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水工建筑物同其它建筑物不一样的地方,除要考虑地基的稳定及变形外,还要考虑渗流问题,做好对渗流的控制是非常重要的工作。坝基防渗很多均选取防渗和排水互相结合的渗控处理方法,与“前堵后排”的渗控理念相符合,所以排水系统与防渗帷幕是坝基渗控问题中不可或缺的搭配组合同。排水孔幕与防渗帷幕的物理参数比较多,大多数条件下均是基于具体的工程地质条件及相应的水文条件的情况,或是比对现有的工程实例并根据以往的经验进行各物理参数的确定。相对在工程地质方面以及水文地质的具体情况不复杂的中、低坝来说,运用以往的经验来对地基进行处理基本均可符合工程要求;但是对于地质情况较为复杂、坝高也较高、而安全等级相对较高的工程,就要用其它的措施来对其来计算和分析。许多对渗流控制进行研究的学者专家运用电模拟法、解析法等方法研究过排水孔及防渗帷幕的在不同的物理参数下对坝基渗流场产生的影响效果。在前人研究的基础上,本文利用计算流体力学的Fluent软件研究流体在重力坝坝基的多孔介质中的运动方式,以分析防渗帷幕以及排水孔幕物理参数的改变对坝基渗流场的影响。本文选取半无限深的地下渗流场作为例子来对其进行数值模拟,与由理论计算所求得的解析解相互对比,论证了应用Fluent对孔介质区域进行数值模拟以求解坝基渗流场的方式是比较行得通的。通过模拟计算分析排水孔和帷幕各设计参数对坝基的渗流场影响的规律,以找出较优的“前堵后排”的渗流控制原则,本文分别对仅设置防渗帷幕及仅有排水孔时的单因素变化及两者组合的情况下,帷幕和排水深度不同时互相组合时的坝基渗流场进行了具体的数值模拟分析,应用后处理软件输出模拟结果。本文以混凝土重力坝为例对坝基岩层各向均质同性条件的坝基,确定了帷幕深度、位置、厚度和排水孔深度、间距、孔径不同时重力坝坝基渗流量以及扬压力的分布变化情况(其中在对帷幕深度作用因素分析的时候,也对其在坝基均质各向异性的情况进行了分析)。并确定了帷幕与排水孔两者相互搭配时和各种深度搭配情况下的渗流场的分布规律情况,对于不同类型的地质条件以及实际工程的需求给出了怎样对混凝土坝坝基防渗以及排水系统进行合理设置的建议。