有自由面渗流分析的弃单元法及其应用

提出了一种解渗流问题的弃单元固定网格法，该法通过插值函数确定出迭代过程中的自由面边界，最后迭代可一致收敛，因而可较准确地求出自由面边界，计算区域逐步逼近实际渗流区域。该法适用于稳定和非稳定渗流计算。     

汉江杜家台分洪闸闸基渗流有限元计算

杜家台分洪闸建成已近50 a,为鉴定其安全状态,进行了渗流计算等复核工作.渗流计算采用了有限元数值计算方法,从稳定渗流二维问题的基本方程式出发,利用变分原理,得到有限元法计算渗流的线性方程组,在对杜家台分洪闸渗流计算区域进行网格划分后,结合防渗与排水边界条件,通过求解线性方程组,计算出各节点水头值,并据此绘制出了渗流计算区域内的流网.较之改进阻力系数法等简化计算方法,具有计算精度高、并可获得流网等优点.     

土石坝渗流警兆指标体系及拟定方法研究

对影响土石坝渗流安全的因素进行了分析，建立了土石坝渗流警兆指标体系，直观地反映了土石坝渗流破坏模式。针对渗流稳定计算中自由面难以确定的问题，采用截止负压法进行渗流计算。提出采用子结构分析方法模拟可能发生接触渗透破坏的区域，可以直接求解渗流场，简化了渗流计算过程，节省了预处理时间。基于截止负压法拟定了土石坝渗透坡降的警兆指标，并将该警兆指标应用于实际工程的安全评价中，取得了较好的效果。     

生死单元技术在透水地基非均质堤防三维渗流计算中的应用

鉴于渗流场与温度场微分控制方程的可比拟性，根据渗流场基本方程及定解条件，运用ANSYS软件中“生死”单元技术及网格自适应功能，对非均质堤防及地基的复杂三维渗流场问题进行计算分析。计算结果表明该方法可以有效地计算分析复杂边界、多种介质的三维渗流场。     

一种裂隙－连续介质的耦合渗流计算方法

目前单独的孔隙介质（如土体）一般采用基于达西定律的连续介质渗流理论进行渗流分析,单独的裂隙介质（如岩体）多用基于立方定律的离散裂隙网络模型进行渗流分析。对于既有孔隙介质,又有裂隙介质的渗流区域,并没有形成一个整体的分析方法。针对裂隙岩基上修筑土石坝这种特殊渗流区域,对岩体裂隙区域和土体孔隙区域采取不同的渗流理论,通过交界区节点水头一致性条件,形成耦合整体渗透矩阵,建立了裂隙－连续介质耦合渗流计算方法,编制了裂隙－连续介质耦合渗流分析程序并进行了算例和工程验证,为裂隙与连续介质的耦合渗流计算提供了新的解决方法。     

布尔朗2号坝溢洪道引水渠渗流控制的总体策略

布尔朗2号坝溢洪道以北中心区域的地下水位持续上升和1995年11月的滑坡表明，该区域的边坡稳定性正日益下降。如果不采取任何措施，穿过不均质滑坡岩屑的渗流将会持续冲蚀并带走细粒土，导致引水渠发生较大冲蚀。为使该区域滑坡的可能性降至最小并确定出其地下条件及强渗流区，进行了全面的现场勘测，以评价溢洪道引水渠以北区域的滑坡岩屑。勘测工作的主要目的是将这些新的数据资料与测压计历史量测读数结合起来，以确定和分离出渗流区，并改进减少渗流的初步设计方案。通过详细的现场勘测，目前正对早先的设计方案进行改进以确定强渗流区。更精确地界定渗流区可减少渗流控制措施的不精确性，以得到更为经济有效的方案。所推荐的方案将作为长期渗流控制的总体策略的一部分。     

渗流反分析在土石坝安全评价中的应用

以土石坝渗流场中各测点水位的实测值与计算值的最优化拟合准则，建立渗透系数的反演模型，并以青山水库主坝渗流分析为例，根据多个渗流观测点数据，反演出大坝各个区域的渗透系数．在渗流反演优化过程中利用对数变换将有约束优化转为无约束优化．根据反分析的结果对大坝的渗透安全进行分析评价，取得了良好的效果，为大坝的安全评价提供了重要依据．     

引水隧洞三维渗流场分析研究

根据工程水文地质条件,建立引水隧洞渗流有限元计算模型。确定数值模拟边界条件,结合区域内的抽水和压水试验数据,采用反演分析算法计算初始渗流场,分析了引水隧洞开挖前后各区域段的初始渗流场分布规律并进行初步分析。     

复杂介质的土坝渗流计算分析

在早期修建的土石坝水利工程中,由于地质勘查相对落后,不能准确查清坝基地质条件,加上施工过程中取材有差异,导致坝体、坝基局部相邻介质的渗透性相差较大。常规的渗流计算方法得到的渗流计算结果不合理,通过增设渗流过渡区域的手段,降低相邻介质渗透系数偏差,较好地解决了复杂介质的渗流计算问题。     

高心墙土石坝三向渗流问题研究

渗流与渗透稳定问题是土石坝的关键技术问题,随着计算技术的发展和大量应用,三向渗流数值计算结合土体材料的渗透稳定性试验,已成为分析高土石坝渗流问题有效和可靠的方法之一.结合黑河引水工程金盆枢纽坝区1.2 km×1.2 km范围内的三向渗流数值计算结果,探讨了高心墙土石坝三向渗流的特点, 与二向渗流计算结果比较分析,指出土石坝的渗流研究不应该只局限于坝体区域,而应该将坝体、坝肩以及一定范围内的库区按整体一并研究才能得到符合实际的结果.     

化学防渗灌浆设计参数的探讨

结合工程实践,论述了采用水溶性聚氨酯进行防渗堵漏灌浆方案设计中的防渗区的界定,灌浆孔的布设及浆液配合比选择等方面的制订原则、方法和对相关技术的探讨。     

堤坝渗透变形及稳定性分析

阐述了堤防渗透变形的类型、成因、规律,并对堤坝渗透稳定性问题进行了分析研究。渗透变形是引起堤防渗漏破坏的主要原因。分析了水力坡度与堤防渗漏破坏的有机联系,可以帮助研究人员对堤防渗漏破坏进行定量确定。     

基于光滑有限单元法的土石坝无压渗流场数值模拟

获得自由面准确位置是无压渗流分析中最被关注的问题。采用光滑有限元法对土石坝无压渗流场进行数值模拟,对不同模型的自由面位置进行求解,研究了渗透异常体对自由面和渗流参数的影响。根据梯度光滑技术,建立了无压渗流问题的光滑有限元模型,该方法的优势在于将单元面积分优化为沿单元边界的线积分,简化了边界相交单元的内部积分过程,降低了单元畸形对计算结果的影响。通过将矩形均质坝和梯形均质坝的经典算例计算结果和其他数值方法的结果进行对比,说明了本文提出的方法的可行性。进一步研究了不同的渗透率异常体对水头分布、渗流速度和流体压力等渗流参数的具体影响,这些结果为利用渗流参数分布的变化反演渗透异常体位置,以及进行土石坝多场耦合提供了理论依据和可行策略。     

声纳探测白云水电站大坝渗漏点的应用研究

以湖南省白云水电站混凝土面板堆石坝水下面板覆盖层的渗漏声纳探测为例,介绍了“渗漏水库声纳探测仪”的测量原理、测量工艺和测量的结论性成果。对大坝11 844 m2范围内防渗面板的渗漏隐患进行了分级、分区,并对水库渗漏入水口的渗漏流速、渗漏量、三维渗漏坐标进行定量描述。同时对声纳渗漏测量结果进行了连通试验方法的验证。此专利技术的成功应用,为水库渗漏入水口的快速探测提供了新的途径。     

百色水利枢纽坝址区渗流场演变及其渗控措施的研究

百色水利枢纽坝址区的水文地质条件具有独特的性质，建库后渗流场的演变及掺控措施均受其制约。本项试验利用三维电阻网络模型研究坝基渗流，水库渗漏及渗流场的演变情况。     

瀑布沟高心墙土石坝渗流分析

在深覆盖层地基上修建高土石坝,其防渗体系的可靠性是一项关键技术问题.防渗墙与土质防渗体连接处是抵御渗透破坏的关键部位.根据瀑布沟土石坝防渗体系的结构特点,利用有限元方法对瀑布沟土石坝进行了渗流分析.结果表明:坝体渗流与应力变形计算时,副防渗墙按40％承担水头较为合适;连接部位的渗透坡降是非均匀变化的,混凝土结构顶部的渗透坡降较大,心墙底部出口处的渗透坡降较小;坝体与两岸相接部位心墙底部渗流出口处的坡降最大.研究结论可以为类似工程提供参考和借鉴.     

伪随机流场法在堤坝渗漏探测中的应用与研究

伪随机流场法具有快捷、直接、精确有效等优点,逐步成为堤坝渗漏探测的主流方法。利用该方法,在漏水区域、库区无穷远段进行高压供电,库区内网格状布置测点,可查找渗漏入水点。通过对各异常区域的区域面积、异常区域内各测点的异常平均值以及对于严重渗漏的临界值进行计算,可判断水库渗漏通道和各渗漏点的渗漏量比例。此外,由于该方法快速便捷的特点,可以运用该方法进行实时监测。应用于某混凝土面板堆石坝的探测结果表明,利用堤坝周边已经存在的监测孔或在灌浆帷幕下游进行钻孔,进行伪随机电位差或者电流测试,可在无损条件下判断渗漏来源和通道发育方向,检测防渗处理效果。该方法可为堤坝渗漏监测预警、拟定防渗处理方案提供依据。     

非饱和渗流分析在FLAC3D中的实现和应用

基于FLAC3D内置的FISH语言,对其渗流模型进行了扩展。将实验室测得的原状黄土土水特征曲线,利用MATLAB实现了参数拟合。将拟合参数编写为子程序,在每步渗流分析中加以调用,从而实现非饱和土的渗流模拟。利用该方法与有限元法分别模拟3种边界条件下的一维入渗问题,并比较模拟结果。经验证,结果吻合。其结果对研究非饱和土理论及扩展FLAC3D在非饱和土数值计算方面的应用均具有一定的意义。     

渗流场反分析的一种新的数学解法

本文提出了渗流场反分析的新解法，建议把水头函数展为台劳级数，并略去高阶项，每次迭代中，只需求解传导矩阵１次，其余都是简单的回代计算，这样计算效率有很大提高，同时还建议利用子结构法，能进一步提高计算效率。     

百色水利枢纽地下厂房区防渗与排水设计

针对本工程独特的水文地质条件，论述厂区洞室的渗控设计，采取在厂外设置一道排水孔幕并在其外侧设置防渗帷幕的渗控措施。经厂区渗流场计算分析，结果显示所采取的渗控措施有良好的效果。