JP2019212049A - Numerical analysis device, numerical analysis method, numerical analysis program - Google Patents

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Abstract

To provide a numerical analysis device, a numerical analysis method, and a numerical analysis program capable of maintaining and improving analysis accuracy of a point source model regardless of a method of element division.SOLUTION: A device for numerically analyzing a physical phenomenon by a finite element method comprises: analysis means which divides an analysis area around a point source part modeled by a node string into a finite number of elements to numerically analyze physical amount of the analysis area by using the finite element method; correction means which corrects physical properties of a predetermined element around the point source part; and calculation means which, based on the physical amount obtained by numerically analyzing by the analysis means by using the physical properties corrected by the correction means and the physical properties before correcting by the correction means, calculates another physical amount.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、例えば、ボーリング孔や井戸を利用した注水/揚水時の地下水流動を有限要素法の点源モデルにより数値的にシミュレーションする数値解析装置、数値解析方法、数値解析プログラムに関するものである。   The present invention relates to a numerical analysis device, a numerical analysis method, and a numerical analysis program for numerically simulating groundwater flow during water injection / pumping using a borehole or a well, for example, using a point source model of a finite element method.

従来、大規模地下構造物(例えば岩盤備蓄、放射性廃棄物処分など)の計画・設計等における地下水流動の評価(例えば孔間透水試験の結果評価)では、有限要素法や差分法などによる数値シミュレーションが行われるが、解析モデルに小さな径のボーリング孔や井戸を実寸法でモデル化しようとすると、メッシュ分割に多大な労力を要するだけでなく、非現実的規模の解析になるため、孔径を無視して、点源の連なり(点源列)としてモデル化されることが多い。   Conventionally, in the evaluation of groundwater flow (e.g., evaluation of the results of inter-hole permeability tests) in the planning and design of large-scale underground structures (for example, rock stockpiling and radioactive waste disposal), numerical simulations such as the finite element method and the difference method are used. However, if you try to model boreholes and wells with small diameters in the analysis model with actual dimensions, it will not only require a lot of labor for mesh division, but it will also be an unrealistic analysis, so ignore the hole diameter Thus, it is often modeled as a series of point sources (a sequence of point sources).

注水/揚水孔を点源列ではなく、実寸法の空洞としてモデル化する場合にも、井戸周辺の流動場を精度よく解析するには、孔近傍を非常に細かい分割にする必要がある。   Even when water injection / pumping holes are modeled not as point source arrays but as actual sized cavities, in order to accurately analyze the flow field around the well, it is necessary to divide the vicinity of the holes very finely.

注水/揚水孔を点源としてモデル化する際には、点源周りの要素や格子を実際の孔径と等価となるような特定の大きさにする必要があるが、その場合でも解析領域に比べて非常に小さくする必要があり、解析領域全体の分割に支障をきたすため、実際の孔径と等価にすることなく分割される場合が少なくない。   When modeling water injection / pumping holes as point sources, it is necessary to make the elements and grids around the point sources have a specific size that is equivalent to the actual hole diameter. Therefore, it is often necessary to divide the analysis area without making it equivalent to the actual hole diameter.

揚水/注水孔の点源列モデルによる精度劣化の回避のため、差分法・有限体積法では多くの方法が提案されているが(例えば、非特許文献1〜8を参照)、図14(1)〜(3)に示すように、構造格子(規則正しい格子)、あるいは、それに準ずる写像型メッシュに限られる。   Many methods have been proposed in the finite difference method / finite volume method in order to avoid accuracy degradation by the point source sequence model of pumping / water injection holes (see, for example, Non-Patent Documents 1 to 8), but FIG. As shown in (3) to (3), it is limited to a structured grid (regular grid) or a mapping mesh according to it.

有限要素法でも揚水/注水孔の点源列モデルによる精度劣化の回避のための研究はあるが(例えば、非特許文献9〜13を参照)、図14(1)〜(2)に示すように、いずれも点源周りが規則正しく合同な要素で分割されていることが条件となっている。   Even in the finite element method, there is research for avoiding accuracy degradation by the point source sequence model of pumping / water injection holes (see, for example, Non-Patent Documents 9 to 13), but as shown in FIGS. In addition, the condition is that the point source is regularly divided by congruent elements.

本発明者は、これまで有限要素法において、揚水/注水孔の点源列周りの要素の透水係数を補正することにより、解析精度の目覚ましい改善が可能になることを示したが(非特許文献14、15を参照)、図14(1)〜(2)に示すように、点源周りの要素形状はすべて同一(合同)の場合に限っていた。   The present inventor has shown that, in the finite element method, the accuracy of analysis can be remarkably improved by correcting the hydraulic conductivity of elements around the point source array of the pumping / water injection holes (Non-Patent Document). 14 and 15), as shown in FIGS. 14 (1) to (2), the element shapes around the point sources are all the same (congruent).

一方、従来の地下水の数値シミュレーション技術として、例えば特許文献1、2に示される方法が知られている。   On the other hand, for example, methods disclosed in Patent Documents 1 and 2 are known as conventional numerical simulation techniques for groundwater.

Peaceman, D. W.: Interpretation of Wellblock Pressures in Numerical Reservoir Simulation, SPEJ (June), Trans., AIME, 253., pp.183-194, 1978.Peaceman, D. W .: Interpretation of Wellblock Pressures in Numerical Reservoir Simulation, SPEJ (June), Trans., AIME, 253., pp.183-194, 1978. Peaceman, D. W.: Interpretation of Wellblock Pressures in Numerical Reservoir Simulation With Nonsquare Gridblocksand Anisotropic Permeability, SPEJ (June), pp.531-543, 1983.Peaceman, D. W .: Interpretation of Wellblock Pressures in Numerical Reservoir Simulation With Nonsquare Gridblocksand Anisotropic Permeability, SPEJ (June), pp.531-543, 1983. Peaceman, D. W.: Interpretation of Wellblock Pressure in Numerical Reservoir Simulation Part 3-0ff Center and Multiple Wells Within a Wellblock, SPERE (May), Trans., AIME,289. ,pp.227-232, 1990.Peaceman, D. W .: Interpretation of Wellblock Pressure in Numerical Reservoir Simulation Part 3-0ff Center and Multiple Wells Within a Wellblock, SPERE (May), Trans., AIME, 289., pp.227-232, 1990. Peaceman, D. W.: Representation of a Horizontal Well in Numerical Reservoir Simulation, SPE Adv. Technology Series, Vol.1, No.1. ,pp.7-16, 1993.Peaceman, D. W .: Representation of a Horizontal Well in Numerical Reservoir Simulation, SPE Adv.Technology Series, Vol.1, No.1, pp.7-16, 1993. 登坂博行, 小島圭二, 三木章夫, 千野剛司:地表流と地下水流を結合した3次元陸水シミュレーション手法の開発, 地下水学会誌, Vol.38, pp.253-267, 1996.Hiroyuki Tosaka, Shinji Kojima, Akio Miki, Takeshi Chino: Development of 3D inland water simulation method combining surface and groundwater flow, Journal of Groundwater Society, Vol.38, pp.253-267, 1996. 山石毅, 小林仁, 谷藤吉郎, 岡本明夫, 登坂博行, 小島圭二:地下石油備蓄基地建設に伴う水文・水理挙動の数値シミュレーション, 地下水学会誌, Vol.40, pp.167-183, 1998.Satoshi Yamaishi, Hitoshi Kobayashi, Yoshiro Tanito, Akio Okamoto, Hiroyuki Tosaka, Junji Kojima: Numerical simulation of hydrological and hydraulic behavior associated with the construction of underground oil storage bases, Journal of Groundwater Society, Vol.40, pp.167-183, 1998. Ding, Y.: A Generalized 3D Well Model for Reservoir Simulation, SPE Journal., December, No.SPE30724, pp.437-450, 1996.Ding, Y .: A Generalized 3D Well Model for Reservoir Simulation, SPE Journal., December, No.SPE30724, pp.437-450, 1996. Wolfsteiner, C., Durlofsky, L. J., and Aziz, K.: Calculation of well index for nonconventional wells on arbitrary grids, Computational Geosciences., Vol.7, pp.61-82, 2003.Wolfsteiner, C., Durlofsky, L. J., and Aziz, K .: Calculation of well index for nonconventional wells on arbitrary grids, Computational Geosciences., Vol.7, pp.61-82, 2003. Kono, I. : The equivalent radius of a source in numerical models of groundwater flow, Proc. of JSCE, No.218, pp.103-107, 1973.Kono, I .: The equivalent radius of a source in numerical models of groundwater flow, Proc. Of JSCE, No.218, pp.103-107, 1973. 上村佳司, 榊利博, 田中良弘:浸透流解析における井戸のモデル化に関する一考察, 第28回土質工学研究発表会講演概要集, E-7, No.841, pp.2245-2246, 1993.Keiji Uemura, Toshihiro Tsuji, Yoshihiro Tanaka: A Consideration on Modeling of Wells in Infiltration Flow Analysis, Proceedings of the 28th Geotechnical Engineering Conference, E-7, No.841, pp.2245-2246, 1993. 榊利博, 上村佳司, 田中良弘:平面2次元浸透流解析における井戸のモデル化に関する一考察, 第28回土質工学研究発表会講演概要集, E-7, No.842, pp.2247-2248, 1993.Toshihiro Tsuji, Keiji Uemura, Yoshihiro Tanaka: A Study on Modeling of Wells in Two-Dimensional Permeable Flow Analysis, Proceedings of the 28th Geotechnical Research Conference, E-7, No.842, pp.2247-2248 , 1993. 上村佳司, 榊利博, 田中良弘:3次元FEM浸透流解析における部分貫入孔のモデル化に関する一考察, 土木学会第49回年次学術講演会講演概要集, III-84, pp.162-163, 1994.Keiji Uemura, Toshihiro Tsuji, Yoshihiro Tanaka: A Study on Modeling of Partial Penetration Holes in 3D FEM Infiltration Flow Analysis, Proceedings of the 49th Annual Conference of Japan Society of Civil Engineers, III-84, pp.162-163 , 1994. Chen, Z. and Zhang, Y. : Well Flow Models for Various Numerical Methods, Int. J. Numer. Analysis and Modeling., Vol.6, No.3, pp.375-388, 2009.Chen, Z. and Zhang, Y .: Well Flow Models for Various Numerical Methods, Int. J. Numer.Analysis and Modeling., Vol.6, No.3, pp.375-388, 2009. 山田俊子,櫻孔英行,鈴木誠:有限要素法を用いた浸透流解析における注水・揚水孔の実用的な簡易モデル,土木学会論文集C(地圏工学),Vol.71,No.4,pp.407-417,2015.Toshiko Yamada, Hideyuki Togashi, Makoto Suzuki: Practical simple model of water injection and pumping holes in seepage flow analysis using finite element method, Transactions of the Japan Society of Civil Engineers C (Geosphere Engineering), Vol.71, No.4, pp .407-417, 2015. 山田俊子,櫻孔英行,鈴木誠:注水/揚水孔の簡易有限要素モデルのコード検証,土木学会論文集C(地圏工学),Vol.73,No.4,pp.450-459,2017.Toshiko Yamada, Hideyuki Togashi, Makoto Suzuki: Code verification of simple finite element model of water injection / pumping holes, JSCE C (Geosphere Engineering), Vol.73, No.4, pp.450-459, 2017.

特開2002−286860号公報JP 2002-286860 A 特開2001−323477号公報JP 2001-323477 A

上述したように、従来の有限要素法や差分法による地下水浸透流解析において、注水/揚水井を点源としてモデル化する場合には、その周りの要素の大きさを実際の孔径と等価となるような特定の大きさにしない限り、精度の良い解析結果は得られないという問題がある。   As mentioned above, in the groundwater seepage flow analysis by the conventional finite element method or the difference method, when modeling with the water injection / pump well as a point source, the size of the surrounding elements is equivalent to the actual pore size. There is a problem that an accurate analysis result cannot be obtained unless the specific size is set.

また、点源モデルによる注水/揚水井の精度劣化を回避するための従来の方法は、図14(1)〜(3)に示すように、構造格子やそれに準ずる写像型メッシュに限られるという問題がある。   Further, as shown in FIGS. 14 (1) to (3), the conventional method for avoiding accuracy deterioration of the water injection / pumping well by the point source model is limited to the structural grid and the mapping type mesh corresponding thereto. There is.

このため、要素分割の方法に関わらず、点源モデルによる注水/揚水井の地下水流動解析の精度を維持向上することのできる方法が求められていた。   Therefore, there is a need for a method that can maintain and improve the accuracy of groundwater flow analysis of water injection / pumping wells using a point source model, regardless of the element division method.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、要素分割の方法に関わらず、点源モデルの解析精度を維持向上することができる数値解析装置、数値解析方法、数値解析プログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and provides a numerical analysis device, a numerical analysis method, and a numerical analysis program capable of maintaining and improving the analysis accuracy of a point source model regardless of the element division method. For the purpose.

上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る数値解析装置は、物理現象を有限要素法で数値解析するための装置であって、節点列でモデル化された点源部の周りの解析領域を有限個の要素に分割して、解析領域の物理量を有限要素法を用いて数値解析する解析手段と、点源部の周りの所定の要素の物理特性を補正する補正手段と、補正手段で補正した物理特性を用いて解析手段で数値解析して得られる物理量と、補正手段で補正する前の物理特性とに基づいて、他の物理量を算出する算出手段とを備えることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, a numerical analysis device according to the present invention is a device for numerical analysis of a physical phenomenon by a finite element method, and is a point source unit modeled by a nodal sequence An analysis unit that divides an analysis region around a finite number of elements and numerically analyzes a physical quantity of the analysis region using a finite element method, and a correction unit that corrects physical characteristics of a predetermined element around the point source unit And a calculating means for calculating another physical quantity based on the physical quantity obtained by numerical analysis by the analyzing means using the physical characteristics corrected by the correcting means and the physical characteristics before being corrected by the correcting means. It is characterized by.

また、本発明に係る他の数値解析装置は、上述した発明において、補正手段は、点源部の周りの所定の要素の節点の物理量を一定値と仮定して、点源部の周りの所定の要素の物理特性を補正することを特徴とする。   In addition, in another numerical analysis apparatus according to the present invention, in the above-described invention, the correction unit assumes that the physical quantity of a node of a predetermined element around the point source unit is a constant value, and the predetermined unit around the point source unit. It is characterized by correcting the physical characteristics of the element.

また、本発明に係る他の数値解析装置は、上述した発明において、解析手段は、節点列でモデル化された注水/揚水井の周りの地下水流動を数値解析するものであり、補正手段は、注水/揚水井の節点列の周りの節点群の全水頭値がそれらの平均的な値に等しいと仮定して、注水/揚水井の節点列に連結する要素の透水係数を補正するものであり、算出手段は、解析結果である全水頭分布に、補正する前の透水係数を適用して流速を算出するものであることを特徴とする。   Another numerical analysis device according to the present invention is the above-described invention, wherein the analyzing means numerically analyzes the groundwater flow around the water injection / pumping well modeled by the nodal sequence, and the correcting means includes: Assuming that the total head value of the nodes around the node sequence of the injection / pump well is equal to their average value, the hydraulic conductivity of the elements connected to the node sequence of the injection / pump well is corrected. The calculating means is characterized in that the flow velocity is calculated by applying a hydraulic permeability coefficient before correction to the total head distribution as an analysis result.

また、本発明に係る数値解析方法は、物理現象を有限要素法で数値解析するための方法であって、節点列でモデル化された点源部の周りの解析領域を有限個の要素に分割して、解析領域の物理量を有限要素法を用いて数値解析する解析ステップと、点源部の周りの所定の要素の物理特性を補正する補正ステップと、補正ステップで補正した物理特性を用いて解析ステップで数値解析して得られる物理量と、補正ステップで補正する前の物理特性とに基づいて、他の物理量を算出する算出ステップとを備えることを特徴とする。   The numerical analysis method according to the present invention is a method for numerical analysis of a physical phenomenon by a finite element method, and divides an analysis region around a point source modeled by a nodal sequence into finite elements. An analysis step for numerical analysis of the physical quantity in the analysis region using a finite element method, a correction step for correcting physical characteristics of a predetermined element around the point source unit, and a physical characteristic corrected by the correction step A calculation step of calculating another physical quantity based on a physical quantity obtained by numerical analysis in the analysis step and a physical characteristic before correction in the correction step is provided.

また、本発明に係る他の数値解析方法は、上述した発明において、補正ステップは、点源部の周りの所定の要素の節点の物理量を一定値と仮定して、点源部の周りの所定の要素の物理特性を補正することを特徴とする。   In addition, in another numerical analysis method according to the present invention, in the above-described invention, the correction step assumes that the physical quantity of a node of a predetermined element around the point source unit is a constant value, and the predetermined step around the point source unit. It is characterized by correcting the physical characteristics of the element.

また、本発明に係る他の数値解析方法は、上述した発明において、解析ステップは、節点列でモデル化された注水/揚水井の周りの地下水流動を数値解析するものであり、補正ステップは、注水/揚水井の節点列の周りの節点群の全水頭値がそれらの平均的な値に等しいと仮定して、注水/揚水井の節点列に連結する要素の透水係数を補正するものであり、算出ステップは、解析結果である全水頭分布に、補正する前の透水係数を適用して流速を算出するものであることを特徴とする。   Further, in another numerical analysis method according to the present invention, in the above-described invention, the analysis step numerically analyzes the groundwater flow around the water injection / pumping well modeled by the node sequence, and the correction step includes: Assuming that the total head value of the nodes around the node sequence of the injection / pump well is equal to their average value, the hydraulic conductivity of the elements connected to the node sequence of the injection / pump well is corrected. The calculating step is characterized in that the flow velocity is calculated by applying the permeability coefficient before correction to the total head distribution as the analysis result.

また、本発明に係る数値解析プログラムは、上述した数値解析方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。   A numerical analysis program according to the present invention causes a computer to execute the numerical analysis method described above.

本発明に係る数値解析装置によれば、物理現象を有限要素法で数値解析するための装置であって、節点列でモデル化された点源部の周りの解析領域を有限個の要素に分割して、解析領域の物理量を有限要素法を用いて数値解析する解析手段と、点源部の周りの所定の要素の物理特性を補正する補正手段と、補正手段で補正した物理特性を用いて解析手段で数値解析して得られる物理量と、補正手段で補正する前の物理特性とに基づいて、他の物理量を算出する算出手段とを備えるので、要素分割の方法に関わらず、点源モデルの解析精度を維持向上することができるという効果を奏する。   The numerical analysis device according to the present invention is a device for numerical analysis of a physical phenomenon by a finite element method, and divides an analysis region around a point source modeled by a nodal sequence into a finite number of elements. An analysis unit that numerically analyzes a physical quantity in the analysis region using a finite element method, a correction unit that corrects a physical characteristic of a predetermined element around the point source unit, and a physical characteristic that is corrected by the correction unit Since it has a calculation means for calculating other physical quantities based on the physical quantity obtained by numerical analysis by the analysis means and the physical characteristics before correction by the correction means, the point source model is provided regardless of the element division method. The analysis accuracy can be maintained and improved.

また、本発明に係る他の数値解析装置によれば、補正手段は、点源部の周りの所定の要素の節点の物理量を一定値と仮定して、点源部の周りの所定の要素の物理特性を補正するので、物理特性を効率的に補正することができるという効果を奏する。   According to another numerical analysis apparatus of the present invention, the correction means assumes that the physical quantity of the node of the predetermined element around the point source unit is a constant value, and determines the predetermined element around the point source unit. Since the physical characteristics are corrected, there is an effect that the physical characteristics can be corrected efficiently.

また、本発明に係る他の数値解析装置によれば、解析手段は、節点列でモデル化された注水/揚水井の周りの地下水流動を数値解析するものであり、補正手段は、注水/揚水井の節点列の周りの節点群の全水頭値がそれらの平均的な値に等しいと仮定して、注水/揚水井の節点列に連結する要素の透水係数を補正するものであり、算出手段は、解析結果である全水頭分布に、補正する前の透水係数を適用して流速を算出するものであるので、節点列でモデル化された注水/揚水井の周りの地下水の浸透流解析の精度を維持向上することができるという効果を奏する。   Further, according to another numerical analysis apparatus according to the present invention, the analysis means numerically analyzes the groundwater flow around the water injection / pumping well modeled by the nodal sequence, and the correction means includes the water injection / pumping water. Assuming that the total head value of the nodes around the well node sequence is equal to their average value, the hydraulic conductivity of the elements connected to the water injection / pump well node sequence is corrected, and the calculation means Is to calculate the flow velocity by applying the permeability coefficient before correction to the total water head distribution, which is the analysis result. Therefore, the infiltration flow analysis of the groundwater around the water injection / pumping well modeled by the node sequence There is an effect that the accuracy can be maintained and improved.

また、本発明に係る数値解析方法によれば、物理現象を有限要素法で数値解析するための方法であって、節点列でモデル化された点源部の周りの解析領域を有限個の要素に分割して、解析領域の物理量を有限要素法を用いて数値解析する解析ステップと、点源部の周りの所定の要素の物理特性を補正する補正ステップと、補正ステップで補正した物理特性を用いて解析ステップで数値解析して得られる物理量と、補正ステップで補正する前の物理特性とに基づいて、他の物理量を算出する算出ステップとを備えるので、要素分割の方法に関わらず、点源モデルの解析精度を維持向上することができるという効果を奏する。   The numerical analysis method according to the present invention is a method for numerical analysis of a physical phenomenon by a finite element method, wherein an analysis region around a point source unit modeled by a nodal sequence is limited to a finite number of elements. The analysis step of numerically analyzing the physical quantity of the analysis region using the finite element method, the correction step of correcting the physical characteristics of a predetermined element around the point source unit, and the physical characteristics corrected in the correction step Using a physical quantity obtained by numerical analysis in the analysis step and a calculation step for calculating another physical quantity based on the physical characteristics before correction in the correction step. The analysis accuracy of the source model can be maintained and improved.

また、本発明に係る他の数値解析方法によれば、補正ステップは、点源部の周りの所定の要素の節点の物理量を一定値と仮定して、点源部の周りの所定の要素の物理特性を補正するので、物理特性を効率的に補正することができるという効果を奏する。   According to another numerical analysis method of the present invention, the correction step assumes that the physical quantity of the node of the predetermined element around the point source unit is a constant value, and the predetermined element around the point source unit is corrected. Since the physical characteristics are corrected, there is an effect that the physical characteristics can be corrected efficiently.

また、本発明に係る他の数値解析方法によれば、解析ステップは、節点列でモデル化された注水/揚水井の周りの地下水流動を数値解析するものであり、補正ステップは、注水/揚水井の節点列の周りの節点群の全水頭値がそれらの平均的な値に等しいと仮定して、注水/揚水井の節点列に連結する要素の透水係数を補正するものであり、算出ステップは、解析結果である全水頭分布に、補正する前の透水係数を適用して流速を算出するものであるので、節点列でモデル化された注水/揚水井の周りの地下水の浸透流解析の精度を維持向上することができるという効果を奏する。   According to another numerical analysis method of the present invention, the analysis step numerically analyzes the groundwater flow around the water injection / pumping well modeled by the node sequence, and the correction step includes water injection / pumping. Assuming that the total head value of the nodes around the well node sequence is equal to their average value, the hydraulic conductivity of the elements connected to the node sequence of the water injection / pump well is corrected and the calculation step Is to calculate the flow velocity by applying the permeability coefficient before correction to the total water head distribution, which is the analysis result. Therefore, the infiltration flow analysis of the groundwater around the water injection / pumping well modeled by the node sequence There is an effect that the accuracy can be maintained and improved.

また、本発明に係る数値解析プログラムによれば、上述した数値解析方法をコンピュータに実行させるので、上述した数値解析方法をコンピュータを用いて効率的に実行することができるという効果を奏する。   In addition, according to the numerical analysis program according to the present invention, since the computer executes the numerical analysis method described above, there is an effect that the numerical analysis method described above can be efficiently executed using the computer.

図1は、本発明に係る数値解析装置、数値解析方法、数値解析プログラムの実施の形態を示す図であり、(1)は井戸節点に連結する任意形状要素群(井戸軸方向の視野)、(2)は被圧帯水層中の単一孔モデル、(3)は四面体要素(Ne=4)、(4)は井戸軸に沿った要素分割の模式図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a numerical analysis device, a numerical analysis method, and a numerical analysis program according to the present invention, wherein (1) is an arbitrarily shaped element group (view in the well axis direction) connected to a well node, (2) is a single hole model in a confined aquifer, (3) is a tetrahedral element (N e = 4), and (4) is a schematic diagram of element division along the well axis. 図2は、本発明に係る数値解析装置、数値解析方法、数値解析プログラムの実施の形態を示す概略フローチャート図であり、(1)は本発明のアルゴリズムによる処理ルーチンを通常のFEM解析プログラムに組み入れた場合、(2)は本発明のアルゴリズムにより入力データを補正する場合である。FIG. 2 is a schematic flowchart showing an embodiment of a numerical analysis device, a numerical analysis method, and a numerical analysis program according to the present invention. (1) is a processing routine based on the algorithm of the present invention incorporated in a normal FEM analysis program. In the case of (2), the input data is corrected by the algorithm of the present invention. 図3は、本発明のアルゴリズムによる処理ルーチンのフローチャート図である。FIG. 3 is a flowchart of a processing routine according to the algorithm of the present invention. 図4は、均等四面体要素で分割した検証対象モデルを示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a verification target model divided by uniform tetrahedral elements. 図5は、図4の解析結果の比較図であり、(1)は比較例、(2)は実施例の場合である。FIG. 5 is a comparison diagram of the analysis results of FIG. 4, where (1) is a comparative example and (2) is an example. 図6は、不均等四面体要素で分割した検証対象モデルを示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a verification target model divided by non-uniform tetrahedron elements. 図7は、図6の解析結果の比較図であり、(1)は比較例、(2)は実施例の場合である。FIG. 7 is a comparison diagram of the analysis results of FIG. 6, where (1) is a comparative example and (2) is an example. 図8は、均等六面体要素で分割した検証対象モデルを示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a verification target model divided by uniform hexahedron elements. 図9は、図8の解析結果の比較図であり、(1)は比較例、(2)は実施例の場合である。FIG. 9 is a comparison diagram of the analysis results of FIG. 8, where (1) is a comparative example and (2) is an example. 図10は、不均等五面体要素で分割した検証対象モデルを示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a verification target model divided by unequal pentahedron elements. 図11は、図10の解析結果の比較図であり、(1)は比較例、(2)は実施例の場合である。FIG. 11 is a comparison diagram of the analysis results of FIG. 10, where (1) is a comparative example and (2) is an example. 図12は、不均等六面体要素で分割した検証対象モデルを示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a verification target model divided by unequal hexahedron elements. 図13は、図12の解析結果の比較図であり、(1)は比較例、(2)は実施例の場合である。FIG. 13 is a comparison diagram of the analysis results of FIG. 12, where (1) is a comparative example and (2) is an example. 図14は、従来の揚水/注水孔周辺の要素分割例であり、(1)は井戸節点に連結する合同な三角形要素群(井戸軸方向の視野)、(2)は井戸節点に連結する合同な四角形要素群(井戸軸方向の視野)、(3)は写像型メッシュ(出典:非特許文献8)である。FIG. 14 is an example of element division around a conventional pumping / filling hole, where (1) is a congruent triangular element group connected to a well node (field of view in the well axis direction), and (2) is a congruent connection connected to a well node. A rectangular element group (field of view in the well axis direction), (3) is a mapping type mesh (Source: Non-Patent Document 8).

以下に、本発明に係る数値解析装置、数値解析方法、数値解析プログラムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of a numerical analysis device, a numerical analysis method, and a numerical analysis program according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

本実施の形態は、有限要素法において節点列でモデル化された注水/揚水井(以降、井戸という。)の周りの地下水流動を高精度に解析するためのアルゴリズムを利用するものである。   In the present embodiment, an algorithm for analyzing groundwater flow around a water injection / pump well (hereinafter referred to as a well) modeled by a nodal sequence in the finite element method is used with high accuracy.

本実施の形態によれば、図1(1)に示すように、任意のメッシュ分割にも適用可能である。また、メッシュ要素として、一般的な二次元要素(三角形、四角形)、三次元要素(四面体、五面体(三角柱)、六面体(四角柱))などに対応可能である。   According to the present embodiment, as shown in FIG. 1 (1), the present invention can be applied to arbitrary mesh division. Further, as a mesh element, it is possible to cope with a general two-dimensional element (triangle, quadrangle), three-dimensional element (tetrahedron, pentahedron (triangular prism), hexahedron (tetragonal prism)) and the like.

また、点源周りの透水係数を補正するのみなので、後述するように、既存の有限要素コードに容易に組み込み可能である(図2(1)を参照)。また、後述するように、既存の有限要素コードに組み込むのではなく、入力データの透水係数を補正することも可能である(図2(2)を参照)。解析結果の全水頭分布から流速を求める際には、補正前の透水係数を使えばよい。   Further, since only the hydraulic conductivity around the point source is corrected, as will be described later, it can be easily incorporated into an existing finite element code (see FIG. 2 (1)). As will be described later, it is also possible to correct the hydraulic conductivity coefficient of the input data instead of incorporating it into the existing finite element code (see FIG. 2 (2)). When calculating the flow velocity from the total water head distribution of the analysis result, the permeability coefficient before correction may be used.

透水係数を補正するための補正係数の算出に当たり、点源至近の節点群の全水頭値は、それらの平均的な値に等しいと仮定する。ただし、実際の点源至近の水頭値は有限要素解析で求めるので、等しくはならない。   In calculating the correction coefficient for correcting the hydraulic conductivity, it is assumed that the total head value of the nodes close to the point source is equal to their average value. However, the actual head value in the vicinity of the point source is not equal because it is obtained by finite element analysis.

次に、図1(1)、(2)に示す被圧帯水層中の単一孔モデル問題の理論解を応用して、点源列に連結する有限要素の透水係数を補正する場合を例にとり説明する。   Next, applying the theoretical solution of the single hole model problem in the pressurized aquifer shown in FIGS. 1 (1) and (2), correcting the hydraulic conductivity of the finite element connected to the point source sequence An example will be described.

ここに、Qtheoryは井戸の流量、rwは井戸の半径、φw^は井戸の全水頭値、kは地盤の透水係数、Dは井戸の長さ、Rは井戸中心からの距離、φR^は距離Rの位置における全水頭値である。^(ハット)は既知量を表す。 Where Q theory is the flow rate of the well, r w is the radius of the well, φ w ^ is the total head value of the well, k is the hydraulic conductivity of the ground, D is the length of the well, R is the distance from the well center, φ R ^ is the total head value at the position of distance R. ^ (Hat) represents a known amount.

式(1)を用いて透水係数を補正する方法は、本発明者が既に論文(非特許文献14、15を参照)で発表済みであるが、それは図14(1)、(2)に示すように井戸の周りが合同な形状の要素で分割されている場合に限る。これに対し、本実施の形態は、図1(1)に示すような任意のメッシュ分割に対応するためのアルゴリズムである。任意のメッシュとは言え、通常は、解析精度の悪化を避けるため、井戸の周りを極端に大きさの異なる要素群で分割することは行われない。井戸の至近の浸透流場は、井戸の圧力・流量の影響が支配的であるので、本実施の形態では、井戸至近の節点群の水頭値は、それらの平均的な値に等しいとおいて補正方法を導出する。以下、本実施の形態の具体的な手順を示す。   The method of correcting the hydraulic conductivity using equation (1) has already been published by the inventor in a paper (see Non-Patent Documents 14 and 15), which is shown in FIGS. 14 (1) and (2). Thus, it is limited to the case where the periphery of the well is divided by elements having a congruent shape. On the other hand, the present embodiment is an algorithm for dealing with an arbitrary mesh division as shown in FIG. Although it is an arbitrary mesh, normally, in order to avoid deterioration in analysis accuracy, the well is not divided into element groups having extremely different sizes. Since the osmotic flow field near the well is dominated by the pressure and flow rate of the well, in this embodiment, the head value of the node group near the well is corrected to be equal to the average value thereof. Deriving method. Hereinafter, a specific procedure of the present embodiment will be described.

有限要素法により得られる各要素の方程式は、次のように書ける。
The equation of each element obtained by the finite element method can be written as follows.

ここに、インデックスeは要素に関する量を表し、
Ce ij:要素eの係数行列で、
Ne:要素eを構成する節点の数
φe j:要素eの構成節点jの水頭値
qe i:要素eの構成節点iの流量値
Where the index e represents the quantity related to the element,
C e ij : Coefficient matrix of element e,
N e : Number of nodes constituting element e φ e j : Head value of node j constituting element e
q e i : Flow rate value of component node i of element e

透水テンソルは等方性、要素内で一定とし、要素eの透水係数をkeと表すと、
The permeability tensor is isotropic, constant within the element, and the permeability coefficient of element e is expressed as k e

ここで、井戸を点源としてモデル化する際に、井戸節点(井戸を構成する節点、図1(3)を参照)に連結する要素(以降、連結要素という。)の透水係数keを補正することを考える。一つの要素が異なる2本の井戸に連結することは考えないとすると、要素の頂点にのみ節点を有する要素の場合(本発明では、例えば3節点三角形要素、4節点四角形要素、4節点四面体要素、6節点三角柱要素、8節点六面体要素などがある)、要素構成節点のうち、井戸に連結する節点は一つまたは二つに限るものとする。三つ以上もありうるが、極端にゆがんだ要素となり、実際には用いられないためである。以下、連結要素の構成節点のうち、一つの節点が井戸節点と一致する場合と二つが一致する場合に分けて記述する。 Here, when modeling a well as a point source, the hydraulic conductivity k e of an element (hereinafter referred to as a connected element) connected to a well node (nodes constituting the well, see FIG. 1 (3)) is corrected. Think about what to do. Assuming that one element is not connected to two different wells, in the case of an element having a node only at the vertex of the element (in the present invention, for example, a three-node triangular element, a four-node square element, a four-node tetrahedron Element, 6-node triangular prism element, 8-node hexahedron element, etc.), and among the element constituent nodes, only one or two nodes are connected to the well. There can be more than two, but it becomes an extremely distorted element and is not actually used. In the following, description will be made separately on the case where one node coincides with the well node and the case where two coincide with each other among the constituent nodes of the connected element.

(a)連結要素の一つの構成節点が井戸節点に対応する場合
説明を簡単にするため、ある連結要素の構成節点のうち、第1節点が井戸節点に対応しており、水頭値φw^が与えられるとする。二次元平面解析の場合は、必ずこれに相当する。
(A) When one constituent node of a connecting element corresponds to a well node For simplicity of explanation, among the connecting nodes of a certain connecting element, the first node corresponds to a well node, and the head value φ w ^ Is given. This is always the case for two-dimensional planar analysis.

要素のi=1に関する方程式より
From the equation for element i = 1

一般に、解の劣化を避けるため、有限要素はできるだけゆがまないように分割されるので、連結要素の井戸節点を除いた構成節点(以降、至近節点という。)は、井戸から概ね等距離に配置されているとみなせる。本実施の形態では、ある一つの井戸節点に連結する全要素の至近節点の水頭値には大差がないと仮定し、次のように近似する。   In general, in order to avoid deterioration of the solution, the finite element is divided so as not to be distorted as much as possible. Therefore, the constituent nodes excluding the well nodes of the connecting elements (hereinafter referred to as the nearest nodes) are arranged at approximately the same distance from the well. It can be regarded as. In the present embodiment, it is assumed that there is no great difference in the head values of the closest nodes of all elements connected to a certain well node, and the approximation is as follows.

ここに、Nwは、ある一つの井戸節点を構成節点に持つ連結要素群の至近節点の集合、φs(バー)はNwに属する節点の平均的な水頭値である。したがって、式(4)は次のように近似できる。 Here, N w is a set of nearest nodes of a connected element group having one well node as a constituent node, and φ s (bar) is an average head value of the nodes belonging to N w . Therefore, Formula (4) can be approximated as follows.

ここで、次の係数行列の性質を利用する。
Here, the property of the following coefficient matrix is used.

一般的な記述とするため、第1節点のインデックスの代わりに井戸節点を表すwを用いると、
For general description, if w representing a well node is used instead of the index of the first node,

(b)連結要素の二つの構成節点が井戸節点に対応する場合
便宜上、ある要素の第1、第2構成節点が井戸節点に対応しており、水頭値φw^が規定されるとする。第1節点に関する方程式より
(B) When two constituent nodes of a connected element correspond to a well node For convenience, it is assumed that the first and second constituent nodes of an element correspond to a well node, and a head value φ w ^ is defined. From the equation for the first node

ここで、至近節点に関して上述と同様に考え、式(5)を用いる。
Here, the closest node is considered in the same manner as described above, and Expression (5) is used.

式(7)より、
From equation (7)

ここで、一般性を持たせた記述とするため、ce ww = ( ce 11 + ce 12 ) 、qe w=qe 1とおくと、上記一つの節点のみの場合と同様に
Here, in order to make the description general, c e ww = (c e 11 + c e 12 ) and q e w = q e 1 are the same as in the case of only one node above.

(c)節点に集まる流量の算出
ある井戸節点wを構成節点に有する有限要素(以降、至近要素という。)の集合をEwで表すと、井戸節点wに集まる流量Qwは、
ここで、式(1)の理論解を用い、φw^←φR^、Rs(バー)←Rとおいて、式(1)のQtheoryと式(13)のQwが等しいとおくと、
(C) Calculation of flow rate collected at nodes When a set of finite elements (hereinafter referred to as nearest elements) having a well node w as a constituent node is represented by E w , the flow rate Q w collected at the well node w is
Here, using the theoretical solution of equation (1) and assuming that φ w ^ ← φ R ^, R s (bar) ← R, Q theory in equation (1) and Q w in equation (13) are equal. When,

ここにDwは、井戸節点wが占有する井戸の長さであり、図1(4)に示すように、ある井戸節点に繋がる上下の井戸節点の距離の1/2である。端部の井戸節点の場合は、隣の井戸節点までの距離の1/2となる。 Here, Dw is the length of the well occupied by the well node w, and is 1/2 of the distance between the upper and lower well nodes connected to a certain well node, as shown in FIG. In the case of the well node at the end, it is ½ of the distance to the adjacent well node.

ここで一旦、ある井戸節点の連結要素群の透水係数は等しいとして、式(15)左辺のkeの代わりにke w(〜)を、右辺のkの代わりにkeを用いると、次のようになる。 Here once as the permeability of the coupling element groups is well nodes are equal, equation (15) k e w (~ ) instead of the left side of the k e, the use of k e instead of the right side of k, the following become that way.

keは、入力データとして与えられる補正前の透水係数、ke w(〜)は井戸節点w至近の流動場を再現しうるように補正した連結要素の透水係数、Bwはkeの補正係数に対応する。また、式(18)のφは、井戸節点から至近節点群までの平均的な距離に対応し、次のどちらかを用いる。 k e is the permeability coefficient before correction given as input data, k e w (~) is the permeability coefficient of the connected element corrected to reproduce the flow field near the well node w, and B w is the correction of k e Corresponds to the coefficient. Also, φ in equation (18) corresponds to the average distance from the well node to the nearest node group, and one of the following is used.

ここで、Rjは至近節点jと井戸節点wとの距離、Rs(バー)は井戸節点wにおける至近節点までの平均距離、mwはNwに属する至近節点の個数である(図1(1)を参照)。 Here, R j is the distance between the nearest node j and the well node w, R s (bar) is the average distance to the nearest node at the well node w, and m w is the number of the nearest nodes belonging to N w (FIG. 1). (See (1)).

式(19)と式(20)は、連結要素がすべて合同な場合など、Rjがすべて等しい場合には同じ値になる。 Expressions (19) and (20) have the same value when R j is all equal, such as when all connected elements are congruent.

(d)各要素の補正後の透水係数の算出
要素eが一つの井戸節点wにのみ連結している場合はme w=1、要素が二つの井戸節点(井戸節点wとその前後のいずれか)に連携している場合はme w=2として、次のいずれかで各要素の透水係数を求める。
(D) m e w = 1 if the calculated element e is linked to only one of the well node w of permeability after correction of each element, any element with its front and rear two wells nodes (wells node w )), Set m e w = 2 and calculate the hydraulic conductivity of each element by either of the following.

ここに、Ne wは、要素eが連結する井戸節点の集合である。 Here, N e w is a set of well nodes connected by the element e.

(実施例1)
次に、本発明の実施例1を説明する。
上述したように、本発明は、点源周りの透水係数を補正するのみなので、既存の有限要素コード(通常のFEM解析プログラム)に容易に組み込み可能である。また、既存の有限要素コードに組み込むのではなく、入力データの透水係数を補正することも可能である。これらの例について、図2を参照しながら説明する。
(Example 1)
Next, Example 1 of the present invention will be described.
As described above, since the present invention only corrects the hydraulic conductivity around the point source, it can be easily incorporated into an existing finite element code (ordinary FEM analysis program). Moreover, it is also possible to correct the permeability coefficient of the input data instead of incorporating it into the existing finite element code. These examples will be described with reference to FIG.

<既存の有限要素コードに組み込む場合の例>
図2(1)は、上記のアルゴリズムを既存の有限要素コード(FEM解析プログラム)に組み込む場合の一例である。この図に示すように、まず、ステップS101、S102において、次の入力データを準備する。
[データセット1] 通常の有限要素解析に必要な入力データ
[データセット2] 次の仕様の点源列からなる井戸データ
・各井戸の井戸節点の列(井戸始点から終点、または、井戸終点から始点)
・井戸の全水頭(または圧力水頭)値φw^ 。ただし、[データセット1]から引用することも可能
・井戸の半径 rw
・井戸がモデル化されている角度(対称条件などにより井戸が解析領域境界に位置しており、360°モデル化されていない場合、計算で求めることもできるが、与える方が効率的である)
<Example when incorporating into existing finite element code>
FIG. 2A is an example in which the above algorithm is incorporated into an existing finite element code (FEM analysis program). As shown in this figure, first, the next input data is prepared in steps S101 and S102.
[Data set 1] Input data required for normal finite element analysis [Data set 2] Well data consisting of point source rows of the following specifications: Well node row of each well (from well start point to well end point start point)
The total head (or pressure head) value φ w ^ of the well. However, it is possible to quote from [Data set 1]. Well radius r w
・ An angle at which the well is modeled (If the well is located at the boundary of the analysis region due to a symmetry condition and is not modeled at 360 °, it can be obtained by calculation, but it is more efficient to give it)

次に、上記のアルゴリズムを追加したFEM解析プログラムを実行する。このプログラムは、通常のFEM解析プログラムに対応するステップS103〜S107と、上記のアルゴリズムに対応するステップS108、S109とにより構成される。   Next, the FEM analysis program to which the above algorithm is added is executed. This program includes steps S103 to S107 corresponding to a normal FEM analysis program, and steps S108 and S109 corresponding to the above algorithm.

まず、上記のデータセット1、2を読み込む(ステップS103)。一方、上記のアルゴリズムで点源列の周りの要素の透水係数の補正を行っておく(ステップS108)。次に、データセット1、2と、補正した透水係数を入力値として、FEM連立方程式を構築し(ステップS104)、解を求める(ステップS105)。一方、透水係数の補正の解除を行っておく(ステップS109)。次に、補正の解除をした透水係数(補正前の透水係数)を用いて、流速ベクトルを算出する等の後処理を行い(ステップS106)、結果を出力する(ステップS107)。このようにすれば、要素分割の方法に関わらず、解析精度の高い解析結果を得ることができる(ステップS110)。   First, the above data sets 1 and 2 are read (step S103). On the other hand, the hydraulic conductivity of the elements around the point source row is corrected by the above algorithm (step S108). Next, FEM simultaneous equations are constructed using the data sets 1 and 2 and the corrected hydraulic conductivity as input values (step S104), and a solution is obtained (step S105). On the other hand, the correction of the water permeability coefficient is canceled (step S109). Next, post-processing such as calculating a flow velocity vector is performed using the corrected water permeability coefficient (permeability coefficient before correction) (step S106), and the result is output (step S107). In this way, an analysis result with high analysis accuracy can be obtained regardless of the element division method (step S110).

<入力データの透水係数を補正する場合の例>
図2(2)は、入力データの透水係数を補正する場合の一例である。この図に示すように、まず、ステップS201、S202において、上述した入力データ(データセット1、2)を準備する。
<Example of correcting the hydraulic conductivity of input data>
FIG. 2 (2) is an example of correcting the hydraulic conductivity of input data. As shown in this figure, first, in steps S201 and S202, the above-described input data (data sets 1 and 2) are prepared.

次に、上記のアルゴリズムに基づいて、透水係数を補正するプログラムを実行する(ステップS203)。これにより、透水係数が補正されたFEM入力データが得られる(ステップS204)。また、点源列の周りの要素の透水係数の補正データが得られる(ステップS212)。   Next, a program for correcting the hydraulic conductivity is executed based on the above algorithm (step S203). Thereby, FEM input data in which the hydraulic conductivity is corrected is obtained (step S204). In addition, correction data for the hydraulic conductivity of the elements around the point source array is obtained (step S212).

次に、通常のFEM解析プログラムを実行する。この場合、まず、上記のデータセット1、2、FEM入力データを読み込む(ステップS205)。次に、FEM連立方程式を構築し(ステップS206)、解を求める(ステップS207)。次に、流速ベクトルを算出する等の後処理を行い(ステップS208)、結果を出力する(ステップS209)。   Next, a normal FEM analysis program is executed. In this case, first, the data sets 1 and 2 and FEM input data are read (step S205). Next, FEM simultaneous equations are constructed (step S206), and a solution is obtained (step S207). Next, post-processing such as calculating a flow velocity vector is performed (step S208), and the result is output (step S209).

その後、要素の透水係数の補正データを用いて、流速ベクトル等の透水係数に関わる物理量の逆補正プログラムを実行すると(ステップS211)、逆補正後の物理量の算出結果が得られる(S213)。このようにすれば、要素分割の方法に関わらず、解析精度の高い解析結果を得ることができる。   Thereafter, when the physical quantity inverse correction program related to the hydraulic conductivity such as the flow velocity vector is executed using the correction data of the hydraulic conductivity of the element (step S211), the calculation result of the physical quantity after the reverse correction is obtained (S213). In this way, an analysis result with high analysis accuracy can be obtained regardless of the element division method.

(実施例2)
次に、本発明の実施例2を説明する。
上記のアルゴリズムの具体的な手順としては、図3に示すようなコンピュータプログラム用のフローチャートを利用可能である。以下、これらの処理フローについて説明する。
(Example 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
As a specific procedure of the above algorithm, a flowchart for a computer program as shown in FIG. 3 can be used. Hereinafter, these processing flows will be described.

図3に示すように、まず、上記のデータセット1、2を読み込む(ステップS301)。次に、井戸番号iwを1〜井戸本数nwまで以下のステップS302〜S313の処理を繰り返す。   As shown in FIG. 3, first, the data sets 1 and 2 are read (step S301). Next, the following steps S302 to S313 are repeated from the well number iw to 1 to the number of wells nw.

ステップS302において、井戸iwを構成する各井戸節点の占有長さDwを算出する。次に、各井戸の井戸節点番号inwを1〜井戸節点数nnwまで以下のステップS303〜S311の処理を繰り返す。ここで、要素番号ieを1〜全要素数neまでステップS303〜S308の処理を繰り返す。 In step S302, it calculates the occupied length D w of the well nodes constituting a well iw. Next, the processes of steps S303 to S311 below are repeated from the well node number inw of each well to 1 to the number of well nodes nnw. Here, the processing of steps S303 to S308 is repeated from element number ie to 1 to the total number of elements ne.

ステップS303において、要素ieは井戸節点inwの連結要素か否かを判定する。連結要素の場合はステップS304に進み(Yes)、連結要素ではない場合は次の要素について判定する(No)。次に、ステップS304において、井戸節点inwに連結している要素ieを連結要素の集合Ewとして記憶する。次に、ステップS305において、要素ieは井戸節点inwの前後の井戸節点にも連結しているか否かを判定する。この結果、要素が井戸節点inwのみに連結している場合は、上記の式(8)より流量値を計算する(ステップS305)。一方、要素が井戸節点inwの前後のいずれかに連結している場合は、上記の式(12)より流量値を計算する(ステップS307)。計算後、要素ieの構成節点のうち、井戸節点以外の節点を井戸節点inwの至近節点の集合Nwとして記憶する(ステップS308)。   In step S303, it is determined whether the element ie is a connected element of the well node inw. If it is a connected element, the process proceeds to step S304 (Yes), and if it is not a connected element, the next element is determined (No). Next, in step S304, the element ie connected to the well node inw is stored as a set Ew of connected elements. Next, in step S305, it is determined whether the element ie is also connected to the well nodes before and after the well node inw. As a result, when the element is connected only to the well node inw, the flow rate value is calculated from the above equation (8) (step S305). On the other hand, when the element is connected to any one of before and after the well node inw, the flow rate value is calculated from the above equation (12) (step S307). After the calculation, the nodes other than the well node among the constituent nodes of the element ie are stored as a set Nw of the closest nodes of the well node inw (step S308).

次に、Nwを利用して井戸節点inwとその至近節点群の距離を計算し(ステップS309)、上記の式(19)または式(20)により平均的な距離を計算する(ステップS310)。そして、上記の式(17)により井戸節点inwでの補正後透水係数を計算し記憶する(ステップS311)。   Next, the distance between the well node inw and its nearest node group is calculated using Nw (step S309), and the average distance is calculated using the above equation (19) or equation (20) (step S310). Then, the corrected hydraulic conductivity at the well node inw is calculated and stored by the above equation (17) (step S311).

次に、各井戸の井戸節点番号inwを1〜井戸節点数nnwまで、井戸節点inwに関するEwを利用して要素が連結する井戸節点数me wを数える処理を繰り返す(ステップS312)。続いて、要素番号ieを1〜全要素数neまで、me wがゼロでない場合、上記の式(21)、式(22)、式(23)のいずれかで補正後透水係数を計算する処理を繰り返す(ステップS313)。この結果、要素の補正後透水係数データが得られる(ステップS314)。 Next, the well node numbers INW each well to 1 well clause number nnw, it repeats the processing of counting the wells clause number m e w connecting element utilizing Ew regarding wells node INW (step S312). Subsequently, the element number ie. 1 to up to the total number of elements ne, if m e w is not zero, the above equation (21), equation (22), calculates the corrected permeability in any of the formulas (23) The process is repeated (step S313). As a result, the corrected hydraulic conductivity data of the element is obtained (step S314).

(本発明の効果の検証)
[均等四面体要素で分割した場合]
図4に示すように、解析領域を多数の均等四面体要素で分割した検証モデルについて有限要素法による数値解析を実施して、その結果を本発明の数値解析方法(実施例)と従来のFEMによる数値解析方法(比較例)とで比較した。検証モデルの井戸の半径rw =0.05m、井戸中心からの距離R=60mとした。また、r=rwにおいてφw^=100m(井戸の全水頭値)とし、r=60mにおいてφR^=0m(距離Rの位置における全水頭値)とした。図4に示すように、厳密解と実施例はよく一致しており、紙面上では重なって区別できない部分もあるが、比較例は両者から離れていることがわかる。
(Verification of the effect of the present invention)
[When divided by equal tetrahedron elements]
As shown in FIG. 4, a numerical analysis by a finite element method is performed on a verification model in which an analysis region is divided by a large number of uniform tetrahedron elements, and the result is obtained as a numerical analysis method (example) of the present invention and a conventional FEM. Comparison was made with the numerical analysis method (comparative example). In the verification model, the radius of the well r w = 0.05 m and the distance from the well center R = 60 m. Further, the at r = r w φ w ^ = 100m ( total hydraulic head value of the well), and the r = 60m φ R ^ = a 0 m (total hydraulic head value at the position of the distance R). As shown in FIG. 4, the exact solution and the example are in good agreement, and there are portions that cannot be distinguished by overlapping on the paper surface, but it can be seen that the comparative example is far from both.

図5(1)に示すように、比較例の場合には、全節点位置での解析結果を示すプロットが厳密解から乖離しており、バラツキも大きいことがわかる。井戸の流量QFEM(数値解析結果の流量)についても、Qexact(厳密解の流量)の1.38倍の結果となっており、厳密解から乖離していることがわかる。 As shown in FIG. 5A, in the case of the comparative example, it can be seen that the plots indicating the analysis results at all the node positions are deviated from the exact solution, and the variation is large. The flow rate of well Q FEM (flow rate of numerical analysis result) is 1.38 times the result of Q exact (flow rate of exact solution), and it can be seen that there is a deviation from the exact solution.

図5(2)に示すように、実施例の場合には、全節点位置での解析結果を示すプロットは厳密解とよく一致しており、バラツキも小さいことがわかる。井戸の流量QFEM(数値解析結果の流量)についても、Qexact(厳密解の流量)の0.99倍となっており、厳密解に非常に近いことがわかる。 As shown in FIG. 5 (2), in the case of the example, it can be seen that the plot showing the analysis results at all the node positions is in good agreement with the exact solution and the variation is small. The well flow rate Q FEM (flow rate of the numerical analysis result) is also 0.99 times Q exact (flow rate of the exact solution), which indicates that it is very close to the exact solution.

[不均等四面体要素で分割した場合]
図6に示すような不均等四面体要素分割による検証モデルについて実施例と比較例とで解析結果を比較した。境界条件は図4の検証モデルと同じである。図6に示すように、厳密解と実施例はよく一致しており、紙面上では重なって区別できない部分もあるが、比較例は両者から離れていることがわかる。なお、中心部下方の荒い連結要素で等値線が奇異な分布を示しているのは、等値線を要素内で線形補間して描いているためである。
[When dividing by non-uniform tetrahedron elements]
The analysis result was compared with the Example and the comparative example about the verification model by non-uniform tetrahedral element division as shown in FIG. The boundary conditions are the same as in the verification model of FIG. As shown in FIG. 6, the exact solution and the example are in good agreement, and there are portions that cannot be distinguished by overlapping on the paper surface, but it can be seen that the comparative example is far from both. The reason why the isolines are strangely distributed in the rough connected elements below the center is that the isolines are drawn by linear interpolation within the elements.

図7(1)に示すように、比較例の場合には、全節点位置での解析結果を示すプロットが厳密解から乖離しており、バラツキも大きいことがわかる。井戸の流量の比QFEM(数値解析結果の流量)についても、Qexact(厳密解の流量)の1.66倍の結果となっており、厳密解から乖離していることがわかる。 As shown in FIG. 7A, in the case of the comparative example, it can be seen that the plot showing the analysis results at all the node positions deviates from the exact solution, and the variation is large. The well flow rate ratio Q FEM (flow rate of the numerical analysis result) is 1.66 times the Q exact (flow rate of the exact solution), which shows that it is deviated from the exact solution.

図7(2)に示すように、実施例の場合には、全節点位置での解析結果を示すプロットは厳密解とよく一致しており、バラツキも小さいことがわかる。井戸の流量QFEM(数値解析結果の流量)についても、Qexact(厳密解の流量)の0.98倍となっており、厳密解に非常に近いことがわかる。 As shown in FIG. 7 (2), in the case of the example, it can be seen that the plots indicating the analysis results at all the node positions are in good agreement with the exact solution and the variation is small. The flow rate Q FEM (flow rate of the numerical analysis result) of the well is also 0.98 times Q exact (the flow rate of the exact solution), which indicates that it is very close to the exact solution.

[均等六面体要素で分割した場合]
図8に示すような均等六面体要素分割による検証モデルについて実施例と比較例とで解析結果を比較した。境界条件は図4の検証モデルと同じである。図8に示すように、厳密解と実施例はよく一致しており、紙面上では重なって区別できない部分もあるが、比較例は両者から離れていることがわかる。
[When divided by equal hexahedron elements]
The analysis result was compared with the Example and the comparative example about the verification model by equal hexahedron element division | segmentation as shown in FIG. The boundary conditions are the same as in the verification model of FIG. As shown in FIG. 8, the exact solution and the example are in good agreement, and there are portions that cannot be distinguished by overlapping on the paper surface, but it can be seen that the comparative example is far from both.

図9(1)に示すように、比較例の場合には、全節点位置での解析結果を示すプロットが厳密解から乖離しており、バラツキも大きいことがわかる。井戸の流量QFEM(数値解析結果の流量)についても、Qexact(厳密解の流量)の1.32倍の結果となっており、厳密解から乖離していることがわかる。 As shown in FIG. 9 (1), in the case of the comparative example, it can be seen that the plots indicating the analysis results at all the node positions are deviated from the exact solution, and the variation is large. The flow rate of well Q FEM (flow rate of numerical analysis result) is 1.32 times the result of Q exact (flow rate of exact solution), which shows that it is deviated from the exact solution.

図9(2)に示すように、実施例の場合には、全節点位置での解析結果を示すプロットは厳密解とよく一致しており、バラツキも小さいことがわかる。井戸の流量QFEM(数値解析結果の流量)についても、Qexact(厳密解の流量)の1.01倍となっており、厳密解に非常に近いことがわかる。 As shown in FIG. 9 (2), in the case of the example, it can be seen that the plot showing the analysis results at all the node positions is in good agreement with the exact solution and the variation is small. The flow rate Q FEM (flow rate of the numerical analysis result) of the well is 1.01 times Q exact (the flow rate of the exact solution), which is very close to the exact solution.

[不均等五面体要素で分割した場合]
図10に示すような不均等五面体要素分割による検証モデルについて実施例と比較例とで解析結果を比較した。境界条件は図4の検証モデルと同じである。図10に示すように、厳密解と実施例はよく一致しており、紙面上では重なって区別できない部分もあるが、比較例は両者から離れていることがわかる。
[When dividing by non-uniform pentahedron elements]
The analysis results were compared between the example and the comparative example for the verification model based on the uneven pentahedral element division as shown in FIG. The boundary conditions are the same as in the verification model of FIG. As shown in FIG. 10, the exact solution and the example are in good agreement, and there are portions that cannot be distinguished by overlapping on the paper surface, but it can be seen that the comparative example is far from both.

図11(1)に示すように、比較例の場合には、全節点位置での解析結果を示すプロットが厳密解から乖離しており、バラツキも大きいことがわかる。井戸の流量QFEM(数値解析結果の流量)についても、Qexact(厳密解の流量)の1.53倍の結果となっており、厳密解から乖離していることがわかる。 As shown in FIG. 11 (1), in the case of the comparative example, it can be seen that the plots indicating the analysis results at all the node positions are deviated from the exact solution, and the variation is large. The flow rate of well Q FEM (flow rate of numerical analysis result) is 1.53 times the result of Q exact (flow rate of exact solution), and it can be seen that there is a deviation from the exact solution.

図11(2)に示すように、実施例の場合には、全節点位置での解析結果を示すプロットは厳密解とよく一致しており、バラツキも小さいことがわかる。井戸の流量QFEM(数値解析結果の流量)についても、Qexact(厳密解の流量)の0.94倍となっており、厳密解に近いことがわかる。なお、この実施例の場合には、四面体分割の場合に比べるとバラツキが大きいが、これは故意に要素形状をゆがめた影響と考えられる。 As shown in FIG. 11 (2), in the case of the example, it can be seen that the plots showing the analysis results at all the node positions are in good agreement with the exact solution and the variation is small. The flow rate Q FEM (flow rate of the numerical analysis result) of the well is 0.94 times Q exact (the flow rate of the exact solution), and it can be seen that it is close to the exact solution. In this embodiment, the variation is larger than in the case of the tetrahedron division, but this is considered to be an effect of intentionally distorting the element shape.

[不均等六面体要素で分割した場合]
図12に示すような不均等六面体要素分割による検証モデルについて実施例と比較例とで解析結果を比較した。境界条件は図4の検証モデルと同じである。図12に示すように、厳密解と実施例はよく一致しており、紙面上では重なって区別できない部分もあるが、比較例は両者から離れていることがわかる。
[When dividing by non-uniform hexahedral elements]
The analysis results of the verification model based on the uneven hexahedral element division as shown in FIG. 12 were compared between the example and the comparative example. The boundary conditions are the same as in the verification model of FIG. As shown in FIG. 12, the exact solution and the example are in good agreement, and there are portions that cannot be distinguished by overlapping on the paper surface, but it can be seen that the comparative example is far from both.

図13(1)に示すように、比較例の場合には、全節点位置での解析結果を示すプロットが厳密解から乖離しており、バラツキも大きいことがわかる。井戸の流量QFEM(数値解析結果の流量)についても、Qexact(厳密解の流量)の1.44倍の結果となっており、厳密解から乖離していることがわかる。 As shown in FIG. 13 (1), in the case of the comparative example, it can be seen that the plots indicating the analysis results at all the node positions deviate from the exact solution, and the variation is large. The flow rate of well Q FEM (flow rate of numerical analysis result) is 1.44 times the result of Q exact (flow rate of exact solution).

図13(2)に示すように、実施例の場合には、全節点位置での解析結果を示すプロットは厳密解とよく一致しており、バラツキも小さいことがわかる。井戸の流量QFEM(数値解析結果の流量)についても、Qexact(厳密解の流量)の0.99倍となっており、厳密解に近いことがわかる。なお、この実施例の場合には、四面体分割の場合に比べるとバラツキが大きいが、これは故意に要素形状をゆがめた影響と考えられる。 As shown in FIG. 13 (2), in the case of the example, it can be seen that the plot showing the analysis results at all the node positions is in good agreement with the exact solution and the variation is small. The flow rate Q FEM (flow rate of numerical analysis result) of the well is also 0.99 times Q exact (flow rate of exact solution), and it can be seen that it is close to the exact solution. In this embodiment, the variation is larger than in the case of the tetrahedron division, but this is considered to be an effect of intentionally distorting the element shape.

したがって、本実施例によれば、有限要素法による任意分割のメッシュを用いた地下水流動解析において、注水/揚水孔を点源列でモデル化しても孔周辺の流動場を精度よく解析できる。このため、孔間透水試験に基づく地盤岩盤の透水係数の同定において、本実施例を適用すれば、信頼できる結果が得られる。   Therefore, according to the present embodiment, in the groundwater flow analysis using an arbitrarily divided mesh by the finite element method, the flow field around the hole can be analyzed with high accuracy even if the water injection / pumping hole is modeled by a point source sequence. For this reason, if the present Example is applied in the identification of the permeability coefficient of the ground rock based on the permeability test between holes, a reliable result will be obtained.

上記の実施の形態では、地下水の浸透流問題に適用する場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限るものではなく、浸透流問題に限らず、同じ偏微分方程式で記述可能な熱伝導問題、拡散問題等にも転用可能である。   In the above embodiment, the case of applying to the osmotic flow problem of groundwater has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and is not limited to the osmotic flow problem, and heat conduction that can be described by the same partial differential equation. Can be diverted to problems, diffusion problems, etc.

以上説明したように、本発明に係る数値解析装置によれば、物理現象を有限要素法で数値解析するための装置であって、節点列でモデル化された点源部の周りの解析領域を有限個の要素に分割して、解析領域の物理量を有限要素法を用いて数値解析する解析手段と、点源部の周りの所定の要素の物理特性を補正する補正手段と、補正手段で補正した物理特性を用いて解析手段で数値解析して得られる物理量と、補正手段で補正する前の物理特性とに基づいて、他の物理量を算出する算出手段とを備えるので、要素分割の方法に関わらず、点源モデルの解析精度を維持向上することができる。   As described above, the numerical analysis device according to the present invention is a device for numerical analysis of a physical phenomenon by a finite element method, and an analysis region around a point source unit modeled by a nodal sequence is obtained. Dividing into a finite number of elements and analyzing the physical quantity in the analysis area using the finite element method, correcting means correcting the physical characteristics of the predetermined elements around the point source, and correcting by the correcting means The method of element division is provided with a calculation means for calculating other physical quantities based on the physical quantity obtained by numerical analysis by the analysis means using the physical characteristics and the physical characteristics before correction by the correction means. Regardless, the analysis accuracy of the point source model can be maintained and improved.

また、本発明に係る他の数値解析装置によれば、補正手段は、点源部の周りの所定の要素の節点の物理量を一定値と仮定して、点源部の周りの所定の要素の物理特性を補正するので、物理特性を効率的に補正することができる。   According to another numerical analysis apparatus of the present invention, the correction means assumes that the physical quantity of the node of the predetermined element around the point source unit is a constant value, and determines the predetermined element around the point source unit. Since the physical characteristics are corrected, the physical characteristics can be corrected efficiently.

また、本発明に係る他の数値解析装置によれば、解析手段は、節点列でモデル化された注水/揚水井の周りの地下水流動を数値解析するものであり、補正手段は、注水/揚水井の節点列の周りの節点群の全水頭値がそれらの平均的な値に等しいと仮定して、注水/揚水井の節点列に連結する要素の透水係数を補正するものであり、算出手段は、解析結果である全水頭分布に、補正する前の透水係数を適用して流速を算出するものであるので、節点列でモデル化された注水/揚水井の周りの地下水の浸透流解析の精度を維持向上することができる。   Further, according to another numerical analysis apparatus according to the present invention, the analysis means numerically analyzes the groundwater flow around the water injection / pumping well modeled by the nodal sequence, and the correction means includes the water injection / pumping water. Assuming that the total head value of the nodes around the well node sequence is equal to their average value, the hydraulic conductivity of the elements connected to the water injection / pump well node sequence is corrected, and the calculation means Is to calculate the flow velocity by applying the permeability coefficient before correction to the total water head distribution, which is the analysis result. Therefore, the infiltration flow analysis of the groundwater around the water injection / pumping well modeled by the node sequence The accuracy can be maintained and improved.

また、本発明に係る数値解析方法によれば、物理現象を有限要素法で数値解析するための方法であって、節点列でモデル化された点源部の周りの解析領域を有限個の要素に分割して、解析領域の物理量を有限要素法を用いて数値解析する解析ステップと、点源部の周りの所定の要素の物理特性を補正する補正ステップと、補正ステップで補正した物理特性を用いて解析ステップで数値解析して得られる物理量と、補正ステップで補正する前の物理特性とに基づいて、他の物理量を算出する算出ステップとを備えるので、要素分割の方法に関わらず、点源モデルの解析精度を維持向上することができる。   The numerical analysis method according to the present invention is a method for numerical analysis of a physical phenomenon by a finite element method, wherein an analysis region around a point source unit modeled by a nodal sequence is limited to a finite number of elements. The analysis step of numerically analyzing the physical quantity of the analysis region using the finite element method, the correction step of correcting the physical characteristics of a predetermined element around the point source unit, and the physical characteristics corrected in the correction step Using a physical quantity obtained by numerical analysis in the analysis step and a calculation step for calculating another physical quantity based on the physical characteristics before correction in the correction step. The analysis accuracy of the source model can be maintained and improved.

また、本発明に係る他の数値解析方法によれば、補正ステップは、点源部の周りの所定の要素の節点の物理量を一定値と仮定して、点源部の周りの所定の要素の物理特性を補正するので、物理特性を効率的に補正することができる。   According to another numerical analysis method of the present invention, the correction step assumes that the physical quantity of the node of the predetermined element around the point source unit is a constant value, and the predetermined element around the point source unit is corrected. Since the physical characteristics are corrected, the physical characteristics can be corrected efficiently.

また、本発明に係る他の数値解析方法によれば、解析ステップは、節点列でモデル化された注水/揚水井の周りの地下水流動を数値解析するものであり、補正ステップは、注水/揚水井の節点列の周りの節点群の全水頭値がそれらの平均的な値に等しいと仮定して、注水/揚水井の節点列に連結する要素の透水係数を補正するものであり、算出ステップは、解析結果である全水頭分布に、補正する前の透水係数を適用して流速を算出するものであるので、節点列でモデル化された注水/揚水井の周りの地下水の浸透流解析の精度を維持向上することができる。   Further, according to another numerical analysis method according to the present invention, the analysis step numerically analyzes the groundwater flow around the water injection / pumping well modeled by the node sequence, and the correction step includes water injection / pumping. Assuming that the total head value of the nodes around the well node sequence is equal to their average value, the hydraulic conductivity of the elements connected to the node sequence of the water injection / pump well is corrected and the calculation step Is to calculate the flow velocity by applying the permeability coefficient before correction to the total water head distribution, which is the analysis result. Therefore, the infiltration flow analysis of the groundwater around the water injection / pumping well modeled by the node sequence The accuracy can be maintained and improved.

また、本発明に係る数値解析プログラムによれば、上述した数値解析方法をコンピュータに実行させるので、上述した数値解析方法をコンピュータを用いて効率的に実行することができる。   Moreover, according to the numerical analysis program according to the present invention, since the computer executes the numerical analysis method described above, the numerical analysis method described above can be efficiently executed using the computer.

以上のように、本発明に係る数値解析装置、数値解析方法、数値解析プログラムは、偏微分方程式で記述可能な熱伝導問題、拡散問題等を有限要素解析するのに有用であり、特に、要素分割の方法に関わらず、点源モデルの解析精度を維持向上するのに適している。   As described above, the numerical analysis device, the numerical analysis method, and the numerical analysis program according to the present invention are useful for finite element analysis of heat conduction problems and diffusion problems that can be described by partial differential equations. Regardless of the division method, it is suitable for maintaining and improving the analysis accuracy of the point source model.

Claims (7)

物理現象を有限要素法で数値解析するための装置であって、
節点列でモデル化された点源部の周りの解析領域を有限個の要素に分割して、解析領域の物理量を有限要素法を用いて数値解析する解析手段と、
点源部の周りの所定の要素の物理特性を補正する補正手段と、
補正手段で補正した物理特性を用いて解析手段で数値解析して得られる物理量と、補正手段で補正する前の物理特性とに基づいて、他の物理量を算出する算出手段とを備えることを特徴とする数値解析装置。
An apparatus for numerical analysis of physical phenomena by the finite element method,
An analysis means for dividing the analysis region around the point source section modeled by the node sequence into a finite number of elements, and analyzing the physical quantity of the analysis region using the finite element method;
Correction means for correcting physical characteristics of a predetermined element around the point source unit;
It comprises a calculation means for calculating another physical quantity based on a physical quantity obtained by numerical analysis by an analysis means using a physical characteristic corrected by a correction means and a physical characteristic before correction by a correction means. Numerical analysis device.
補正手段は、点源部の周りの所定の要素の節点の物理量を一定値と仮定して、点源部の周りの所定の要素の物理特性を補正することを特徴とする請求項1に記載の数値解析装置。   The correction means corrects the physical characteristics of the predetermined element around the point source unit on the assumption that the physical quantity of the node of the predetermined element around the point source unit is a constant value. Numerical analysis device. 解析手段は、節点列でモデル化された注水/揚水井の周りの地下水流動を数値解析するものであり、
補正手段は、注水/揚水井の節点列の周りの節点群の全水頭値がそれらの平均的な値に等しいと仮定して、注水/揚水井の節点列に連結する要素の透水係数を補正するものであり、
算出手段は、解析結果である全水頭分布に、補正する前の透水係数を適用して流速を算出するものであることを特徴とする請求項1または2に記載の数値解析装置。
The analysis means is to numerically analyze the groundwater flow around the water injection / pump wells modeled by the node sequence.
The correction means corrects the hydraulic conductivity of the elements connected to the node sequence of the water injection / pump well, assuming that the total head values of the nodes around the node sequence of the water injection / pump well are equal to their average value. Is what
The numerical analysis device according to claim 1 or 2, wherein the calculation means calculates a flow velocity by applying a permeability coefficient before correction to the total head distribution as an analysis result.
物理現象を有限要素法で数値解析するための方法であって、
節点列でモデル化された点源部の周りの解析領域を有限個の要素に分割して、解析領域の物理量を有限要素法を用いて数値解析する解析ステップと、
点源部の周りの所定の要素の物理特性を補正する補正ステップと、
補正ステップで補正した物理特性を用いて解析ステップで数値解析して得られる物理量と、補正ステップで補正する前の物理特性とに基づいて、他の物理量を算出する算出ステップとを備えることを特徴とする数値解析方法。
A method for numerical analysis of a physical phenomenon by a finite element method,
An analysis step of dividing the analysis region around the point source part modeled by the node sequence into a finite number of elements and numerically analyzing the physical quantity of the analysis region using the finite element method;
A correction step for correcting physical characteristics of a predetermined element around the point source unit;
A calculation step of calculating another physical quantity based on a physical quantity obtained by numerical analysis in the analysis step using the physical characteristic corrected in the correction step and a physical characteristic before correction in the correction step is provided. Numerical analysis method.
補正ステップは、点源部の周りの所定の要素の節点の物理量を一定値と仮定して、点源部の周りの所定の要素の物理特性を補正することを特徴とする請求項4に記載の数値解析方法。   The correction step corrects the physical characteristics of the predetermined element around the point source unit, assuming that the physical quantity of the node of the predetermined element around the point source unit is a constant value. Numerical analysis method. 解析ステップは、節点列でモデル化された注水/揚水井の周りの地下水流動を数値解析するものであり、
補正ステップは、注水/揚水井の節点列の周りの節点群の全水頭値がそれらの平均的な値に等しいと仮定して、注水/揚水井の節点列に連結する要素の透水係数を補正するものであり、
算出ステップは、解析結果である全水頭分布に、補正する前の透水係数を適用して流速を算出するものであることを特徴とする請求項4または5に記載の数値解析方法。
The analysis step is a numerical analysis of the groundwater flow around the water injection / pump wells modeled by the node sequence.
The correction step corrects the hydraulic conductivity of the elements connected to the water injection / pump well column array, assuming that the total head values of the nodes around the water injection / pump well column are equal to their average value. Is what
6. The numerical analysis method according to claim 4, wherein the calculating step calculates a flow velocity by applying a permeability coefficient before correction to the total head distribution as an analysis result.
請求項4〜6のいずれか一つに記載の数値解析方法をコンピュータに実行させることを特徴とする数値解析プログラム。   A numerical analysis program for causing a computer to execute the numerical analysis method according to any one of claims 4 to 6.
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山田俊子,櫻井英行,鈴木誠: "注水/揚水孔の簡易有限要素モデルのコード検証", 土木学会論文集C(地圏工学), vol. 73, no. 4, JPN6022012270, 2017, pages 450 - 459, ISSN: 0004741995 *

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