Python软件在基坑降承压水模拟中的应用-杨喻声.pdf

Python 软件在基坑降承压水模拟中的应用 摘要：本文探讨了 Python 软件在基坑降承压水模拟中的应用，通过使用开源 Python 库 Flopy 模拟基坑降承压水作业，并与 Visual Modflow 软件的计算结果进行对比，验证了 Flopy 分析结果的准确性。基于 Python 软件建立了某基坑降承压水分析模型，模拟了普挖大底板和深坑开挖两阶段降水方案，并与生产性降水试验进行了对比。 关键词：基坑降水、Python 软件、承压水位、流量 Python 软件在基坑降承压水模拟中的应用 1. Flopy 简介 Flopy 是代尔夫特理工大学 Bakker 教授等编写的开源 Python 库，能够支持最新的 Modflow6、MT3D 等地下水计算程序。Flopy 可以结合 Numpy 和 Scipy 等进行参数化建模，利用 Matplotlib 绘图，借助 Paraview 实现可视化后处理，配合 Pytorch 等机器学习库实现数据挖掘及方案优化等，有力扩展地下水模拟的应用范围。 2. 验证算例 本文首先采用单井降水模型对比 Flopy 和 Visual Modflow 结果。选用上海某基坑水文地质参数，以上部潜水层简化为单层，采用典型黏土层参数。承压含水层⑦1-1、⑦1-2 和⑦2 的初始水头高度设为－4.5 m，潜水层的初始水头高度设为 0 m，模型四周对应设置常水头边界。考虑 500 m×500 m 模拟范围，单元间距 5 m。模拟分 2 个荷载步，第 1 荷载步为稳态模拟（1 d），构建场地初始水文地质状态，第二步为瞬态模拟（10 d），模拟单井抽水引起场地承压水位下降。模型中心布设 1 口降水井，抽水流量为 100 m³/d。 3. 基坑降承压水模拟 基于 Python 软件建立了某基坑降承压水分析模型，模拟了普挖大底板和深坑开挖两阶段降水方案，并与生产性降水试验进行了对比。结果表明，采用 Python 软件可以有效模拟基坑降承压水工况，相关方法可在未来推广应用。 4. 结论 本文探讨了 Python 软件在基坑降承压水模拟中的应用，验证了 Flopy 分析结果的准确性，并基于 Python 软件建立了某基坑降承压水分析模型，模拟了普挖大底板和深坑开挖两阶段降水方案。结果表明，采用 Python 软件可以有效模拟基坑降承压水工况，相关方法可在未来推广应用。