[发明专利]一种基于数值模型的渗流分析方法及系统

权利要求书

1.一种基于数值模型的渗流分析方法，其特征在于，包括：

根据达西渗流定律，建立多组材料中每个单一材料的达西渗流实验，并获取所述单一材料的渗流系数；

获取工程数据，并参考达西渗流实验，建立所述多组材料层合的组合达西渗流实验，并获取所述组合达西渗流实验的实验结果；

根据所述组合达西渗流实验的实验结果，结合所述单一材料的渗流系数，建立关于所述多组材料的渗流流速分析模型；

获取工程实测数据，并结合所述渗流流速分析模型，确定理论渗流流速；

根据水均衡方程，结合所述工程实测数据和所述理论渗流流速，获取所述多组材料的综合孔隙特征，并确定实际渗流流速。

2.根据权利要求1所述的基于数值模型的渗流分析方法，其特征在于，所述根据达西渗流定律，建立多组材料中每个单一材料的达西渗流实验，并获取所述单一材料的渗流系数，包括：

建立每个所述单一材料的达西渗流实验，测得所述单一材料的水头损失h_w、材料厚度l、材料实验横截面积A以及渗流量Q_k，k为所述多组材料中对应的所述单一材料编号，k为自然数且k大于等于1；

综合测得的实验参数，并根据所述达西渗流定律，获取每种所述单一材料的渗流系数K_k：

。

3.根据权利要求2所述的基于数值模型的渗流分析方法，其特征在于，所述获取工程数据，并参考达西渗流实验，建立所述多组材料层合的组合达西渗流实验，并获取所述组合达西渗流实验的实验结果，包括：

根据工程数据，对所述多组材料的体积等比例缩小，形成实验体积；

参考所述实验体积，建立所述多组材料的组合达西渗流实验；

根据所述组合达西渗流实验，获取所述多组材料的渗流量Q_Σk、实验横截面积A_Σk、所述多组材料中每种所述单一材料在实验中的有效厚度X_k以及水头损失h_wk。

4.根据权利要求3所述的基于数值模型的渗流分析方法，其特征在于，所述根据工程数据，对所述多组材料的体积等比例缩小，形成实验体积，包括：

根据工程参数，确定所述多组材料在渗流方向上的厚度尺寸L；

根据所述厚度尺寸L与所述单一材料的达西渗流实验所确定的材料厚度l，确定缩小比例i=L/l；

根据所述缩小比例，将所述多组材料中的每种单一材料在渗流方向上的厚度进行缩小，形成有效厚度X_k；

按照所述缩小比例，将所述多组材料中的每种单一材料在渗流方向上的有效横截面积进行缩小，形成实验横截面积A_Σk。

5.根据权利要求3所述的基于数值模型的渗流分析方法，其特征在于，所述根据所述组合达西渗流实验的实验结果，结合所述单一材料的渗流系数，建立关于所述多组材料的渗流流速分析模型，包括：

根据获取的所述组合达西渗流实验结果数据和所述单一材料的渗流系数，并根据达西渗流定律，建立关于所述多组材料的渗流系数相关函数φ（k）：

φ（k）=φ{φ（K_k），φ（X_k）}；

根据所述渗流系数相关函数，建立关于所述多组材料的渗流流速分析公式：

v=φ（k）*J，J为水力坡度。

6.根据权利要求5所述的基于数值模型的渗流分析方法，其特征在于，所述根据水均衡方程，结合所述工程实测数据和所述理论渗流流速，获取所述多组材料的综合孔隙特征，并确定实际渗流流速，包括：

根据水均衡方程，并结合所述工程实测数据，确定损失水体积；

根据所述损失水体积和所述多组材料的体积，确定综合孔隙系数；

根据所述综合孔隙系数和所述理论渗流流速，确定实际渗流流速。