[发明专利]裂隙非线性渗流参数的特征长度判别方法与装置

权利要求书

1.一种裂隙非线性渗流参数的特征长度判别方法，其特征在于，该方法包括：

步骤1：构建裂隙装置，并从所述裂隙装置获取若干裂隙取样点X_n；

步骤2：以基准进水压力P_inlet从所述裂隙装置的入口注入水流；

步骤3：计算与所述裂隙取样点X_n对应的非线性渗流比例系数变化率δ_n；

步骤4：改变所述基准进水压力P_inlet，重复所述步骤2至所述步骤3，以获得若干所述裂隙取样点X_n对应的所述非线性渗流比例系数变化率δ_n；

步骤5：判断是否存在所述非线性渗流比例系数变化率δ_n小于预设百分比的所述裂隙取样点X_n；

步骤6：若存在所述非线性渗流比例系数变化率δ_n小于预设百分比的所述裂隙取样点X_n，则将所述非线性渗流比例系数变化率δ_n小于预设百分比的裂隙取样点X_n处的裂隙长度作为所述裂隙的非线性渗流参数的特征长度；

其中，所述特征长度为所述裂隙取样点X_n对应的裂隙的非线性渗流参数不随裂隙尺度上升而变化的裂隙长度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算与所述裂隙取样点X_n对应的非线性渗流比例系数变化率δ_n，包括：

计算所述裂隙取样点X_n的水力梯度J_n，并根据所述水力梯度J_n获取所述裂隙取样点X_n的粘性渗透率和惯性渗透率

根据所述粘性渗透率和所述惯性渗透率计算所述裂隙取样点X_n的非线性渗流比例系数变化率δ_n。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算所述裂隙取样点X_n的水力梯度J_n，包括：

获取所述裂隙取样点X_n的水压P_n；

由所述水压P_n、所述基准进水压力P_inlet以及裂隙取样点X_n与所述入口之间的距离L_n根据公式：计算所述水力梯度J_n；其中，ρ为水的密度，g为重力加速度，i为1至n中的正整数。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述粘性渗透率和所述惯性渗透率计算所述裂隙取样点X_n的非线性渗流比例系数变化率δ_n，包括：

根据所述粘性渗透率和所述惯性渗透率计算非线性渗流参数ω；

获取所述裂隙取样点X_n的流动距离，并根据所述非线性渗流参数ω和所述流动距离计算所述非线性渗流比例系数变化率δ_n；其中，所述流动距离为所述入口至所述裂隙取样点X_n之间的距离。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述非线性渗流比例系数变化率δ_n均大于所述预设百分比，则将所述裂隙装置的裂隙长度增加，并重复所述步骤1至所述步骤6。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断是否存在所述非线性渗流比例系数变化率δ_n小于预设百分比的所述裂隙取样点X_n，包括：

根据当前裂隙取样点X_n对应的非线性渗流比例系数ω(x_i)和下一裂隙取样点X_n+1对应的非线性渗流比例系数ω(x_i+1)根据公式：判断是否存在所述非线性渗流比例系数变化率δ_n小于预设百分比的所述裂隙取样点X_n；其中，i为1至n中的正整数。