复杂渠道工程三维渗流应力耦合分析与研究  

作　　者：钟登华[1] 张晓昕[1] 敖雪菲[1] 王晓玲[1] 佟大威[1] 任炳昱[1] 

机构地区：[1]天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津300072

出　　处：《中国科学：技术科学》2013年第11期1193-1201,共9页Scientia Sinica(Technologica)

基　　金：国家自然科学基金创新研究群体科学基金(批准号:51021004);国家重点基础研究发展计划("973"计划)(批准号:2013CB035904);"十二五"国家科技支撑计划(批准号:2011BAB10B06)资助项目

摘　　要：渗流是导致渠道下沉、倾斜、断裂等诸多不良后果的重要因素,对渠道安全稳定运行危害较大.基于NURBS-TIN-BRep混合数据结构,构建南水北调中线工程某渠段的工程地质信息三维可视化模型,运用耦合VOF(volume of fluid,流体体积函数)法的N-S(NavierStokes)方程,对研究区域进行渗流模拟,并采用流固耦合进行渠道稳定性计算,全面分析渠道在渗漏、下伏采空区等多种因素影响下的应力及位移状态.结果表明:渠道渗流对其稳定性影响较大,特别是对位移场的影响较为明显,渠道渗流将导致其自身产生相对较大的沉降,因此建议在实际施工过程中进行渠道的局部加固,并采取有效地渗流控制措施.

关 键 词：流固耦合 VOF法 渗流分析 稳定性分析 三维地质模型 

分 类 号：TV139.1[水利工程—水力学及河流动力学]