基于混合格式Richards方程的非均质土体渗流模拟

摘要：

基于混合格式Richards方程的数值模拟能保证质量守恒,可模拟饱和-非饱和渗流.采用有限元模拟时,需知节点处的体积含水率,但由于体积含水率在材料分界面不连续,模拟非均质土体渗流时存在一定困难.为实现基于混合格式Richards方程的非均质土体饱和-非饱和渗流有限元模拟,将材料分界面的节点赋予两个编号,从而分界面上节点的体积含水率分别根据不同材料参数按压力水头泰勒展开;同时应用拉格朗日乘子法保证总水头在材料分界面的连续性.根据所建模型的有限元格式,编制了Matlab数值模拟程序,并用于模拟一维层状土入渗和脱湿过程及二维层状土入渗过程.所得结果与一维解析解、二维其他学者研究结果吻合较好,同时所建模型满足质量守恒.

关键词：饱和-非饱和渗流、混合格式Richards方程、非均质土体、有限元、拉格朗日乘子法

分类号：TV139.14(水利工程基础科学)

资助基金：湖北省教育厅科学技术研究计划重点项目D20191204

在线出版日期：2022-07-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：59-65