基于ANSYS模拟非稳定饱和-非饱和渗流场

堤坝非稳定渗流数值模拟中,浸润面、逸出点事先未知,需要迭代计算,渗透参数需根据计算结果不断调整,都增加了数值模拟的难度.选用Neuman饱和-非饱和渗流数学模型进行非稳定渗流场数值模拟,分析了数值模拟中逸出面一般求解方法存在的问题并加以改进,使用ANSYS开发出渗流数值模拟程序,经实例验证表明该法是实用有效的.     

三峡永久船闸高边坡三维饱和--非饱和渗流场分析

三峡2号永久船闸高边坡在降雨入渗条件下闸室混凝土衬砌边墙的外水压力可能很大,有工程后患之虑。论文针对这个三维降雨入渗复杂渗流场问题,采用基于广义达西定律理论之上的非稳定饱和——非饱和渗流场求解的有限单元法,对不利的连续数天降暴雨情况下的不同时刻的边坡渗流场特性进行计算分析,给出各个典型时刻2号船闸高边坡体中渗流场等水头线和闸室混凝土衬砌墙背面外水压力水头的大小,并与设计允许值进行对比分析,进而给出降雨入渗对闸室边墙稳定的影响程度,有无破坏性作用等。     

考虑降雨入渗的饱和-非饱和渗流场数值分析

文章在分析降雨入渗机理的基础上,根据饱和—非饱和地下水运动微分方程和定解条件,模拟降雨入渗问题,并阐述了降雨入渗边界条件的正确处理方法,给出了相应的非饱和边界面处理技术。     

考虑降雨入渗及饱和-非饱和渗流作用下的土石坝边坡稳定性研究

在采用土体孔隙水压力描述非饱和土渗透特性的基础上,对某土坝模型进行了饱和—非饱和渗流计算,并应用于降雨入渗条件下的边坡稳定分析.计算成果表明,对于地下水位较深或可能出现浅层滑坡的情况,采用非饱和土强度理论得出的计算成果更为符合工程实际.     

降雨入渗非饱和渗流对水库边坡稳定的影响

应用饱和—非饱和多孔介质渗流理论建立了水库边坡的非稳定饱和—非饱和渗流分析模型,然后根据实际降雨资料选取1个典型时段计算了某水库边坡在降雨入渗时的非稳定饱和—非饱和渗流场,分析了该水库边坡在降雨入渗条件下的非稳定渗流场对边坡稳定性的影响,并提出了加强排水的建议,以减少降雨入渗提高边坡稳定性。     

饱和-非饱和土的渗流三维计算

本文应用伽辽金有限元法对三维饱和-非饱和土渗流问题进行计算研究.介绍了数值方法和主要计算公式,给出了典型算例的计算结果,并与前人的试验资料进行比较,二者符合良好.     

基于多场耦合的膨胀土边坡非饱和降雨入渗分析

膨胀土非饱和渗流的过程伴随着膨胀应变的产生.探明多场耦合作用下膨胀应变对膨胀土边坡非饱和降雨入渗的变化规律至关重要.基于有限差分渗流理论、降雨入渗模块的二次开发和膨胀应变的施加,采用C++和FISH语言编制程序,将膨胀应变引入非饱和土的流-固耦合模型,提出了一种综合考虑膨胀应变和应力应变的非饱和膨胀土多场耦合分析法,通...     

降雨入渗条件下土质边坡非饱和渗流二维数值分析

强降雨是导致边坡失稳破坏的主导因素,为研究降雨条件下土质边坡水渗流规律,本文采用非饱和土壤水渗流模型,对不同降雨强度作用下土质边坡水渗流规律进行了数值仿真研究。结果表明:雨水的入渗使土体表层的含水率发生明显的变化,导致土体表层的负孔隙压力/基质吸力降低;随降雨强度的增大,土壤含水率受其影响越大,但当降雨强度达到土壤的饱和渗透系数,土壤雨水入渗率达到最大值,此时降雨强度的增大,对土壤中水分变化的影响减弱。因此,为防止土质边坡失稳现象的发生,必须控制边坡的渗透系数。此研究对降雨条件下土质边坡滑坡的预防与控制具有重要研究意义。     

基于非饱和－饱和渗流的降雨入渗边坡稳定性分析

对于雨水入渗导致的土质边坡稳定性问题,基于土质边坡非饱和－饱和渗流和ＤＰ５本构模型,引入非饱和土的基质吸力分量、抗剪强度方程和渗流方程,进行了非饱和－饱和渗流场与应力场耦合的边坡稳定性数值分析。结果表明:降雨入渗后,在土体历经由非饱和状态向饱和状态转变的过程中,土体的重度增加导致附加应力增加,饱和度增大致使基质吸力减小,渗流与应力的耦合作用增大了边坡的不稳定性;边坡滑移破坏开始在饱和的表层区域出现,滑移破坏从浅层渐近向深层发展;塑性破坏在坡脚部分最先出现,由坡脚逐渐向坡顶延伸,最后塑性区域贯通并扩大,造成边坡失稳。研究结果可为工程实践提供有效实用的依据和方法。     

降雨条件下边坡地下水渗流有限元分析

简要分析了多孔介质饱和—非饱和渗流数学模型,讨论了渗流有限元计算分析中的相关问题,同时模拟了降雨入渗情况下边坡内部的渗流场。模拟结果总体可靠,可作为边坡稳定性分析的参考依据。     

饱和-非饱和稳定渗流分析

针对堤坝的非饱和稳定渗流问题,采用数值模拟方法,研究了在渗流作用下堤坝的浸润线变化情况,堤坝的非饱和区的负压变化规律等,为堤坝非饱和渗流在工程上的应用提供参考。     

饱和-非饱和岩土非稳定渗流有限元分析研究

本文对饱和－非饱和渗流有限元分析方法加以改进，提出了修正容水度和加速迭代收敛技术的新方法，消除了饱和－非饱和渗流计算中的数值弥散现象，提高了收敛速度。给出的算例说明了本文理论的正确性。     

饱和-非饱和非稳定渗流有限元分析方法的改进

对饱和-非饱和非稳定渗流分析的有限元计算方法加以改进,提出饱和度对渗透压力偏导数的修正公式,消除了饱和-非饱和非稳定渗流计算中存在的数值弥散现象和参数拟合不收敛现象,使迭代收敛速度提高了3倍。同时也消除了有限元迭代求解过程中的振荡现象。经实例证明,本文方法是有效可行的。     

饱和-非饱和非稳定渗流数值分析中初始状态的研究

总结了饱和—非饱和非稳定渗流场分析中初始孔隙水压力确定的一般方法。讨论了通过给出实测的数据概化孔隙水压力分布和采用稳态渗流解确定初始孔隙水压力各自的适用范围及存在的问题,并进一步指出了确定饱和—非饱和非稳定渗流场初始状态的研究内容。     

复合土工膜缺陷渗漏试验的饱和－非饱和渗流有限元模拟研究

介绍了复合土工膜缺陷渗漏量室内物理模型试验以及缺陷渗漏量的经验拟合公式等成果。应用非稳定饱和－非饱和渗流理论和Galerkin有限元法，建立了该试验的三维有限元数值计算模型，对试验工况进行数值模拟。根据物理模型试验试样的轴对称性，选取中心角10度的试样建立精细三维有限元模型，详细模拟了室内试验条件下不同压力水头作用的渗漏在砂土试样中不断发展的过程，并计算了稳定渗漏量。分析比较了数值模型计算成果与物理模型试验结果，两者变化规律一致。可见提出的数值模拟方法可以较好地模拟复合土工膜缺陷渗流场，计算缺陷渗漏量。     

基于无单元Galerkin法的饱和—非饱和土石坝渗流正演模拟

在土石坝渗流正演模拟中,仅研究饱和区域的渗流场并不能全面真实地反映出土石坝地下渗流状态,非饱和渗流区域的研究同样至关重要,利用无单元Galerkin法对饱和-非饱和渗流域进行求解。首先从达西定律出发,推导了渗流方程及边界条件,其中详细推导了无单元Galerkin法——通过滑动最小二乘法构造形函数,同时利用罚函数的方法计算边界条件。然后,通过与GeoStudio软件计算出的仅饱和渗流场以及饱和-非饱和渗流场进行比较,证明了该方法的准确性及有效性。最后,通过不同的均质和非均质模型,研究了坝体中零压力线、水头值、孔隙压力、含水率的分布。无单元Galerkin法只需要通过节点来实现对全域渗流场的精确逼近,解决了对网格单元的依赖问题,与其他数值方法相比,其具有前期处理数据简单和精度高的优点,更适合稳定饱和-非饱和渗流场这种复杂情况的正演模拟。     

具有自由面渗流问题的数值方法研究简述

基于具有自由面渗流问题的特点,简述当前国内外求解渗流自由面数值方法的研究现状。首先,概括具有自由面渗流问题的特点;其次,对具有自由面渗流问题的数学模型进行了总结;最后,论述求解渗流自由面的各种数值方法,尤其对目前广泛应用的有限元法进行了分析比较。     

土坝渗流对地下水位动态影响三维有限元分析

根据某平原水库的蓄水过程和地质、结构特点,建立了饱和—非饱和非稳定渗流计算模型,采用三维有限元方法模拟了坝址区域地下水位在水库蓄水过程中的动态变化过程。通过计算分析表明,在水库运行2年后,距截渗沟400 m以外的地下水位变化基本趋向稳定,但400 m以内水位在17.1~17.5 m之间波动。     

朱庄水库水面蒸发量损失量及变化特征分析

根据河北省衡水试验站20m2蒸发池与E601型蒸发器同步观测结果,计算出的两种仪器的折算系数,结合朱庄水库E601型蒸发器和水库观测资料,计算出水库水面蒸发量。采用朱庄水库2000年-2010年蒸发量和水库要素资料,计算出朱庄水库多年平均蒸发量为794.38万m3,单位面积蒸发量85.60万m3/km2。朱庄水库年内最大月平均蒸发量出现在5月份,为106.30万m3;最小月平均蒸发量出现在1月份,为12.96万m3。年内变化极值比为8.20,极值差为93.34万m3。