|
(3.202) ПО А* = 4Мл + ЕЛ-и ~ Е>Р»%.). где ^•=1 + ^-^ + (1 -е)ААт. Заметим, что в отличие от (3.108) и (3.116) разностные схемы (3.201) и (3.202) свободны от указанного выше ограничения на шаг Ат по времени. I ЗЛО. Пример расчета процесса кольматации в условиях двухмерной задачи Расчеты двухмерных полей гидродинамического давления Н(х,у,т) руслового аллювия, объемной концентрации р(х,у,г) взвешенных твердых частиц в потоке воды и насыщенности <^(х,у,т) выполнены для схемы фильтрации, изображенной на рис.5.4 Были приняты следующие значения гидродинамических и физическиз параметров: глубина заложения дрены квадратного сечения в русловом аллювии х/=2,75 м; глубина плоскости водоупораху=5,75 м; вертикальный размер сечения дрены а= 0,5 м; горизонтальный размер сечения дрены 6=0,5 м; размер по горизонтали области влияния дрены у/=13 м; гидравлический уклон /=0,0002; глубина воды в русле к-2 м; объемная концентрация взвешенных твердых частиц в русловом потоке ря=106; пористость руслового аллювия аио=0,37; пористость рыхлой осевшей массы твердых частиц 4=0,5; коэффициент проницаемости руслового аллювия при т=0 ка= 10'* м2; кинетический коэффициент 2=0,05; температура воды Г~8°С. Параметры разностной схемы выбраны следующие: шаг но координате д: Ах= 0,25 м; шаг по координате у Ау= 0,5 м; шаг по времени т Дт=2 сут. На рис. 3.14. показано, как изменяется насыщенность С, порового пространства твердыми частицами по координате * на различных расстояниях у от дрены. Линии постоянной насыщенности ^ в расчетной области построены на рис. 3.15. Видно, что по мере удаления от дрены вся меньшая зона вблизи поверхности аллювия охвачена кольматацией. В месте с тем непосредственно в точках поверхности аллювия величина насыщенности ^ в каждый момент времени нс зависит от у. |
то в (6.8.44) 205 В этом случае, разрешив (6.9.6) относительно р^1 к, имеем (рис. 6.9.4) Рн.К ~ ^ {Р^К * Р\-\'К + ЕуРь\К-\\ где Е* =1 + Ех + Еу + (1 е)ЯЛт. Аналогично из (6.8.51) получаем Ры,к = ТГГ [Р\,к + ЕхРн-\,к ~ ЕуРмУс-1 )» (6.9.20) (6.9.21) где Е[ =1 + Ех Еу + ( 1 е)ААт. Заметим, что в отличие от (6.9.7) и (6.9.15) разностные схемы (6.9.20) и (6.9.21) свободны от указанного выше ограничения на шаг Дг по времени. 6.10. Пример расчета процесса колыиатации в условиях двухмерной задачи Расчеты двухмерных полей гидродинамического давления #(х,у, г) руслового аллювия, объемной концентрации р(х, у, г) взвешенных твердых частиц в потоке воды и насыщенности <^(х, уу т) выполнены для схемы фильтрации, изображенной на рис. 6.7.3. ч Были приняты следующие значения гидродинамических и физических параметров: глубина заложения дрены квадратного сечения в русловом аллювии х, = 2,75 м\ глубина плоскости водоупора х3 = 5,75 л/; вертикальный размер сечения дрены а = 0,5 м\ горизонтальный размер сечения дрены Ъ = 0,5 м\ 206 размер по горизонтали области влияния дрены у, = 13 м\ гидравлический уклон / = 0,0002; глубина воды в русле И = 2 м; объемная концентрация взвешенных твердых частиц в русловом потоке А = 10*; пористость руслового аллювия т0 = 0,37; пористость рыхлой осевшей массы твердых частиц ^ = 0,5; коэффициент проницаемости руслового аллювия при г = 0 к0 = \0 '%м2; кинетический коэффициент Я = 0,05; температура воды Т = 8 °С. Параметры разностной схемы выбраны следующие: шаг по координате * Ах = 0,25 м; шаг по координате у Ау = 0,5 м\ шаг по времени г Д г = 2 сут. На рис. 6.10.1 показано, как изменяется насыщенность % порового пространства твердыми частицами по координате х на различных расстояниях у от дрены. Линии постоянной насыщенности (, в расчетной области построены на рис. 6.10.2. Видно, что по мере удаления от дрены вся меньшая зона вблизи поверхности аллювия охвачена кольматацией. Вместе с тем непосредственно в точках поверхности аллювия величина насыщенности % в каждый момент времени не зависит от у. Распределения насыщенности ^ по глубине х для различных моментов времени в вертикальной плоскости, проходящей через левую границу дрены, приведены на рис. 6.10.3. Характер изменения во времени насыщенности ^ при у = 13 м на различных расстояниях х от дна реки показан на рис. 6.10.4. С течением времени величина насыщенности % стабилизируется, причем время выхода на стационарный уровень тем меньше, чем дальше располагается рассматриваемая точка от дна реки. |