尼泊尔卡贝利水电站泄洪冲沙闸闸基渗流分析方法探讨

水闸基础渗流分析是水闸设计的重要内容。目前,国内外关于土基上小型水闸基底渗流的分析方法主要有改进阻力系数法、分段法、有限元法等。以尼泊尔卡贝利(Kabeli)引水式水电站工程水闸为例,采用上述3种方法对该工程闸坝进行渗流分析。结果表明:闸坝出口段渗透坡降小于允许渗透坡降,满足渗透稳定要求,渗漏量在可接受范围内。通过与实际监测数据对比分析,改进阻力系数法计算成果与有限元计算成果更接近,更符合实际,而分段法计算得到的出口段渗透坡降相对偏小;相较于分段法,改进阻力系数法更适用于深厚覆盖层基础上小型水闸的渗流计算分析。     

浅谈粘性土地基上水闸综合摩擦系数与渗透压力的确定方法

水闸是水利工程中常见的水工建筑物,粘性土地基上的水闸稳定性分析尤为复杂。在闸室稳定性计算中,闸室基底面与地基土摩擦系数和渗透压力对闸室稳定分析结果影响较大。现行规范推荐的分析方法仍存在一些问题,值得探讨和研究。依托三河闸工程进行了室内地基土—混凝土大型直剪试验,并与1956年和1967年的现场压板试验成果进行了对比,建议了综合摩擦系数的测试方法;分别采用有限元渗流分析方法和规范推荐的改进阻力系数法,分析了闸室底板的渗透压力分布,与现场实测值对比分析表明,改进阻力系数法误差较大,而有限元渗流计算结果与实测值较为吻合,据此建议了渗透压力的分析方法。     

Autobank在水闸闸基渗流分析中的应用

土基上水闸闸基渗流的安全问题是水闸安全的重要部分,目前主要分析方法包括改进阻力系数法、流网法和有限单元数值方法。相比于前两种手工算法,有限元具有方法先进、适应性强、操作简便等优点。本文基于水工专用软件Autobank的有限元渗流分析模块,在简单闸基渗流分析验证其准确性的基础上,对江苏溧阳某中型水库溢洪闸闸基渗流进行分析。该溢洪闸下游泄槽及消力池底板下设有排水层,且泄槽底板倾斜,采用有限元渗流分析可以避免过多的假定与简化。计算结果显示,采用Autobank对复杂闸基进行渗流分析,结果合理且高效。     

GeoStudio 在水闸渗流计算中的应用

采用GeoStudio有限元软件对水闸渗流进行计算，并与规范推荐的改进阻力系数法计算结果进行比较分析，表明GeoStudio可以方便准确地应用于求解水闸渗流问题，可为水闸设计及安全鉴定中渗流问题的计算提供便利。     

邵仙套闸闸基渗流分析

在水闸设计和运行管理中,闸基渗流计算往往占有重要的位置.现分别采用改进阻力系数法和基于有限元法的Gei-Slope计算软件,计算了5种不同上下游水位组合的邵仙套闸闸基渗流,依据现场观测结果和计算结果,对改进阻力系数法和数值计算方法的计算精度进行了比较分析.该成果对邵仙套闸工程今后的运行管理有一定的实际指导意义,对今后同类型工程的设计也有一定的参考价值.     

宿州市埇桥区王桥闸防渗排水设计

王桥闸是沱河上的水闸之一,担负着输送附近城镇居民生活及农业用水的任务。由于水闸的基面直接与砂壤土接触,且砂壤土渗透系数较大,故实际设计过程中闸基的防渗排水尤为重要。采用改进阻力系数法及Autobank软件对闸基的渗流稳定进行计算,详细介绍了水闸的防渗排水设计成果,可供类似水闸防渗设计参考。     

复杂地基水闸渗流计算与防渗措施探讨

采用GEOSTUDIO软件对杭州某地区建立在复杂软土地基上水闸的渗流问题进行了相关计算,并且就不同灌注桩分布形式对渗流的影响进行了分析。在此基础上进行了水闸防渗措施的探讨。研究结果表明,GEOSTUDIO可以方便地计算水闸渗流问题,并且为相关工程问题提供了理论依据。     

基于有限元法和响应面法的闸基渗流反演分析

文章提出基于响应面法的渗透系数反演分析方法。通过构造渗压计算值响应面方程,代替耗时的有限元计算,提高了渗透系数反演分析效率。结合监测数据和数值模拟对某水闸地基渗流进行了分析。监测数据表明该水闸地基渗压呈汛期高、枯期低的周期性变化规律,原因是下游河道水位大幅变化。对闸基覆盖层材料的渗透系数进行反演分析后,对闸基渗流场进行了有限元数值模拟,验证了渗压周期性变化的原因,揭示了闸基中渗透坡降较大的部位。     

砂砾石地基水闸防渗设计方案

砂砾石地基具有孔隙率大、透水性强的工程特点,当水闸建在砂砾石地基时,必须考虑防渗问题,采取适宜的处理措施,保证水闸的渗流稳定。文章以大利河引水闸为例,采用阻力系数法对不同防渗设计方案进行渗流计算,对结果进行分析比较,提出合理的防渗设计方案,为以后类似工程提供一定的参考依据。     

文笔洲交叉闸进水闸防渗稳定性有限元分析

水闸工程防渗稳定性,是衡量工程质量的主要指标之一,通过ABAQUS软件,以粉砂地基上的文笔洲交叉闸进水闸工程为实例,对进水闸闸室应力、渗流稳定、地基防渗处理等进行了有限元模拟分析。经过实际施工验证,采用有限元方法进行设计可靠度较高,而且具有良好的稳定性和安全性。     

基于数值计算方法的闸基渗流流网绘制

通过二维渗流流网的基本理论及伽辽金有限元法原理,研究和总结了绘制流网的数值计算方法和计算式,并编制流网绘制程序,在算例中,依照程序绘制闸坝有压渗流场的流网。研究结果表明,闸基渗流流网的数值计算方法提高了流网绘制的速度和精度,对工程建设具有一定的指导意义。     

印度尼西亚POSO Ⅱ水电站基础防渗设计

本文采用通用有限元计算软件,对首部泄洪闸、冲沙闸进行渗流稳定分析,计算出通过闸室底板总的渗水量,分析了基础及出口段产生渗透破坏的可能,并提出了合理、可靠的防渗设计方案,保证了建筑物的安全运行,为工程上同类问题的解决提供了一定的借鉴。     

闸坝深层抗滑稳定三维有限元分析

结合云南硕多岗河吊江岩水电站闸坝枢纽工程,运用大型有限元软件ANSYS,对泄洪闸段和地基进行三维有限元静、动力分析。计算结果表明,各工况下泄洪闸段的地基承载力及抗滑稳定均满足设计要求。     

HSS模型在软土地区水闸地基基础设计中的研究

阐释了近年来岩土有限元分析中常用的土体本构模型HS模型及HSS模型的理论依据，探讨其参数选择办法，以某位于上海市杭州湾南岸水闸为例，同时采用HS模型与HSS模型进行了有限元分析计算，并与实测监测数据展开对比，通过计算结果对比表明HSS模型模拟结果与工程建设过程中监测成果更为吻合，说明HSS模型可以更好的模拟边载、地基基础及上部结构之间相互作用，可以指导水闸工程复杂地基基础的优化设计。     

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。     

采用边界元法确定坝基面渗透压力

由于边界单元法只需在边界上剖分单元，且容易处理无限边界问题，所以在计算坝基面渗透压力时较有限元法具有明显的优势。介绍了坝基面渗透压力的计算理论及其边界元数值算法，并给出了应用算例。由算例分析可以看出，采用边界元法计算坝基面渗透压力，计算程序简单，占用计算机内存少，计算速度快，且计算精度较高。     

弱透水地基上水平铺盖对闸基渗流场的影响研究

利用饱和-非饱和、稳定-非稳定渗流场有限单元法,建立固定网格的某闸基渗流场计算模型,研究弱透水地基上铺盖的长度和厚度变化对闸基渗流场的影响,以及铺盖止水破坏和铺盖产生裂缝情况下的闸基渗流场。研究表明,在弱透水地基上,水平铺盖对闸基的防渗作用并不明显,在止水破坏或产生裂缝时,增加铺盖厚度反而会导致闸基渗流场形态恶化。建议在弱透水地基上,铺盖的设置只要满足表面防冲要求即可,据此可对水闸设计规范中的相应条文作进一步细化和改进。     

国内大孔口水闸结构关键技术问题研究

由于国内传统水闸存在孔口小、形态单一且自动化程度低等局限,已满足不了国民经济建设需求,大孔口水闸建设势在必行。但是,现有设计规范尚未对大孔口水闸结构设计提出明确的计算方法。为此,从大孔口水闸结构自身特点出发,围绕地基不均匀沉降、闸基渗流稳定及水闸结构温控防裂等关键技术问题展开讨论并提出合理化建议如下:地基处理方面,应根据地基条件、结构特点以及施工条件等通过有限元数值分析,组合选用桩基法、换土垫层法、排水固结法、振冲法及深基础等地基加固技术;在闸基渗控方面,可依照防渗、排渗、反滤三者相结合的原则,因地制宜地选择渗控措施;对于水闸底板和闸墩结构,应根据工程实际情况组合选用结构分缝、控制混凝土浇筑温度、水管通水冷却、表面保温等温控措施,以解决大孔口水闸结构温控防裂问题。     

基于模糊点估计法的水闸渗流可靠度分析

针对水闸观测数据偏少、水闸渗流分析中会出现大量不确定因素等问题,对水闸渗流进行模糊可靠度研究。模糊点估计法能同时考虑参数的模糊性和随机性,因此将该方法应用于水闸渗流可靠度分析。考虑闸基土质参数的模糊随机性,对闸前水位、闸基土质的土粒相对密度、孔隙率、各土层的渗透系数等模糊随机变量取不同水平截集,将同一水平截集得到的参数进行组合,通过统计矩法计算了水闸的渗流模糊可靠指标。选取运行多年的水闸为例,考虑隶属度函数的不同取值界限对可靠指标的影响,建议取值界限取3。通过该方法得到止水完好时水闸渗流安全系数为2.70,可靠指标为5.597;止水破坏时,安全系数为0.98,模糊可靠指标为-0.151。其计算结果与拉丁超立方抽样法(LHS)得到的可靠度指标比较,两者基本一致,说明该方法适用于水闸渗流可靠度分析。