渗流场有限元计算中排水井的处理方法

渗流埸有 限元 算 中排水 井的虚理 方法
宋新 江 ，钱 财 富 ，吴世 馀
（ 利 部 淮委 水 利 科 牮研 究 院 ，安 徽 蚌 埠 ２ ３ ０ 水 ３ ０ ０）
摘
要 ：愿 用有 限元计 算彀 有排 水 井的渗 流埸 ，焉便 于和 单元衔接 和 减 少翠元数 量 ，须封排 水 井做 某
算。
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本 文封 于 ｎ径 较大 的井 ，属便 于和井 的郑接 罩 元 衔接 ，将井鹑 化扇 等效 的正 多遏 形井 ；封于 小 ｜ １ 径 井 ，仍用 参考 文献 ［］ ［】 １ 、 ２ 的方法 ，以 含井 罩元 取 代井 的遗 界 ，另 改造 了其封 四 面髓 含井 罩元 流量 卦 算 中的 面横系敷 。文 中首先 群细 阐述井 魔理 方法 的
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根掳 全平 面 内罩井 渗流 埸的基 本原理 ，营井距
【 作者 简 介 １宋 新 江 （１７ ）， 男 ，安 徽 滁 州 人 ，博 士 生 ， 高级 工程 邻 ；研 究 方 向 ：岩 土 工 程 和 水 泥土 力 学特 性 研 究 ９ ０一 Ｅ ｍａ ：ｘ０ ＠１３ ｏ ． ・ ｉ ｓ ６ ． ｒ ｌ ｊ ６ ｃｎ
１ ｍ，如按 常规 方法 割分 罩元 ，井 的郯 接 单元遇 于 ． ０
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细密 ，敷量 太多 。李 祖 胎 ，陈平首 先提 出 以含井 单
元替 代井 的遗 界 ，用 以减 少旁 井 的郯接 罩元 和简 化
渗流埸有限元 算 中排水井的虞理方法
超遇 一定距 雕後 虑符 合下式 式 中 ｈ属 ， 和井 水位 的水 颈差 ， 属正多遗 ． 黠 形井 的等效 井半径 。缝研 究分 析 ，必须使 式 （ ２）、 （ ３）， 的常 数项 之和 焉零 方和式 （ 相 符 。今 ＿ 式 ４） 以 ＝４的正方 形井 扇例验 如 下 。
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表 １ 式 （ ５）常敷 级 敷 项 和 式 （ 凝 合 式 比较 ６）
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圃 １ 正 多遗 形 井 渗 流 埸 的 映 射 平 面
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式 ｌ 中诸符 镜定 蓑如 固 ｌ 所示 。攘式 ｌ 植分 将 函敷展 成级 敷 ，植分 後得径 距 ， 算式 。 ．
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理 依摅 ，然後 列犟 多侗 已求 出精碓 解 的算 例 ，藉
以榆聪 逭些 魔理 方法 的 算 精度 。
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送 挥 最佳的 并虑理 方法 和估 算其 误 差大 小。
嗣 键韵 ：渗 流 ；排 水 井 ；有 限元 虑 用有 限元 算 毅 有排水 井 的渗流 埸 ，井 的遗 界 魔理不 易 。遣是 由于 圆弧形 井遗 界不 便 舆 以直 线
固 １属正 多遏形 井 ，其平 面映射 燮换式 如 下
和平 面 焉遥 界 的罩元 衔接 ；且井径 通 常较小 ，０ ． ２～
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敦 １０项 的最 终 ４项 ， 。、 ０ 、
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掇 合式 最 终 ４项 和式 （ 凝合式 算 结果 比较 如表 １ ６）
些计 算上 的虑 理 。谕 文列 出雨往 虑理 方 法 ：其 一 ，由谕 文作 者提 出的辩 化属等 效 的 多速 形 井 ，以便 于和 郊
井翠元衔接 ；其二 ，沿 用李祖 贻 、昧平提 出的搏化 焉等 效的 ｎ佃 含 井翠元 ，但 改造 了其封 四面 艘含 并单元
流量计 算 中的一 面碛 系数 。文 中算例 均先 求 出其 理揄 解 ，以便 和 井不 同虑理 方 法的计 算 结果 比较 ，可橡 以