管涌发展的时间过程模拟

摘要

管涌模拟是数值计算的难点。常规有限元方法难以描述管涌的客观物理过程,且在理论上不够严密;离散元方法计算工作量过大,不具有实用性。在未发生管涌的区域用常规渗流理论计算,在管涌通道区域用管流理论,这种渗流–管流耦合的方法能够较好符合管涌的发展规律,同时不会过分增加计算工作量,是一种比较实用的方法。在该方法基础上,引入土的粒径级配曲线,提出了模拟管涌通道随时间发展变化的计算方法。对有防渗墙地基的管涌发展过程模拟表明,在通道发展的开始阶段,进展速度比较缓慢,一旦达到防渗墙底部,发展速度就会大大加快,即存在前慢后快的特点。表明防渗墙不仅能够改变管涌发展方向,而且能够减小管涌发展速度,给抢险赢得时间。