在复杂裂隙网络中水流脉动压力波传播机理研究

在复杂裂隙网络中水流脉动压力传播及其规律是高坝下游挑跌水流引起基岩断裂解体破坏的重要因素。在基岩复杂裂隙中水流脉动以瞬变压力波的形式传播与演变，不仅是当今水动力学研究的前沿问题，而且是涉及工程地质、岩石力学、断裂力学等多学科、多领域的边缘问题，对解决高坝下游消能防护设计难题具有重要意义。主要内容包括（1）基于瞬变流理论，研究单一裂隙或缝面层中水流脉动压力波的传播和衰变规律，用以揭示水垫塘底板发生揭底破坏的主要原因和机理；（2）利用蒙特卡洛模拟方法数值模拟岩体裂隙网络结构，并生成仿真的裂隙网络，进而基于瞬变流理论对复杂裂隙网络中的水流脉动压力波的传播过程进行模拟，同时分析岩体结构面以及孤立岩块的瞬时受力和运动规律，揭示高坝下游冲坑的形成和发展的物理机制，为高坝下游水垫塘的设计与防护提供科学依据。