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随着城市化进程的加快,全球的人口、资源、环境压力日益增大。发达国家把对地下空间的开发利用作为解决城市人口问题、医治城市综合症和实施可持续发展的重要途径。以往人们主要关注的是地下工程建造过程中对地下水流变化的影响,而在地下工程建成以后,地下结构的阻水作用并未受到重视。即使有,目前也只涉及某个构筑物单体的影响,而对大范围、大量地下结构物对地下水影响方面的研究不多。模拟整个城区地下结构对地下水流的影响,二维有限元渗流程序对大区域渗流计算更合适,但地下结构真实的流态是三维的,有些地下结构只深入到透水层的部分深度,底部透水,成为嵌入式阻水结构。结构物间透水缝隙多,且阻水结构单体和缝隙与城区渗透场的尺寸相差好几个数量级,因此,有必要找到将结构物等效简化的方法。为了找到合理的结构物等效简化方法,本文主要的研究内容如下:(1)首先,提出将嵌入式地下结构等效替换成各向异性土层的基本简化思路,保证简化前后通过简化区域的流量相等。根据改进的阻力系数法原理和达西定律,推导出简化后各向异性土层x、y方向的渗透系数。其次,多个嵌入式结构物在简化时,由于有些结构物在强透水层中嵌入深度较深,而结构物间缝隙较窄,使得缝隙上端出现“死水区”,此时,不能直接用改进阻力系数法计算,计算中采用“有效嵌入深度”代替实际的嵌入深度,通过大量有限元模型计算发现,当缝隙宽度小于嵌入深度时,有效嵌入深度与缝隙宽度相等,当缝隙宽度大于或等于嵌入深度时,有效嵌入深度即为实际的嵌入深度。并结合剖面渗流有限元程序论证简化方法的准确性。(2)利用FROTRAN语言,在已有的平面二维渗流有限元程序中对其渗透系数部分进行改编,应用改编后的程序进行大量的计算,来分析和验证简化方法的准确性和合理性。(3)结合广州越秀区陵园西路旁的地下结构群,用改编后的平面渗流有限元软件进行模拟,对比简化前后的计算结果,进一步说明该简化方法在实际工程运用中的合理性。