考慮降雨作用的海堤滲流場模擬及監(jiān)控模擬研究.pdf

1、海堤的安全穩(wěn)定關(guān)乎到其保護范圍內(nèi)的生命財產(chǎn)安全，為了掌握海堤工程的實時安全狀態(tài)，建立科學有效的監(jiān)測模型具有重要意義。在眾多影響海堤安全穩(wěn)定的因素中，滲壓是評判海堤安全的重要指標。
　　海堤工程始終受到潮水位的作用，潮水位是影響滲壓分布的主要因素;同時，海堤還經(jīng)常遭受降雨的作用，因此降雨是影響滲壓分布的重要因素。在潮水位和降雨的共同作用下，海堤堤身內(nèi)長期處于飽和—非飽和非穩(wěn)定滲流狀態(tài)，十分容易導致海堤的滲透破壞和岸坡失穩(wěn)。為及時掌握

2、海堤滲流場分布，有效監(jiān)控、分析特殊工作環(huán)境下海堤的安全穩(wěn)定，本文首先在分析、總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上，提出了一種形式簡單、精度較好的降雨入滲模式。其次，利用ANSYS熱分析模塊，以潮水位和降雨分別作為水頭邊界條件和流量邊界條件，模擬計算海堤滲流場分布。利用ANSYS參數(shù)化設(shè)計語言編寫海堤非穩(wěn)定滲流場分析程序，分析過程中，根據(jù)前次有限元迭代計算結(jié)果調(diào)整自由面、溢出點，并由基質(zhì)吸力修正非飽和區(qū)滲透系數(shù)。再次，分別進行了不考慮研究時段內(nèi)降雨入滲時

3、滲壓計算、考慮潮水位和降雨共同作用下海堤滲流場的模擬分析，結(jié)果顯示:采用本文所述的降雨入滲模式時，有限元計算結(jié)果與實測數(shù)據(jù)吻合度良好。此外，在進行海堤非穩(wěn)定滲流場分析過程中發(fā)現(xiàn)，當采用不同時期的潮水位時，模擬滲流場逼近真實滲流場的速度差異較為明顯，因此，本文也對四類不同時期的初始潮水位對模擬滲流場逼近真實滲流場的速度進行了分析研究。
　　最后，根據(jù)監(jiān)測點處滲壓有限元計算，提取相應的水頭滲壓分量有限元結(jié)果和降雨滲壓分量有限元結(jié)果，以