渠道滲流及明渠水流與固體邊壁的耦合分析.pdf

1、本文在諸多學(xué)者的研究基礎(chǔ)上，對(duì)渠道滲漏量計(jì)算、滲流分析以及流固耦合數(shù)值模擬進(jìn)行研究，以便提高渠道水的利用效率，提高渠道的穩(wěn)定性，保障渠道的安全性，為處理實(shí)際工程問題提供理論依據(jù)與實(shí)踐基礎(chǔ)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴運(yùn)用靜水試驗(yàn)法、經(jīng)驗(yàn)公式法、解析公式法和數(shù)值方法，對(duì)內(nèi)蒙古河套灌區(qū)的典型渠道滲漏損失進(jìn)行了計(jì)算。以靜水試驗(yàn)法的計(jì)算結(jié)果作為依據(jù)，通過對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，對(duì)具體的、不同的渠道應(yīng)選用不同的計(jì)算方法。⑵采用有限元軟件對(duì)某渠道工程的

2、浸潤面、滲漏量等進(jìn)行了數(shù)值模擬分析。從渠道總水頭云圖、壓力水頭云圖中可以看出：當(dāng)Y、Z坐標(biāo)不變時(shí)，隨著X坐標(biāo)的增大，渠道總水頭值減小；當(dāng)X、Y坐標(biāo)不變時(shí)，隨著Z坐標(biāo)的增大，渠道壓力水頭值減小。計(jì)算結(jié)果顯示：渠道未進(jìn)行襯砌時(shí)，滲流速度和滲流量都比較大，會(huì)對(duì)水資源造成較大的浪費(fèi)，渠道襯砌以后，滲流速度和滲流量都明顯減少，渠道渠底、渠坡的現(xiàn)澆混凝土防滲效果良好。當(dāng)渠內(nèi)無水，只考慮地下水影響時(shí)，地下水的滲流速度非常小，滲流量也很小。當(dāng)渠道正常運(yùn)

3、行，且不考慮地下水影響時(shí)，土體的滲流速度非常小，滲流量也很小，與考慮地下水的情況相比發(fā)現(xiàn)，地下水對(duì)渠道滲流的影響較明顯。⑶對(duì)地震作用下的渠道流固耦合情況進(jìn)行分析可知，渠道沿X軸位移時(shí)程曲線隨地震波輸入的變化而變化，呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性，渠道沿Z軸位移值由地表向下逐漸減小，最底層位移幾乎無變化，渠道表面Z向位移值變化最大。對(duì)水體固結(jié)于渠身的渠道進(jìn)行有限元分析可知，渠道沿X軸位移值隨時(shí)間做簡諧運(yùn)動(dòng)，其變化規(guī)律與地震加速度的變化規(guī)律相類似，渠道