基于Fluent的具有防渗墙堤基的渗流场数值模拟分析

张 瑜，李治勤

（太原理工大学 水利科学与工程学院，太原030024）

江河堤防是防洪体系的基础，是防洪保安的重要屏障，但多数堤防是人力填筑，坝身及堤基缺乏可靠的渗流控制措施是历年汛期发生险情的重要原因。在堤防加固过程中，掌握堤身工作及地基的渗流特点，采用合理的渗流控制措施是确保堤防安全度汛的重要前提［1］。渗流对水利工程的影响是多方面的，其中主要是渗透变形或渗透破坏，这种渗流问题对水利工程影响最大。河道溃口出现的原因大多是由于渗透破坏所致，只要河道中堤防的临水侧和背水侧存在水头差，堤防就会有渗流发生。当产生渗流的渗透比大于土的临界比时，土体将产生渗透破坏［2］。

在各种地基基础上堤防经过渗流计算，当堤防地基背水坡或堤后地面渗流出溢点不能满足规范要求，或经汛期曾出现过严重的渗漏管涌、流土破坏时，应采取除险加固措施。目前，经常采用的堤防渗流控制措施主要有三类，即垂直防渗墙、水平压盖技术和减压井技术。垂直防渗措施技术主要适用于强透水层厚度不大于二元结构堤基和防渗依托层埋深较浅且厚度较大的多元结构堤基［3］。

研究水利工程中的渗流问题的方法很多，归纳起来可分为三类，即基于各种公式计算渗流特性的理论方法、基于绘制流网图确定渗流特性的图解方法和利用模拟原理确定渗流特性的数值模拟和物理模拟实验方法［4］。数值模拟法又称为数值法，随着计算机的高速发展，这种方法应用的越来越广泛。……