基于VOF法的碾压混凝土坝自由渗流场数值模拟

• 作者: 任炳昱 吕鹏 王晓玲 程正飞
• 来源期刊: 水利学报
• 学科: 工学
• 关键词: 碾压混凝土坝 自由渗流场 VOF法 排水孔 浸润面
• 年，卷（期）: 2015,（5）
• 页码范围: 558-566
• 页数: 9页
• 分类号: TV642.2
• 字数: 6404字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13243/j.cnki.slxb.20141211

摘要

碾压混凝土坝渗流属于有浸润面的自由渗流，如何准确地确定浸润面位置是自由渗流场分析的关键及难点。同时，目前大坝渗流研究中多对地质条件、坝体细节以及排水孔进行较大程度的简化处理。针对上述问题，本文建立了包含不同地层、不良地质体、帷幕、排水孔以及坝体的碾压混凝土坝三维统一模型，采用耦合VOF法的三维非稳态水气两相流渗流模型，实现了对碾压混凝土坝复杂自由渗流场的数值模拟。运用该模型模拟某水电站碾压混凝土坝段正常蓄水位下的渗流场，结果表明：防渗帷幕和排水孔能够有效地改善渗流场分布，渗流控制作用明显；上游帷幕处的水力梯度最大值达到32.64，可能会对帷幕造成破坏，应引起足够重视。最后将现场监测点水头和排水孔出水量的模拟值与现场实测值进行对比，平均误差分别为1.57%和8.70%，模拟值与现场实测值基本吻合，验证了该模型的可靠性。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王晓玲	天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室	67	608	15.0	21.0
2	任炳昱	天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室	41	332	11.0	16.0
3	程正飞	天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室	7	37	3.0	6.0
4	吕鹏	天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室	16	136	7.0	11.0