堤防在交变水位作用下的二维渗流分析

用二维非定常饱和－非饱和渗流模型，模拟堤防的渗透和浸润面的变化情况，数值结果给出了不同时刻的孔隙水压及发布，比较了不同时刻堤防上游面的浸润线变化。本研究考虑的因素接近工程实际，如洪水期间的水位变动，非恒定降雨及非均匀土质等因素的影响；对于多种土质的不规则多连通域能够自动生成二维有限元网格。     

双重介质二维不定常渗流

本文用积分变换和分离变量等方法,求得了弱压缩液体在双重孔隙介质中,二维不定常渗流的Laplace变换空间解,用数值反演的公式研究了非稳态变换双重介质裂缝储量比ω和介质间传输系数λ对无限导流垂直裂缝井压力动态的影响。     

双渗透介质中轴对称二维不定常渗流

本文研究了弱压缩液体在双渗透介质中不定常轴对称二维渗流，找到了它的瞬时压力Ｌａｐｌａｃｅ变换解。用数值反演技术计算了双渗透介质参数：χ、ω、λ；不完善井找开程度ＬＤ；对井中压力变化的影响。做出了压力－时间变化图板，这是不完善井在双渗透介质中试井解释的基础。它的特殊情况：均质介质和双孔隙介质渗流。     

二维有限元在混凝土面板砂砾石坝渗流计算中的运用

介绍了二维渗流计算在面板砂砾石坝中的应用，重点分析了在坝体中设置竖向排水体的重要性，并利用有限元原理对设置竖向排水体与不设置竖向排水体情况下的渗流量的计算和浸润线的位置进行了比较。结合黑泉水库面板砂砾石坝的渗流计算，对面板砂砾石坝的渗流提出了几点建议和定量的计算。     

地下水和地面水二维不恒定流藕合模型在南水北调地下水预测中的应用

研究洪泛区发生较大规模洪水对地下水的影响,以往采用一维的理论公式或经验公式法估算地下水入渗量,再采用水均衡法计算地下水位变化的方法,应用于大面积串流洪水区域已不太准确,而且不能反映地下水位区域内的分布情况。该文提出了一种加入渗流子模型的地面水二维不恒定流与地下水二维不恒定流模型相藕合的方法预测地下水位。     

汉江兴隆水利枢纽一期土石围堰二维渗流分析

汉江兴隆水利枢纽一期土石围堰坐落在50~60 m深的覆盖层上,覆盖层上层为厚15~30 m粉细砂、含泥粉细砂层,抗渗稳定性差,下层为30余m厚的砂砾石层,透水性大。围堰防渗采用塑性混凝土防渗墙上接复合土工膜心墙方案。为了解方案的防渗效果,采用二维稳定渗流模型和理正渗流分析软件,计算比较了不同防渗墙深度对应的渗透出逸比降和单宽渗流量。结果表明,悬挂式防渗墙不能有效控制渗透出逸比降和渗流量,与下部相对不透水层接触的着底式防渗墙渗流控制效果显著。     

某石化基地地下水污染模拟研究

以某石化基地为研究对象,基于现场水文地质条件,运用Visual MODFLOW建立了地下水流概念模型和数值模型及溶质运移数值模型,模拟了瞬时大量泄漏工况下石油类污染物的运移距离和污染晕的扩散情况,进而针对石油类对地下水可能造成的影响进行评价。研究结果表明：在模拟期内石油类污染物的渗漏对局部区域的浅层水造成污染,随着运移时间增加,超标范围越来越大,在1000d时,运移范围达到最大,随后污染物随着水流运移过程中,不断消散和稀释,污染物浓度不断降低,范围逐渐缩小,整个预测时段内,石油类污染物未运移到最近的保护目标处,项目运行期间,建议在含油污水池下游按照规范要求做好地下水污染的长期监测工作,一旦发生地下水污染事故,应立即启动应急预案,将损失控制在最低限度。     

石河子市地下水质量及污染评价

运用模糊综合评价法和多项指标的综合评价法分别对石河子市地下水进行质量与污染评价。结果表明:石河子市潜水采样点共有18个,其中属于Ⅳ类水的采样点3个,属于Ⅴ类水的采样点3个,共计占潜水采样点总数的33.4%;石河子市承压水质量较好,共有10个采样点,均达到Ⅲ类水标准。石河子市潜水水质已普遍受到污染,属于未污染的采样点1个,轻微污染的采样点有5个,中度污染的采样点11个,严重污染的采样点1个,分别占采样点总数的5.6%、27.8%、61.0%和5.6%;承压水属于未污染的采样点有6个,轻微污染的采样点有4个,分别占承压水采样点的60.0%和40.0%。对8组地下水水样进行了有机污染物测试,检测的37项有机物均未检出。     

水库渗流稳定性的二维有限元数值模拟研究

对已建某水库做稳定性评估,结合实际工程,利用MIDAS/GTS有限元软件,对水库评估工程进行了二维有限元数值模拟,分析其渗流总水头、空隙压力及流速等,并对实际工程进行跟踪调查,结果表明,二维有限元数值模拟计算结果与工程实际渗流总水头、空隙压力、流速等较为相似,其结果对类似水库评估具有一定的参考价值。     

绘制流网的数值计算方法

本文介绍了二维Ｄａｒｃｙ渗流流网的基本理论及特性，利用变分原理及有限元法，论述了绘制流网的数值计算方法和计算式。在算例中，绘制了堤坝及闸坝中无压及有压渗流场流网。结果表明，流网的数值计算方法，基本上解决了绘制岩土工程中各种非均质、各向异性域中二维渗流场的复杂流网。     

三维无压渗流场的有限元算法研究

求解含自由面的三维无压渗流场属于边界不确定的非线性问题。本文首先对目前存在的各种算法进行了分析，在调整传导矩阵的基础上，提出了丢单元的有限元算法，在算例中与解析解和其他数值算法的结果进行了比较，证实了该算法的有效性，并在含排水(孔)幕的丰满大坝的渗流分析中得以应用，迭代过程收敛快，稳定性好，结论与实际情况吻合。     

基于三维非稳定渗流分析的隧洞开挖地下水环境影响评价

水利工程中隧洞施工通常采用全部开挖完成再衬砌的方法。如针对开挖施工的短暂状态采用稳定渗流计算分析其对地下水环境的影响,并不符合实际,且往往会夸大地下水位降落的幅度和影响范围,因此采用非稳定渗流数值模拟技术来评价将更为合理。以某水电站发电引水隧洞施工为例,采用饱和-非饱和非稳定渗流理论,建立了引水隧洞区域的三维有限元模型,对隧洞开挖过程中区域地下水非稳定渗流场进行了数值模拟,总结分析了隧洞从开始挖掘到贯通过程的地下水变化规律并进行地下水环境影响评价。结果表明:采用三维非稳定渗流分析预测隧洞开挖过程中地下水位降落和降落漏斗扩大的过程是可行的;该工程引水隧洞开挖对该区域地下水影响较小,地下水补排关系总体无变化。     

饱和-非饱和土中渗流Richards方程有限元算法

发展了一种求解理查森方程的一般有限元算法。该方法采用积分法处理孔隙水压力对时间的导数项,采用集中质量技术处理有限元方程中质量矩阵来保证数值稳定。所采用的质量守恒迭代方法不须改变迭代方式,采用一般的Picard迭代方法。该方法能求解入渗、地下水位瞬变和排水等范围广泛的饱和-非饱和渗流问题。对3个已公开发表具有详细试验数据的算例的模拟表明,该方法对入渗锋、稳定渗流地下水位和非稳定渗流溢出面都模拟很好。Picard迭代方法效率很高,且无数值振荡发生。     

填海工程背景下半岛地下水流场及污染物运移的数值模拟分析

以古雷半岛为例,基于GMS地下水数值模型探索海砂填海(情景一)、海砂+黏土填海(情景二)、黏土填海(情景三)这三种填海情景对研究区地下水流场及污染物运移的影响。结果表明:(1)研究区在填海背景下地下水水位整体抬升,水位上升幅度由小到大依次为情景一、情景二、情景三,最高升幅达4.78m。(2)不同填海情景下的地下水流场差异在填海区的黏土区域最为明显,情景二、情景三与情景一的地下水水位差最大值分别为4.44 m和8.20m。(3)在仅考虑物理作用的情况下,三种填海情景下污染物运移均呈现以水平运移为主、垂向运移为辅的特点。(4)相较于污染物运移基本相同的情景一与情景二,预测时间30a时,水平方向上情景三污染物迁移面积、迁移速率分别下降23.07%、18.89%;垂向上污染物主要积聚于第一层含水层,情景三观测井在第一层含水层的污染物浓度为情景一(或情景二)的5.87倍。说明采用低渗透性黏土填海对于污染物运移具有一定的阻滞作用。     

稳定渗流的有限元计算新方法

用混合有限元方法分析了地下水稳定渗流，导出了具体计算公式，并进行模型试算，计算结果与解析解比较表明，该方法在局部区域上质量是守恒的，计算出来的地下水的水头和达西流速精度较高。     

饱和-非饱和非稳定渗流数值分析中初始状态的研究

总结了饱和—非饱和非稳定渗流场分析中初始孔隙水压力确定的一般方法。讨论了通过给出实测的数据概化孔隙水压力分布和采用稳态渗流解确定初始孔隙水压力各自的适用范围及存在的问题,并进一步指出了确定饱和—非饱和非稳定渗流场初始状态的研究内容。     

混凝土面板砂砾石坝二维有限元渗流实例分析

主要探索面板砂砾石坝的二维渗流计算。利用有限元方法对坝体设置竖向排水体与不设置竖向排水体两种情况下的渗流和浸润线进行研究,阐述了在坝体中设置竖向排水体能有效地控制浸润线的高度和渗流溢出点的位置,从而提高坝体下游坝坡的稳定。同时,结合面板砂砾石坝的渗流分析,对面板砂砾石坝的设计提出了建议,指出:当面板无裂缝,面板与防浪墙之间的水平缝止水失效时,即使在设置竖向排水体的情况下,浸润线仍保持一个较高的位置,对坝坡稳定有较大的不利影响,在设计和施工时应予足够重视。     

水平面渗流有限元计算中减压井点处理

为解决水平面二维有限元方法计算减压井时井点附近奇异区问题，在李祖贻等针对特定网格划分推导出修正井水位法的成果基础上，推导适应一般网格划分的修正公式。通过特例分析计算，验证修正公式精度和适应性，减压井计算受单元尺寸、尺寸差异影响很小，流量和井点以外节点水头值满足精度要求。针对有限元计算时涉及的井阻力情况，给出实用的修正公式处理方法。     

三维有限元渗流模拟计算在水库安全评价中的应用研究

本文先介绍了有限元在土木工程中的发展过程以及渗流研究现状,然后以云南省允楞水库为例,对水库安全评价中的渗流分析进行三维有限元渗流模拟计算,计算结果跟实测值比较,说明三维有限元渗流模拟在渗流分析中的可行性。