渗流计算不动网格:高斯点有限元法及应用

图书标准信息

• 作者 汪自力 著
• 出版社 黄河水利出版社
• 出版时间 2023-08
• 版次 1
• ISBN 9787550936850
• 定价 98.00元
• 装帧 其他
• 开本 其他
• 页数 216页
• 字数 318千字

【内容简介】

本书系统介绍了不动网格-高斯点有限元法的理论基础和公式推导、程序研发过程,并展现了该方
法解决实际工程复杂渗流问题的优势,公开了核心部分源程序代码。 本书共有 11 章,其中第 1 ~ 6 章侧
重理论,在分析渗流力学发展的基础上,介绍了饱和渗流分析的变网格法及其在小浪底土石坝三维渗流
场分析中的应用案例;阐述了不动网格-高斯点有限元法及其在渗流分析中应用的程序研发过程,给出
了饱和-非饱和渗流计算参数反演、渗流作用下边坡稳定分析方法及其算例。 第 7 ~ 10 章侧重工程实
践,主要介绍所研发的饱和-非饱和渗流有限元分析程序,在堤防、黏土心墙、灰坝、基坑降水等工程复杂
渗流状态下的应用案例。 第 11 章对数学模型的发展及其在数字孪生流域建设中的作用进行了展望。
本书提出的不动网格-高斯点有限元法,解决了有限单元内部“不均质”问题,不但对解决力学上的
自由边界问题有重要学术价值,而且对工程上处理单元内参数不同问题有较大应用价值,可望在地下水
水量水质评价、地下水治理与雨水利用,以及温度场模拟、高效农业精准灌溉等方面得到更广泛的应用。
本书可供从事渗流、水力学、土工等数值模拟的科研人员和工程技术人员参考使用。

【作者简介】

:
汪自力，出生于1965年2月，河南荥阳人，正高级工程师（二级），博士生导师，国家防汛抗旱总指挥部防汛抗旱专家，河南省学术技术dai头人，主要从事水工程安全风险评估与管控研究工作。1985年获得郑州工学院水工建筑专业学士学位，1989年获得大连理工大学计算力学专业硕士学位，2009年获得河海大学水工结构专业博士学位。黄河水利科学研究院副总工，水利部堤防安全与病害防治工程技术研究中心主任，兼任中国力学学会理事、中国水利学会岩土力学专业委员会副主任、河南省力学学会副理事长等。曾任黄河水利科学研究院工程力学所渗流室副主任、所长助理、副所长、所长等职。

【目录】

目 录
前 言
第 1 章 渗流力学与饱和-非饱和渗流概论  (1)
1. 1 渗流力学  (1)
1. 2 饱和-非饱和渗流  (4)
1. 3 水工建筑物渗流控制  (9)
1. 4 渗流计算方法  (10)
1. 5 小 结  (10)
参考文献  (11)
第 2 章 变网格法及其在饱和渗流分析中的应用  (12)
2. 1 变网格法  (12)
2. 2 三维饱和稳定渗流数学模型及应用  (12)
2. 3 小浪底土石坝三维稳定渗流有限元分析  (14)
参考文献  (33)
第 3 章 不动网格-高斯点有限元法及其在瞬态饱和渗流分析中的应用  (35)
3. 1 不动网格-高斯点有限元法的提出  (35)
3. 2 瞬态渗流问题的基本方程及求解  (36)
3. 3 典型算例  (44)
3. 4 小 结  (45)
参考文献  (45)
第 4 章 饱和-非饱和渗流模型及求解方法  (47)
4. 1 非饱和渗流参数的测试  (47)
4. 2 饱和-非饱和渗流数学模型  (61)
4. 3 数学模型求解的有限差分法和伽辽金有限元法  (64)
4. 4 三维数学模型求解的不动网格-高斯点有限元法  (67)
4. 5 SUSAP 软件研发及使用说明  (70)
4. 6 典型算例  (76)
参考文献  (82)
第 5 章 渗流计算参数的反演  (84)
5. 1 问题的提出  (84)
5. 2 优化模型及其求解思想  (85)
5. 3 复合形法的求解步骤  (86)
5. 4 程序研发及使用说明  (87)
5. 5 模型坝算例及结果分析  (87)
5. 6 黄河大堤渗透系数反演分析实例  (88)
5. 7 小 结  (90)
参考文献  (90)
第 6 章 渗流作用下边坡稳定性分析  (92)
6. 1 问题的提出  (92)
6. 2 常规条分法及其存在的问题  (94)
6. 3 饱和渗流作用下边坡稳定计算的有限元法  (99)
6. 4 饱和-非饱和渗流作用下边坡稳定性分析的有限元法  (103)
6. 5 裂缝渗流作用下的边坡稳定性分析  (112)
6. 6 小 结  (120)
参考文献  (120)
第 7 章 堤防不稳定渗流计算分析  (122)
7. 1 研究背景  (122)
7. 2 研究方法  (123)
7. 3 典型堤段计算  (123)
7. 4 对堤防渗流动态分析的认识  (138)
参考文献  (141)
第 8 章 土石坝黏土心墙渗流动态模拟  (144)
8. 1 瀑布沟土石坝基本情况  (144)
8. 2 计算工况  (145)
8. 3 计算断面与计算参数  (145)
8. 4 计算结果与分析  (146)
8. 5 对心墙渗流动态分析的认识  (150)
参考文献  (151)
第 9 章 灰坝复杂渗流动态分析  (152)
9. 1 灰坝特点及其渗流分析关键技术  (152)
9. 2 姚孟电厂程寨沟灰坝复杂渗流状态分析  (155)
9. 3 焦作电厂老君庙南灰场多层自由面地下水渗流分析  (164)
9. 4 首阳山电厂徐家沟灰场排渗系统工作状态评价  (167)
9. 5 首阳山电厂省庄灰场渗流评价  (171)
9. 6 灰坝渗流研究小结  (177)
参考文献  (178)
第 10 章 基坑降水渗流动态模拟  (180)
10. 1 基坑降水设计  (180)
10. 2 计算参数与边界条件确定  (180)
10. 3 国际饭店购物中心工程基坑降水  (181)
10. 4 小 结  (184)
参考文献  (184)
第 11 章 展 望  (187)
参考文献  (188)
附 录 源程序代码 TSAP3. FOR  (190)
附 图 小浪底水利枢纽地下水等水位线平面分布  (209)