土中三維裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流的數(shù)值模擬.pdf

1、土中存在的裂隙網(wǎng)絡(luò)影響了水在土體中的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而影響了土體的滲透以及強(qiáng)度等特性。通?？梢圆捎迷囼?yàn)的方法來(lái)研究裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流的特性，但是在室內(nèi)或者室外的試驗(yàn)研究中，土樣容易受到擾動(dòng)，并且土樣的尺寸也會(huì)受到試驗(yàn)條件的限制。因此，本文采取數(shù)值模擬的方法對(duì)裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流進(jìn)行研究。
　　本文對(duì)裂隙網(wǎng)絡(luò)的一些性質(zhì)做了如下假設(shè)：?jiǎn)蝹€(gè)裂隙的兩個(gè)裂隙面為不透水的平面，并且兩個(gè)裂隙面是相互平行的，裂隙的寬度在裂隙面的范圍內(nèi)是固定值，兩個(gè)裂隙面之間沒有任何填

2、充物，水可以自由流動(dòng)，同時(shí)忽略水在垂直于裂隙面的方向上的流動(dòng)，因此單裂隙可以看作一個(gè)沿裂隙面的方向，二維各向同性的介質(zhì)；不考慮交線上水頭損失，交線上的水頭值唯一。
　　本文分析了單裂隙滲流的假設(shè)條件，根據(jù)單裂隙滲流的控制方程以及邊界條件，采用邊界元法原理對(duì)單裂隙進(jìn)行邊界離散，建立了單裂隙的邊界積分方程，給各節(jié)點(diǎn)賦予了邊界條件，計(jì)算了系數(shù)矩陣中的各個(gè)元素，并求解了矩陣方程，得到了各節(jié)點(diǎn)的水頭值或流量值。根據(jù)交線上水頭唯一以及流量平衡

3、兩個(gè)條件，結(jié)合邊界元法，計(jì)算了兩個(gè)相交裂隙的滲流，得到了相交裂隙每個(gè)節(jié)點(diǎn)的水頭值或流量值。
　　根據(jù)對(duì)單裂隙、兩個(gè)相交裂隙的分析，結(jié)合邊界元法在裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流計(jì)算中的原理，本文編寫了三維裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流的計(jì)算程序。程序包含了：裂隙網(wǎng)絡(luò)的離散、系數(shù)矩陣的計(jì)算、邊界條件的設(shè)置和求解矩陣方程四部分，每一部分都做了詳細(xì)敘述。并且，采用一個(gè)簡(jiǎn)單算例對(duì)編寫的程序進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　本文采用編寫好的程序，計(jì)算了不同形狀的裂隙網(wǎng)絡(luò)的流量，得到了矩形