[发明专利]多空隙组合地质单元渗透模拟材料及其制备方法

摘要

本发明属于水文地质学科领域，涉及一种可模拟天然岩体复杂渗透特性的多空隙组合地质单元渗透模拟材料及其制备方法，是以可单独密铺的、形状规则的各向同性材料块作为基块，对基块进行渗透等效处理如刷浆、钻通孔填砂，块缝填砂后，根据天然岩体发育的优势裂隙方向和/或优势溶孔方向，平铺基块并逐层堆垒，并在上下两层基块之间设置滤层，得到多空隙组合地质单元渗透模拟材料。基块宜采用普通烧结粘土砖，这样得到的组合材料，用管道流模拟溶孔流，用平板窄缝流模拟裂隙流，用孔隙介质模拟储水构造，能够模拟具有各向异性且包含孔隙、裂隙、溶隙等结构构造特征的天然岩体的渗透特性。

主权项

多空隙组合地质单元渗透模拟材料的制备方法，所述模拟材料用于模拟综合渗透系数为K0的天然岩体，其特征是：选择可单独密铺的、形状规则的各向同性材料块作为基块，以其密铺排列平面为参考面，垂直参考面的轴线方向作为基准方向，根据其形状，确定密铺排列垂直通缝线方向的一个方向为第一方向，确定与第一方向、基准方向均垂直的方向为第二方向；对基块进行渗透等效处理，测定基块第一方向的初始渗透系数K1，若K1＞K0则对基块部分表面刷浆处理，用面浆层封闭基块的部分孔隙，使其第一方向刷浆处理后的渗透系数等于K0，获得刷浆表面积；若K1＜K0则对基块进行钻通孔处理，孔内填充第一等效介质，使其第一方向通孔填充处理后的渗透系数等于K0，获得钻孔密度和第一等效介质填充密度；将两块基块按密铺排列方式相互层叠，它们之间的缝隙填充第二等效介质，使其第二方向的渗透系数K2也等于K0，获得间隙值和第二等效介质填充密度；根据天然岩体发育的优势裂隙方向和/或优势溶孔方向，平铺基块并逐层堆垒，堆垒时按前述方式在基块之间填充第二等效介质，并在上下两层基块之间设置滤层，得到多空隙组合地质单元渗透模拟材料。