反映坝基帷幕体防渗时效的多场耦合数值模拟

详细信息   

• 责任者：彭鹏^c华东勘测设计研究院武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室^e博士 ; 单治钢 ; 宋汉周^c河海大学 ; 董育烦
• 刊名：岩土工程学报
• 出版年：2011
• 卷期：33^b12总234
• 关键词：帷幕灌浆 ; 坝基20^a数值模拟 ; 数学模型
• 页码：1847～1853
• 索书号：P473.066/357
• 图表：^c表3参15插图
• 分类号：1610
• 文摘期号：2012/06

摘要

坝基的渗流动态，很大程度上受控于坝基帷幕体的完好程度和止水效果，但是由于地下水长期存在的物理‐化学作用，造成帷幕体防渗性能的衰减。为了能够再现坝基帷幕体防渗性能衰减的过程，依据渗流水力学以及水文地球化学的基本理论，建立了反映帷幕体防渗时效的多场耦合作用模型。该模型由渗流模块、溶质迁移模块、地球化学模块及帷幕体侵蚀模块构成，并采用FEM数值法求解。工程实例计算结果表明帷幕体的防渗效果随着时间的推移而弱化，此主要源自帷幕体中Ca(OH)₂一类可溶性物质的溶失。在整个模拟时段，帷幕体中的钙质始终处于溶解状态，其不同部位发生溶蚀的强度也不相同，帷幕体底部的溶蚀量要高于其上部的溶蚀量;靠近坝基上游侧的帷幕的溶蚀量要高于下游侧的溶蚀量。钙离子迁移主要由于水动力条件和弥散作用共同引起的，且坝基各点的钙离子浓度随时间呈非线性变化。