Q5-1. |
渗透流FEM中固定分析和非固定分析具体指什么? |
A5-1. |
地下水面是平面,在动水坡度没有时有静水压状态,土中水的举动有不随时间变化的状态。
此外,地下水面中有动水坡度时,来自山侧的供给量和谷侧的扩散处于平衡状态中,土中水的举动不呈现随时间的变化。
此状态为固定状态,该模拟称为固定分析。
另外,像河川水位一样通过天气、上流水库的运用,伴随水位变化土中水为平衡状态中没有的状态便是非固定状态,该模拟称为非固定分析。 |
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Q5-2. |
灾害对策等向山岳部设置填土(填土像堤防一样的功能),其中有像格里拉大雨一样集中降雨的时候,可以计算填土背面的积水程度吗? |
A5-2. |
根据分析对象,VGFlow的有需要其他雨水流出分析程序 xpswmm的可能。关于各产品中分析对象的现象说明如下。
- VGFlow
相对有効降雨地下水流出现象的模拟作为对象,相对降雨的表面流出现象不做处理。
支配方程式 : Richards式(二维分析、三维分析)
分析对象 : “土中水”的饱和/非饱和渗透现象
数值解法 : FEM(有限要素法)
- xpswmm
相对实际降雨的表面流出现象的模拟为对象,关于地下水流出通过Horton式、GreenAmpt式作为一维初期损失,进行计算及渗透施设等为对象的一维饱和/非饱和渗透的处理,二维或三维的渗透流分析不进行处理。
支配方程式 : SantVenant式(一维分析、二维分析、1D-2D连动分析)
分析对象 : “表面水”的表面流出现象,
数值解法 : FDM(差分法)
- 讨论的模拟现象
相对降雨的填土背面会有多少湛水为目的时,因为现象为“表面水”,需要xpswmm。
另一方面,VGFlow中作为条件xpswmm导致的“表面水”的分析结果,赋予外水位时可模拟填土内及基础的“土中水”的地下水流出现象。为此,相对大雨填土及基础的渗透破坏、管道破坏等地下水流况的分析为目的时,需要VGFlow。
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Q5-3. |
通过建筑物的施工,可以确认变化的地下水位吗? |
A5-3. |
本程序是由Richards式通过饱和-非饱和渗透流支配方程式的有限要素法,通过数值解法赋予适当的渗透特性和边界条件,因为可以模拟土中水的举动,其用途可进行伴随建筑物施工的地下水影响分析。
虽然没有阶段分析功能,在施工前后制作分析模型,施工前的现状中基于地下水位的实测,设定适当的渗透特性等,通过应用施工后的模型,伴随其施工可进行地下水影响的分析。相对施工后的模型,例如施工中的基坑壁等,[Assing]-[Seepage
Property]中通过Cutoff,作为渗透变得不连续的二重节点可进行模型化。 |
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Q5-4. |
可以处理自由水面(河川、海岸等水部)吗? |
A5-4. |
作为程序分析对象根据渗透流的支配方程式(Richards式)仅限土中水,如咨询中提到的一样不对应高于地盘面的表面水(并非土中水、河川海岸、蓄水等)的乱流现象的支配方程式(例如Navier-Stokes式等)。
为此,作为模型设定的有限要素,仅限地盘部分,如咨询中提到的对于高于地盘面的表面水,根据自由水面将压力赋予堤防等边界进行计算。
再者,非固定分析时的初期条件设定时,咨询中有的从表面水~土中的自由水面作为一系列水面形所赋予的形式。 |
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Q5-5. |
依据「中小河川的堤防点检·对策的辅导(案)(http://www.jice.or.jp/siryo/t1/200411040.html)的校核可以吗? |
A5-5. |
本产品「VGFlow」是进行非固定饱和·非饱和渗透流分析的程序,同辅导中列举的代码(GW-USAF、PC-UNISSF、2D-FLOW、SAUSE、SOIL2F等)一样,原始上可依据同辅导进行分析。
关于本产品「VGFlow」中同辅导的对应可否,其概要记述如下。在考虑这些对应状况的基础上讨论如下。
- 网格分割 → △
本程序前部中自动网格分割作为原则,同辅导「要素分割事例」中格子状的网格分割原则上不做对应。(这里,原则上不做对应是指,操作上有一定困难,根据产品帮助的Q&A1-3中的操作顺序,也可进行格子状的网格分割)
个人建议,同辅导「要素分割事例」中关于格子状的网格分割,根据分析类別具有一定意义,关于渗透流分析手动进行网格分割是当时的习惯,从FEM的计算精度而言一般认为不是根据,因为继承设计事例也是一种设计思想,请设计者自行判断。
- 非饱和渗透特性 → ○
关于非饱和渗透特性(ψ-θ曲线、Kr-θ曲线),同辅导中有的『实务的切分』图4.3.6及图4.3.7所示,添加了数据,这些可以没有费事的输入直接使用。
另外,关于非饱和渗透特性,相对van Genuchten式通过输入同定的参数,可进行van Genuchten式的分析。
- 用于降雨波形作成的流出分析 → △
本程序是非固定饱和·非饱和渗透流分析的程序,不对应流量水文图表的计算。降雨波形需要直接输入。
- 河川水位(外水位)波形的设定 → △
本程序是非固定饱和·非饱和渗透流分析的程序,没有辅导中有的河川水位(外水位)波形的自动设定功能。设计者需要自行制作波形,作成后直接输入河川水位(外水位)波形。
- 滑动破坏(渗透破坏)的讨论 → △
本产品「VGFlow」仅将渗透流作为对象,对于反应了渗透流分析的滑动破坏,需要其他产品「斜面的安定计算」支持。
- 管道破坏(渗透破坏)的讨论 → △
没有辅导中规定的局所动水坡度的算定功能。
关于局部动水坡度的算定,运用全水头及压力水头的节点出力值等,设计者可自行手动计算。
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