[發明專利]一種水電站地下廠房排水孔幕的模擬方法

有效

• 申請號: 201810581669.2
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN108765573B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 許增光;曹成;柴軍瑞;溫立峰;錢武文;覃源
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G06T17/20
• 分類號: G06T17/20;G06T17/05;G06Q50/06
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 曾慶喜

1.一種水電站地下廠房排水孔幕的模擬方法，其特征在于，具體按照如下步驟實施：

步驟1、建立工程區地層實體，確定不同地層滲透系數和地下水位；

步驟2、在所述地層實體內建立相應位置和尺寸的地下廠房實體、排水孔幕外輪廓實體和排水孔實體，地下廠房實體、排水孔幕外輪廓實體和排水孔實體均為通過ADINA平臺的“Parasolid”建模方式建立的模型，且地下廠房實體和排水孔幕外輪廓實體為三維“Body”實體，排水孔實體為“Planar polygon”類型的“Sheet Body”線實體，地下廠房實體、排水孔幕外輪廓實體和排水孔實體構建過程如下：

首先按照設計尺寸向ADINA平臺中輸入地下廠房坐標點信息，建好地下廠房實體；然后向ADINA平臺中輸入所有排水孔坐標點，建好排水孔幕外輪廓實體；最后以并排相鄰的四個排水孔坐標點為基礎點，依次建“Planar polygon”類型的“Sheet Body”排水孔實體，且所述排水孔實體為“Sheet Body”線實體；

步驟3、對所建立的地層實體、地下廠房實體、排水孔幕外輪廓實體和排水孔實體之間進行布爾運算，最終保留地層實體以及排水孔幕外輪廓實體；

步驟4、根據不同地層滲透系數對地層實體以及排水孔幕外輪廓實體進行分組，并對每組地層實體以及排水孔幕外輪廓實體劃分網格；

步驟5、對劃分網格后的地層實體以及排水孔幕外輪廓實體進行穩定滲流計算，最終得出地下水面線與廠房各部分的相對位置。

2.如權利要求1所述的一種水電站地下廠房排水孔幕的模擬方法，其特征在于，步驟1中，所述地層實體是通過ADINA平臺的“Parasolid”建模方式建立的三維“Body”實體。

3.如權利要求1所述的一種水電站地下廠房排水孔幕的模擬方法，其特征在于，步驟1中，所述地層實體自上而下分為覆蓋層、強風化層、弱風化層及新鮮巖層。

4.如權利要求3所述的一種水電站地下廠房排水孔幕的模擬方法，其特征在于，所述覆蓋層的厚度為100m，滲透系數為10^-3m/s，所述強風化層的厚度50m，滲透系數為10^-4m/s，所述弱風化層的厚度50m，滲透系數為10^-5m/s，所述新鮮基巖的厚度為50m，滲透系數為10^-5m/s。

5.如權利要求1所述的一種水電站地下廠房排水孔幕的模擬方法，其特征在于，步驟3的具體過程如下：

步驟3.1、以地層實體和排水孔幕外輪廓實體分別為原始對象，地下廠房實體為被剪對象，進行布爾差集運算，保留運算痕跡，刪除地下廠房實體；

步驟3.2、以排水孔幕外輪廓實體為原始對象，排水孔實體為被剪對象，進行布爾差集運算，保留運算痕跡，刪除排水孔實體；

步驟3.3、以地層實體為原始對象，排水孔幕外輪廓實體為被剪對象，進行布爾差集運算，保留運算痕跡，保留排水孔幕外輪廓實體。

6.如權利要求1所述的一種水電站地下廠房排水孔幕的模擬方法，其特征在于，步驟4中，對每組所述地層實體以及排水孔幕外輪廓實體采用六面體形式劃分網格。

7.如權利要求1所述的一種水電站地下廠房排水孔幕的模擬方法，其特征在于，步驟5的具體過程如下：

步驟5.1、設定排水孔邊界條件，然后通過節點虛流量法得到總的云圖結果；

步驟5.2、在總的云圖結果中選取計算端面，調出總水頭云圖，將云圖類型由“SolidArea Fills”改為“Line Contours”，得到總水頭線，并調整總水頭線的線帶寬度使云圖只顯示壓力水頭為零的結果，得到地下水面線，結合地下廠房實體最終得出地下水面線與廠房各部分的相對位置。

8.如權利要求7所述的一種水電站地下廠房排水孔幕的模擬方法，其特征在于，設定排水孔邊界條件時，當無排水孔或排水孔失效時，排水孔各計算節點轉換為模型內部節點，當排水孔工作時，排水孔邊界為潛在逸出邊界，即排水孔各節點水頭為節點對應位置水頭。