Free surface and Seepage face

Groundwater
Free Surface-5

■Subroutine RECOORD■
Free surface と seepage face の座標計算をおこなっている Subroutine RECOORD について、もう少し詳しく説明します。まずは、 Subroutine RECOORD で使われている主な変数を下に紹介します。

変数名	Type	目的/意味
ERRORMAX	実数	Free surface の \|h(x_i)-y_i\|/Height の最大誤差
UPRATE	実数	説明で使ったαにあたいします。節点 A を、上へ移動させるときのαです。
DWRATE	実数	説明で使ったαにあたいします。節点 A を、下へ移動させるときのαです。
DMAINHT	実数	領域の高さです。説明では、Height としてあります。
BV(ITOPELE,3)	実数	seepage face の節点 A のq_n です。
T	実数	T は、2点間を、無次元数の0.0から1.0で表す。

Subroutine では、まず、seepage face の節点 A のq_n をチェックします。プログラムでは、q_n=BV(ITOPELE,3) です。次に、新しい節点 A の高さY2を計算します。BV(ITOPELE,3) によって、Y2 の計算式が違います。

Seepage face の次は、free surface の座標を計算します。プログラムでは、y_i=h(x_i) を実行する前に、次の式で誤差を計算します。

ERRORMAX = DMAX1 ( ERRORMAX, DABS((Y(NODE)-H(NODE))/DMAINHT) )

計算を継続して行くと、seepage face の高さは、低くなり、節点間の距離が短くなります。計算の精度を上げるには、好都合です。しかし、free surface 上の節点間の距離は、間延びすることになります。すると、seepage face に近いfree surface 上の節点では、h(x) に誤差が多く含まれることになります。これを防ぐために、下式が座標計算に使われています。

: T = DFLOAT(I-1) / DFLOAT(NFREE-1); IF ( NSEEP .GT. 0 ) T = T ** 1.5; X(IFREE(I)) = X1*(1.D0-T) + T*X2

指数 1.5 を使うことにより、free surface 上の節点は、少しseepage face へ移動します。

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