无单元Galerrkin的电流场与渗流场耦合正演
发布时间：2025-05-28
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所属单位：中南大学
发表刊物：地球物理学报
刊物所在地：中国
关键字：电流场；渗流场；土石坝；关联响应；耦合分析
摘要：联合求解渗流场与电流场是确定土石坝渗流精确分布及评价渗流严重程度的重要途径．为解决水文地球物理方法中存在的渗电拟合度差及分辨率损失严重等问题，针对电性参数对水文状态变量的敏感性，本文开发一种基于无单元Galerrkin法（element-free Galerrkin method, EFGM）的渗流场与电流场耦合正演算法．一方面，通过引入岩石物理关系经验公式及水文状态变量构建耦合模型；另一方面，通过滑动最小二乘法构造形函数，利用罚函数计算边界条件，以解决耦合模型的构建过程中对网格单元过度依赖问题来提高渗电拟合精度．数值模拟的渗电关联响应及耦合正演中，分析了土石坝内电流场及渗流路径，探索了各分量对土石坝不同附属结构体的异常响应特征．关联响应结果显示，饱和区内渗电关联响应吻合较好．但由于非饱和渗流的特殊性，非饱和区介质岩石的物理特性会随着饱和度、孔隙度等因素的变化而发生改变，从而导致土石坝内非饱和区物性参数的分布与饱和区不同，从而造成非饱和区内渗电场关联响应存在差异．在非饱和区域，耦合电位及电流密度分布与渗流分布吻合度高．渗电耦合结果对实施模型约束的水文地球物理耦合反演具有重要理论和实际意义．
合写作者：张文健, 张彬, 朱泽龙
第一作者：戴前伟
论文类型：期刊论文
通讯作者：雷轶
是否译文：否
发表时间：2024-05-28
收录刊物：SCI