基于有限元的淤地壩滲透分析.pdf

1、淤地壩是黃土高原重要的水土保持工程措施。隨著淤地壩庫容內(nèi)淤積的泥沙逐年增加，在攔蓄等量洪水時，水位就會隨著淤積的增加而增加，進而使淤地壩內(nèi)滲流浸潤線抬升，滲透坡降增大。當(dāng)滲透坡降大于淤地壩筑壩土料的臨界滲透坡降時，就會發(fā)生滲透形變，進而導(dǎo)致淤地壩的滲透破壞，滲透破壞是黃土高原淤地壩常見的破壞形式之一。開展淤地壩滲透分析研究，對于探索和解釋淤地壩內(nèi)滲流場分布、滲流場影響因素，防止淤地壩滲透破壞，進行水土保持和指導(dǎo)淤地壩工程設(shè)計具有重要意義

2、和實用價值。本文采用公式法、有限元法和ANSYS CFX軟件，研究了不同方法、不同淤積年限和狹窄溝道地形對淤地壩內(nèi)滲流浸潤線、滲透坡降和滲流出逸點的影響等問題，并得出了以下結(jié)論:
　　1、基于ANSYS Workbench平臺的CFX流體數(shù)值仿真分析技術(shù)效果最佳。分析對比公式法、理正有限元法、ANSYS CFX法:公式法在分析過程中，最為傳統(tǒng)，也是目前認知力度最好的方法，但是該方法采用的是傳統(tǒng)的解方程的方法，難以應(yīng)對各向異性土層，

3、對多種類型土層兼容性較差。理正有限元法方法新穎，操作簡便，但是仍然沒有三維分析功能，更沒有全地形淤地壩滲流場建模能力。只有ANSYS CFX中存在全地形淤地壩滲流場分析能力，且對應(yīng)的精度較高。
　　2、在洪水總量不變的情況下，隨著淤地壩內(nèi)的淤積量增加，淤地壩滲流出逸點，滲透坡降都會增大，且增大的幅度較大。這對于淤地壩的滲透穩(wěn)定有不利影響，因此在對淤地壩進行設(shè)計時，必須進行相應(yīng)的計算與校核，在必要的情況下，設(shè)計相應(yīng)的排水措施和反濾體