采用有限体积法进行闸坝地基渗流分析与防渗措施研究

论文题目: 采用有限体积法进行闸坝地基渗流分析与防渗措施研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 水力学及河流动力学

作者: 杨海英

导师: 陈刚,张志昌

关键词: 闸坝,渗流场,有限体积法,帷幕,排水孔,网格自适应

文献来源: 西安理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 地基渗流控制不当是导致闸坝发生渗流事故和破坏的重要原因,对闸坝地基进行渗流计算与分析具有十分重要的实际意义。近年来关于闸坝的渗流计算已不鲜见,但应用有限体积法进行渗流计算的相关报道并不多见。本文应用有限体积法,对闸坝地基的渗流与防渗工程措施进行了研究。本文首先介绍了有限体积法,并对程序进行了精确解的验证,回顾了砂砾石地基的渗流控制措施、原则及基本要求。在实际工程中,铺盖和防渗墙是泄冲闸及其它水工建筑物防渗经常采取的措施,二者的防渗效果和工程造价均有差别。本文结合金沙峡电站闸基防渗方案,对铺盖和防渗墙的组合问题进行了研究,得到了铺盖长度、防渗墙个数、防渗墙深度和防渗墙相对闸基的位置四个因素的最佳组合。帷幕和排水是混凝土重力坝坝基渗流控制的主要措施,本文分别针对只有帷幕和只有排水以及两者联合作用的情况进行了研究。只有主帷幕作用时,对于隔水层较深和隔水层较浅的情况,得到了帷幕的合理深度。对于隔水层较深的情况,还分析了帷幕的厚度和位置对于坝基渗流量和扬压力的影响。只有主排水作用时,得到了排水孔作用效果的决定因素,得出了排水孔的设置也应有一个合理深度的结论,还分析了排水孔孔径、间距对渗流量和扬压力的影响。对于二者联合作用的情况,分析了排水孔深度一定时,增加帷幕深度对渗流量和扬压力的影响。帷幕深度一定时,分析了排水孔深度的变化对渗流量和扬压力的影响。~一一一一一一一一一一J理里理夔本文对泄冲闸基底进行了排水孔失效二维计算、排水孔有效二维计算、排水孔有效三维计算和对排水孔处进行网格自适应的三维计算。结果表明,后两种方案由于计算模型准确,网格划分细密,计算结果比前两种方案可靠,且排水孔处网格的划分对于整个渗流场的计算具有十分重要的意义。对土坝和泄冲闸的结合部位渗流场进行了考虑土坝坝体渗流和不考虑土坝坝体渗流的两种方案的计算。对于前一种方案实现了整个渗流场的纵向和横向流态的计算。对于后一种方案,对排水孔处进行了网格自适应,大大增加了计算结果的可靠性。关键词:闸坝渗流场网格自适应有限体积法帷幕排水孔

论文目录:

主要符号表

1 绪论

1．1 研究的目的和意义

1．2 国内外研究成果综述

1．3 本文的研究内容

2 渗流基本理论

2．1 达西定律

2．2 裘布衣近似假定

2．3 渗流基本方程式

3 有限体积法与 Fluent软件

3．1 有限体积法基本原理

3．2 渗流微分方程式的离散

3．3 网格自适应化

3．4 Fluent程序介绍

4 砂砾石地基渗流分析与防渗措施研究

4．1 砂砾地基渗流控制措施与原则

4．2 金沙峡电站地基基本情况

4．3 铺盖与防渗墙优化组合研究

4．4 本章小结

5 重力坝地基渗流计算及防渗措施研究

5．1 帷幕作用的单因素分析

5．2 排水作用的单因素分析

5．3 二者联合作用

5．4 本章小节

6 闸坝渗流计算

6．1 闸基渗流场不同方案的计算

6．2 闸基渗流场不同工况的计算

6．3 泄冲闸、土坝结合部位的计算

6．4 本章小节

7 总结

7．1 研究总结

7．2 建议进一步研究的问题

致谢

参考文献

附录

发布时间: 2005-05-10

参考文献

[1].长江中下游堤防防渗墙截渗对地下水环境的影响研究[D]. 胡伏元.河海大学2003
[2].悬挂式防渗墙防渗效果的模拟试验研究[D]. 陈西安.河海大学2007
[3].土坝中水泥土防渗墙防渗效果分析及设计指标研究[D]. 王丹.山东大学2009
[4].液压卧倒闸坝的设计与应用[D]. 袁红根.南昌大学2018
[5].深厚覆盖层上土石坝防渗墙研究[D]. 路晓婷.兰州交通大学2017
[6].水泥土防渗墙无损检测方法的研究[D]. 康燕玲.天津大学2005
[7].防渗墙在洞庭湖堤防渗控技术中的应用与研究[D]. 张晓斌.湖南大学2008
[8].西霞院反调节水库大坝渗流稳定分析[D]. 彭英.长沙理工大学2013
[9].浑水渗流理论与坝基防渗研究[D]. 韩文涛.西安理工大学2006
[10].山区河谷深厚覆盖层多层结构坝基渗漏研究[D]. 黄安邦.成都理工大学2016

采用有限体积法进行闸坝地基渗流分析与防渗措施研究

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