有自由面三维稳定渗流的等效管网模型

陈玉婷; 李三奇; 袁乾峰

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有自由面三维稳定渗流的等效管网模型

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岩土工程普遍涉及有自由面三维稳定渗流问题,传统求解自由面的数值方法以连续介质假定为基础,将孔隙流动平均到包含固体颗粒的整个区域。事实上,水体仅能沿多孔介质空隙发生流动。通过将多孔介质的孔隙结构概化为三维正交管网,基于水头和流量等效原则,推导了管网模型的等效渗流速度、连续性方程及边界条件。基于局部坐标系、连续型罚Heaviside函数及变分原理,建立了等效管网模型的有自由面三维稳定渗流分析方法,从而将三维渗流问题简化为一维形式求解,大大减小了有自由面三维稳定渗流问题的求解难度。通过均质直角梯形坝的三维自由面渗流分析,验证了等效管网模型的有效性。开展卡基娃水电站左岸坝肩边坡三维稳定渗流分析,通过与变分不等式方法的对比分析,等效管网模型很好地反映了卡基娃水电站左岸坝肩边坡渗流场特征,对三维复杂工程渗流问题具有较强的适用性和较高的计算效率。

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来源
《水电能源科学》 |2023年第9期|120-124|共5页
作者
陈玉婷; 李三奇; 袁乾峰;
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作者单位

长江勘测规划设计研究有限责任公司;

武汉科技大学资源与环境工程学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类水工设计;
关键词
自由面; 稳定渗流; 等效管网模型; 卡基娃水电站;

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