解地下水水质运移问题的新方法

地下水污染问题可用对流一弥散方程描述之。但对于以对流占优势的问题,数值法都出现一定的数值弥散和数值波动现象。多年来,国内外许多学者在消除数值弥散和数值波动方面作了很多努力,提出了各种各样的改进方法,但进展不太大。最近,S.P.Neumao提出了用改进的特征值法和有限单元法相结合解对流—弥散方程,效果很好。本文在Neumao研     

非饱和土热湿耦合传输问题的数值解——理论及一维问题的解

本文介绍了求解非饱和土壤中热量和水分耦合传输问题的一种数值方法——积分有限差分方法(IFDM)。基于菲利普-迪弗瑞斯(Philip-De Vries)多孔介质热湿耦合流动模型,采用积分有限差分方法,编制了求解热湿传输问题的计算程序 HM1,该程序可用于求解各类工程中遇到的多孔介质一维传热传湿问题。文中还给出了计算结果与实测结果相比较的实例。     

解渗流问题数值方法对比

近年来微型电子计算机有了惊人的发展,不久将成为每位水文地质工作者都能接触的工具。选择通用性强又便于推广的数值方法不仅是个理论问题,而且已成为亟待解决的现实问题。有限差分法应用于地下水渗流问题时,具有物理意义直观,清楚易懂,因而便于推广等优点,这是普遍都承认的。然而评价数值方法的优劣,最主要的还是看它解决问题的精度及效率。如果有限单元法在解     

数据处理中的二问题探解

<正> 一、怎样使可化为线性的非线性回归误差接近原意义的问题线性回归,方法简单,使用方便。线性模型在地质问题中得到相当多的应用,但遇到更多的是指数函数形式、幂函数形式。如脉旁围岩中扩散形式的异常内,成矿元素含量变化规则为:y=ae~(bx)地面坡度与河床坡度之间关系接近于:y=ax~β为了计算简便,这种非线性函数关系常化为线性函数关系,可是误差并非原来意义的误     

成层地基轴对称问题的基本解

基于各向同性弹性体基本方程的转换及Hankel变换，得到了轴对称荷载作用下，无限弹性层轴向不同深度经Hankel变换的位移应力向量间的传递矩阵，运用该传递矩阵可求解成层的、层间完全接触情形和各向同性空间轴对称问题。     

Laplace变换解双层地基固结问题

连云港地区的软土是海相淤泥和淤泥质土.在连云港软土地区修筑高速公路时,通常采用水泥土搅拌桩地基处理方法使路基强度和变形满足工程的要求.该类软土压缩沉降量大,排水固结缓慢,地基稳定性差,造成高速公路建设中及建成后工程问题频繁出现.从江苏海相软土的工程实例出发,将经水泥土搅拌桩处理后的高速公路路基简化为双层地基,借助Laplace变换求解了二级加荷下的双层地基一维固结问题,为克服对固结方程进行Laplace逆变换的困难,在Laplace逆变换中运用Stehfest算法进行数值求解,该双层地基固结沉降计算结果与实际观测数据基本一致.     

线性规划法解磁异常反问题

本文在前人工作的基础上,对线性规划法用于磁异常的反演作进一步探讨。提出了运用线性规划法解磁异常反问题的求解步骤:先确定引起异常的地下磁性体质心界限和边界分布范围,然后在此范围内,求磁性物质磁化强度的分布。这样可以使寻求实际磁性体的空间范围缩小,较细致地了解物质在一定范围内的磁性分布。文中对二度及三度异常都做了反演计算,并应用于矿区实例。讨论了方法求解的稳定性,发现利用特定意义下目标函数的极值做为反演信息解释是较稳定的,它并不因原始数据的微小误差而产生较大的变化。     

固结问题的非线性局部点插值法解研究

局部点插值法是一种新型的无单元法,该法构造出的位移和孔隙水压力的形函数具有 函数特性,所以,本质边界条件很易处理。首先,介绍了基本理论,给出求解比奥固结问题的主要公式。其次,对复层软基堆载引起的固结和沉降问题作了计算,其中节点采用均匀分布方式,且为了考虑土体的非线性特性计算程序中耦合了邓肯-张模型。最后,把计算值与有限元法、一维固结理论计算结果进行了对比。结果表明该法精度高,令人满意。     

近靶纠偏轨道设计问题的解析解

在钻井监测过程中,当前井底接近目标点时,纠偏轨道一般采用“线段-圆弧”形式来设计。建立了近靶轨道设计的数学模型,对4种求解组合给出了数学模型的解析解。阐述了解析解的一个应用：绘制解析解曲线图能够帮助计算机软件使用者做出更加合理的纠偏轨道设计。实际算例表明,解析解能够准确、快速地给出近靶纠偏轨道的设计方案,对于指导钻井监测工作有一定的指导意义。     

轴对称主动土压力问题的滑移线解

地基中竖向孔支护结构的设计需要以其所受主动土压力为依据,为此常需计算竖向孔开挖后孔壁主动土压力。含竖向圆孔地基是轴对称问题,基于平面应变假设的经典朗肯土压力理论或库仑土压力理论显然不适用,而现有求解轴对称条件下主动土压力方法多采用完全塑性假定或其他假定环向应力与大主应力之比（环向压应力系数?）为常数的方法,理论上不够严谨且误差较大。建立轴对称问题滑移线方程,采用使主动土压力为最大的目标的方法,采用迭代法求解环向压应力系数?,分析了?受土体参数和轴对称竖向孔几何参数影响规律,进而求解轴对称竖向孔孔壁主动土压力的精确值,理论上更为严谨,结果更为合理,并对比平面应变条件下的土压力结果,总结了轴对称条件下主动土压力的规律。     

饱和土体小孔扩张问题的弹塑性解析解

将土体在圆孔扩张过程中的应力分布分为三个区域，基于修正剑桥模型，推导了圆孔扩张过程中土体在三个区域的超孔隙水压力的解析表达式，对比分析了固结比对土体中应力分布的影响。分析推导可为沉桩、旁压试验、静力触探等岩土工程问题提供理论依据。     

地下水径向非稳定运动问题的近似解

已有的地下水动力学专著和文献,通常用积分变换、分离变量等数学物理的方法来求解地下水径向非稳定运动问题,最终得到用特殊函数表的精确计算公式。无疑这是有理论和实际意义的。但是由于求解的数学方法艰深和计算公式复杂,不易为广大水文地质工作者所掌握,而且在现场使用也不方便。如果能够用简单的数学方法求其近似解并且得到用普通函数如     

用MATLAB PDE工具箱解地下水稳定流问题

简述MATLAB偏微分方程工具箱的基本原理,将其应用在承压和非承压的二维稳定流地下水问题中。结果表明,MATLAB PDE工具箱求解地下水问题的过程比利用直接编写原始程序的方法灵活简捷,求解的精度也有所提高。     

土体一维冻结问题温度场半解析解

针对土体的一维冻结过程,采用考虑土体冻结状态下未冻水存在的等效热容模型,建立了其温度场计算的半解析方法, 并与相关文献中的数值解进行了对比,验证了方法的正确性。对等效热容模型与显热容模型进行了对比, 计算结果表明：在瞬态阶段,显热容模型计算的冻结锋面推进速度较等效热容模型慢;而在接近稳态阶段,显热容模型计算的冻土区厚度较等效热容模型厚。在冻结诱导水流较弱的情形下,土体冻结状态下的持水特性越好,采用显热容模型进行温度场计算产生的误差越显著,并且其计算结果应用于人工冻结设计是偏于不安全的     

固结问题无单元法解的影响因素分析

无单元法是求解比奥固结问题的一种新型数值方法。在采用罚函数法处理本质边界条件的基础上,推导出无单元伽辽金法解固结问题的系统方程。并着重讨论了计算域内结点分布方式、结点影响域的形状和大小、数值积分方案、惩罚因子等因素对结点位移、超孔隙水压力等的计算结果精度的影响。通过比较、分析,分别提供出相应的取值范围,或给出了参考性建议。     

解地下水渗流问题的有限差分法(四)

含水层的导水系数是它的渗透系数与厚度的乘积,即(设渗透系数为PERM[I,J]); T[I,J]=PERM[I,J]*TH[I,J]其中,TH[I,J]为[I,J]结点上含水层的厚度。而含水层厚度等于含水层顶板标高与底板标高之差。对承