Подготовка исходных данных и файл исходных данных с именем Fisx.dat

Программа для решения фильтрационной задачи написана на языке программирования FORTRAN. Ввод исходных данных осуществляется по формату – описание символьных форм представления значений величин в логических записях наборов данных. Эти описания помещаются в операторы форматов и используются операторами форматного ввода-вывода. В данном случае используется два кода формата: I – целый, F – вещественный.

В первую строку вводятся общее количество пронумерованных столбцов (формат I3), общее количество пронумерованных строк (формат I3), количество слоёв грунта (формат I3), любой текст – например, название сооружения, шифр чертежа и. т.п. (формат 13А4). Количество символов текста должно быть не более 60.

Во второй строке указывается отметка водоупора (формат F6.2)

В третью строку вводится коэффициент сжатия или растяжения (формат F6.2).

В четвертой строке и ниже (столбиком) указываются размер строк и количество ячеек с данным размером по направлению оси У снизу вверх (формат F6.2, I3). В каждую строку вводят по одному размеру и количеству строк, а остальные вводят столбцом по тому же формату.

Пятым массивом чисел указываются размер столбцов и количество ячеек с данным размером по направлению оси Х слева на право (формат F6.2, I3). В каждую строку вводят по одному значению, а остальные вводят в следующую строку столбцом по тому же формату.

Шестым массивом являются коэффициенты фильтрации грунтов по горизонтали в порядке их нумерации (формат 4F8.3). В одну строку вводят 4 коэффициента фильтрации грунтов; если количество грунтов больше 4, то их вводят в следующую строку по тому же формату.

Седьмым массивом являются коэффициенты фильтрации грунтов по вертикали в порядке их нумерации (формат 4F8.3). В одну строку вводят 4 коэффициента фильтрации; если грунтов больше 4, то их вводят в следующую строку по тому же формату.

Восьмым массивом являются описания слоёв грунтов по строкам, начиная с первой строки, и количество ячеек с этим грунтом (формат 2I3); массив этих данных вводится столбцом.

Девятым массивом указывается область фильтрации по строкам (признак 2 – признак стационарной фильтрации, признак 3 – область в тех ячейках, где присутствует дренаж) и количество ячеек (формат 2I5); массив данных также вводится столбцом.

Десятым массивом вводят граничные условия (проницаемости или непроницаемости) слева, снизу и справа (формат F8.2, I3).

Одиннадцатый массив включает описание поверхности (контура) сооружения (слева направо). Указывается номер строки и количество узлов в ней (формат 2I3).Ввод данных осуществляется столбцом

Двенадцатый массив указывает на наличие или отсутствие воды в столбцах с указанием их количества (признак 1 – наличие воды в столбцах, признак 0 – отсутствие воды в столбцах, формат F6,2, I3).

В тринадцатом массиве указывается глубина воды в указанных выше столбцах и их количество с данной глубиной (формат F6.2, I3). Данные вводятся столбцом по этому же формату.

Четырнадцатый параметр указывает количество допустимых итераций; максимальное число итераций 9999 (формат I4). Первоначально ставится одна итерация для того, чтобы убедиться в правильности построения расчетной схемы.

Пятнадцатый параметр характеризует погрешность итеративного процесса, которая должна быть равна 0,01 (формат F6.2).

Файл исходных данных с именем Fisx.dat:

37 15 3 Килин

182.00 - отметка водоупора

1.0– коэффициент сжатия или растяжения

2.0 1

2.5 1

1.0 4

0.5 2

1.0 5

0.5 1

1.0 1

1.0 7

3.0 5

2.0 1

1.0 1

3.0 4

3.5 1

1.5 2

4.0 4

0.5 2

1.0 1

4.0 2

1.0 2

0.5 2

3.5 2

3.5 1

0.500 5.000 0.020

0.500 5.000 0.020

2 37

2 37

3 8

2 29

3 9

2 28

3 10

2 27

3 11

2 26

3 12

2 25

3 13

1 24

3 14

1 23

3 15

1 22

3 16

1 21

3 17

1 11

3 2

1 7

3 18

1 9

3 4

1 6

3 19

1 7

3 6

1 5

3 37

2 555

-1.00 15

0.00 15

-1.00 37

0.00 37

-1.00 15

0.00 15

3 9

4 1

5 1

6 1

7 1

8 1

9 1

10 1

11 1

12 1

13 1

14 1

15 6

14 1

13 1

12 3

13 1

14 1

15 5

1.00 9

0.00 17

1.00 6

0.00 5

1.00 9

0.00 17

0.50 1

1.50 1

2.00 2

1.50 1

0.50 1

0.00 5

0.01

Результаты расчета фильтрационной задачи обрабатываются в графическом пакете Surfer. Графическое представление расчёта притока воды в карьер представлено на рисунке 1.

Рисунок 1 - Математическая модель фильтрации

4.3 Определение фильтрационного расхода

Анализ полученной в программе сетки позволяет определить фильтрационный расход потока поступающего в карьер, уточнение границ участка на борту и на дне карьера и укрепление этого участка при устройстве дренажной системы. Эта система позволяет собрать весь фильтрат, защитить участок высачивания от размыва и фильтрационных деформаций, в частности от суффозии.

Приток воды в карьер определяется для всего фронта фильтрации, а дренажные укрепительные мероприятия предусматриваются только на стабильных участках карьера, где на длительное время завершены горнотехнические работы.

Выбирается на сетке наиболее удобный, близкий к прямоугольному фрагмент, заключённый между двумя соседними потенциалями и определяется основной расход (см. рисунок 1).

Удельный фильтрационный расход, м³/сутки:

(3.3.1)

(3.3.2)

(3.3.3)

где, k - коэффициент фильтрации, м \сутки;

N - высота грунта, м.

l - расстояние между соседними эквипотенциалями, м;

Dh - разность напоров, м.

Определим удельный фильтрационный расход q1, м³/сут:

Полный расход Q определяется для той части карьера, где происходит высачивание подземного потока. Величина Q позволяет назначить конструктивные параметры дренажа для определения расхода фильтрации.

Полный расход, м³ \сут:

(2.1.4) где, L = 46,5м,

Рисунок 1 – Элементы сетки движения потока

Вывод: В программе surfer составив файл исходных данных и получив матмодель фильтрации, выявили участок высачивания воды. Определили параметры кривой депрессии и рассчитали расход воды, поступающей в карьер. Вода высачивается на откос, что может повлечь за собой затопление или подтопление.

4.4 Расчет устойчивости борта карьера

Основные факторы, уменьшающие устойчивость - высокое положение кривой депрессии, высачивание потока на откос, промерзание откоса с поверхности и как следствие дальнейшее повышение кривой депрессии, недопустимо крутые откосы, при не достаточном поверхностном укреплении откоса или при отсутствии такого укрепления. Расчет устойчивости выполняется с использованием программы УСТО. Программа предназначена для расчета устойчивости откосов по кругло цилиндрическим поверхностям скольжения. Для заданного отсека обрушения, ограниченного круговой кривой реализован параллельный расчет коэффициентов запаса устойчивости методом моментов и горизонтальных сил.

Нумерация слоев грунта производится от вышележащих к ниже лежащим. Границей слоя грунта считается ломаная линия, ограничивающая его снизу.

4.5 Подготовка исходных данных

В первую строку вводятся общее количество пронумерованных точек чертежа (формат), количество слоев грунта (формат),коэффициент сейсмичности (формат), признак поиска минимума (формат), коэффициент запаса устойчивости (формат).

Во второй строке вводится количество точек ломаной линии поверхности откоса(формат).

В третьей строке указываются номера точек поверхности откоса по направлению оси Х (формат).если точек больше 12, то остальные вводятся в следующую строку по тому же формату.

Четвертым параметром является количество точек кривой депрессии (формат).

Пятым параметром являются номера точек кривой депрессии по направлению оси Х (формат).

Шестым параметром являются координаты точек (Х и Y) чертежа в порядке их нумерации (формат 12).В строку вводятся координаты 5 точек.

Седьмым параметром являются описание слоев грунта в порядке нумерации слоев. В следующую строку записывается количество точек ломаной нижней линии границы слоя().В следующую строку вводятся номера этих точек по направлению оси Х (формат).

В следующую строку вводятся показатели физико – механических свойств грунта во влажном и водонасыщенном состонии.

Поиск по сайту: