电杆基础冲刷及防护措施效果的数值分析

摘要

目前考虑一定坡度下基础局部冲刷的研究很少，并且缺乏探讨山洪灾害下电杆防护措施的效果研究。基于FLOW-3D软件对电杆基础冲刷进行三维数值模拟，分别对水头（4～6 m）、坡度（10°～20°）、电杆距坡脚距离（6～9 m）和初始流速(1～3 m·s^-1)4个变量进行了参数敏感性分析，对照工况的水头、坡度、电杆距坡脚距离和初始流速分别设置为4 m、20°、6 m和2 m·s^-1,通过控制变量法进行试验。随后在对照工况基础上分别设置牺牲桩群和杆前分流板，计算电杆基础的最大冲刷深度和水流冲击电杆的压力，并对比分析2种防护措施的防护效果。结果表明：随着水头、坡度和初始流速的增大及电杆距坡脚距离的减小，电杆基础的最大冲刷深度和水流冲击电杆的压力均随之增大。在水头、坡度、电杆距坡脚距离和初始流速分别取6 m、20°、6 m和3 m·s^-1的工况下，电杆基础的最大冲刷深度和水流冲击电杆的压力最大；设置牺牲桩和分流板均可降低水流冲击电杆的压力，其中设置牺牲桩降低冲击压力的幅度更大；设置牺牲桩可有效降低电杆基础的最大冲刷深度，相比之下，设置分流板只能降低电杆前侧基础的冲刷深度，但对电杆后侧基础的防护效果不明显。

关键词

电杆基础 / 山洪模拟 / 局部冲刷 / 防护措施 / 防护效果