基于FLUENT的砼重力壩壩基防滲排水方案效果優(yōu)化研究.pdf

1、水工建筑物同其它建筑物不一樣的地方，除要考慮地基的穩(wěn)定及變形外，還要考慮滲流問題，做好對滲流的控制是非常重要的工作。壩基防滲很多均選取防滲和排水互相結(jié)合的滲控處理方法，與“前堵后排”的滲控理念相符合，所以排水系統(tǒng)與防滲帷幕是壩基滲控問題中不可或缺的搭配組合。
　　 排水孔幕與防滲帷幕的物理參數(shù)比較多，大多數(shù)條件下均是基于具體的工程地質(zhì)條件及相應(yīng)的水文條件的情況，或是比對現(xiàn)有的工程實(shí)例并根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行各物理參數(shù)的確定。相對在工

2、程地質(zhì)方面以及水文地質(zhì)的具體情況不復(fù)雜的中、低壩來說，運(yùn)用以往的經(jīng)驗(yàn)來對地基進(jìn)行處理基本均可符合工程要求;但是對于地質(zhì)情況較為復(fù)雜、壩高也較高、而安全等級相對較高的工程，就要用其它的措施來對其來計(jì)算和分析。許多對滲流控制進(jìn)行研究的學(xué)者專家運(yùn)用電模擬法、解析法等方法研究過排水孔及防滲帷幕的在不同的物理參數(shù)下對壩基滲流場產(chǎn)生的影響效果。在前人研究的基礎(chǔ)上，本文利用計(jì)算流體力學(xué)的Fluent軟件研究流體在重力壩壩基的多孔介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)方式，以分

3、析防滲帷幕以及排水孔幕物理參數(shù)的改變對壩基滲流場的影響。
　　 本文選取半無限深的地下滲流場作為例子來對其進(jìn)行數(shù)值模擬，與由理論計(jì)算所求得的解析解相互對比，論證了應(yīng)用Fluent對孔介質(zhì)區(qū)域進(jìn)行數(shù)值模擬以求解壩基滲流場的方式是比較行得通的。通過模擬計(jì)算分析排水孔和帷幕各設(shè)計(jì)參數(shù)對壩基的滲流場影響的規(guī)律，以找出較優(yōu)的“前堵后排”的滲流控制原則，本文分別對僅設(shè)置防滲帷幕及僅有排水孔時(shí)的單因素變化及兩者組合的情況下，帷幕和排水深度不同

4、時(shí)互相組合時(shí)的壩基滲流場進(jìn)行了具體的數(shù)值模擬分析，應(yīng)用后處理軟件輸出模擬結(jié)果。本文以混凝土重力壩為例對壩基巖層各向均質(zhì)同性條件的壩基，確定了帷幕深度、位置、厚度和排水孔深度、間距、孔徑不同時(shí)重力壩壩基滲流量以及揚(yáng)壓力的分布變化情況（其中在對帷幕深度作用因素分析的時(shí)候，也對其在壩基均質(zhì)各向異性的情況進(jìn)行了分析）。并確定了帷幕與排水孔兩者相互搭配時(shí)和各種深度搭配情況下的滲流場的分布規(guī)律情況，對于不同類型的地質(zhì)條件以及實(shí)際工程的需求給出了怎樣