Применение метода граничных элементов для решения задач фильтрации жидкостей через дамбу

Аннотация

В работе рассмотрены методика и программа расчета фильтрации воды через дамбу с учетом случаев возможного повреждения. На основе метода граничных элементов предложен метод для расчета фильтрации жидкости через дамбу при наличии водонепроницаемого граничного элемента. Путем численного эксперимента получено положение свободной границы при фильтрации жидкости через дамбу с повреждением верхнего и нижнего бьефов и проведен сравнительный анализ с результатами, полученными в случае повреждения только верхнего бьефа дамбы. Первичное положение свободной поверхности было определено произвольно. Построены графики расположения граничных элементов для фильтрации жидкости со свободной поверхностью через дамбу с повреждением верхнего и нижнего бьефов с учетом достижения оптимального расчетного времени. По тем же соображениям был построен график расположения граничных элементов для фильтрации жидкости со свободной поверхностью через дамбу в случае начала повреждения в центре и нижнего бьефа дамбы. Разработано программное обеспечение в среде визуального программирования Delphi 7. Из полученных результатов видно, что в случае, когда произошло повреждение дамбы только верхнего бьефа дамбы происходит большее смачивание грунта, чем в случае с повреждением обоих бьефов дамбы. Это объясняется тем, что когда происходит облом и нижнего бьефа дамбы поток воды будет идти быстрее и смачиваемость грунта будет меньше. Результаты представленной работы могут быть полезны в инженерной практике при проектировании грунтовых плотин.