Resumen

La selección de las ecuaciones de gobierno adecuadas para el flujo de fluidos en masas rocosas fracturadas es de especial importancia para estimar la permeabilidad de las redes de fracturas rocosas. Cuando la velocidad de flujo es pequeña, el flujo se encuentra en el régimen lineal y obedece a la ley cúbica, mientras que cuando la velocidad de flujo es grande, el flujo se encuentra en el régimen no lineal y debe simularse resolviendo las complejas ecuaciones de Navier-Stokes. Las condiciones críticas, como el número de Reynolds crítico y el gradiente hidráulico crítico, se definen habitualmente en los trabajos anteriores para cuantificar el inicio del flujo de fluidos no lineal. Este estudio revisa las simplificaciones de las ecuaciones gobernantes desde las ecuaciones de Navier-Stokes, la ecuación de Stokes y la ecuación de Reynold hasta la ley cúbica, y revisa las evoluciones del número de Reynolds crítico y del gradiente hidráulico crítico para el flujo de fluidos en las fracturas de roca y en las redes de fracturas, considerando las influencias del desplazamiento por cizallamiento, la tensión normal y/o la presión de confinamiento, la rugosidad de la superficie de la fractura, la apertura y el número de intersecciones. Esta revisión proporciona una referencia para que los ingenieros e hidrogeólogos, especialmente los principiantes, comprendan a fondo los regímenes/mecanismos de flujo no lineal dentro de masas rocosas fracturadas complejas.

• Materias:Aguas subterráneas Agua Dinámica de fluidos Dinámica de estructuras Arcilla Permeabilidad
• Subjects:Water underground Water Fluid dynamics Structural dynamics Clay Permeability
• Palabras claves:gradiente hidráulico crítico, ecuación de stokes, número de reynolds crítico, flujo de fluidos, ley cúbica, velocidad de flujo, influencia del cizallamiento, rugosidad de la superficie de la fractura, red de fracturas de la roca, permeabilidad de la roca
• Keywords:critical hydraulic gradient, stokes equation, critical reynolds number, fluid flow, cubic law, flow velocity, influence of shear, fracture surface roughness, rock fracture network, permeability of rock