渗流场求解的改进排水子结构法

针对排水孔孔径小、数目多及渗流自由面位置未知的特点，把能准确模拟排水孔实际渗流行为的改进排水子结构技术与固定网格求解有自由面渗流问题的结点虚流量法相结合，解决了排水孔穿过自由面时渗流场的求解问题。作为推广应用，列举了几种典型的排水子结构模式，给出了两个应用算例     

有自由面渗流分析中密集排水孔幕的数值模拟

为准确模拟有自由面渗流场中密集排水孔幕的渗流行为,提出排水孔连续剖分新模式,避免了排水子结构算法中排水孔与整体网格不连续带来的计算困难,并在顶排型排水孔孔端设置虚拟的"渗流开关器",来实现对其作用的甄别。当排水孔失效,"开关器"关闭时只需把孔内结点作为内部点,避免了对失效排水孔按边界再处理的麻烦。排水孔的连续剖分和"开关器"的设置,既可以精细的模拟每个排水孔的作用、解决自由面穿越排水孔问题,又使大规模密集排水孔的模拟大为简化。算例验证了该方法的准确性和实用性。     

电排站地基及其堤坝渗流三维有限单元法计算

本文介绍某大型电排站地基与土坝组合体的三维渗流数值计算及有关方法,该项工作的目的在于应用有限单元法解决较复杂的工程问题。文中阐述了如何处理有压流和无压流同时存在的三维非均质渗流场,介绍了求自由面与伸入式排水体交线位置的插值方法,三维自由面和渗出面的自动鉴别和调整方法以及应用“分块平移法”解线性代数方程组,充分利用磁盘（带）,使中、小型计算机能解数千、上万结点的大规模问题。     

含排水孔渗流场的p型自适应复合单元法分析

用复合单元法进行渗流分析时，视排水孔为强渗透介质，并将其作为“空气子单元”置于常规岩（土）体单元内部，形成涵盖排水孔的复合单元。复合单元法的计算网格可以较为“粗糙和随意”。但山于在排水孔附近流场，变化剧烈，常规的低阶形函数已不能满足精度要求。采用P型自适应技术提高复合单元的形函数阶次后，就能够较好地模拟排水孔附近处的渗流场。应用P型自适应复合单元法，可以将复杂的前处理问题转化为复杂的计算问题，从而极大地降低了对网格剖分的要求，当排水孔的位置发生变化时，也无需改变计算网格。算例分析表明该方法的优越性。     

基于渗流原理求解工程降水降落曲线的有限单元法

在渗流基本原理的基础上提出利用三角形相似求解稳定潜水井的基坑降水降落曲线的有限单元法。采用该方法计算了实际工程案例的降落曲线,并与解析解和实测值作了对比,结果表明该计算方法更接近实测值。该方法可为基坑工程等降水工程的地下水控制设计提供依据。     

渗流分析中排水孔和不连续面模拟的复合单元法

基于变分原理,研究渗流分析中模拟排水孔和不连续面的复合单元法。该方法将不连续面隐含于复合单元之中,并根据其切割情况将该岩体单元划分为若干个岩块子单元,同时视排水孔为强渗透介质,并将其作为“空气子单元”置于复合单元内部,但排水孔和不连续面无需在计算网格中绘出。复合单元法可以方便地处理排水孔穿越不连续面的情形,并且计算网格可以不受不连续面和排水孔的数量和位置的影响。如果计算域中不含排水孔和不连续面,复合单元法将自动退化为常规的有限单元法。该方法可以降低网格剖分的难度,提高计算效率,算例分析表明该方法是有效和可靠的。     

二维平面有限单元法在坝体渗流稳定评价中的应用——以赤泥堆场4~#坝北坝段渗流稳定分析评价为例

中铝贵州分公司赤泥堆场4#坝为库中坝,坝为赤泥堆砌而成,其北坝段位于二叠系茅口组、龙潭组交接地段附近,随着该坝的不断加高使用,对该坝北段的渗流稳定进行了分析,其间用到的一些计算方法值得借鉴。