流场拟合法在堤坝渗漏管涌探测中的应用

水灾发生较频繁,危害极大.由渗漏发展形成管涌,往往导致堤垸溃决,造成不可估量的损失.流场拟合法作为一种特别适合汛期探查堤坝渗漏管涌等险情隐患的物理探测高新技术,其基本原理是用电流场比拟水流场,通过测量电流场的分布来确定堤坝管涌渗漏所产生的微弱水流场,进而确定渗漏入水口.用此方法在近几年的防汛抗洪中,在数十个堤段,查找出上百个渗漏管涌入水口,为护堤堵漏防止溃决提供了科学的依据.     

堤防管涌渗漏隐患探测新方法

作将地球物理瞬变电磁法（TEM）应用于堤防管涌渗漏隐患探测，并研制成功SDC-2型堤坝渗漏探测仪，瞬主为电磁法属无损探测，没有插入地下的部件，具有分辨率高、探测速度快、操作简便等优点，既可用于堤防和土坝渗漏隐患扫描普查，又可用来定位堤防管涌通道，在湖南省岳阳县麻塘过错、大毛家湖和中洲过错大堤上进行了枯水期堤防渗漏隐患探测及洪水期管涌通道定位，测线总长17.4km，探测深度0-60m。枯水期探测出大毛家湖堤存在5处管涌渗漏隐患洪水期这些部位均出现管涌险情，验证了探测结果的正确性，说明瞬变电磁法是探测堤防管涌渗漏隐患的有效方法。     

堤防管涌产生集中渗漏通道机理与探测方法研究

本文对堤防渗流管涌发生后产生集中渗漏通道的机理进行了深入的分析探讨，在管涌发生初期采用井流理论模拟河水向管涌口补给时地下水的流场情况，确定管涌开始发生时的范围以及逐步的发展过程，根据管涌的临界水力梯度，通过模型可以求出管涌初期的临界面，管涌初期涌砂区的范围较大，由于管涌离堤坝最近的地层中的水力梯度最大，被带走的砂也最多，涌水量增加而水力梯度减小，造成接近管涌初期临界面附近的水力梯度达不到地层颗粒移动的临界水力梯度，造成临界面向里缩小，最终形成了集中渗漏带。本文还对管涌渗漏探测的天然示踪与同位素示踪方法进行了论述。     

堤坝隐患探测技术

堤坝隐患探测技术是专门用于江河堤防和水库大坝的各种隐患、渗漏探测．可测定隐患的位置和埋深以及渗漏、管涌的进水口位置及其通道，枯水期和洪水期均可使用。     

高密度电法在堤防渗漏抢险探测中的应用

汛期高水位下土质堤防承受高渗透压力易产生渗漏、管涌乃至决口等险情,为了在险情出现前对堤防的状态进行了解,对处于汛期持续高水位或发生险情前期的土质堤防进行快速隐患探查并进行渗漏风险评估,对一种基于高密度电法的探测模式进行了可行性研究,分析了高密度电法用于堤防抢险探测的物理优势。通过石臼湖堤防抢险探测试验表明:当土质堤防持续在高水位下挡水,堤身隐患(如孔洞、松散体、裂缝等)处的土体含水率将升高,电阻率将和周围土体产生差异,表现为低阻异常闭合圈;高密度电法对于土质堤防的低阻异常区具有较好的识别效果;通过分析堤防视电阻率值的大小和相对关系,以及视电阻率等值线的形态,对堤防进行渗漏风险评估,圈定了堤防的渗漏高风险发生区域,成功预测到了12 h后石臼湖堤防多处渗漏和管涌点的发生区位,证明高密度电法用于堤防渗漏抢险探测和风险评估是行之有效的。     

堤防管涌渗流场响应特征的数值模拟

采用数值模拟方法研究了管涌发生后堤防渗流场响应特征,探究了堤防不同深度和不同水平位置处的孔隙水压力变化规律,分析了管涌位置和管涌通道尺寸对堤防孔隙水压力变化的影响,提出了基于孔隙水压力变化特征快速识别堤防管涌险情的思路,得到了可用于堤防管涌监测的孔隙水压力测量设备合理布设区域。结果表明：管涌发生后,堤防不同位置处的孔隙水压力均出现一定程度的降低,管涌通道底部及其上部1m深度范围内孔隙水压力有较大幅度的降低,可作为监测管涌发生的孔隙水压力测量设备埋设深度范围;管涌发生后,同一水平面上与管涌通道距离相同的位置孔隙水压力变化基本一致;管涌通道与堤脚的距离越远,管涌发生后管涌通道周边位置孔隙水压力降低值和降低率越小;随着管涌通道直径的增大,管涌发生后管涌通道周边位置孔隙水压力降低值和降低率显著增大。     

堤防渗透侵蚀破坏有关概念辨析

堤防工程汛期经常出现渗透侵蚀破坏如管涌和接触冲刷险情,也是近年的研究热点。但工程中的管涌和接触冲刷险情,与土力学中的定义并不完全相同。从土力学中渗透破坏形式的概念出发,结合近年渗透破坏模式研究,梳理堤防工程中管涌和接触冲刷险情的概念,将常见的堤防管涌险情明确为逆向侵蚀管涌,将堤防接触冲刷分为堤防不同土体间的接触冲刷和穿堤建筑物与堤防土体间的接触冲刷,后者又可细分为穿堤建筑物与周边土体接触不良形成的集中渗漏侵蚀、涵管破损导致的集中渗漏侵蚀。     

“流场法”在水库渗漏管涌通道探测中的应用

阐述了“流场法”的基本原理及探测数据的分析方法,通过对朝阳县北地水库大坝渗漏入水口的探测实例分析,认为“流场法”针对水库坝后渗漏出水点,可以查明坝体的渗漏进水区域,可为水库除险加固治理提供可靠依据。     

DB-3普及型堤坝管涌渗漏检测仪在水利工程中的应用

介绍了流场法渗漏检测技术与其它渗漏检测技术的不同之处以及DB-3普及型管涌渗漏检测仪的工作原理、性能、操作方法、成果分析及应用情况，并提出几点体会．     

大型管涌物理模型设计及应用

管涌是堤防主要险情之一,在总结前人管涌砂槽模型的基础上,针对尺度效应问题在传统砂槽模型的基础上对模型进行改进:将模型尺寸扩大到10．0ｍ×3．0ｍ×2．5ｍ;对模型结构和防水止水进行了特殊设计;在管涌口周围不设置约束。随后开展了一组大尺度物理模型试验,试验结果表明:管涌发生过程中管涌口的扩大会起到消减水头的作用;管涌险情在其临界水力梯度时,险情可在长时间内处于稳定状态,随着管涌口的扩大管涌有休止的趋势。     

洪峰过程非稳定渗流管涌试验研究与理论分析

进行了洪峰过程和潮汐变幅对堤防发生管涌影响的非稳定渗流模型试验。与固定洪峰水头下的稳定渗流管涌试验结果相比，由于洪峰过程高水位历时较短，管涌险情发展的可能性显著减小，同时，管涌险情的发生也与土层的结构、压缩性和透水性有关。结合北江大堤洪峰模拟过程，讨论了砂模型试验的模型相似律和时间比尺的推算问题，给出了管涌险情发展时间的参考值。最后，通过可压缩非稳定渗流方程，导出了正弦型洪峰、潮汐或波浪在堤基中的传播速度、迟后时间、洪峰水头和能量衰减规律的计算公式，并得到试验资料的验证。     

堤防险情及其处置

长江中下游堤防多位于由表层弱透水层及下卧透水层组成的双层地基上，堤防及其地基、边滩在汛期出现的险情有散浸，管涌，流土、接触冲刷引起的渗水流砂、漏洞，穿堤建筑物渗漏，滑坡，崩岸，溢溢等。     

堤防非稳定渗流几个关键值的经验公式

根据一般双层地基上堤防非稳定渗流有限元计算成果，分析出单宽渗流量、堤背脚下承压水头和堤身浸润线高度等渗流关键值在洪峰过程中的峰值经验公式，供设计管理堤防者参考。从而可以更简便地计算堤坡稳定性和判定堤内是否发生管涌破坏以及是否需要设防渗墙等渗控措施。     

1998年长江流域管涌险情特点分析

1998年长江流域发生了继1954年以来的又一次全流域性大洪水,虽然长江中下游堤防工程发挥了巨大的防洪效益,但也发生了大量险情,暴露出许多问题。其中管涌险情最为严重,占较大堤防险情总数的50%以上。文中对湖北、湖南和江西三省的管涌险情进行了统计,对管涌险情的位置分布特点以及人类活动影响等进行了分析,对管涌抢险的合理范围进行了讨论。     

北江大堤典型堤段管涌试验研究与分析

用北江大堤典型堤段的堤基粉细砂砾在玻璃水槽中模拟不同砂层厚度、埋深、层次结构及接触面粗糙度等条件下的管涌试验。论证了接触面加糙后能使临界坡降由光滑面的0．10提高到0．13～0．20。较细的上层砂和较粗的下层砂砾将有可能使临界坡降减小30％左右。最后，根据多层地基渗流理论推导出堤基渗流管涌发展的计算公式，并用三维有限元计算进行了验证。该公式可以用来估算管涌突发时的涌砂范围和继续向上游冲蚀发展的距离，以便判别危害大堤安全的程度。     

振动沉模板墙技术在漳州防洪堤改建工程中的应用

振动沉模板墙技术是一项新的防渗技术,通过工程实例,介绍其良好的技术经济效果,表明该技术是处理堤基渗漏、管涌等隐患的又一有效方法。     

悬挂式防渗墙控制管涌发展的试验研究

在试验室水槽中进行了有悬挂式防渗墙的砂质堤基的渗流模型管涌试验，取得了不同贯入度悬挂防渗墙防止管涌效果的系列试验成果，论证了悬挂式防渗墙对覆盖土层下粉细砂地基发生管涌时有截断通道、控制管涌发展的显著功效。根据试验资料确定了悬挂式防渗墙及其前后水平段的渗流临界坡降，给出了管涌险情是否会影响大堤安全的估算公式。     

预测堤防背侧管涌的一种方法

根据渗流理论，推导了堤防背水坡脚附近发生管涌的计算式。据此，可预测堤防内发生管涌的范围。     

黄河下游堤防安全管理技术探讨

黄河下游堤防的安全涉及堤防本身、穿堤建筑物、河道整治工程等.黄河下游存在"二级悬河",而且堤防多为沙性土构成,平时大多又不偎水,堤身、堤基存在的隐患难以显露,一旦洪水漫滩出槽,将可能引起渗水、崩塌等险情,对堤防安全构成严重威胁,有必要加强堤防安全监测预警工作.针对堤防隐患探测及安全监测、穿堤建筑物土石结合部渗水监测、河道整治工程根石探测与监测、堤防安全评估等存在的问题,探讨了解决途径.     

基于高斯过程分类的堤基管涌发生可能性识别方法

管涌是导致堤基渗透变形破坏的主要原因之一,其影响因素众多且各因素之间又存在高度的非线性关系。因此,本文提出了一种基于高斯分类模型的堤防管涌发生可能性识别的新方法。首先,通过数学实例对比展示该方法的优越性,进而将该方法应用于工程实例中,结果表明该方法是可行的,且模型具有参数自适应确定、容易实现且识别精度高等优点,对于迅速识别堤基管涌发生的可能性具有重要的实际应用价值。