基于Phase2的含坝趾的大坝地下水渗流分析

2020-09-01 16:42:57 admin 9

本案例教程中,使用有限元地下水渗流分析来模拟含水平坝趾排水层的大坝。坝趾通常用于防止毛细渗流在下游倾斜堤面上升。Phase2可用于测试不同排水设置的有效性。

案例的结果可以参阅官方案例教程21: Levee with Toe Drain.fez。Phase2  8.0官方教程可以从按照以下目录来访问:File > Recent Folders > Tutorials Folder from the Phase2 main menu。


关键词:


  • 渗流分析 

  • 堤坝排水 

  • 多种材料 

  • 潜水面

  • 仅地下水计算 

  • 流线网


几何


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材料定义



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Properties菜单中选择“Define Materials”。您将看到材料 1 的默认属性。在本案例中,我们不关心材料的强度或刚度,因此会保留所有默认值。将材料 1 的名称更改为 “Levee”。现在单击"Material 2"选项卡。将材料2的名称更改为“Soil”。同样,将材质3的名称更改为“Drain”。单击"OK"以关闭对话框。

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我们现在需要定义坝基土壤的流动特性。转到“Properties”菜单,然后选择“Define Hydraulic”。单击对话框顶部的“Levee”选项卡, K 赋值 1.16e-9。将所有其他值保留为默认值,如图所示。 

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假定坝基土壤基本上不渗透,因此单击"土壤"选项卡并输入 K 的值1.0e-20 m/s 。

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现在已经完成了模型的定义。使用“File”中“Save”选项保存模型。


求解


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由于我们只对地下水结果感兴趣,我们只需要进行地下水计算。从“Groundwater”菜单中选择“Compute (groundwater only)”(或单击工具栏中的地下水计算按钮)。分析需要几秒钟才能运行。 

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模型完成计算后(计算对话框关闭),在 “Analysisi”菜单中选择“Interpret”以查看结果。



结果处理



选择“Interpret”选项后,解释程序将启动并读取分析结果,显示压力头结果。

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坝趾的目的是防止堤坝右侧(下游)表面相交。线条曲面在绘图上显示为粉红色线,很明显,它不与边界相交,这意味着排水按预期执行。 

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我们可以轻松地构建一个流网来更详细地检查结果。使用工具栏上的下拉菜单将绘制的数量从“压力水头”更改为“总水头”。现在右键单击模型并选择轮廓选项。选择“Filled (with lines)”,然后选择“OK”。现在,可以看到流网的线。

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绘制流线,请转到“Groundwater ”菜单并选择“Add Multiple Flow Lines”。选择堤坝左上角作为第一个点 (40,20)。现在选择堤坝 (0,0)的左下角。点击进入完成。您将看到“Flow Line Options”对话框。在这里,您可以选择要绘制的流线数。在"流线开始位置"下,选择第一个选项并保留默认值(10 个位置,沿折线均匀地进行)。

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单击“OK”以关闭对话框。现在,会看到10条流线绘制,如图所示。


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结果查看


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