不饱和裂缝岩石中的双分支保留行为：由裂缝-基质流分区驱动

尺度化不饱和裂缝岩石中的流动仍具有挑战性，因为裂缝和基质常在饱和状态下表现出明显的水力行为差异。本文展示了不饱和流在基质主导和裂缝主导两个 regime 之间的转变。三维直接数值模拟揭示，相对渗透率和毛细压力曲线均显示出稳健的双分支结构。我们推导了识别两个不同保留 regime 之间临界饱和度的广义保留公式，并再现了数值模拟中捕获的双分支行为。进一步推导了临界压力头的解析表达式，以表示完全连通裂缝网络的极限情况，提供了保留 regime 转换的物理解释，并与超过 percolation 阈值的系统的数值结果良好吻合。我们的结果为理解和尺度化不饱和裂缝岩石中的流动提供了机械框架，对水文学和地球物理学具有广泛意义。