节点虚流量法模拟抽水蓄能电站地下厂房施工期渗流场

本文主要探讨了"基于节点虚流量法的某抽水蓄能电站地下厂房渗流场分析"这一主题，由作者周丹和朱岳明在河海大学水利水电工程学院完成。他们针对抽水蓄能电站施工期的复杂渗流问题，利用节点虚流量法进行三维有限元仿真模拟。节点虚流量法作为一种不变网格方法，相较于传统的变网格法，具有显著优势，如避免网格畸变、减少计算负担、无需特殊边界处理等，特别适用于有自由面渗流场的求解。 文章首先介绍了求解有自由面渗流场的传统方法及其局限性，然后重点阐述了节点虚流量法的优势，包括其无需改变节点位置、保持网格稳定性、简化边界条件处理以及提供高精度的单元渗透系数矩阵。对于抽水蓄能电站的地下厂房，由于其特殊的地理条件，地下渗流场的精确模拟至关重要。通过应用节点虚流量法，研究者能够模拟施工期厂房区的渗流特性，并对施工期的防渗排水方案进行评估，为实际工程中的防渗排水工作提供科学依据，确保工程的安全和高效实施。 在实际计算中，节点虚流量法通过变分原理，构建并求解渗流场的水头解，即使面对不确定的浸润线和渗流出口位置，也能有效处理。文章的结论部分强调了这种方法在复杂地下环境中对抽水蓄能电站渗流控制的重要性，尤其是在施工期间，当排水设施尚未完善时，洞室的渗流管理显得尤为关键。同时，文章指出顶排型排水幕的效果可能不如预期，这为后续的渗流控制策略提供了改进的方向。 该研究不仅提升了抽水蓄能电站地下厂房渗流问题的计算精度，也为工程实践中的防渗排水设计提供了新的理论支持和技术指导，对于保障水电工程的施工质量和安全具有重要意义。