【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据处理，尤其涉及一种非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟方法及相关装置。
技术介绍
1、黄土因其自身的结构特点如多孔隙、低密度、水敏性等，其边坡灾害不断发生，而降雨是影响黄土边坡破坏的主要因素。黄土属于典型的非饱和土，其非饱和土特性对边坡稳定性影响很大。在降雨过程中，雨水入渗使黄土边坡含水量和基质吸力不断变化，致使黄土变化发生变形甚至失稳。
2、flac3d是岩土工程方面的专业软件，因该软件专业性针对性很强，可以用于对非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟，然而利用flac3d软件进行非饱和渗流分析计算时，液体渗流过程中存在局限性，(1)flac3d在渗流分析计算过程中并没有考虑渗透系数变化以及并不适用于含有负孔隙压力的情况(基质吸力)；(2)flac3d在渗流计算过程中，如果设置负孔隙压力，该区域的饱和度将会强制置为1，从而使得在渗流计算过程中，无论是否饱和，边坡渗透系数为饱和值，而在计算过程中因该区域饱和度强制设置为1，即认为该部分已饱和，渗透系数也默认为饱和时的渗透系数，这与非饱和渗流理论以及稳定性计算是相悖的；(3)计算时未考虑基质吸力对边坡稳定性的影响，基于上述问题导致在对非饱和黄土边坡破坏过程进行模拟过程中，模拟的准确率低。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟方法及相关装置，用以解决在对非饱和黄土边坡破坏过程进行模拟过程中，模拟的准确率低的问题。具体方案如下：
2、一种非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟方
3、获取待模拟非饱和黄土边坡的负孔隙压力，基于所述负孔隙压力确定与所述待模拟非饱和黄土边坡对应的目标入渗边界条件；
4、基于所述目标入渗边界条件确定入渗值；
5、获取初始饱和度，基于所述初始饱和度确定与所述待模拟非饱和黄土边坡对应的渗透系数，对所述渗透系数进行修正，得到目标渗透系数；
6、基于所述入渗值和所述目标渗透系数对待模拟非饱和黄土边坡进行降雨模拟。
7、上述的非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟方法，可选的，基于所述负孔隙压力确定与所述待模拟非饱和黄土边坡对应的目标入渗边界条件，包括：
8、基于所述负空隙压力确定所述待模拟非饱和黄土边坡的饱和度；
9、将所述饱和度与预设饱和度阈值进行比较；
10、若所述饱和度小于等于所述预设饱和度阈值，判定所述待模拟非饱和黄土边坡处于地表产流前，则选定固定流量入渗边界条件和渗漏边界条件作为所述目标入渗边界条件；
11、若所述饱和度大于所述预设饱和度阈值，判定所述待模拟非饱和黄土边坡处于地表产流后，则选定固定压力入渗边界条件和所述渗漏边界条件作为所述目标入渗边界条件。
12、上述的非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟方法，可选的，基于所述目标入渗边界条件确定入渗值，包括：
13、识别所述目标入渗边界条件；
14、在所述目标入渗边界条件包括固定流量入渗边界条件的情况下，获取待模拟非饱和黄土边坡的降雨量，将所述降雨量作为所述入渗值；
15、在所述目标入渗边界条件包括固定压力入渗边界条件的情况下，获取模拟非饱和黄土边坡的降雨量渗透系数，将所述渗透系数作为所述入渗值。
16、上述的非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟方法，可选的，基于所述初始饱和度确定与所述待模拟非饱和黄土边坡对应的渗透系数，对所述渗透系数进行修正，得到目标渗透系数，包括：
17、基于所述初始饱和度确定当前负孔隙压力；
18、基于所述当前负孔隙压力确定渗透系数；
19、基于预设循环函数对所述渗透系数进行修正，得到目标渗透系数。
20、上述的非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟方法，可选的，还包括：
21、获取模拟结果中包含的当前负孔隙压力，基于所述当前负孔隙压力确定当前饱和度和当前含水量；
22、基于所述当前含水量和所述当前饱和度以及预设的稳定性计算公式对所述模拟结果的稳定性进行评价。
23、一种非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟装置，包括：
24、第一获取和确定模块，用于获取待模拟非饱和黄土边坡的负孔隙压力，基于所述负孔隙压力确定与所述待模拟非饱和黄土边坡对应的目标入渗边界条件；
25、确定模块，用于基于所述目标入渗边界条件确定入渗值；
26、确定和修正模块，用于获取初始饱和度，基于所述初始饱和度确定与所述待模拟非饱和黄土边坡对应的渗透系数，对所述渗透系数进行修正，得到目标渗透系数；
27、模拟模块，用于基于所述入渗值和所述目标渗透系数对待模拟非饱和黄土边坡进行降雨模拟。
28、上述的非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟装置，可选的，所述第一获取和确定模块包括：
29、第一确定单元，用于基于所述负空隙压力确定所述待模拟非饱和黄土边坡的饱和度；
30、比较单元，用于将所述饱和度与预设饱和度阈值进行比较；
31、第一判定单元，用于若所述饱和度小于等于所述预设饱和度阈值，判定所述待模拟非饱和黄土边坡处于地表产流前，则选定固定流量入渗边界条件和渗漏边界条件作为所述目标入渗边界条件；
32、第二判定单元，用于若所述饱和度大于所述预设饱和度阈值，判定所述待模拟非饱和黄土边坡处于地表产流后，则选定固定压力入渗边界条件和所述渗漏边界条件作为所述目标入渗边界条件。
33、上述的非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟装置，可选的，所述确定模块包括：
34、识别单元，用于识别所述目标入渗边界条件；
35、第一获取单元，用于在所述目标入渗边界条件包括固定流量入渗边界条件的情况下，获取待模拟非饱和黄土边坡的降雨量，将所述降雨量作为所述入渗值；
36、第二获取单元，用于在所述目标入渗边界条件包括固定压力入渗边界条件的情况下，获取模拟非饱和黄土边坡的降雨量渗透系数，将所述渗透系数作为所述入渗值。
37、上述的非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟装置，可选的，所述确定和修正模块包括：
38、第二确定单元，用于基于所述初始饱和度确定当前负孔隙压力；
39、第三确定单元，用于基于所述当前负孔隙压力确定渗透系数；
40、修正单元，用于基于预设循环函数对所述渗透系数进行修正，得到目标渗透系数。
41、上述的非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟装置，可选的，还包括：
42、第二获取和确定模块，用于获取模拟结果中包含的当前负孔隙压力，基于所述当前负孔隙压力确定当前饱和度和当前含水量；
43、评价模块，用于基于所述当前含水量和所述当前饱和度以及预设的稳定性计算公式对所述模拟结果的稳定性进行评价。
44、一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行上述的非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟方法。
45、一种处理器本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟方法，其特征在于，基于所述负孔隙压力确定与所述待模拟非饱和黄土边坡对应的目标入渗边界条件，包括：
3.根据权利要求1所述的非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟方法，其特征在于，基于所述目标入渗边界条件确定入渗值，包括：
4.根据权利要求1所述的非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟方法，其特征在于，基于所述初始饱和度确定与所述待模拟非饱和黄土边坡对应的渗透系数，对所述渗透系数进行修正，得到目标渗透系数，包括：
5.根据权利要求1所述的非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟方法，其特征在于，还包括：
6.一种非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟装置，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟装置，其特征在于，所述第一获取和确定模块包括：
8.根据权利要求6所述的非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟装置，其特征在于，所述确定模块包括：
9.根据权利要求6所述的非饱和黄土边坡破
10.根据权利要求6所述的非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟装置，其特征在于，还包括：
11.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行权利要求1-5述的非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟方法。
12.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1-5所述的非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟方法。
...【技术特征摘要】
1.一种非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟方法，其特征在于，基于所述负孔隙压力确定与所述待模拟非饱和黄土边坡对应的目标入渗边界条件，包括：
3.根据权利要求1所述的非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟方法，其特征在于，基于所述目标入渗边界条件确定入渗值，包括：
4.根据权利要求1所述的非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟方法，其特征在于，基于所述初始饱和度确定与所述待模拟非饱和黄土边坡对应的渗透系数，对所述渗透系数进行修正，得到目标渗透系数，包括：
5.根据权利要求1所述的非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟方法，其特征在于，还包括：
6.一种非饱和黄土边坡破坏过程数值模拟装置，其特征在于，包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔峰，胡宝良，王青友，李根宏，马振华，郝东风，
申请(专利权)人：北京恒华伟业科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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