Phreatic surface の定常解を求めるためには、下に示す手順が必要になってきます。

Phreatic surface と Seppage face の位置を仮定して領域を要素分割する。

境界条件に従って、下のLaplace equation を解く。

Phreatic surface のノード点において、hydraulic head(h) と z-座標値(z)の値を比較する。

h と z 値が著しく違えば、Phreatic surface のノード点のz-値をhで置き換え、Laplace equation を解く。

h=zであれば、計算終了です。

上の手順は、全てソフト上で行う必要があります。したがって、一番やっかいな作業が要素分割です。つまり、ノード点の座標値の変更作業です。場合によっては、下流側のseepage face 付近の要素が、かなり歪になります。

以下に紹介する例題は、プログラムMOVING4BC.FORで計算しています。また、グラフィック作成用の補助ソフトは、MVG4FILE.FOR です。

■x-z 座標 Unconfined Flow の例題その1■
では、早速、計算してみましょう。例題その1として、次の様なaquiferを取り上げてみました。

入力データには、FEM4Q.FORで紹介した量に、次の項目が追加されます。下の変数名は、プログラムMOVING4BC.FORで使われています。

移動節点について、もう少し詳しく述べておきます。節点の座標値を変えても、領域(aquifer)の形を変えては、意味がありません。そこで、移動できる節点をgroupに分けます。i番目のgroupには、NMOVE(I)の節点があります。