自由流：滲流耦合理論與實踐

目錄
第1章　緒論　1
第2章　自由流和滲流理論　10
2.1　連續(xù)性方程　10
2.2　Darcy定律　12
2.3　廣義Darcy定律　17
2.4　Brinkman-Darcy方程　19
2.5　Navier-Stokes方程　22
2.6　基于B-D方程對Darcy滲透試驗的討論　27
2.7　嵌入不透水球體復(fù)合多孔介質(zhì)流場分析　29
2.7.1　理論模型　29
2.7.2　極坐標(biāo)下滲流運動方程　30
2.7.3　滲流場求解　31
2.7.4　滲透性分析　33
2.7.5　試驗驗證　35
第3章　巖石基質(zhì)滲流耦合裂隙自由流　38
3.1　無充填貫通裂縫流場　38
3.1.1　裂縫中純水流的流速　39
3.1.2　巖石基質(zhì)中滲流的流速　40
3.1.3　邊界條件及解析解　41
3.1.4　等效滲透系數(shù)分析　42
3.1.5　室內(nèi)試驗驗證　43
3.2　全充填貫通裂縫流場　46
3.2.1　裂縫中純水流的流速　47
3.2.2　巖石基質(zhì)中滲流的流速　47
3.2.3　邊界條件及解析解　48
3.2.4　等效滲透系數(shù)分析　50
3.2.5　室內(nèi)試驗驗證　51
3.3　部分充填貫通裂縫流場　53
3.3.1　裂縫中純水流的流速　54
3.3.2　充填裂縫中滲流的流速　54
3.3.3　巖石基質(zhì)中滲流的流速　55
3.3.4　邊界條件及解析解　56
3.3.5　等效滲透系數(shù)分析　58
3.3.6　室內(nèi)試驗驗證　61
3.4　含裂隙巖體應(yīng)力-滲流耦合測試　64
3.4.1　含復(fù)雜裂隙巖體實驗室制備方法　64
3.4.2　裂隙巖體應(yīng)力-滲流耦合試驗方法　65
3.4.3　應(yīng)力場中滲流變化規(guī)律　67
3.4.4　含裂隙巖體破壞全過程滲透性演化規(guī)律　68
第4章　巖石基質(zhì)滲流耦合管道自由流　74
4.1　無充填貫通管道流場特性　74
4.1.1　貫通管道中水流的流速　75
4.1.2　巖石基質(zhì)中滲流的流速　76
4.1.3　邊界條件及解析解　77
4.1.4　等效滲透系數(shù)分析　79
4.1.5　無充填管道模擬試驗　80
4.2　部分充填貫通管道流場特性　83
4.2.1　貫通管道中水流的流速　83
4.2.2　充填介質(zhì)中滲流的流速　84
4.2.3　巖石基質(zhì)中滲流的流速　85
4.2.4　邊界條件及解析解　85
4.2.5　理論驗證　87
第5章　流固界面拖曳力效應(yīng)及應(yīng)用　91
5.1　拖曳力作用下平推式滑坡　91
5.1.1　滑面裂隙流場分析與拖曳力計算　91
5.1.2　徑流條件下滑面切應(yīng)力分析　94
5.1.3　平推式滑坡實例　94
5.2　拖曳力作用下淺順層滑坡　97
5.2.1　徑流-滲流耦合流場分析與拖曳力計算　98
5.2.2　徑流-滲流耦合條件下滑面切應(yīng)力分析　102
5.2.3　淺順層滑坡實例　103
5.3　拖曳力作用下軟弱夾層接觸沖刷　107
5.3.1　接觸面流場分析　108
5.3.2　接觸沖刷的水力條件及受力分析　111
5.3.3　接觸沖刷工程實例　114
5.4　拖曳力作用下斜坡顆粒起動　115
5.4.1　坡面流場分析　116
5.4.2　顆粒起動臨界水深　119
5.4.3　試驗驗證　120
5.5　拖曳力作用下降雨導(dǎo)致淺層滑坡　123
5.5.1　淺層土坡流場分析　124
5.5.2　淺層土坡拖曳力效應(yīng)　127
5.5.3　降雨致滑實例　132
參考文獻　136