›› 2006, Vol. 27 ›› Issue (5): 749-753.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

三峡船闸高边坡降雨入渗的三维数值仿真

戴会超1, 2,朱岳明3,田 斌1   

  1. 1.三峡大学 土木水电学院,宜昌 443002;2.中国长江三峡工程开发总公司,宜昌 443002;3.河海大学 水利水电工程学院,南京 210098
  • 收稿日期:2004-09-08 出版日期:2006-05-10 发布日期:2013-11-05
  • 作者简介:戴会超,男,1965年生,博士,教授级高级工程师,三峡大学楚天学者特聘教授,主要从事水力发电工程技术的研究

Three-dimensional numerical simulation on perclolation of rainfall in rock mass slope of Three Gorges Project ship lock

DAI Hui-chao1, 2, ZHU Yue-ming3, TIAN Bin1   

  1. 1.College of Water Conservancy and Hydropower Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China; 2.China Yangtze Three Gorges Project Development Corporation, Yichang 443002, China; 3.College of Civil and Hydropower Engineering, China Three Gorges University, Yichang 443002; China
  • Received:2004-09-08 Online:2006-05-10 Published:2013-11-05

摘要: 基于反映裂隙岩体渗透张量各向异性特性的广义达西定律与相对透水率等裂隙岩体渗流基本理论,应用三维非线性有限元方法,对长江三峡工程永久船闸高陡边坡在连续降雨条件下裂隙岩体饱和-非饱和、非恒定渗流扩散过程进行了三维数值仿真分析,得出了连续降雨条件下船闸高陡边坡裂隙岩体渗流场的时空分布规律及典型降雨时段闸室混凝土衬砌上的最不利外水压力荷载,对暴雨入渗情况下闸室边墙稳定性与安全性进行了评价。分析结果表明,闸室混凝土衬砌具有较高的安全度;船闸高陡边坡内排水系统效果显著,即使遭遇长期强降雨,闸室衬砌上的外水压力荷载受降雨的影响也不大。

关键词: 三峡船闸, 高边坡, 饱和-非饱和渗流, 降雨入渗, 非饱和逸出面, 外水压力荷载, 有限元

Abstract: Based on the generalized Darcy’s Law which can describe the anisotropy of infiltration tensors and the relative permeable degree theory related to relevant fundamental seepage theory of a fractural rock mass, 3-D nonlinear finite element method was applied to simulate the process of three dimensional saturated-unsaturated and unsteady percolation diffusion in the high slope of the Three Gorges Project(TGP) permanent shiplock during continuous rainfall. The distribution of infiltration fields in the slope during continuous rainfall and the maximum value of the external water pressure acting on the concrete lining wall were reached in the different typical rainfall time. The authors can evaluate further the influence of the rainfall infiltration on stability and safety of the lining wall of TGP ship lock. Results can demonstrate that the concrete lining wall of TGP shiplock chambers has more larger safety, and the drainage system designed in the TGP ship lock slope is in good conditions, the influence of rainfall on the external water pressure will be small especially very strong rainfall continuous rainfall.

Key words: permanent shiplock of Three Gorges Project, high slope, saturated-unsaturated seepage, rain infiltration, exit surface of unsaturated seepage, external water pressure, finite element method

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  • O 357.3
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