岩体裂隙网络渗流变水温影响分析

考虑岩体裂隙渗流变水温影响，推导单裂隙变水温水流近似解析解和有限元解，在此基础上分别建立裂隙二维网络变水温渗流数值求解方程，分别对应裂隙网络变水温渗流分析的近似解析法和子结构法。分析变温水流运动规律发现：（1）单裂隙内水流水头与水力坡降成非线性关系，当水流由高温区向低温区流动时，水头分布曲线为凸曲线，此时按线性渗流简化水头整体偏小；当由低温区向高温区流动时，水头分布曲线为凹曲线，此时按线性渗流简化水头整体偏大。（2）单裂隙内，高水温处水力坡降小，低水温处水力坡降大；裂隙平均水温越高，流速越快；裂隙网络内存在与裂隙宽度相似的温度偏流效应，即交叉节点水流有偏向水流温度高的裂隙流动的趋势。在温度较高和温度梯度较大的区域，应该考虑水流温度变化对渗流场的影响。