Способ моделирования фильтрационного потока гидротехнического сооружения Советский патент 1985 года по МПК E02B1/02 

о:) ел « ю 11 Изобретение относится к гидротехнике, мелиорации и другим смежным отраслям и может быть использовано для моделирования фильтрационных потоков как подземного контура гидротехнического сооружения, так и самого сооружения. Известен способ крупномасштабного моделирования гидротехнических сооружений, заключающийся в созда-. НИИ и исследовании натурной модели, например грунтовой плотины, представ ляющей уменьшенную копию сооружения. Размеры модели обычно приближаются к размерам проектируемого сооружения П . Недостатки этого способа - большие затраты на изготовление модели и несоответствие модели натуре в отношении геологии основания. Известен также способ моделирова ния фильтрационного потока гидротехнического сооружения, включающий и.зготовление модели сооружения, элементы которой выполняют из материалов, имеющих электропроводность, соответствующую водопроницаемости на турных материалов, подключение ее к источнику постоянного тока и построе

ние гидродинамической сетки путем нахождения точек модели.с равными потенциалами Г21.

Недостатком известного способа является несоответствие лабораторной модели натуре, которое проявляется после исследования модели на стадии эксплуатации построенного сооружения и выражается в возникновении, ройте и стабилизации газовой кольматации верховых граней элементов Сооружения вследствие вьщеления воздуха, растворенного в фильтрую щей воде.

Цель изобретения - повьш1ение точности моделирования за счет учета изменения водопроницаемости верховых граней сооруженияс течением времени

Поставленная ц;ель достигается тем, что согласно способу моделирования фильтрационного потока гидротехнического сооружения, включающему изготовление модели сооружения, элементы которой выполняют из материалов, имеющих электропроводность, соответствующую водопроницаемости на турных материалов сооружения, подключение ее к источнику постоянного тока и построение гидродинамической

мости натурного материала за счет газовой крльнатации натурного материала.

К элементам модели сооружения относятся слои различной проницаемости в теле плотины и в ее основании, а Также всевозможные противофильтрационные элементы - экран, понур, зуб, ядро, завеса. Проницаемость натурного материала элемента сооружения, соответствующая максимальной газовой кольматации, определяется лабораторными опытами, в которых одновременно определяегся и толщина слоя такой кольматации. Нанесение на верхние поверхности элементов модели материала с меньшей электропроводностью включает изготовление фрагментов требующейся конфигурации и замену фрагментами материала модели. -

Предлагаемый спрроб проверен на модели однородной песчаной плотины с напором м и откосами 1:2, на однородном основании при соотношеНИИ проницаемости плотины Кг, к проницаемости основания К, равном 10:1. Слой газовой кольматации толщиной 20 см располагался на верховой грани 7 сетки путем нахождения точек модели с равными потенциалами, на верховые грани элементов модели наносят материад с меньшей электропроводностью, чем у материала элементов сооружения, соответствующей уменьшению водопроницаемости натурного материала за счет его газовой кольматации с течением времени. Способ осуществляют следующим образом. Изготовляют модель сооружения, элементы которой выполняют из материалов, имеющих электропроводность, соответствующую водопроницаемости натурных материалов, подключают ее к источнику постоянного тока и строят гидродинамическую сетку путем нахождения на модели точек с равными потенциалами. Затем аналогично исследуют модель повторно, предварительно приведя ее в соответствие с натзфой на стадии эксплуатации построенного сооружения, при этом на верховые поверхности элементов. модели наносят материал с ценьшей электропроводностью, чем у материала элементов сооружения, соответствующей уменьшению водопроницаеплотины от ,уреза воды до подошвы пл тины. Проницаемость слоя газовой кольм тации KC задавалась отношением к проницаемости плотины Кп как 1:1.0, 1:100, 1:1000. В итоге получены соответствующие этим отношениям снижения кривой депрессии на 6,18 и 45% и снижение фильтрационного расхода на 13,40 и 77%. Полученные результаты подтверждены как опытами по определению проницаемости слоя газовой кольматации для крупнозер7нистого песчаного-материала, показав шими соотношение исходной проницаемости к проницаемости слоя 1:1600, так и проводившимися обследованиями песчаных плотин Верхневолжских ГЭС, показавшими существование снижения кривых депрессий, ймеюпрос место при соотношениях проницаемоетей слоя кольматации к проницаемости плотин в соотношениях меладу 1:100 и 1:1000, Таким образом, предлагаемое осуществление способа позволяет повысить точность моделирования.

СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ФИЛЬ-. ТРАЦИОННОГО ПОТОКА ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ, включающий изготовление модели сооружения, элементы Которой выполняют из материалов. имеющих электропроводность, соответствующую водопроницаемости натурных материалов сооружения, подключение ее к источнику постоянного тока и построение гидродинамической сетки путем нахождения точек модели с равными потенциалами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности моделирования за счет учета изменения водопроницаемости верховых граней сооружения с течением времени, на верховые грани элементов модели наносят материал с меньшей электропроводностью,, чем у материала элементов сооружения, соответствующей уменьшению водопроницаемости натурного материала (Л за счет его газовой кольматации с течением времени.