Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đánh giá sự rò rỉ trạng thái ổn định qua các đập với các điều kiện biên không đối xứng: cách tiếp cận phân tích
Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, các giải pháp phân tích mới đã được phát triển cho sự rò rỉ nước trong trạng thái ổn định trong không gian 2D và 3D qua các đập với các điều kiện biên không đối xứng. Các điều kiện biên không đối xứng cho các trường hợp 2D được tạo ra bằng cách áp dụng các hàm bước đơn vị khác nhau trên một phần và/hoặc các phần của biên phải của mặt phẳng đập. Sáu trường hợp đã được nghiên cứu trong không gian 2D, trong đó áp dụng một đầu nước thủy lực cố định tại biên trái của mặt phẳng đập và các phân bố đầu nước thủy lực hình chữ nhật, dốc, hình tam giác, hình thang, hầm, và hình chữ nhật từng phần được áp dụng tại biên phải của mặt phẳng đập. Tiếp theo, một trường hợp 3D với một đầu nước thủy lực cố định ở phía thượng lưu và một đầu nước thủy lực phân bố tuyến tính ở phía hạ lưu của đập được điều tra. Sau đó, hiệu suất của các giải pháp phân tích đề xuất được kiểm tra bằng cách so sánh với mô hình số học sử dụng phương pháp sai phân hữu hạn. Kết quả cho thấy độ chính xác hợp lý của các phương trình đã phát triển. Các giải pháp phân tích đã phát triển có thể được sử dụng như một tiêu chuẩn để xác minh các mô hình số học với các điều kiện biên tương tự.
Từ khóa
#đập #rò rỉ nước #điều kiện biên không đối xứng #phân tích #phương pháp sai phân hữu hạnTài liệu tham khảo
Chen, J. T., Hong, H. K., & Chyuan, S. W. (1994). Boundary element analysis and design in seepage problems using dual integral formulation. Finite Elements in Analysis and Design, 17, 1–20.
Chesnaux, R. (2016). Closed-form analytical solutions for assessing the consequences of sea-level rise on unconfined sloping island aquifers. Global and Planetary Change, 139, 109–115.
El Tani, M., Kamali, A., & Gholami, M. A. (2019). Analytic assessment of the water table drawdown, seepage, and back pressure at Rudbar PSPP. Rock Mechanics and Rock Engineering, 52(7), 2227–2243.
Fu, J., & Jin, S. (2009). A study on unsteady seepage flow through dam. Journal of Hydrodynamics, 21, 499–504.
Fukuchi, T. (2016). Numerical analyses of steady-state seepage problems using the interpolation finite difference method. Soils and Foundations, 56, 608–626.
Fusi, L., Farina, A., & Rosso, F. (2015). Mathematical models for fluids with pressure-dependent viscosity flowing in porous media. International Journal of Engineering Science, 87, 110–118.
Javdanian, H. (2019). Predicting seismic slope displacements of embankment dams using fuzzy systems. Journal of Dam and Hydroelectric Powerplant, 5(19), 25–35.
Javdanian, H., & Jafarian, Y. (2018). Dynamic shear stiffness and damping ratio of marine calcareous and siliceous sands. Geo-Marine Letters, 38(4), 315-322.
Javdanian, H., & Lee, S. (2019). Evaluating unconfined compressive strength of cohesive soils stabilized with geopolymer: a computational intelligence approach. Engineering with Computers, 35(1), 191-199.
Javdanian, H. (2019). Evaluation of soil liquefaction potential using energy approach: experimental and statistical investigation. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 78(3), 1697-1708.
Javdanian, H., & Pradhan, B. (2019). Assessment of earthquake-induced slope deformation of earth dams using soft computing techniques. Landslides, 16(1), 91–103.
Javdanian, H., Shakarami, L., & Zarif Sanayei, H. R. (2018a). Modeling seismic settlement of earth dams due to earthquake loading. International conference on new findings of civil, architectural and Iran building industry, 11 December, Tehran.
Javdanian, H., Zarif Sanayei, H. R., & Shakarami, L. (2018b). A regression-based approach to predict crest settlement of embankment dams under earthquake shaking. Scientia Iranica. https://doi.org/10.24200/sci.2018.50483.1716.
Kacimov, A., & Obnosov, Y. (2012). Analytical solutions for seepage near material boundaries in dam cores: the Davison–Kalinin problems revisited. Applied Mathematical Modelling, 36, 1286–1301.
Kacimov, A. R., & Obnosov, Y. V. (2019). Modelling of 2-D seepage from aquifer towards stream via clogged bed: the toth-trefftz legacy conjugated. Advances in Water Resources, 131, 103372.
Kazemzadeh-Parsi, M. J., & Daneshmand, F. (2013). Three dimensional smoothed fixed grid finite element method for the solution of unconfined seepage problems. Finite Elements in Analysis and Design, 64, 24–35.
Leontiev, A., & Huacasi, W. (2001). Mathematical programming approach for unconfined seepage flow problem. Engineering Analysis with Boundary Elements, 25, 49–56.
Li, M., Guo, X., Shi, J., & Zhu, Z. (2017). Seepage and stress analysis of anti-seepage structures constructed with different concrete materials in an RCC gravity dam. Water Science and Engineering, 8, 326–334.
Liang, X., & Zhang, Y. K. (2013). Analytic solutions to transient groundwater flow under and time-dependent sources in a heterogeneous aquifer bounded by fluctuating river stage. Advances in Water Resources, 58, 1–9.
Mohsenian, A. R., Sedghi-Asl, M., & Rahimi, H. (2019). An analytical solution for confined seepage problem beneath hydraulic structures. Iranian Journal of Science and Technology, Transactions of Civil Engineering, 43(2), 361–369.
Nasiri, F., Javdanian, H., & Heidari, A. (2019). Behavior of earth dams due to downsampling-based records. In: 8th International Conference on Seismology and Earthquake Engineering (SEE8), 11 November, Tehran, Iran.
Navas, P., Lopez-Querol, S., Yu, R. C., & Li, B. (2016). B-bar based algorithm applied to meshfree numerical schemes to solve unconfined seepage problems through porous media. International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 40(6), 962–984.
Nourani, V., Aminfar, M. H., Alami, M. T., Sharghi, E., & Singh, V. P. (2014). Unsteady 2-D seepage simulation using physical analog, case of Sattarkhan embankment dam. Journal of Hydrology, 519, 177–189.
Pedroso, D. M. (2015). A solution to transient seepage in unsaturated porous media. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 285, 791–816.
Rakhshandehroo, G. R., & Pourtouiserkani, A. (2013). Predicting Doroodzan dam hydraulic behavior during rapid drawdown. Iranian Journal of Science and Technology, Transaction of Civil Engineering, 37, 301–310.
Rezk, M. A. E. R. M., & Senoon, A. E. A. A. A. (2012). Analytical solution of earth dam with upstream blanket. Alexandria Engineering Journal, 51, 45–51.
Serrano, S. E., & Workman, S. R. (1998). Modeling transient stream/aquifer interaction with the non-linear Boussinesq equation and its analytical solution. Journal of Hydrology, 206, 245–255.
Shakarami, L., Javdanian, H., Zarif Sanayei, H. R., & Shams, G. (2019). Numerical investigation of seismically induced crest settlement of earth dams. Modeling Earth Systems and Environment, 5(4), 1231–1238.
Tan, X., Wang, X., Khoshnevisan, S., Hou, X., & Zha, F. (2017). Seepage analysis of earth dams considering spatial variability of hydraulic parameters. Engineering Geology, 228, 260–269.
Teloglou, I. S., & Bansal, R. K. (2012). Transient solution for stream–unconfined aquifer interaction due to time varying stream head and in the presence of leakage. Journal of Hydrology, 428, 68–79.
Wei, B., Gu, M., Li, H., Xiong, W., & Xu, Z. (2018). Modeling method for predicting seepage of RCC dams considering time-varying and lag effect. Structural Control and Health Monitoring, 25(2), 1–14.
Yuan, S., & Zhong, H. (2016). Three dimensional analysis of unconfined seepage in earth dams by the weak form quadrature element method. Journal of Hydrology, 533, 403–411.
Zarif Sanayei, H. R., Talebbeydokhti, N., & Moradkhani, H. (2015). 3D estimation of metal elements in sediments of the Caspian Sea with moving least square and radial basis function interpolation methods. Scientia Iranica, Transaction A: Civil Engineering, 22(5), 1661–1673.
Zarif Sanayei, H. R., Talebbeydokhti, N., & Rakhshandehroo, G. R. (2019). Analytical solutions for water infiltration into unsaturated–semi-saturated soils under different water content distributions on the top boundary. Iranian Journal of Science and Technology, Transactions of Civil Engineering, 43(4), 747–760.
Zhang, W., Dai, B., Liu, Z., & Zhou, C. (2017). Unconfined seepage analysis using moving kriging mesh-free method with Monte Carlo integration. Transport in Porous Media, 116(1), 163–180.