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Estimation of fracture flow in considering the inhomogeneous structure of single rock fractures

単一亀裂中の不均質構造を考慮した亀裂内流動の推定

岸田 潔*; 澤田 淳 ; 安原 英明*; 細田 尚*

Kishida, Kiyoshi*; Sawada, Atsushi; Yasuhara, Hideaki*; Hosoda, Takashi*

放射性廃棄物などのエネルギー生産に伴い発生する廃棄物の長期隔離の安全性評価において、重要なパラメータとして岩石の間隙中もしくは亀裂中の地下水流速がある。本研究では、三乗則を適用可能な条件で実施された亀裂内の透水試験について慣性項を考慮した亀裂内の二次元モデルを用いた浸透流れ解析を実施した。二次元モデルによる解析結果は試験結果によく一致し、局所三乗則に比べて正確な結果を示した。二次元モデルによる解析結果から不均質な構造を有する亀裂内の流れについて局所レイノルズ数や、亀裂の形状に起因した抵抗などを考慮した分析を行った。その結果、レイノルズ数が1.0より小さい場合には慣性項が亀裂内の流れに与える影響は小さく、亀裂の壁面抵抗が影響を受けることが示された。

Considering the safe, long-term sequestration of energy byproducts, such as radioactive waste, one of the important parameters is the groundwater flow velocity through the void of rock masses and/or fractures. In this research work, two-dimensional seepage flow analyses, using the authors' proposed 2D model, with considering the inertia term, are carried out for single fracture permeability tests under conditions which allow for the application of the cubic law. In comparing the results of the experiments with the numerical simulations, the results of the simulation show a good agreement with the experimental results. From these simulation results, the fracture flow of an inhomogeneous structure is discussed, along with the local Reynolds number, and the resistance through the fracture geometry is considered. Consequently, under the condition of a mean Reynolds number of less than 1.0, the inertia terms cannot affect on the fracture flow, but the hydraulic resistance can affect.

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パーセンタイル:65.39

分野:Engineering, Geological

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