第３４卷第２期２０２３年４月水资源与水工程学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓ＆ＷａｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｏｌ．３４Ｎｏ．２Ａｐｒ．，２０２３收稿日期：２０２２⁃０２⁃２８；修回日期：２０２２⁃０８⁃０５基金项目：国家自然科学基金项目（４１８７４１４８）；国家重点研发计划项目（２０１８ＹＦＣ０６０３９０３）作者简介：戴前伟（１９６８—），男，湖南娄底人，博士，教授，博士生导师，主要从事电磁法方法及理论、工程地球物理勘探等方向的研究。通讯作者：雷轶（１９９０—），男，湖南邵阳人，博士后，主要从事电磁法和工程地球物理勘探方向研究。ＤＯＩ：１０．１１７０５／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－６４３Ｘ．２０２３．０２．２２基于无单元Ｇａｌｅｒｋｉｎ法的饱和⁃非饱和土石坝渗流正演模拟戴前伟１，２，朱泽龙１，韩行进３，刘杰３，雷轶４（１．中南大学地球科学与信息物理学院，湖南长沙４１００８３；２．中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室，湖南长沙４１００８３；３．五凌电力有限公司，湖南长沙４１０００４；４．中南大学土木工程学院，湖南长沙４１００７５）摘要：在土石坝渗流正演模拟中，仅研究饱和区域的渗流场并不能全面真实地反映出土石坝地下渗流状态，非饱和渗流区域的研究同样至关重要，利用无单元Ｇａｌｅｒｋｉｎ法对饱和⁃非饱和渗流域进行求解。首先从达西定律出发，推导了渗流方程及边界条件，其中详细推导了无单元Ｇａｌｅｒｋｉｎ法———通过滑动最小二乘法构造形函数，同时利用罚函数的方法计算边界条件。然后，通过与ＧｅｏＳｔｕｄｉｏ软件计算出的仅饱和渗流场以及饱和⁃非饱和渗流场进行比较，证明了该方法的准确性及有效性。最后，通过不同的均质和非均质模型，研究了坝体中零压力线、水头值、孔隙压力、含水率的分布。无单元Ｇａｌｅｒｋｉｎ法只需要通过节点来实现对全域渗流场的精确逼近，解决了对网格单元的依赖问题，与其他数值方法相比，其具有前期处理数据简单和精度高的优点，更适合稳定饱和⁃非饱和渗流场这种复杂情况的正演模拟。关键词：饱和⁃非饱和渗流；无单元Ｇａｌｅｒｋｉｎ法；滑动最小二乘法；罚函数；土石坝中图分类号：ＴＶ６４１文献标识码：Ａ文章编号：１６７２⁃６４３Ｘ（２０２３）０２⁃０１７１⁃０９Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｓｅｅｐａｇｅｉｎｓａｔｕｒａｔｅｄ－ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄｅａｒｔ...
