Geostudio各模块详尽中文说明及应用

1VADOSE/WVADOSE/WVADOSE/WVADOSE/W模块使用步骤通过一个一维算例介绍VADOSE模块的使用步骤。启动程序，得到如下界面，点击CreateaVADOSE/Wanalysis,可创建一个VADOSE/W文件。一、设置界面图幅在菜单Set中点击Page，如下左图，得到下面右图界面：2一般选择mm单位，这里的设置在整个过程中不断完善，直至满意为止。二、设置计算单位如下图进入单位设置，使用前面两种，在下一步输入土性函数时，必须和这里的单位一致。三、设置材料参数1，输入水力学参数3（1）渗透系数函数：如下图进入设置界面设置界面如下图所示，有两种途径输入：1）从函数库中调入，在VADOSE库函数中有20多种；2）从已有的计算文件中调入；3）自行输入。（2）土水特征曲线按下图所示进入土水特征曲线设置界面，同上有三种设置方式。42，热力学函数：（1）导热系数函数按下图所示设置导热系数函数5（2）体积含水量-比热关系函数按下图设置体积含水量-比热容函数：6四、设置材料属性输入完所需要的土性函数后，设置所要土层的材料属性，按下图所示进入设置界面：点击Copy按钮才保存设置，可以设置多种材料。五、划分单元格设置好材料属性后，就可以划分模拟对象单元了，点击菜单Draw—Region进入主体单元划分，如下图所示界面，在该界面中选择单元材料属性和单元划分格式。7选择单元材料属性如下界面：划分单元如下界面：8六、添加表层单元在气候作用模拟时，需要施加气候边界条件，而气候边界条件必须施加在表层单元上。点击菜单Draw—surfaceregion进入如下界面设置表层单元：按上述设置划分表层单元如下图所9七、输入气候数据单元划分好后，可以进行边界条件设置，如下图所示进入气候边界条件参数输入：10气候数据输入界面如下图所示：八、施加边界条件按下图所示进入施加边界条件界面：11边界条件选择界面如下图：九、设置运算方式完成上述步骤后，可以设置分析计算方法，按下图进入设置界面：12按下图所示设置为瞬态分析模式，初始状态按地下水位确定：13按下面所示设置，表示二维分析，允许表层积水14下图所示界面设置计算时间步长、保存时刻、误差控制方法、误差限：15点击菜单Draw—initialwatertable设置地下水位，下图表示最大负水压力头为4m，地下水位以上负水压力按线性变化。十、计算完成以上步骤后，就可以计算了，计算前先点击主界面左侧verifing工具查错，无错误才能进入下面的计算界面。16十一、查看结果VADOSE/W可以方便的获得计算区域保存时刻的含水量、孔隙水压力数据，绘制相关曲线。1．日蒸发量曲线172.累计蒸发量曲线183.含水量变化曲线194.查看详细数据：点击Date按钮可以查看详细的计算结果数据可将这些数据拷贝到excell表格中。20十二、VADOSE/WVADOSE/WVADOSE/WVADOSE/W计算结果运用到SLOPE/WSLOPE/WSLOPE/WSLOPE/W中分析边坡稳定VADOSE/W计算文件可以在SLOPE/W模块中打开，下图是在VADOSE/W中建立的边坡瞬态含水量计算文件按下图的提示，直接进入SLOPE/W模块21进入SLOPE/W模块以后，可以看到如下界面：选择土体破坏准则和赋予边坡土体抗剪强度参数见下图22选择孔隙水压力状态见下图，可以选择VADOSE/W计算文件中保存的任意时刻对应的孔隙水压力状态：23设置搜索最危险滑动面位置的方法见下图：24定出滑动面圆心点区域和切线位置见下图：25计算结果如下图：26十三、小结VADOSE/W模块可以精确的模拟气候作用下饱和非饱和土体水分迁移过程。GEO-STUDIO软件各模块的联合使用，对研究饱和－非饱和土含水量变化和孔隙水压力变化等问题提供了便利，仔细阅读各模块的说明书，做一些简单的算例，就能熟练掌握对照《非饱和土土力学》的基本理论，可以帮助我们提高对非饱和土理论的理解，加深对非饱和土基本性质的的认识。SEEP/wSEEP/wSEEP/wSEEP/w的应用参考文献1.《半填半挖路基水分运移规律及差异沉降形成机理研究》2.《大渡河沙湾水电站尾水渠渠堤渗流场特征及稳定性分析》313.《堤坝防渗加固效果评价模型试验研究》514.《渗流场与应力场耦合分析及其在尾矿坝工程中的应用》5.《土石坝防渗加固效果的有限元分析》6.《锡冶山尾矿坝渗流场模拟分析》7.《雨水入渗对非饱和土斜坡内孔隙水压影响的研究》8.《止水帷幕对基坑渗流场影响分析》9.《饱和_非饱和渗流影响因素及对土坡稳定性影响研究》10.27基本理论分析步骤DarcyDarcyDarcyDarcy定律28基本方程2930土水特征曲线渗透性函数31SSSSeep/weep/weep/weep/w的功能特点认识seep/wseep/wseep/wseep/w本文以GeoStudio2004版本来说明seep/w来说明。单击桌面左下角‘开始’-‘所有程序’-‘GEO-SLOPE’-‘GeoStudio2004’，打开如图11所示的窗口。在图11中，‘A’部分指创建新的文件，做渗流计算分析选择‘createaseep/wanalysis’；‘B’部分指打开已经保存好的文档；‘C’部分是‘A’部分各个分析项目所对应的帮助文件；‘D’部分指代的是版本的使用限制，其中‘fulllicence’指代的是全部功能均可使用，‘student’、‘viewer’仅能运用其中的部分功能。图21创建一个新的渗流计算分析文件，单击‘createaseep/wanalysis’，打开认识软件的窗口，如图12所示，下面依次介绍各项的功能以及使用。图22FFFFileileileileFile项下的选项功能如图13所示。其主要作用分为以下几个部分：打开、保存、另32存为、选择其它分析类型、打印、退出等。图13所示中的框选内容是最近打开或保存的文件，单击文件名可以快速打开。图23NNNNewewewew功能：打开新的文件，此时出现如图14所示窗口，选择相应项即可。其中‘user-defineddefaultsettings’指代用户自定义的设置，‘geostudiooriginalsettings’指软件默认的配置。‘template’可以选择打开已经储存好的文件，如图15所示。图2433图25SSSSelectelectelectelectanalysisanalysisanalysisanalysis功能：在建立模型之后，可以实现模型的分析转化或进行耦合分析。单击时出现图16窗口，勾选相应的分析类型即可。34图26OOOOpenpenpenpen功能：单击弹出窗口图15，打开已保存好的文件。CCCCloseloseloselose功能：关闭正在进行建模或者分析的项目。SSSSaveaveaveave功能：将文件进行保存，如图17所示。图27SSSSaveaveaveaveasasasas功能：将文件进行换名另存为。在保存文件时，建议用‘saveas’，这样的话，可以保存已进行过分析的步骤。35IIIImportmportmportmportpicturepicturepicturepicture功能：将符合如图18所示的类型导入到分析窗口。选择相应的文件格式以及文件名之后，在窗口中选择适当的基点单击即可导入。图28进行图片的导入，优点在于能够直接使用‘drawpoints’来画点、连接区域、赋值、进行计算分析。当然，如果点的几何位置不准确的话，还可进行修改，方法见1.5节所述。经常使用的格式是*.bmp和*.dxf。问题是导入之后的坐标以及边界条件的施加不方便衡量。EEEExportxportxportxport功能：将分析窗口中的内容进行图片式导出，单击时弹出窗口图19，可以导出的类型有图18所示。图29若勾选‘selectarea’，可以再窗口中进行区域的选择之后再进行导出。SSSSaveaveaveavedefaultdefaultdefaultdefaultsettingssettingssettingssettings功能：保存已设置的页面数据。在新建文件时可以选择图14所示的‘user-defineddefaultsettings’项。36PPPPrintrintrintrint功能：打印窗口所示的文件。PPPPrintrintrintrintselectedselectedselectedselected功能：打印窗口所选区域内的文件。EEEExitxitxitxit功能：退出软件。不同于1.1.4的‘close’项。EEEEditditditdit功能：进行文件的撤销操作以及复制选择。窗口内容如图110所示。图210UUUUndondondondo功能：撤销已进行过的操作。RRRRedoedoedoedo功能：恢复已进行过的撤销操作。CCCCopyopyopyopyallallallall功能：复制窗口内所有内容。CCCCopyopyopyopyselectedselectedselectedselected功能：复制窗口内所选内容。37SSSSetetetet功能：进行分析前的准备设置。项下内容如图111所示。图211PPPPageageageage功能：首先要进行此时的单位（units）设置，设置工作区域（workingarea）的大小，对于printerpage由系统默认的打印纸张进行设着，可以在1.1.10节中设置。图112。注意：11.‘page’项设置打印纸张的大小。12.工作区域（workingarea）可以小于、等于、大于打印尺寸（printerpage）。若工作区域大于打印尺寸，则当所建模型显示比例为100%或更大时，不能将该模型完整打印在同一张打印纸上。因此，工作区域设置时应该设置为较合理方便的尺寸。13.一般对于所建立的模型，若长（width）宽（height）比过大时，可以在工作区域内进行相关大小比较设置，不必拘泥于长宽一致的设置。图21238SSSScalecalecalecale功能：限制页面的大小，在范围内显示的图形将能够打印，否则不能打印。其限制了宽度“Horz.1:”值和高度“Vert.1:”值。如图113。‘engineeringunits’设置建立模型区域的单位，一般设置为meters；‘scale’下有‘Horz.1:’、‘Vert.1:’两项，与下面的‘problemextents’、‘engineeringunits’、以及1.3.1中的‘uits’的设置相关联；‘problemextents’设置建立模型区域的大小范围，由‘minimumx：’、‘maximumx：’、‘minimumy：’、‘maximumy：’四项组成。设置纸张区域中所画模型区域的大小最值范围。当这四项中的任意一项变动时，都会引起‘scale’的变动；当然，‘scale’若变动，则在勾选‘lockscales’时，‘problemextents’也会变动。‘unitweightofwater’设置为默认值9.807，单位注意协调。图213Horz.1:值等于图112中的width（注意此时的单位‘unit’）比图113中minimumx与maximumx绝对值之和（注意此时的单位engineeringunits）。Vert.1:值等于图112中的height（注意此时的单位‘unit’）比图113中minimumy与maximumy绝对值之和（注意此时的单位engineeringunits）。GGGGridridridrid功能：调整网格的间距以及是否显示栅格、是否粘格子。见图114所示39图214‘gridspacing（eng.units）’显示的是定义完毕的建模区域单位，对应于图113中的‘engineeringunits’项；‘actualgridspacing(mm)’显示的是纸张上的实际单位，对应于图112中的‘units’项；‘displaygrid’若勾选此项，则表示显