절리성 암반의 이차원 균열텐서 파라미터와 수리적 특성 간의 상관성 분석에 관한 연구
Analysis of Relationship between 2-D Fabric Tensor Parameters and Hydraulic Properties of Fractured Rock Mass
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초록
균열텐서 파라미터는 절리의 기하학적 속성이 결합된 효과를 지시하는 척도로 사용할 수 있으며 불연속절리망(DFN)에서 유체 유동통로의 연결 상태를 정량화할 수 있다. 본 연구는 이차원 DFN의 균열텐서 파라미터와수리적 특성 간의 상관성 분석을 수행하였다. DFN에서 임의 방향으로의 수리전도도는 이에 직교하는 방향으로산정된 균열텐서성분과 강한 비선형 관계를 갖는 것으로 평가되었다. 서로 다른 규모의 이차원 DFN 블록에서방향에 따른 균열텐서의 일차불변량(F0)을 방사형 도표로 나타내었을 때, 방향에 따른 F0 값의 유의미한 변화가없는 원형의 플롯은 절리성 암반을 대표요소체적으로 취급하기 위한 필요조건이 될 수 있다. DFN 블록에서임의 방향으로 개별체 해석기법으로 산정한 수리전도도와 이론적 수리전도도 사이의 상대오차(ER)는 F0의 증가에 따라 감소한다. F0는 평균 블록수리전도도와 강한 함수관계를 갖는 것으로 분석되었다.
Abstract
As a measure of the combined effect of fracture geometry, the fabric tensor parameters could quantify the status of the connected fluid flow paths in discrete fracture network (DFN). The correlation analysis between fabric tensor parameters and hydraulic properties of the 2-D DFN was performed in this study. It is found that there exists a strong nonlinear relationship between the directional conductivity and the fabric tensor component estimated in the direction normal to the direction of hydraulic conductivity. The circular radial plots without significant variation of the first invariant (F0) of fabric tensor for different sized 2-D DFN block are a necessary condition for treating representative element volume (REV) of a fractured rock mass. The relative error (ER) between the numerically calculated directional hydraulic conductivity and the theoretical directional hydraulic conductivity decreases with the increase in F0. A strong functional relation seems to exist between the F0 and the average block hydraulic conductivity.
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