基于有限體積法的砼重力壩壩基防滲排水措施分析研究.pdf

1、混凝土重力壩是一種古典而又實用的壩型,它靠自身的重力來維持穩(wěn)定,與其他建筑物不同,它的建設(shè)除了要考慮地基強度和變形等一般性問題外還要特別考慮水的滲漏問題,做好滲流控制這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)。據(jù)壩工建設(shè)資料統(tǒng)計,壩基的滲漏問題大多采用防滲與排水兩種有效的辦法綜合治理,即符合“前堵后排”的滲控原則,所以防滲帷幕和排水系統(tǒng)是壩基滲控措施中不可缺少的組合體。防滲帷幕和排水孔幕的物理參數(shù)較多,很多情況下都是根據(jù)水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件,或根據(jù)經(jīng)驗公式和參照已

2、有工程實例選取。對于水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件簡單的中、低壩而言,這種方法一般均能滿足工程要求,對于壩高較高、地質(zhì)條件復(fù)雜、安全等級比較高的工程而言不能純粹地依靠經(jīng)驗系數(shù)來解決問題。國內(nèi)外的眾多滲流控制方面的專家采用解析法、電模擬法等理論和試驗分析方法研究了帷幕和排水孔的物理參數(shù)對滲流場的影響,但是采用基于有限體積法的數(shù)值模擬程序進(jìn)行滲流計算的相關(guān)研究并不多見。本文嘗試用計算流體力學(xué)的Fluent軟件研究壩基多孔介質(zhì)中流體的流動規(guī)律,探尋防

3、滲帷幕和排水孔幕的物理參數(shù)對壩基滲流場的影響規(guī)律。
　　 本文在滲流理論的基礎(chǔ)上介紹有限體積法并引出Fluent數(shù)值模擬程序。以半無限深簡單地下輪廓線的滲流場為算例進(jìn)行數(shù)值模擬計算,通過和理論分析法得到的解析解比對,證實了Fluent數(shù)值模擬程序多孔介質(zhì)模塊求解壩基滲流場的準(zhǔn)確性。為了探尋帷幕和排水孔幕各個物理因素對壩基滲流場的影響規(guī)律,找出相對合理的“前堵后排”滲流控制策略,文章對只有帷幕時和只有排水孔時的單因素作用以及二者聯(lián)