مدلسازي رياضي جريان سيال در محيط توده‌سنگي وحل عددي آن با استفاده از مدل تخلخل دوگانه به روش حجم محدود

در اكثر پروزه هاي عمراني، معدني و ...آگاهي از مسير حركت سيال و شناخت مناطق با پتانسيل ورود آب به داخل بناهاي زيرزميني قبل از احداث آنها از اهميت ويژه اي برخوردار است. نرم افزارها و مدل هاي موجود معمولا براي محيطهاي همگن و همسانگرد بخصوص خاك قابل كاربرد هستند و اعتماد به مدلي كه بتوان از آن در محيطهاي ناهمگن مانند توده سنگهاي ( متشكل از ناپيوستگي و ماده سنگ) استفاده كرد هنوز جاي سوال و نياز به بازنگري دارد. هدف ما در اين مقاله ارائه روشي است كه توسط آن يك محيط توده سنكي از نظر حركت آب و محاسبه مقادير ارتفاع هيدروليكي در نقاط مختلف يك شبكه مورد ارزيابي قرار گيرد و به دنبال آن يك مدل عددي و برنامه كامپيوتري متناسب با آن آماده كنيم. براي دستيابي به اين هدف با ايده گرفتن از حركت آب در محيط متخلخل يگانه و توسعه آن براي يك محيط متخلخل دوگانه با ساتفاده از قانون دارسي، روشي تركيبي ارائه مي گردد كه براي حل تأمان روابط حاكم بر ناحيه متشكل از ماده سنگ و ناحيه تشكيل شده از شكستگي و ناپيوستگي ها مورد استفاده قرار مي گيرد. با اعمال شرايط اوليه و مرزي و در نظر گرفتن فرضهاي موجود يكي از معادلات به روش تحليلي و معادله مربوط به ناپيوستگي ها به روشعددي و با استفاده از تقريب تفاضلهاي محدود حل گرديده و براي در نظر گرفتن ناهمگني و ناهمسانگردي، روش حجم محدود بر روي شبكه اعمال مي شود كه در نهايت منجر به ساخت برنامه كامپيوتري شده تا بتوانيم معادلات را بطور همزمان به روش غير صريح يا ضمني حل نمايي. براي ارزيابي مدل چند مثال واقعي ارائه مي شود كه دو نمونه از آن در اين مقاله آنده است و نتايج حاصل از آنها كارايي اين روش را تاييد مي نمايد و تطبيق قابل قبولي با نتايج واقعي نشان مي دهد.