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SVFlux-1:2Dアース・ダムの例(2D Earth Dam Example)

このモデルの目的は、粘土核とフィルタが地下水位の最終的な位置に持つ影響を決定することと、ダムを通り抜けている浸透水の流れを決定することです。

1.1 解析モデル(2D 定常解析

(1) 境界条件:図1で青色線と橙色線を除く外周は、流束(浸透水流れ)=0です。 (2) 物性値
・飽和透水係数〔ks:Saturated Hydraulic Conductivity (m/s)〕
シルト (ダム) 1.0E-07 Silt (Dam)
粘土 (粘土核) 1.0E-09 Clay (Clay Core)
砂 (フィルタ) 1.0E-04 Sand (Filter)

・飽和体積含水率〔Saturated Volumetric Water Content〕
シルト (ダム) 0.3672
粘土 (粘土核) 0.4 砂
(フィルタ) 0.35

1.2 解析結果
(1) 浸透水圧等高線図(図4) 図4におきまして最も重要な等高線は、Pressure=0
の等高線です。この等高線は、地下水位を意味します。この等高線より下側は飽和していて、上側は飽和していないと考えられます。 地下水位が砂
(フィルタ)
の始まりでダムに存在していますので、本解析モデルは容認できるでしょう。もし、地下水位がダムの法尻(のりじり)に延びていれば、ダムの法尻はパイピングによる破壊(Piping
Failure)によって不安定になるでしょう。

(2) 浸透水の流れベクトル図(図5) 浸透水の流れベクトルは、解析モデルの特定のポイントでの流れの方向と、大きさを示します。
粘土核の透水係数の低さが、大部分の流れを粘土核の上へ押し上げて、この領域での流れを増加させています。
その他の領域で重要な点は、フィルタ部分にあります。 ベクトルは、浸透水の流れがこの領域でダムの外へ出ていることを示しています。

(3) ヘッド等高線図(図6)
予想通り、ヘッド等高線の大部分はダム粘土核に集中しています。 これは、ヘッド等高線がどれほど核に接近しているかについて例示されます。
モデルの最大ヘッドは、ダム上流の表面に生じて、10と等しいです。 これはダム上流の表面の上に設定した境界条件なので、予想通りです。
同様に、最も低いヘッドはフィルタで生じて、0.5mと等しいです。

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