡翰羽, 孙哲劼, 何忱. 基于真实地形的岩体三维裂隙网络渗流模拟[J]. 地质科技通报. doi: 10.19509j.cnki.dzkq.tb202604038
引用本文: 史超, 李同同, 姚池, 胡翰羽, 孙哲劼, 何忱. 基于真实地形的岩体三维裂隙网络渗流模拟[J]. 地质科技通报. doi: 10.19509j.cnki.dzkq.tb202604038
SHI Chao, LI Tongtong, YAO Chi, HU Hanyu, SUN Zhejie, HE Chen. 3d fracture network seepage simulation of rock mass based on real terrain[J]. Bulletin of Geological Science and Technology. doi: 10.19509j.cnki.dzkq.tb202604038
Citation: SHI Chao, LI Tongtong, YAO Chi, HU Hanyu, SUN Zhejie, HE Chen. 3d fracture network seepage simulation of rock mass based on real terrain[J]. Bulletin of Geological Science and Technology. doi: 10.19509j.cnki.dzkq.tb202604038

基于真实地形的岩体三维裂隙网络渗流模拟

doi: 10.19509j.cnki.dzkq.tb202604038
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(U2443230);江西省重大科技研发专项资助项目(20232ACG01003)

3d fracture network seepage simulation of rock mass based on real terrain

  • 摘要: 【目的】联合使用数字高程模型(DEM)和离散裂隙网络(DFN)能够在区域尺度对复杂裂隙岩体进行渗流模拟,但现有方法在计算网格构建及区域尺度裂隙–基岩耦合建模方面仍面临显著挑战。【方法】本文基于等效基质–离散裂隙网络(EMFN)模型,引入计算几何算法库(CGAL)与约束Delaunay剖分(CDT)技术,提出了一种适用于区域尺度裂隙岩体渗流分析的高精度建模方法。通过优化DEM高程数据提取流程,在关键区域加密采样以保留地形细节,并结合三维表面网格重构与基于地质统计规律的裂隙网络生成,实现了从DEM原始数据到渗流数值计算的完整技术链路。【结果】所构建的计算网格具有尺寸均匀、拓扑质量高等特点。该模型在典型交叉裂隙算例中与COMSOL数值结果对比验证了其有效性,并进一步应用于某滨海山体裂隙岩体渗流工程实例。建模结果表明,所提出的DEM–DFN联合模型能够有效表征山体尺度渗流场特征,地下水沿地形坡度向低海拔及沿海低地区域汇流并排泄,整体水动力格局与区域水文循环规律一致。【结论】本文提出的DEM网格转化与模型适配技术有效改善了传统方法在复杂地形条件下的建模局限,显著提升了裂隙岩体渗流模拟的精度与工程适用性

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2026-04-20
  • 录用日期:  2026-06-26
  • 修回日期:  2026-06-18
  • 网络出版日期:  2026-07-06

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     《地质科技通报》编辑部