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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
Jianting Zhu (University of Wyoming U.S.A.)
저널정보
한국지질과학협의회 Geosciences Journal Geosciences Journal Vol.24 No.3
발행연도
2020.1
수록면
329 - 338 (10page)

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Determining effective hydraulic conductivity is critical to understand groundwater flow behavior in fractured rock masses and is required for large-scale numerical simulations. A new approach is developed to estimate the effective hydraulic conductivity of a discrete fracture network with aperture and trace length being stochastic and correlated. The aperture and length are assumed to follow a joint lognormal distribution. The average flowrate through the network is determined by integrating flowrate in the fracture ensemble with the laminar flow and non-linear flow being separately considered based on the Reynolds number. The effective hydraulic conductivity of the discrete fracture network is then determined from the idea that Darcy’s law still applies to the overall flow behavior through the network. For comparison, the simple average hydraulic conductivity is also developed based on the assumption that flow in all fractures is laminar and aperture and trace length are uncorrelated. Based on the developed approach, the effects of aperture and trace length uncertainty, their correlation degree, and non-linear flow characteristics on the ratio of effective hydraulic conductivity over simple average hydraulic conductivity are examined. The results demonstrate that the effective hydraulic conductivity can be either larger than or smaller than the simple average hydraulic conductivity depending on correlation level between aperture and trace length and the degree of non-linear effect in the network. Non-linear flow reduces the effective hydraulic conductivity of the fracture network. Correlation between aperture and trace length increases the effective hydraulic conductivity. Aperture uncertainty tends to reduce the effective hydraulic conductivity.
#discrete fracture network #effective hydraulic conductivity #lognormal distribution #correlation #non-linear flow

목차

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Aitchison, J. / 1957 / The Lognormal Distribution / Cambridge University Press :176 google schola Gregory B. Baecher / 1983 / Statistical analysis of rock mass fracturing / Journal of the International Association for Mathematical Geology 15(2):329~348 Crossref Alireza Baghbanan / 2007 / Hydraulic properties of fractured rock masses with correlated fracture length and aperture / International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 44(5):704~719 Crossref Alireza Baghbanan / 2008 / Stress effects on permeability in a fractured rock mass with correlated fracture length and aperture / International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 45(8):1320~1334 Crossref Barton, C. M. / 1978 / Analysis of joint traces / Proceedings of the 19th U.S. Symposium on Rock Mechanics :38~42 google schola

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