Phân tích dòng thấm sử dụng môi trường ngẫu nhiên qua đập đất đá và bằng phương pháp phần tử hữu hạn

Bài báo này trình bày việc phân tích dòng thấm phát sinh trong ba loại đập đất được sử dụng phổ biến (đập đồng chất, đập có lõi giữa chống thấm và đập có lõi nghiêng chống thấm), trong đó hệ số thấm của đất đắp đập được xem xét có tính chất phân bố ngẫu nhiên theo không gian. Nghiên cứu tập trung đánh giá hai đại lượng quan trọng trong bài toán thấm là tổng lưu lượng thấm qua đập và gradient thấm. Cụ thể hơn, phương trình thấm qua đập đất được giải bằng phương pháp phần tử hữu hạn thông qua phần mềm tính thấm phổ biến hiện nay là SEEP/W. Hệ số thấm được phát sinh ngẫu nhiên thông qua hàm mật độ xác suất với giá trị trung bình và hệ số biến thiên tương ứng. Việc phát sinh giá trị ngẫu nhiên được mã hóa thông qua ngôn ngữ C# và được tích hợp vào SEEP/W. Tiếp theo, Mô phỏng Monte Carlo được sử dụng kết hợp với các công cụ thống kê để tổng hợp và đánh giá kết quả. Các kết quả này được so sánh với các kết quả được tính toán từ phương pháp tất định. Theo đó, trong cả ba loại đập, có đến 100 % khả năng lưu lượng tính toán tử phương pháp ngẫu nhiên lớn hơn lưu lượng tính toán từ phương pháp tất định. Trong khi đó, khoảng 50 % khả năng gradient thấm tính toán từ phương pháp ngẫu nhiên lớn hơn gradient thấm tính toán từ phương pháp tất định. Các phân bố tần suất của lưu lượng phù hợp với phân bố chuẩn, trong khi đó các phân bố tần suất của gradient thấm có xu hướng lệch phải.