基于Midas GTS与FLUENT的堤防挡墙格栅设计参数对比优化探究

蒋东晟

(济宁市水务综合执法支队，山东 济宁 272000)

1 概述

挡墙结构是水利工程中一种重要加固、防渗设施，其在堤防工程[1]、水闸[2]及溢洪道[3]等水工建筑中应用较广，对提升水利运营安全性具有重要意义，故研究挡墙结构设计优化具有重要作用，特别是开展挡墙设计与加固工程的静力稳定性[4]、渗流安全性[5]，从综合分析角度考虑结构最优设计，有利于推动水工设计水平。舒天白等[6]、李平[7]、茹秋瑾等[8]采用ABAQUS、COMSOL、ANSYS等数值计算软件对挡墙结构开展建模分析，研究了挡墙静、动力场特征，评价运营工况下结构安全稳定性。胡乐文等[9]、陈似华[10]基于渗流场离散元模拟研究，采用FLUENT平台开展了水工结构的渗流计算，分析渗流场特征参数来评估结构设计利弊性，为工程建设提供参考。对于水工结构静力计算以及渗流计算，罗强等[11]、肖成志等[12]根据模型试验方法，对挡墙结构水工模型开展运营试验，分析其运营中结构应力、位移变化及渗流特征，从而丰富结构设计优化评价成果。本文基于北湖堤防运营现状，采用渗流场与静力场综合计算对比方法，研究了挡墙结构的应力、位移及渗流特征参数变化，为确定最优设计参数提供参考。

2 工程设计模拟

2.1 工程背景

为提升济宁市北湖堤防工程运营安全稳定性，针对北湖北堤-南二环、滨河路-湖东堤等区段内堤防开展除险加固设计，原防洪方案按照90年一遇洪水标准设计，最大洪水位设计为37 m。根据对北湖险堤调查得知，目……