裂隙岩体平面非稳定渗流模型

以单条平直裂隙中的水流运动规律为基础,构建二维裂隙网络非稳定渗流模型。利用算例在多种工况下的计算结果绘制岩体内部渗流水头等值线,并对不同工况下的渗流水头等值线进行合理比较,以获得水库水位变化与坝址岩体渗流场之间的关系以及水位变化后岩体内部水头与边界水头之间的关系。     

基于遗传神经网络的坝区初始渗流场反分析

为尝试采用遗传神经网络法解决无渗漏量资料的多目标渗流反分析问题,根据遗传神经网络的非线性映射特性,提出了基于遗传神经网络的初始渗流场反演方法,采用正交设计法设计渗流场参数样本,通过有限元分析获得钻孔水位样本,并利用遗传神经网络学习钻孔水位与渗流场各参数的非线性关系得到各参数的反演值。以卡拉水电站右岸坝区为例,反演了岩体和结构面的渗透系数和右岸边界水头,验证表明该方法在渗流场反演中具有较高的精度。     

基于渗透张量的裂隙渗流有限元计算中反常水头现象初探

针对利用等效连续导水介质模型研究岩体裂隙渗流问题时,有限元计算部分结果出现的水头反常现象,经多因素分析,认为渗透张量与渗流区域边界形状之间存在着相互协调的条件,当这种条件被超越时,就会使计算结果出现水头反常现象。     

山区型水库有限元计算模型边界水位的修正方法研究

介绍在对山区型水库大坝坝基、绕坝、高边坡等渗流场有限元计算分析时,在计算模型区域有限、模型边界条件难以准确确定的条件下,为提高计算精度,考虑了模型边界水位受水库水位抬高影响情况,提出了一种边界水位修正方法。     

基于AHP-GA的某混凝土面板堆石坝渗透参数反分析方法

针对仅以水头观测资料进行渗透系数反分析存在结果不唯一的问题,引入渗流量观测资料建立以水头和渗流量的误差加权平方和作为目标的函数,提出了基于层次分析法(AHP)和遗传算法(GA)的某混凝土面板堆石坝渗透参数反分析方法。先通过BP神经网络建立介质渗透系数及边界水位与计算水头和渗流量之间的隐式映射关系,将水头和渗流量等数据的各项误差归一化后构造目标函数;然后应用AHP计算目标函数中水头和渗流量测点误差项的权系数,利用GA进行全局寻优,求解带有约束条件的多目标优化问题;最后,应用提出的方法反演分析了某水电站面板坝的渗流场,得到了坝体和坝基材料的渗透系数。结果表明,该渗流反分析方法收敛快、计算效率高且拟合的测点水头和渗流量与实测值吻合好,渗透系数符合实际。     

调节水位对橡胶坝坝基渗流影响的分析

针对调节水位对橡胶坝坝基渗流的影响,以滹沱河橡胶坝为例,采用有限元法对坝基渗流进行了三维模拟研究,利用等参六面体单元精确模拟了坝区各地层和水平铺盖的空间分布及不同工况下坝基的渗流场分布规律,并分析计算了调节上游水位和降低下游水位的水头分布、单宽渗漏量及渗透坡降对坝基渗流场的影响。结果表明,该坝基满足调节上游水位时的防渗要求。     

三峡水库库水位下降条件下川主庙滑坡的渗流分析

以三峡库区川主庙滑坡1-1纵剖面为计算剖面,基于饱和-非饱和渗流理论,采用二维有限元渗流分析软件对滑坡在库水位下降条件下的渗流场进行非稳定数值模拟,获得了该滑坡在库水位下降条件下的浸润线、总水头及孔隙水压力的变化情况,进而得到渗流场的变化规律.结果表明,在库水位下降过程中,滑坡后缘部位浸润线呈上升状态,滑坡中部和前缘部...     

DDA中裂隙岩体渗流网络识别方法的改进及应用

裂隙网络是岩体渗流的主要通道,对其进行准确高效的识别是实现基于DDA的渗流应力耦合方法的重要步骤。通过建立环块体裂隙排列数组,以裂隙为搜索路径,提出更简单、效率更高的节点识别方法;同时提出外边界、边界节点及外边界角点的识别方法,构建出包括以上要素的完整裂隙网络,使外水压力荷载能有效施加在块体系统上,扩展DDA裂隙网络识别方法的适用性。将此方法应用于基于DDA的渗流应力耦合模型,并结合算例进行考虑渗流应力耦合的数值计算。结果表明,该方法可准确识别出复杂裂隙网络,可结合基于DDA的渗流应力耦合程序完成模拟计算。研究成果为裂隙岩体在渗流状态下的失稳判断提供了依据。     

西南某水电站雾化区边坡三维渗流分析

以西南某水电站为例,依据坝址区工程地质条件构建了边坡三维模型,模拟了地形地貌、岩层分级和主要地质结构面,借鉴锦屏一级等类似工程资料确定雾化雨强度和影响范围,以年均河床水位与地下水位为控制边界条件进行三维饱和非饱和降雨入渗计算.分析渗流结果表明,坡面平缓和坡脚处的压力水头明显上升,距离坝址越远雾化降雨对边坡影响越小.该方法结果合理,实用性强.     

闸坝地基岩土体各向异性渗流边界条件的影响分析

渗流运动数值模拟计算结果的精度与边界条件的处理关系密切,在各向异性渗流情况下分析了边界条件选取对计算结果的影响程度,将水利工程中各向异性渗流常见的边界情况概化为四类数学模型并进行了数值模拟计算。结果表明,边界附近区域的水头分布受边界条件的影响最为明显,呈很强的非线性,边界条件的不同也会影响各向异性区域内部流速分布和渗流量。     

变开度的岩体裂隙网络非稳定渗流数值分析

根据裂隙的几何特性所服从的分布特征,利用Monte-Carlo方法模拟岩体裂隙网络分布以及裂隙张开度.基于裂隙岩体网络非稳定渗流数学模型,编制程序并通过工程算例进行分析比较.结果表明：运用Monte-Carlo方法模拟岩体裂隙网络分布状况是比较好的方法;变开度时岩体裂隙渗流有明显的偏流效应现象,裂隙变开度时其滞后效应比等开度时更加明显;在变开度条件下,当上下游水头差较大时,水头分布变化受张开度的影响较大,不宜忽略,当上下游水头差较小时,影响非常小可以忽略.     

江西修河三角圩某堤段高水位条件下堤坡稳定性分析

针对修河三角圩因建设标准偏低、设施不配套,在历年高水位运行时均不同程度出现河岸坍塌、堤身及堤基渗漏等险情的问题,选取三角联圩典型堤段,基于堤防工程地质及水文地质条件,给出了堤坡边界条件、工况条件、有限元模型及堤坡稳定性分析方法,运用有限元程序对水位骤升及持续高水位条件下堤坡的稳定性进行了计算分析,获得了堤坡渗流场、渗透坡降及边坡安全系数的变化规律。结果表明,在给定的高水位及其相应的持续时间内,堤坡安全性、稳定性良好。     

库水位升降条件下邻近坝址区堆积体边坡稳定性分析

针对某水电站蓄水后对坝址上游右岸堆积体边坡稳定性影响的问题,根据非饱和土体瞬态有限元渗流控制方程构建了堆积体边坡二维计算模型,再利用GeoStudio软件中的SEEP模块计算了不同库水位升降速率、不同边坡渗透系数条件下边坡内的渗流场分布规律,再采用摩根斯坦—普莱斯极限平衡法计算各瞬态渗流场下最危险滑带的安全系数。结果表明,不同库水位上升速率及渗透系数时随库水位的上升边坡安全系数增大,不同库水位下降速率及渗透系数时随库水位的下降边坡安全系数减小。     

地下水源热泵运行时渗透系数对含水层的影响

为减少地下水源热泵运行对地下空间的影响,运用颗粒迁移理论研究了地下水源热泵长期运行时渗透系数对含水层参数变化特性的影响。结果表明,随着地下水源热泵的长期运行,含水层孔隙率和渗透系数的变化特性与渗透系数的初始值无关,而承压水头的变化特性则受渗透系数的影响,渗透速度为影响含水层参数变化的重要因素之一,较小的渗透速度可有效减少地下水源热泵运行对地下空间的影响。     

振冲碎石桩复合地基的等效渗透系数计算方法

振冲碎石桩法是水利工程常用的地基加固方法,其加固形成的复合地基涉及到桩体及其桩间土等多种材料及扰动挤密作用影响等,渗流特性复杂。对此,结合某水电站工程实际,依据振冲碎石桩布置及复合地基桩体和桩间土的特性和面积比例,考虑扰动挤密作用对渗透特性的影响,提出了振冲碎石桩复合地基的等效渗透系数计算方法,从渗透流量和位势分布等渗流要素,并采用三维有限元法,计算比较了真实模型(实际参数)、复合地基模型(等效渗透系数)两种模型坝体和坝基的渗流场。结果表明,采用复合地基等效渗透系数计算的坝体和坝基渗流场基本符合精细模拟振冲碎石桩时计算的渗流场,可见该方法合理、有效,可用于类似工程渗流场的计算分析。     

格子Boltzmann方法模拟土体渗流场研究

格子Boltzmann方法模拟土体渗流场,较传统的数值计算方法具有并行计算能力好、能得到流场细节信息、擅长处理复杂边界的独特优势。通过构建入口边界为非平衡外推格式、出口边界为充分发展格式、左右边界为反弹格式的基于通用渗流模型的LBM模型,编程实现格子Boltzmann方法模拟水在同一级配三种颗粒随机分布的土壤中的渗流情况。通过经典算例验证了所编程序的正确性和有效性,并由得到的渗流场图分析发现,土体颗粒的均匀性和通透性较好时渗流场流线的形状和畅通性也较好。