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基于PINNs算法的地下水渗流模型求解及参数反演 被引量:4
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作者 张升 兰鹏 +1 位作者 苏晶晶 熊海斌 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期376-383,F0003,F0004,共10页
地下水渗流模型的渗流流速计算(正向求解)和渗流参数反演(反向求解)工程意义重要,但目前能同时解决两类问题的算法较少。针对该问题,引入了物理信息神经网络(PINNs)算法,并加入硬约束进行改进,在正向求解方面,分别建立了渗流方程与达西... 地下水渗流模型的渗流流速计算(正向求解)和渗流参数反演(反向求解)工程意义重要,但目前能同时解决两类问题的算法较少。针对该问题,引入了物理信息神经网络(PINNs)算法,并加入硬约束进行改进,在正向求解方面,分别建立了渗流方程与达西定律耦合的水头、流速同时求解方法(PINNs-H-I),以及先计算水头再通过自动微分求解流速的计算方法(PINNs-H-II)。对于反向求解,分别采用单(多)物理场神经网络模型的PINNs算法反演均质(非均质)渗流参数。通过算例分析表明,相比软约束PINNs算法,通过施加硬约束可同时改善正向求解和反向求解的性能,另外在正向渗流速度计算中PINNs-H-II方法具有更高的计算精度,同时单(多)物理场神经网络模型PINNs算法反演的均质(非均质)渗流参数与实际值符合较好。 展开更多
关键词 地下水渗流模拟 渗流参数反演 物理信息神经网络 硬约束
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地下水在平面渗流状态下的流速测定 被引量:1
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作者 蒋玄苇 张野 王嘉舜 《科技资讯》 2012年第8期100-100,共1页
地下水实际流速在地质灾害的评价和治理、水污染及水治理、区域环境监测评价等相关领域工作中是一个重要的参数。本文以在"地下水渗流模拟装置"测的地下水流速为例,结合达西定律计算的流速对比,表明二者之间存在一定的差异。... 地下水实际流速在地质灾害的评价和治理、水污染及水治理、区域环境监测评价等相关领域工作中是一个重要的参数。本文以在"地下水渗流模拟装置"测的地下水流速为例,结合达西定律计算的流速对比,表明二者之间存在一定的差异。通过对实验过程等方面的分析研究,初步分析造成理论流速和实际流速二者之间差异的原因。 展开更多
关键词 渗流 地下水渗流模拟装置 达西定律
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广东某高速公路隧道衬砌混凝土腐蚀成因与规律研究
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作者 李云安 朱敦铭 +2 位作者 田然 罗朝晖 黄惟琛 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期38-50,共13页
长期处于侵蚀性水环境中所引起的化学侵蚀是公路隧道混凝土的常见病害之一。这种侵蚀会导致混凝土耐久性下降,进而对隧道结构安全构成威胁并需要大量资金进行养护。然而,现有研究普遍缺乏工程实例依托,试验和模拟参数设置与工程实际的... 长期处于侵蚀性水环境中所引起的化学侵蚀是公路隧道混凝土的常见病害之一。这种侵蚀会导致混凝土耐久性下降,进而对隧道结构安全构成威胁并需要大量资金进行养护。然而,现有研究普遍缺乏工程实例依托,试验和模拟参数设置与工程实际的关联性较弱,难以准确、全面地反映现实中复杂侵蚀水环境下混凝土腐蚀的机制。为此,选取我国广东某高速公路隧道为工程实例,采用原位和实验室水化学指标测试、XRF测试手段确定混凝土化学侵蚀来源,并以隧道地下水渗流模拟试验复现化学侵蚀过程,研究混凝土的腐蚀成因、化学侵蚀规律和控制因素。结果表明:(1)隧道衬砌混凝土与低Ca^(2+)、高HCO_(3)^(-)浓度的地下水接触、混合后发生钙溶蚀,形成了高pH值、高饱和的CaCO_(3)溶液及过饱和沉淀,并在地下水经裂隙快速喷出进入隧道的过程中,CO_(2)分压下降促使CaCO_(3)进一步过饱和析出;(2)在隧道衬砌混凝土钙溶蚀初期,混凝土液相Ca(OH)_(2)与地下水Ca^(2+)浓度差较大,钙溶蚀速率较快,而随着钙溶蚀的进行,固相Ca(OH)_(2)持续被消耗且隧道排水中Ca^(2+)浓度持续升高,与地下水中Ca^(2+)浓度差缩小,钙溶蚀速率趋缓,最终在动水条件下达到动态平衡,隧道排水水化学特征维持相对稳定;(3)低Ca^(2+)、高HCO_(3)^(-)浓度的地下水有利于混凝土的钙溶蚀和CaCO_(3)过饱和析出沉淀,而过高或过低的地下水渗流流速(固液停留时间)均不利于相关化学反应的进行。 展开更多
关键词 公路隧道 混凝土 腐蚀成因 控制因素 隧道地下水渗流模拟试验
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离散裂隙渗流方法与裂隙化渗透介质建模 被引量:11
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作者 王明玉 陈劲松 万力 《地球科学(中国地质大学学报)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期90-96,共7页
流体渗流模拟的连续介质方法通常适用于多孔地质体 ,并不一定适用于裂隙岩体 ,由于裂隙分布及其特征与孔隙差异较大 .若流体渗流主要受裂隙的控制 ,对于一定尺寸的裂隙岩体 ,多孔介质假设则较难刻划裂隙岩体的渗流特征 .离散裂隙渗流方... 流体渗流模拟的连续介质方法通常适用于多孔地质体 ,并不一定适用于裂隙岩体 ,由于裂隙分布及其特征与孔隙差异较大 .若流体渗流主要受裂隙的控制 ,对于一定尺寸的裂隙岩体 ,多孔介质假设则较难刻划裂隙岩体的渗流特征 .离散裂隙渗流方法不但可直接用于模拟裂隙岩体非均质性和各向异性等渗流特征 ,而且可用其确定所研究的裂隙岩体典型单元体及其水力传导 (渗透 )张量大小 .主要讨论了以下问题 :(1)饱和裂隙介质中一般的离散流体渗流模拟 ;(2 )裂隙岩体中的REV(典型单元体 )及其水力传导 (渗透 )张量的确定 ;(3)利用离散裂隙网络流体渗流模型研究裂隙方向几何参数对水力传导系数和REV的影响 ;(4 )在二维和三维离散裂隙流体渗流模型中对区域大裂隙和局部小裂隙的处理方法 .调查结果显示离散裂隙流体渗流数学模型可用来评价不同尺度上的裂隙岩体的水力特征 ,以及裂隙方向对裂隙化岩体的水力特征有着不可忽视的影响 .同时 ,局部小裂隙、区域大裂隙应当区别对待 ,以便据其所起的作用及水力特征 ,建立裂隙化岩体相应的流体渗流模型 . 展开更多
关键词 地下水渗流模拟 裂隙岩体 离散裂隙流体渗流方法 水力传导张量
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大型平原土体遗址主要地质病害及其保护治水工程技术研究 被引量:6
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作者 刘佑荣 陈中行 周丽珍 《文物保护与考古科学》 2007年第3期11-15,共5页
大量现场地质调查结果表明:大型平原土体遗址原地原样保护的主要环境地质病害是地下水形成的渗水对遗址及其文物造成的腐蚀和破坏,因而治水工程是这类遗址保护中最主要的岩土工程。结合该类遗址原地原样保护原则要求:①遗址围岩和文物... 大量现场地质调查结果表明:大型平原土体遗址原地原样保护的主要环境地质病害是地下水形成的渗水对遗址及其文物造成的腐蚀和破坏,因而治水工程是这类遗址保护中最主要的岩土工程。结合该类遗址原地原样保护原则要求:①遗址围岩和文物的含水率要低于40%;②遗址区地下水位要长期保持在遗址底板高程减去土层毛细水上升的水平面上;③为遗址长期保护服务的地质工程要能长期保持稳定正常运行;④地质工程要与文物景观相容。提出了治水工程的基本技术思路;①查明遗址区水文、工程地质条件;②建立遗址区水文地质模型;③遗址区工程地质、环境地质问题评价;④遗址区治水工程方案论证;⑤工程优化设计;⑥工程施工。其中,治水工作的关键是查明遗址区水文地质条件和地下水渗流场的变化规律,而地下水数值模拟技术能够模拟计算地下水随时间的动态变化。本工作以抗州萧山独木舟遗址为例,分析了该遗址区的水文地质条件,采用地下水数值模拟技术模拟计算遗址区原始地下水位分布;根据遗址区工程地质条件和原始地下水位模拟结果,提出了暗沟疏干排水方案,并模拟预测疏干排水工程实施后地下水位随时间变化规律,模拟结果合理,能够用于指导治水工程设计施工。 展开更多
关键词 水害 模型 地下水渗流模拟 疏干排水工程
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高渗透、强补给水文地质条件下深基坑降水技术
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作者 孙宇杰 《上海建设科技》 2014年第4期45-47,共3页
基坑周边降水的成功与否直接关系到基坑工程施工的安全稳定。根据真实水文参数、专项拟合分析和水文参数计算,确定了井点降水的布置方案。对布置完井点的基坑,通过软件模拟降水过程中地下水渗流情况,作进一步优化处理,最后实施降水。监... 基坑周边降水的成功与否直接关系到基坑工程施工的安全稳定。根据真实水文参数、专项拟合分析和水文参数计算,确定了井点降水的布置方案。对布置完井点的基坑,通过软件模拟降水过程中地下水渗流情况,作进一步优化处理,最后实施降水。监测表明,现场降水达到了预期的效果,基坑安全稳定,处于受控状态。 展开更多
关键词 基坑 拟合分析 地下水渗流模拟 降水
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