ihelei 发表于 2008-8-5 16:12:24

关于seep模拟毛细水上升的一些疑问

我是一个geo的初学者，现在主要用seep模拟地下水毛细上升的过程。现在遇到了几个问题想要请教下各位高手，希望大家能在百忙之中抽出点时间为我解答，不胜感激！
我的模型为一直立于水中的土柱，土柱为干土填筑，含水量一致（5%），土柱底部与水接触，模拟毛细水沿土柱上升，仅靠土柱中吸力使水沿土柱上升，希望得到不同高度处含水量与高度的关系曲线。
有几个问题我一直想不明白：
1.应该采用稳态还是瞬态进行模拟，有什么区别？
2.材料的含水量方程应该怎样设，因为我只有一个含水量5%的定值？
3.材料的渗透系数方程应该怎样设？
4.应该怎样模拟毛细水上升，难道在土柱顶端定义为逸出边界？还是在土柱的底部给一个总水头？

真的感谢大家！！

basara 发表于 2008-8-6 16:52:55

做了个算例，最后发现，要求解的关系曲线实际是作为已知关系曲线（材料参数，土水特征曲线）输入的，也就是说，土水特征曲线是体积含水量与基质吸力的关系曲线，根据基质势即可换算出相应的高度，比如基质势为100kp对应的为自由水面上10m高度。
输入的土水特征曲线

计算得到的高度与体积含水量关系曲线

对比两张图片可以发现，当体积含水量是0.26时，对应的基质吸力约为100kpa，换算成水头势正好是10m高度。
我的模型设定 宽6m，高10m，水力边界在模型的底部指定水压力为0。
问题探讨，如果模拟毛细水上升，那就是说水压力为0的界面不是固定不动而是随时间上升的，那么对于0压力线以下的含水量肯定是饱和含水量，零压力线以上的含水量则按照土水特征曲线可以获得，也就不需要求了。
似乎模拟毛细水上升的过程，即随时间0水位线的变化，这个seep难以做到呀，不知道怎么定义边界。欢迎大家探讨。

xjiang01 发表于 2008-8-6 17:02:00

很有趣的题目，但不晓得怎么做。
请斑竹多多指教。

ihelei 发表于 2008-8-7 23:25:23

非常感谢版主basara的耐心解答。但是其中还有几点希望和大家进行下探讨。
首先，basara所说的水压力为0的面是土中饱和和非饱和的分界面么？
能否在土柱底部施加一个总水头10m，然后再土柱顶部设定为一个水头为0的边界呢？

ihelei 发表于 2008-8-7 23:39:18

还有现在非常头痛的就是渗透方程和含水量方程的定义。我想这个也许是很多初学者都很迷惑的问题。
因为在实际中，我们一般只知道一个渗透系数值，含水量也是一样（比如很多的实际工程问题，地基的压实施工要求含水量为最佳含水量）。
那么在模拟的时候，我们具体应该怎样将这个渗透系数和含水量转化成为seep/w中的渗透系数和含水量方程呢？
看过很多帖子，大家只是说其实渗透系数和含水量应该是随孔隙水压力变化的而不是一个定值，但是都没有具体说明我们应该怎样转化。而在我们国家，大部分使用者都要面临一个从定值——》方程的转化过程。
的希望过来人和众高手能为我们这些初学者讲解一下自己的转化技巧。最好是实际的例子。或是众版主和高手能新开一个专门的讲解帖，为我们好好的补上一课。相信一定能为所有学习热爱geostudio的使用者提供很大的帮助。谢谢大家

hyflying 发表于 2008-8-29 10:48:52

原帖由 ihelei 于 2008-8-7 23:39 发表 http://forum.simwe.com/images/common/back.gif
还有现在非常头痛的就是渗透方程和含水量方程的定义。我想这个也许是很多初学者都很迷惑的问题。
因为在实际中，我们一般只知道一个渗透系数值，含水量也是一样（比如很多的实际工程问题，地基的压实施工要求含水量 ...

支持！等待解惑。

basara 发表于 2008-9-1 11:39:00

原帖由 ihelei 于 2008-8-7 23:25 发表 http://forum.simwe.com/images/common/back.gif
非常感谢版主basara的耐心解答。但是其中还有几点希望和大家进行下探讨。
首先，basara所说的水压力为0的面是土中饱和和非饱和的分界面么？
能否在土柱底部施加一个总水头10m，然后再土柱顶部设定为一个水头为0的边 ...
土柱顶部水头为0不合理，应该是负水头

basara 发表于 2008-12-2 15:04:09

后来再仔细琢磨这个问题，发现自己一开始就犯了错误。
seep模拟毛细水上升是个错误的思路，“希望得到不同高度处含水量与高度的关系曲线”这个关系曲线是作为已知参数输入的（即土水特征曲线），再通过软件求它岂不是个悖论。要模拟这个过程我认为需通过扫描电镜得到土体微观结构，绘出孔隙通道，设定水的表面张力，模拟基质势的作用导致的水体流动。

此外可参考软件自带算例Kisch liners and caps。

[ 本帖最后由 basara 于 2008-12-2 15:06 编辑 ]

beiximan 发表于 2008-12-3 12:49:26

SEEP模拟的是土体中的水流运动状态，瞬态是稳态的发展过程，软

件可以让水从低处往高处流，但是我认为在毛细水上升应该是在蒸发

的过程中才发生，用VADOSE模块模拟合适些

basara 发表于 2008-12-4 11:22:22

我的看法是饱和非饱和流动的控制方程是达西方程与扩展的达西方程，水流动的驱动力是压力势而非基质势，所以用达西方程来描述毛细水上升过程我认为是不合适的（VADOSE的控制方程也是达西方程）。

小鱼1210 发表于 2012-12-12 10:30:51

basara 发表于 2008-12-2 15:04 static/image/common/back.gif
后来再仔细琢磨这个问题，发现自己一开始就犯了错误。
seep模拟毛细水上升是个错误的思路，“希望得到不同 ...

:)感觉版主好霸气啊，虽然我不是做这个毛细问题的。但是版主能够自己亲自做还讲了这么多，理论知识扎实啊
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