Фильтрация подземных вод
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
ные мероприятия, а также природоохранные мероприятия.
Переход от плоско-вертикальной задачи к пространственной, в большинстве случаев, не сопровождается искажением сеток, построенных для плоско-вертикальных сечений. Каждое такое сечение характеризует фильтрацию на определенном участке пространственной области.
2. Методика расчета
Решение двумерной геофильтрационной задачи в плоско-вертикальной постановке включает:
- построение депрессионной поверхности и линий равных напоров (эквипотенциален);
- построение линий тока и полных гидродинамических сеток;
- определение (по сеткам) параметров подземного потока;
- определение границы зоны загрязнения потока подземных вод фильтратом из накопителя;
- анализ результатов моделирования и сравнительную оценку вариантов противофильтрационных мероприятий, ограничивающих загрязняющее влияние накопителя на подземные воды.
Задача фильтрации решается методом конечных разностей. Для этого нужно построить расчетную схему и дискретную модель области фильтрации, задать исходные расчетные параметры и граничные условия.
2.1 Составление расчётной схемы
Чертёж выполняется на миллиметровой бумаге в масштабе 1:100 при высоте сооружения до 20 м и 1:200 - при большей высоте (все размеры - в метрах). Чертёж располагается в I квадранте декартовых координат. На чертеже должны быть показаны ломаными линиями контуры сооружения, границы слоев различных грунтов, вертикальные боковые границы и нижняя граница расчетной области (водоупор).
Нумерация слоев грунта производится произвольно. Границей слоя грунта считается ломаная линия, ограничивающая его снизу.
Каждую ломаную линию на чертеже необходимо аппроксимировать (осреднение данных посредством геометрических фигур). Аппроксимация в виде прямоугольников, через вершины которых проведены горизонтальные линии (строки) и вертикальные линии (столбцы).
Полученные строки и столбцы нумеруются (1, 2, 3, ) без пропусков
(количество строк не больше 49, столбцов не больше 114); проставляются их размеры. Расстояние между столбцами и строками принимаются в соответствии с масштабом.
2.2 Подготовка исходных данных и файл исходных данных с именем Fisx.dat
Программа для решения фильтрационной задачи написана на языке программирования FORTRAN. Ввод исходных данных осуществляется по формату - описание символьных форм представления значений величин в логических записях наборов данных. Эти описания помещаются в операторы форматов и используются операторами форматного ввода-вывода. В данном случае используется два кода формата: I - целый, F - вещественный.
В первую строку вводятся общее количество пронумерованных столбцов (формат I3), общее количество пронумерованных строк (формат I3), количество слоёв грунта (формат I3), любой текст - например, название сооружения, шифр чертежа и. т.п. (формат 13А4). Количество символов текста должно быть не более 60.
Во второй строке указывается отметка водоупора (формат F6.2)
В третью строку вводится коэффициент сжатия или растяжения (формат F6.2).
В четвертой строке и ниже (столбиком) указываются размер строк и количество ячеек с данным размером по направлению оси У снизу вверх (формат F6.2, I3). В каждую строку вводят по одному размеру и количеству строк, а остальные вводят столбцом по тому же формату.
Пятым массивом чисел указываются размер столбцов и количество ячеек с данным размером по направлению оси Х слева на право (формат F6.2, I3). В каждую строку вводят по одному значению, а остальные вводят в следующую строку столбцом по тому же формату.
Шестым массивом являются коэффициенты фильтрации грунтов по горизонтали в порядке их нумерации (формат 4F8.3). В одну строку вводят 4 коэффициента фильтрации грунтов; если количество грунтов больше 4, то их вводят в следующую строку по тому же формату.
Седьмым массивом являются коэффициенты фильтрации грунтов по вертикали в порядке их нумерации (формат 4F8.3). В одну строку вводят 4 коэффициента фильтрации; если грунтов больше 4, то их вводят в следующую строку по тому же формату.
Восьмым массивом являются описания слоёв грунтов по строкам, начиная с первой строки, и количество ячеек с этим грунтом (формат 2I3); массив этих данных вводится столбцом.
Девятым массивом указывается область фильтрации по строкам (признак 2 - признак стационарной фильтрации, признак 3 - область в тех ячейках, где присутствует дренаж) и количество ячеек (формат 2I5); массив данных также вводится столбцом.
Десятым массивом вводят граничные условия (проницаемости или непроницаемости) слева, снизу и справа (формат F8.2, I3).
Одиннадцатый массив включает описание поверхности (контура) сооружения (слева направо). Указывается номер строки и количество узлов в ней (формат 2I3).Ввод данных осуществляется столбцом
Двенадцатый массив указывает на наличие или отсутствие воды в столбцах с указанием их количества (признак 1 - наличие воды в столбцах, признак 0 - отсутствие воды в столбцах, формат F6,2, I3).
В тринадцатом массиве указывается глубина воды в указанных выше столбцах и их количество с данной глубиной (формат F6.2, I3). Данные вводятся столбцом по этому же формату.
Четырнадцатый параметр указывает количество допустимых итераций; максимальное число итераций 9999 (формат I4). Первоначально ставится одна итерация для того, чтобы убедиться в правильности построения расчетной схемы.
Пятнадцатый параметр характеризует погрешность ?/p>