地下水非稳定渗流分析的显式有限单元法

本文介绍一种用于地下水二维渗流问题分析的显式有限单元法。给出有关数学模型和基于格林公式推导的计算方法，并给出武汉建银大厦深基坑降水工程计算实例。     

离散单元法在水库库岸滑坡稳定性分析中的应用

在现场勘察和室内试验的基础上,建立了离散单元法的物理力学模型,并且考虑到水库蓄水对地下水渗流场的影响,定量地研究了地下水动水压力对滑坡体稳定性的影响.把该模型应用于三峡库区秭归县下土地岭滑坡的稳定性评价中,计算结果表明,滑坡的失稳主要是由于水库蓄水的影响,滑坡体内的地下水渗流场发生了变化,在自重力、地下水动水压力的共同作用下,滑坡体的后缘和中部滑体首先出现剪切滑移,进而扩展到整个滑坡体,使滑坡产生整体失稳.     

渗流分析中排水孔模拟的叠单元法

排水孔是重要的渗控措施,如何准确模拟排水孔的作用是渗流分析中的关键问题之一。目前普遍采用排水子结构法,但由于子结构网格依存于整体网格,在解决复杂工程问题时网格划分难度很大。文中提出一种新的排水孔模拟方法--叠单元法。对于含排水孔的结构,将其划分为不包含排水孔的整体网格以及各排水孔附近区域的局部网格,网格之间相互独立。然后,通过排水孔局部网格的外边界面的虚拟渗流,实现整体网格与排水孔局部网格的耦合。算例分析的结果表明,当排水孔局部网格范围大小取为整体网格单元尺寸的1～3倍,外边界面渗透系数取为材料渗透系数的102～103倍时,所提方法能够准确模拟排水孔的作用。由于叠单元法的网格划分简便易行,有望广泛应用于复杂工程问题的渗流分析     

邯邢南单元岩溶地下水资源评价探讨

介绍了近年邯邢南单元水源地经长期开发后的水文地质条件状况,论证了岩溶含水系统弹性储量变化,并据之用拟开采试验法对该区岩溶地下水资源作了评价。     

工程措施影响滑坡地下水动态的数值模拟研究

大多数滑坡的发生与地下水活动有关 ,地下水的动态变化直接关系到滑坡的稳定性状况。因此 ,在滑坡治理工程中 ,首先需要研究各种影响因素和工程治理措施对坡体地下水位的影响方式 ,从而正确分析滑坡成因机制和制定合理的滑坡治理方案。基于工程滑坡实例研究 ,利用数值模拟 ,揭示了滑坡治理工程中地下排水洞的排水效果 ,分析了地表水集中入渗和设置抗滑桩后地下水渗流场的变化特征。表明数值模拟研究 ,可以有效地揭示工程措施及主要影响因素对滑坡地下水动态的影响方式 ,为滑坡治理奠定必要的基础     

浅论应用地下水动力学理论的几个问题

自法国水力学家达西在实验室中通过渗流试验提出直线渗透定律,至30年代美国水文地质学家泰斯根据抽水试验提出非稳定流计算理论以来,地下水动力学理论和方法得到了较大的发展和应用。1954年布尔顿提出考虑垂直流速的理论,此后又在一维径向流     

地下水温度示踪理论与方法研究进展

对地下水温度示踪理论与方法的相关研究做了评述,介绍了当前地质体中温度场与渗流场耦合作用模型、数值模拟技术和渗流参数反演方法,并从温度示踪方法的两个主要应用领域:地表水与地下水交换和工程地下水渗漏探测(以堤坝为例),说明地下水温度示踪的应用研究.在地质体中温度场与渗流场耦合模型方面,裂隙介质、非饱和带、复杂边界条件和非D...     

长江三峡工程奉节库岸斜坡地下水渗流场模拟分析

长江三峡工程正常蓄水位为175m，在蓄水过程中随着库水位的抬升，必然会引起库岸斜坡地下水渗流场的变化。本文运用3D-Modflow软件模拟了三峡工程蓄水过程中奉节库段边坡岩土体内部地下水位的动态变化，为三峡工程奉节库区段移民迁建将可能出现的地质灾害进行预测与防治提供科学依据。     

GSFLOW在沙颍河流域地表水与地下水联合模拟的应用

近年来,沙颍河流域内大量开采深层地下水,形成了大面积降落漏斗。因此,亟需加强流域地表水与地下水的统一管理。使用GSFLOW构建了沙颍河流域的地表水与地下水联合模型,将流域划分为178个水文响应单元(HRU)并与MODFLOW网格叠加生成10 915个地下水库。利用1961—1965年的观测数据对模型进行拟合验证,取得了较好的模拟精度。并在此基础上分析了流域内地下水与河流的补排关系以及流域内多年的水均衡。结果表明:流域以地下水补给河流为主,补给量随降雨量变化,占地表径流总量的20%~90%。流域水资源主要以蒸散发和地表径流的方式排泄,地表径流量多年平均的40%~50%为基流。本研究可为沙颍河流域地表与地下水资源综合管理提供重要支撑。     

有限单元法数值计算在水库渗漏及渗流区浸没预测中的应用

水库渗漏一方面会造成水量损失,直接影响工程效益,另一方面渗流区下游农田、居民点被浸没,沼泽化,引起地质环境恶化,甚至下游有边坡区域土层含水量增高,边坡失稳,产生地质灾害.根据水库渗流区上下游的水文地质特征及渗流区各段地层透水性,建立了渗流区地下水运动的二维流水平运动模型,提出了根据渗流区上下游水位边界条件与区域内有限个单元的水头相互关系来求解模型的一种方法.最后在计算机的辅助下,应用上述模型分析渗流区域地下水的上升状况,为库水的渗漏量及河间地块浸没的定量评价提供了理论基础.     

最大矩阵元及模糊识别法在大区域地下水水质分区中应用

本文应用最大矩阵元与模糊识别相结合的办法,较理想的解决了大区域地下水质量分区问题。该法不仅克服了最大矩阵元法分类的随意性,也克服了其它分类方法中因分类标准(λ值)的不确定性带来的分类困难,并达到了地下水样本分类与质量定级同步完成的目的。     

热传导有限元的神经计算原理及应用

根据热传导有限元分析方法的特点，把有限元计算问题转化为带约束的非线性优化问题，并给出求解该问题的改进Hopfield(TH）网络，最后对一个简单温度场神经计算进行数值仿真，仿真结果表明，神经网络能完成有限元模型的求解。     

多尺度有限单元法求解非均质多孔介质中的三维地下水流问题

应用多尺度有限单元法模拟非均质多孔介质中的三维地下水流问题。与传统有限单元法相比，多尺度有限单元法的基函数具有能反映单元内参数变化的优点，所以这种方法能在大尺度上抓住解的小尺度特征获得较精确的解。在介绍多尺度有限单元法求解非均质多孔介质中三维地下水流问题的基本原理之后，对参数水平方向渐变垂直方向突变的非均质多孔介质中的三维地下水流和Borden实验场的三维地下水流分别用多尺度有限单元法和传统等参有限单元法进行了计算，结果表明在模拟高度非均质多孔介质中的三维地下水流问题时，多尺度有限单元法比传统有限单元法有效，既节省计算量又有较高的精度；在模拟非均质性弱的多孔介质中的三维地下水流问题时，多尺度有限单元法虽然也能在大尺度上获得较为精确的解，但效果不明显。     

瞬态面波法的数据采集处理系统及其应用实例

本文介绍我国研制开发的ＳＷＳ瞬态面波数据采集处理系统的主要技术指标、软件特点与运行环境及工程应用实例，指出多道面波采集系统在发展瞬态面波法方面的关键作用。     

有限元法在中国南海及邻域区域稳定性研究中的应用

本文运用有限元法对南海及邻域现代构造应力场进行了初步的计算,结果表明:应力差(△a)的数值呈现有规律的分布,根据△a值的大小可以把本区划分为四个活动区:它们分别是烈活动区(△a>500bar)、强活动区(250bar<△a<500bar)、中活动区(12Sbar<△a<250bar)、弱活动区(△a<125bar)。其中南海北部及华南沿海地区属中活动区,这种环境对工程建设较为有利。     

边界单元法在电法勘探中的应用

本文用加权剩余法导出点源二维地电断面的边界单元法积分方程。通过付氏反变换,可获得三维空间的电位。若干模型上正演计算结果与解析解完全一致。对实测的ρ_s曲线进行了地形攻正及选择法反演拟合,解释结果与实际地质断面符合得很好。     

应用自然电场法研究地下水流场

讨论了不同水文地质条件下自然电场"8"字图特征,对评价输水管线等渗漏引起的环境问题具有指导意义.     

扩展有限元法在岩石断裂力学中的应用

岩石裂纹的扩展是一个经典的不连续问题,常规有限元方法难以实现裂纹扩展过程的仿真模拟。扩展有限元法(XFEM)实现了计算网格与不连续面相互独立,因此模拟移动的不连续面时无需对网格进行重新剖分。本文介绍了XFEM基本原理和岩石断裂力学常用判据,尝试对岩石类材料单缝Ⅰ型三点弯曲、单缝剪切和双缝平板实验进行模拟。分析结果表明:扩展有限元模拟岩石类材料断裂问题不受网格划分限制,裂纹以实际应力场分布随机扩展;直观地给出岩样的微裂纹产生、演化,直至完全破坏的全过程,并与实验结果吻合。该方法能够应用到岩石断裂力学方面的研究,模拟岩石类材料的宏细观破坏过程,为解决复杂问题提供了方便的途径。     

多目标优化方法在地下水资源规划中应用的初步探讨

地下水管理从单一目标的规划发展到多个目标的规划是很自然的。本文扼要介绍了多目标优化理论的基本概念、基本特点和求解方法,建立了一个岩溶泉泉水分配的两个目标的线性规划模型并给出了模型的解,是多目标优化理论在地下水管理中应用的初步尝试。