شبیه سازی دو بعدی حرکت آب در خاک با استفاده از روش حجم محدود با تاکید بر زهکش های زیرسطحی همسطح و غیر هم سطح

هدف از انجام این تحقیق شبیه سازی نزدیک به واقعیت نحوه حرکت آب در خاک در مسائل مهندسی ژئوتکنیک که از اهمیت و جایگاه خاصی برخوردار است، می باشد. در طول سالیان گذشته روش های عددی متعددی برای حل معادله عمومی جریان آب در خاک ارائه شده، اما در این پژوهش سعی بر آن است که با استفاده از معادله ریچارد و تکنیک منفصل سازی کرنک- نیکلسون در بستر روش عددی حجم محدود، حرکت آب در خاک در فضای دوبعدی مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد. به همین منظور سه مسئله ی پرکاربرد و مهم مورد بررسی قرار گرفته است. در مسئله اول برآورد نحوه حرکت آب پشت دیواره گود در مناطقی که سطح آب زیرزمینی بالاست با نتایج حاصل از نرم افزار seep/w که از فرمول بندی المان محدود تبعیت می کند مقایسه شده است که بررسی نتایج صحت عملکرد رویه پژوهش حاضر را تایید می کند در مسئله دوم چگونگی اشباع و خشک شدن)تخلیه( محیط بین دو زهکش زیرسطحی هم عمق بر اثر بارندگی و پس از قطع بارش را با گذشت زمان را مورد بررسی قرار می دهد نتایج نشان می دهد که با گذشت زمان اگرچه بارندگی ثابت است ولی نرخ روند اشباع شدن محیط و افزایش سطح ایستابی کاهش می یابد. در مسئله سوم، مسئله دوم در حالتی که زهکش های زیرسطحی، هم عمق نباشند مورد ارزیابی قرار گرفته است .نتایج نشان می دهد که هرچقدر اختلاف عمق زهکش ها بیشتر باشد، نرخ اشباع شدن حین بارش کمتر و نرخ تخلیه پس از قطع بارش بیشتر است.

two-dimensional simulation of water movement in soil using finite volume method with emphasis on non-same depth subsurface drains

the purpose of this research is to simulate close to reality how water moves in the soil in geotechnical engineering issues, which has a special importance and position. over the years, several numerical methods have been proposed to solve the general equation of water flow in the soil, but in this study has been tried to use the richard equation and the crank-nicholson separation technique and the finite volume numerical method to move water in soil to be analyzed. for this purpose, two widely used and important issues have been examined. in the first problem, estimating how water moves behind the excavation wall in areas where the groundwater level is high, and in the second problem, how water moves between two subsurface drains at the same depth when the water level rises due to rainfall.