Numerische Modellierung der Wechselwirkungen zwischen gesättigt-ungesättigter Grundwasserströmung und Verformung im geklüfteten Gestein:
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2000
|
| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschritt-Berichte VDI / 15]
222 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Zugl.: Bochum, Univ., Diss. |
| Beschreibung: | XII, 110 S. graph. Darst. |
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INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
1.
EINLEITUNG
.
1
1.1.
AUFGABENSTELLUNG
.
1
1.2.
STAND
DER
FORSCHUNG
.
2
1.3.
AUFBAU
DER
ARBEIT
.
2
1.4.
ANNAHMEN
UND
NOTATIONEN
.
4
2.
BEGRIFFE
UND
PHYSIKALISCHE
PHAENOMENE
.
5
2.1.
BEGRIFFE
.
5
2.1.1.
GEBIRGE
.
5
2.1.2.
GESTEINSMATRIX
.
5
2.1.3.
POROSITAET
.
5
2.1.4.
DISKONTINUITAETEN
IN
DER
GEBIRGSSTRUKTUR
.
6
2.1.5.
GRUNDWASSERLEITER
.
7
2.1.6.
SANDSTEIN
.
7
2.1.7.
PHASE
.
7
2.1.8.
KAPILLARITAET
.
8
2.1.9.
SAETTIGUNG
.
8
2.2.
PHYSIKALISCHE
PHAENOMENE
.
.
8
2.2.1.
FESTKOERPERMECHANISCHES
VERHALTEN
VON
KLUEFTIGEM
GESTEIN
.
8
2.2.1.1.
MATERIALVERHALTEN
DER
GESTEINSMATRIX
.
9
2.2.1.2.
KLUFTVERFORMUNG
.
10
2.2.1.3.
GEBIRGSVERFORMUNG
.
12
2.2.2.
STROEMUNGSPROZESSE
IN
GEKLUEFTETEM
GESTEIN
.
12
2.2.2.I.
WASSERGESAETTIGTES
GEBIRGE
.
13
2.2.2.2.
TEILGESAETTIGTES
GEBIRGE
.
13
2.2.2.2.I.
POROESES
MEDIUM
.
14
2.2.2.2.2.
GEKLUEFTETES
MEDIUM
.
16
2.2.2.23.
GEKLUEFTETES
POROESES
MEDIUM
.
18
2.2.3.
KOPPLUNG
ZWISCHEN
FESTKOERPERMECHANIK
UND
STROEMUNGSZUSTAND
.
19
3.
MATHEMATISCHE
BESCHREIBUNG
.
22
3.1.
MODELLBILDUNG
.
22
3.1.1.
MODELLKONZEPTE
.
22
3.1.2.
HOMOGENISIERUNG
DES
POROESEN
MEDIUMS
.
23
3.1.3.
MAKROSKOPISCHE
ZUSTANDSGROESSEN
IM
POROESEN
MEDIUM
.
25
3.1.4.
KLUFTMODELL
.
26
3.2.
VERFORMUNGSZUSTAND
.
27
3.2.1.
KONSTITUTIVE
GLEICHUNG
POROESES
GESTEIN
.
27
3.2.2.
MATERIALVERHALTEN
KLUFT
.
28
3.2.3.
GLEICHGEWICHT
.
31
3.2.4.
KINEMATIK
.
32
3.2.5.
SAETTIGUNG
.
32
3.2.6.
DIFFERENTIALGLEICHUNGEN
DER
VERFORMUNGEN
.
33
3.3.
STROEMUNGSZUSTAND
.
33
INHALTSVERZEICHNIS
3.3.1.
FLIESSGESETZE
.
33
3.3.1.1.
POROESES
GESTEIN
.
33
3.3.1.2.
KLUFT
.
35
3.3.1.3.
HYDRAULISCHE
KHIFTOEFFHUNGSWEITE
.
37
3.3.2.
MASSENERHALTUNGSGESETZ
.
37
3.3.3.
SPEICHERUNGSRATE
.
38
3.3.3.1.
POROESES
GESTEIN
.
38
3.3.3.2.
KLUFT
.
39
3.3.4.
SAETTIGUNG
.
40
3.3.4.1.
POROESES
GESTEIN
.
40
3.3.4.I.I.
KAPILLARDRUCK-SAETTIGUNGS-FUNKTION
.
40
3.3.4.I.2.
RELATIVE
PERMEABILITAET-SAETTIGUNGS-FUNKTION
.
41
3.3.4.I.3.
FLIESSGESETZ
UND
SPEICHERUNG
IM
TEILGESAETTIGTEN
POROESEN
GESTEIN
-.
41
3.3.4.I.4.
PARAMETERANPASSUNG
AN
MESSDATEN
FUER
SANDSTEIN
.
42
3.3.4.2.
KLUFT
.
43
3.3.5.
DIFFERENTIALGLEICHUNGEN
DER
STROEMUNG
.
45
3.4.
RAND-UND
ANFANGSBEDINGUNGEN
.
46
3.5.
GEGENUEBERSTELLUNG
STROEMUNGSMECHANIK
UND
FESTKOERPERMECHANIK
.
47
4.
NUMERISCHE
APPROXIMATION
.
49
4-1.
SCHWACHE
FORMULIERUNG
.
49
4.1.1.
VERFORMUNGSGLEICHUNG
.
49
4.1.2.
STROEMUNGSGLEICHUNG
.
51
4.2.
ORTSDISKRETISIERUNG
.
53
4.2.1.
WAHL
DER
ANSATZFUNKTIONEN
.
53
4.2.2.
POROESES
GESTEIN
.
55
4.2.3.
KLUFTELEMENT
IM
EBENEN
MODELL
.
58
4.2.3.1.
KONTAKTSTEIFIGKEITSMATRIX
.
59
4.2.3.2.
KOPPLUNGSMATRIX
MIT
DER
STROEMUNG
.
63
4.2.3.3.
KOPPLUNGSMATRIX
MIT
DER
VERFORMUNG
.
64
4.2.3.4.
ELEMENTMATRIZEN KLUFT
.
65
4.2.4.
ORTSDISKRETISIERTES
GESAMTGLEICHUNGSSYSTEM
.
66
4.2.5.
NUMERISCHE
INTEGRATION
.
66
4.3.
ZEITDISKRETISIERUNG
.
67
4.4.
LINEARISIERUNG
DER
GLEICHUNG
MIT
DEM
NEWTON-VERFAHREN
.
70
4.5.
ENTKOPPELTE
BERECHNUNG
.
76
5.
BEISPIELE
.
78
5.1.
VERIFIKATION
.
78
5.1.1.
POROESES,
VOLLGESAETTIGTES
MEDIUM
.
78
5.1.2.
POROESES,
TEILGESAETTIGTES
MEDIUM
.
81
5.1.2.1.
SYSTEM
UND
DISKRETISIERUNG
.
81
5.1.2.2.
UEBERPRUEFUNG
DER
BERECHNUNGSERGEBNISSE
.
83
5.1.2.3.
EINFLUSS
DER
ZEITDISKRETISIERUNG
.
88
5.1.2.4.
VERGLEICH
MIT
EINER
UNGEKOPPELTEN
STROEMUNGSBERECHNUNG
.
89
5.1.3.
UNGEKOPPELTE
STROEMUNG
IM
GEKLUEFTET
POROESEN
MEDIUM
.
90
5.2.
ANWENDUNGSBEISPIELE
.
91
5.2.1.
GEKLUEFTETER
UND
UNGEKLUEFTETER
SANDSTEINBLOCK
.
91
INHALTSVERZEICHNIS
5.2.2.
TEILGESAETTIGTE,
GEKLUEFTETE
GESTEINSBLOECKE
.
95
5.2.2.1.
BEISPIEL
1
.
95
5.2.2.2.
BEISPIEL
2
.
100
6.
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
.
103
7.
LITERATUR
.
105
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| title | Numerische Modellierung der Wechselwirkungen zwischen gesättigt-ungesättigter Grundwasserströmung und Verformung im geklüfteten Gestein |
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