复杂纵向围堰的渗流计算

采用有限元解拉普拉斯方程的方法解绘出广东北江飞来峡工程纵向围堰不同上、下游水位和高喷板墙不同渗流系数典型组合的等势线，并用当量渗流系数法计算了不同上、下游水位和堰体，堰基渗流系数组合的单宽渗流量，用局部流网法解出逸出比降和逸出流速，最后得出结论和理论规律。     

水位升降对粘土心墙土石坝渗流稳定性分析

利用非饱和非稳定渗流理论,对某粘土心墙土石坝在水位不同升降速度条件下的渗流场进行了数值试验,分别设计了从0.0 m开始以2.51、.5 m/d的水位上升速度蓄到88.0 m正常蓄水水位的计算工况,以及从88.0 m正常蓄水水位分别以8.0、4.0、2.0 m/d水位下降速度泄水至10.0 m最低水位的计算工况,计算了各工况下粘土心墙土石坝的渗流场,对比分析了水位升降速度对坝体渗流场的影响.基于上述渗流计算成果,分析了各工况下土石坝上游、下游面坝坡的稳定性,总结了坝坡最危险滑动面的时空演化规律和安全系数随水位升降速度的变化规律,为水库调水和日常管理提供了参考.     

土坝监测的非恒定渗流分析

本文根据非恒定渗流的偏微分方程,以王快水库1961年的上、下游水位变化为边界条件,解出土坝中河床段测压管水位的变化,并与实测的观测资料进行比较,分析出工程运用中渗流情况的变化,得出铺盖裂缝发生的时间及淤填变化过程,在土坝安全监测上有重大意义与作用。     

棉花滩大坝渗流监测资料分析

棉花滩大坝已蓄水运行10多年,布置有坝基扬压力、渗流量和绕坝渗流监测项目。监测资料分析表明,大坝坝基扬压力、渗漏量和绕坝渗流测孔水位主要受水位因素影响,时效分量已基本稳定,大坝渗流性态基本正常。但高水位时段5′和3″坝段的扬压力系数超过设计值,5^#横断面上测压孔水位呈上下游较高,中间测孔水位相对较低分布,与坝段基础有F18等断层穿过,地质情况复杂有关,建议加强监测和分析。     

库水位下降速率对上孝仁村滑坡的稳定性影响

为探寻三峡坝址水库蓄水水位在日降幅(0.6 m/d、0.8 m/d、1.0 m/d、1.2 m/d)的情况下对上孝仁滑坡稳定性的影响.通过监测数据及Geo-Studio数值分析软件模拟出不同工况条件下的滑坡渗流场,在此基础上计算获得了不同工况条件下的滑坡稳定系数.得出的结论表明:上孝仁村滑坡现阶段正处于基本稳定状态,滑坡的稳定性系数随着水库蓄水水位减小而降低,当水库蓄水水位下降到145 m时,滑坡稳定性数值最小.水库蓄水水位下降速率越大,滑坡稳定性数值下降越大.在排除降雨条件的情况下,稳定性系数的下降幅度会随着下降速率的增加而升高.     

洪峰衰减与预报

通过求解Ｓｔ．Ｖｅｎａｎｔ方程组在洪峰处的二次近似解，获得了河道洪水传播过程中洪峰水深与洪峰流量的近似衰减规律，据此即可快速地预报河道下游断面的洪峰水位及洪峰流量．文末还以柘溪水库坝址下游的江南～夫溪河段作为实例．对出流站的洪峰进行了预报，其精度令人满意．     

酸性磷铵料浆物性研究

分别用湿法工业磷酸（19．41％P2O5）和纯稀磷酸（23．68％P2O5）与气氨中和并行进行浓缩得到一系列不同中和度，不同含水率的酸性磷铵料浆。测这料浆的密度，沸点，导热系数，氟逸出率。结果表明，随料浆含水率和中和度的减小而增大，可通过ρ=k(ρax ρL(1-Xv)）进行预测。沸点在含水率低于40％区域变化较快，总的趋势随含水率和中和度的减小而升高。氟逸出率与含水率和中和度呈负相关，低中和度区氟逸出率较大且受中和度的影响非常显著，而在高中和度区，氟逸出率较低，较浆导热系数的范围为0．471－0.618W/(m.℃）。无固体颗粒析出时，料浆导热系数随含水率或中和度的减小而减小，当有固体颗粒析出时，料浆导热系数随含水率减小而增大。     

水位变动速度对某库区岸坡堆积体稳定性的影响

水位变动期间库区岸坡堆积体渗流场及稳定性的变化是一个动态过程,如何评价水位变动速度对堆积体稳定性的影响是工程上一个重要课题。采用有限元计算与刚体极限平衡分析相结合的方法,探讨了水位变动速度对堆积体渗流场及稳定性的影响机理和规律,研究成果表明,水位变动速度对堆积体在水位变动期间瞬时渗流场有着较大的影响,较大水位上升速度对堆积体稳定性有利,但水位下降速度增大对堆积体稳定性不利,水位下降速度由0.5增大至5 m/d,堆积体稳定性系数可降低15%～20%,水位下降期间堆积体危险水位往往出现在堆积体坡脚以上1/3～1/5坡高处。     

天仙湖库中堆石坝坝坡稳定性有限元强度折减法分析

天仙湖堆石坝位于三峡库区,为典型库中坝。随三峡库区水位在非汛期173.0m至汛期143.3 m间调动,下游水位可能高于上游水位,形成倒灌水流。结合天仙湖堆石坝工程,利用有限元强度折减法,采用Mohr-Coulomb本构模型对天仙堆石坝四种水位组合的上下游坝坡稳定性进行分析。结果表明,高水位有助于对应侧的坝坡稳定;坝体上下游水位差越大,坝坡稳定系数越小,坝体的稳定性降低。该坝在各种水位组合情况下部分满足设计规范要求,危险水位组合时存在坝坡失稳隐患,建议对其坝体进行加固处理。     

基于非饱和大孔隙流双重介质模型的浸水边坡水力响应数值模拟

受地形限制,大量公路、铁路等常出现沿库与沿河线,水位变化是引起库岸滑坡的重要因素。目前边坡渗流研究多集中在非饱和均匀流,对大孔隙边坡非平衡流方面研究仍显滞后。为此,以福建省某一典型库区边坡为例,对比了水位上升时考虑非饱和渗流和非饱和大孔隙流时边坡水分场和稳定系数随时间的变化规律,并分析了水位上升速率（v）、大孔隙域水力传导系数（Ksf）、两域交界处水力传导系数（Ksa）、土粒中心至大孔隙边界距离（a）、大孔隙体积占比（wf）等对大孔隙边坡稳定系数的影响规律及权重。研究结果表明：水位上升中,非饱和渗流下边坡内部基质域含水率明显小于非饱和大孔隙渗流下边坡内部基质域含水率。非饱和渗流条件下边坡浅层向内的水力坡度明显大于非饱和大孔隙流边坡且大孔隙边坡中相同位置基质域含水率远大于大孔隙域（最大达18.9倍）。两种渗流工况下,边坡稳定系数随水位上升均呈现先减小后增大的趋势,并于同一水位（在最高蓄水位高程的一半附近）同时达到最小值。相同渗流工况下,且考虑非饱和大孔隙渗流边坡比考虑非饱和渗流边坡稳定系数更小。增加v、Ksf、a、wf或减少Ksa,坡内两域间水分交换减弱,水分将快速运移至坡体深处,引起地下水位上升,促使边坡稳定性最大降幅达17.7％。v、Ksf和wf对边坡稳定影响占权重较大且相当,Ksa和a所占权重较小且约为前者一半。     

深厚覆盖层过水围堰的安全性试验

由于在汛期可承担较大的洪峰流量,土石过水围堰以其独特的导流方式在山区峡谷水利工程中得到大量应用,但如果设计不合理,常有破坏发生.为解决功果桥水电工程深厚覆盖层上土石过水围堰堰后冲刷与覆盖层防护问题,采用1∶50的水工整体模型对围堰体型及基坑充水高程等进行了试验研究,通过对比不同方案的围堰体型及不同充水高程下的溃堰试验,最终确定了合理可行的围堰体型及基坑预充水高程,从而较好地解决了由于围堰布置地区地形条件引起的不良流态和覆盖层防护问题.该试验提出的围堰体型及基坑充水指标等可为类似工程提供参考.     

抛填饱和粉质黏土夹淤泥质土围堰稳定性分析

江西信江双港航运枢纽采用导流明渠开挖的饱和粉质黏土夹淤泥质土进行围堰填筑,施工过程中,水下围堰由明渠浚挖土直接采用挖泥船进行水上抛填,饱和粉质黏土受浚挖和抛填双重扰动,强度低且堰体内分布极不均匀,不仅围堰难于成型,且运行期内易发生堰坡失稳。为了评估这类围堰堰坡的稳定性、探究水位涨落条件下抛填饱和粉质黏土围堰边坡的变形破坏模式,采用有限元软件PLAXIS对信江双港航运枢纽上下游围堰开展不同水位及不同水位升降速率条件下的稳定性计算分析;针对抛填形成的围堰土体强度变化范围大、受环境影响明显的特性,开展堰坡稳定性的敏感性分析,同时,基于安全系数接近于1.0时的坡体最大侧向变形随时间的变化曲线,提出堰体稳定自动监控的预警和报警值。结果表明：采用坡度为1：4~1：5的平缓围堰边坡,通过设置反压平台,围堰在正常水位涨落条件下处于稳定状态;抛填土的强度降低会诱发滑动体从背水面坡脚贯通到堰顶;由于抛填饱和粉质黏土围堰的强度低和不均质性,为确保围堰稳定,须进行侧向变形、渗压及降雨量监测实时监控预警;抛填饱和粉质黏土围堰侧向变形报警值和预警值宜取1.5~2.0、1.1~1.5 mm/d。     

浙江滩坑水电站过水围堰模型试验研究

滩坑水电站工程施工导流采用一次围堰断流、隧洞导流的方式,上下游围堰均采用土石过水围堰型式,为进一步掌握施工导流各阶段的水流条件,确保围堰和坝体度汛安全,进行了过水围堰导流模型试验研究.通过模型试验,测试了导流隧洞和过水围堰的泄洪能力,测试了围堰、大坝过水流速、流态和导流隧洞的水流流态,验证了堰体和坝体过流保护措施.根据模型试验成果,进一步优化了围堰结构布置和上游围堰堰面保护措施,为工程导截流设计与施工组织提供了重要的指导作用.     

过水土石围堰下游冲刷计算及其模型试验

针对土石围堰过水时淘刷围堰堰脚和下游河床的问题,基于面流冲刷理论的计算方法,对围堰下游的冲刷及其相关水力指标进行了仿真计算;通过模型试验得到过堰水流冲刷产生的坑深、坑距以及水位、流速等水力参数,比较分析表明计算成果与试验成果吻合较好.同时发现当导流河床的特性和围堰结构型式使过堰水流产生收缩与不均匀分布,仿真计算相关水力指标值会略小于试验值.     

过水土石围堰下游混凝土板护坡反滤层的可靠性分析

系统分析过水土石围堰下游护坡反滤层的减压作用与护坡稳定性的关系,以几何因素和力学因素建立了反滤层渗透破坏极限状态方程,提出了反滤层设计的可靠性模型及其MonteCarlo计算方法,为过水土石围堰护坡结构的设计提供了理论依据.通过模型试验的对比分析,说明护坡反滤层的结构可靠性分析的可行性,计算模型及其计算方法的有效性.     

高土石围堰施工-运行过程边坡稳定性分析

高土石围堰边坡稳定性与堰体材料的力学性质密切相关.在围堰施工及运行过程中,随着结构应力和渗流状态的变化,堰体材料力学参数也发生持续性变化.基于围堰施工过程中堰体应力及渗流状态变化规律分析和土石材料力学非线性理论,建立考虑施工过程的土石围堰边坡稳定分析模型;在此基础上,进行高土石围堰施工-运行过程边坡稳定特性分析,结果表明堰体边坡稳定的最不利工况出现在基坑开挖后的堰前水位下降期,最危险滑动面位置随着水位下降速率的增加由背水面转向迎水面;当水位下降速率一定时,堰坡稳定安全系数呈先减小后增加趋势,最小值及其出现时间与水位下降速率相关.     

戍浦江河口大闸枢纽工程钢管桩框格填土围堰的设计与施工

以温州戍浦江河口大闸枢纽工程为例,提出在淤泥等深厚软基上建造钢管桩框格填土围堰的一般原则与方法,包括断面结构设计与相关抗倾覆、地基整体稳定、渗透稳定、基坑抗隆起及挤淤深度计算,以及围堰施工程序、施工工艺、围堰维护等.     

某循泵房围堰施工技术

谏壁电厂以大代小技改2×300 MW机组工程的循环泵房位于长江边坡上,施工区全年淹没水中7~8 m深,需要临时围堰.围堰受地质条件、航运、沉井下沉、降水等各种因素影响较大,因此必须从围堰设计、施工、降水及安全监测等方面进行全过程控制.     

基于最大熵原理的施工导流随机模糊风险分析

土石不过水围堰漫顶失事具有随机性和模糊性,严重影响水电工程及下游的安全,对其风险进行研究有重要意义。基于模糊事件概率理论,构建了施工导流系统随机模糊风险分析数学模型。探讨利用实测洪水序列推求堰前年最高水位序列的计算方法。然后,提出引入最大熵原理和变分法推导堰前最高水位的概率分布。最后,以某航电枢纽工程为例,结果表明,所建模型是有效的,最大熵分布与水位样本拟合良好,不仅能够得到围堰挡水风险的解析表达,而且合理的评估了围堰漫顶失事风险,为施工导流标准的制定和导流系统的安全评估提供了更多有价值的信息。     

抛石围堰和模袋围堰在巢湖沿岸治理中的应用

在安徽省合肥市巢湖沿岸生态环境综合治理工程肥东段围堰施工中,根据围堰位置和施工条件,选用抛石围堰和模袋围堰两种不同的施工方案,既达到了治理目标,又节约了工程费用.