浪涌對水利工程的沖擊影響研究

摘 要：為了分析浪涌對水利工程的沖擊影響，本文構(gòu)建了浪涌固體流體的耦合模型。在此模型的理論基礎(chǔ)上，分析了浪涌過程中固體、流體的力學(xué)特征、應(yīng)力變化和邊界條件，從而為有限元分析設(shè)定了量化條件。在試驗過程中，對高水位和潰壩兩種情況進(jìn)行仿真試驗，給出高水位情況下的浪涌變化規(guī)律和浪頭高度變化，對比不同潰壩量情況下的浪涌沖擊應(yīng)力變化和浪頭高度變化。

關(guān)鍵詞：水利工程；浪涌沖擊；高水位；潰壩

中圖分類號：TV 87 " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

水利工程在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活中都發(fā)揮著非常重要的作用，可以承擔(dān)水上運(yùn)輸、蓄能發(fā)電、防洪泄洪等任務(wù)[1]。因此，在大量的江河水道上都興建了水利工程，以更加充分地利用水運(yùn)和水能。但是，水利工程也面臨著諸多的隱患，必須充分考慮各種風(fēng)險因素、量化評估、設(shè)置應(yīng)對預(yù)案，才能有效地保護(hù)水利工程、保證其平穩(wěn)運(yùn)營[2]。在水利工程的各種影響因素中，浪涌沖擊是最常見、最嚴(yán)重的一種。在汛期，上游水位持續(xù)暴漲，會導(dǎo)致河道水位持續(xù)上漲，形成超出正常水平的高水位。在高水位情況下，浪涌會形成對壩體的反復(fù)沖擊，從而削弱壩體強(qiáng)度甚至導(dǎo)致壩體破壞[3]。在壩體出現(xiàn)潰壩的情況下，浪涌則會沖破壩體攔截，向下游釋放更大的沖擊，會帶來更大的影響和破壞。因此，量化分析浪涌的影響，可以使水利工程防患于未然，進(jìn)行更有針對性的預(yù)防工作。本文針對水利工程面臨的浪涌問題構(gòu)建理論模型，并從高水位浪涌和潰壩浪涌兩個維度進(jìn)行試驗。……