水位波动诱发岩体裂隙渗流通道演化的多尺度机理研究

本文通过实验-模拟-图论多方法融合，揭示了水位波动作用下裂隙填充物溶蚀流失的非线性规律（临界阈值后加速流失），创新性构建了三维离散裂隙网络（DFN）和等效管道网络（EPN）模型，结合Dijkstra算法证明最短流径时间随波动次数递减，为库岸边坡渗流灾害防控提供了定量分析框架。

　　

Highlight

裂隙填充物在水位波动作用下的流失呈现非线性特征：初期缓慢流失，超过临界阈值后加速溶蚀，最终导致裂隙连通性急剧提升。

A three-dimensional fracture network modeling approach

天然裂隙网络因几何形态复杂难以精确描述。我们采用蒙特卡洛（Monte-Carlo）方法构建三维离散裂隙网络（DFN）模型，通过等效管道网络（EPN）转化实现高效渗流模拟，精准捕捉裂隙的方位、倾角、迹长等关键几何参数。

Analysis and application of the EPN model based on graph theory

基于图论方法，我们运用Dijkstra算法分析EPN模型中节点间最短流径。研究发现：虽然最短流径的拓扑路径不变，但因填充物持续流失，流体通过时间显著缩短。全局效率指标显示裂隙网络输运能力呈非线性提升，与实验现象高度吻合。

Conclusion

水位波动通过分阶段溶蚀机制重塑裂隙网络：初期微量流失→中期加速溶蚀→后期连通性跃升。该研究为裂隙岩体流体运移行为提供了动态演化模型，对库岸工程渗流风险评估具有重要指导意义。

（注：翻译中"溶蚀阈值"等术语保留原文动态描述，EPN/DFN等缩写首现标注，并采用"拓扑路径""输运能力"等生动表达增强可读性）