水闸侧向绕渗分析与研究

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水闸建成挡水后,上游水不仅通过闸基渗向下游,同时也绕过两岸的连接建筑物向下游渗透,即发生所谓侧向绕渗,侧向绕渗将使连接建筑物后面的水位抬高,加大了连接建筑物的水压力,此外,绕渗还有可能引起岸坡土壤的渗透变形,对水闸的安全运行带来了极大的安全隐患,基于此,本文重点对水闸侧向绕渗现象进行分析,主要内容有:   利用有限元软件ADINA提供的多孔介质材料来进行二维渗流计算,将其计算结果与水力学法进行比较分析,提供了渗流场数值计算的一种方法。   建立水闸与岸坡连接的三种典型型式计算模型,采用VOF方法追踪渗流自由液面,一方面,将其计算结果与二维渗流计算结果进行对比分析,验证VOF方法的可行性,另一方面,分析水闸与岸坡连接的三种典型型式的渗流特征及防渗效果,为实际工程提供理论依据。   本文依托太平闸工程实例,对太平闸的侧向绕渗进行了三维整体数值计算,系统的分析了太平闸的侧向防渗体系及防渗效果,在此基础上,论述了平原地区水闸的侧向防渗体系,总结了水闸侧向渗透破坏的现状,对水闸的破坏的原因进行了深入分析,并提出了水闸侧向渗透破坏的防止措施,为平原地区水闸的设计施工运行管理提供了理论依据以及技术支持。
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