有密集排水孔幕的饱和-非饱和渗流场全精细数值模拟分析

对于有密集排水孔幕的工程渗流问题 ,只进行稳定饱和渗流分析往往是不够的 ,饱和 -非饱和排水子结构分析方法正是解决了这一问题 ,同时为了全面精细地模拟排水子结构的实际渗流状态 ,首次提出了全精细数值模拟的理论和方法。在针对 2类不同排水孔提出不同的完整水力学模型的基础上 ,详细讨论了不透水边界、已知结点水头边界、饱和逸出面边界、降雨入渗边界、非饱和蒸发入渗边界等有关子结构排水孔及其他表面可能存在的边界条件的分类处理方法 ,特别针对顶排型排水子结构排水孔内部水位提出了严密的数学处理方法。工程算例表明 ,针对密集排水孔幕的全精细数值模拟方法是正确的 。

考虑降雨入渗的有密集排水孔幕渗流场分析

有复杂边界面的渗流场求解问题经常会同时涉及降雨入渗边界和密集排水孔边界,这一般是一个非饱和渗流问题,因此传统的稳定饱和排水子结构模型不能适用。根据 2 类不同的排水孔,给出了排水子结构典型网格划分型式,提出了相应的非饱和排水子结构水力学模型,并引入传统模型中未考虑的降雨入渗等其它边界,使得模型更全面和完善。

密集排水孔幕条件下圆形隧洞轴对称渗流模型数值分析

为深入了解密集排水孔幕条件下作用于隧洞衬砌的外水头,提出将渗流岩体按轴对称问题简化并扩展为空间问题,以及将排水孔空间溢出面简化为平面矩形溢出面的方法,有效简化了含有排水孔幕的网格模型。按单元传导矩阵调整法求解渗流自由面并调整排水孔渗流逸出点,细致描述了排水孔的渗流特性。采用ANSYS软件建立了夹岩水利枢纽及黔西北供水工程隧洞工程的空间渗流模型,并利用其热分析模块进行了渗流分析,计算得到的衬砌外缘水头分布,较好地反映了排水孔幕的空间渗流效应。