基于RBF的三维饱和与非饱和层渗流机理研究

发布时间：2021-12-29 05:19

　　地下水渗流是水利工程领域中的指标性问题之一。在福建省,由于特殊的地质构造和气候原因,使得地下水储存量十分丰富,在工程施工过程中常会面临到由于地下水所导致的土壤渗透破坏现象。研究饱和层和非饱和层土壤的渗流场变化趋势具有重要的理论价值和工程意义。本文在依托“福建省自然科学基金项目”的基础上,基于地下水渗流理论,推导饱和层与非饱和层渗流的控制方程式,建立地下水渗流模型,利用无网格法中的多元径向基底函数（Multiquadric Radial Basis Function,简称 MQRBF）对空间域进行离散,应用隐式尤拉法对时间域进行离散。通过数值仿真,得到土壤内不同时刻不同深度的孔隙水压力分布规律,较有效解决了传统数值方法在模拟土壤渗流问题产生的数值病态问题。本文的研究内容和相关成果如下:（1）通过调研阅读文献,总结归纳饱和-非饱和层渗流的基本理论,依据流量和能量守恒定律推导饱和层土壤渗流的控制方程式—广义理查德（Richards）方程式,与土壤水分特征曲线中的Gardner（GR）模型相结合,克服非饱和土壤渗流材料和方程参数的高度非线性化,推导非饱和层土壤渗流的控制方程式—线性化的理查德方... 

【文章来源】：福州大学福建省 211工程院校

【文章页数】：105 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－丨地下水循环过程示意图??如图２－１所示，地下水的循环过程主要包括几个物理过程：降水、蒸发、??

图２－２饱和层示意图??层分为局限含水层与非局限含水层。如图２－２所示，局限都被不透水含水层所覆盖，因此地下水只能在两层不透水被称为涌泉含水层、管压含水层与受压含水层。非局限含所覆盖，该层又可被称为自由含水层，有别于局限含水层，为地Ｔ水位线。其分析方法主要有两种：第一种是考虑边，需要进行下列四个假设：（１）地下水流为无黏性的理想流为非旋转性的理想流体；（３）地下水流为不可压缩的密度视为定值；第二种可用来简化非局限含水层的控制方１８６３年所提出的，其假设的条件同样有四点：（１）地下轻微的倾斜；（２）地下水的流线视为水平；（３）地下水；（４）水力梯度与地下水位的坡度相等，且不随深度的改

?基于ＲＢＦ的三维饱和与非饱和层渗流机理研究???非饱和层与饱和层最大的差异即为孔隙水压力，在非饱和层中，土壤所承??受的孔隙水压力为负值；在饱和层中，土壤所承受的孔隙水压力为正值。而孔??隙水压力的大小取决于土壤含水量及饱和度状态。如图２－３所示，相较于饱和??含水层，目前大多数学者认为非饱和层土壤是由固体颗粒、孔隙水和孔隙气所??组成的三相介质［５６］。??１?１区??


本文编号：3555477