基于三维渗流数值模拟的堤防减压井井列线布置形式研究

摘要

通常堤防减压井布置设计主要考虑井间距、井列线离堤脚线距离。井列线采用平行于堤脚线单排布置，而往往忽略了改变井列线形式对二元堤基渗流控制的作用。针对上述问题，依托阳新长江干堤棋盘洲段的地形地貌分布及减压井布置，利用GMS建立了区域内堤防的三维渗流数值模型，并提出了井列线之字形交错的新型布置形式。采用数值计算方法系统地对比了常规井列线单排布置与之字形交错布置下减压井的排水减压效果，研究了减压井交错布置参数（包括井间距和错距）对堤基渗流控制效果的影响规律。研究结果表明，减压井井列线之字形交错布置相较于常规的单排布置有较为明显的削减承压水头效果，且井间距对交错布置减压井的排水减压效果有明显影响。当减压井设计间距小于40～50m时，井列线之字形交错布置能降低减压井井间断面地下水水头，并且随着错距增加减压井井效逐渐提升。但当减压井设计间距大于50m时，井列线之字形交错布置与常规单排布置方案的排水减压效果相当。研究成果可为堤防减压井布置设计提供理论依据。

关键词

堤防减压井 / MODFLOW / 三维渗流模型 / 井列线布置

基金资助

国家自然科学基金（52009037）; 湖南省水利科技项目（XSKJ2021000-09）; 武汉市知识创新专项项目（2022020801020268）