岩石峰后非达西流问题的探讨

许多学者从瞬态法测岩石渗透性的压差时间序列计算出渗流速度序列,发现渗流速度与压差梯度不是线性关系,认为岩石峰后存在非达西流。针对该问题,求解了瞬态法中的非稳定渗流问题解析解,发现即使在达西定律适用的情况下,瞬态法中所谓的渗流速度与压差梯度也不是线性关系。另外,利用峰后实测岩石侧向位移与渗透系数的关系、分析峰后渗流雷诺数,说明目前试验中发现的峰后高速非达西流是值得商榷的。但是随着裂隙开度的增大,水力梯度的增加,出现高速非达西流是必然的。     

裂隙岩体精细结构描述及工程特性数值试验

 基于裂隙的空间形态及分布的统计特性，应用裂隙网络随机模拟技术，建立工程裂隙岩体的数字化岩体模型，并编制程序实现自动化建模。利用GeoCAAS程序进行裂隙岩体数值试验研究，发展了研究裂隙岩体的力学和水力学特性以及两者关系的方法。主要探讨裂隙岩体变形模量和渗透系数随裂隙迹长变化而演化的规律，并进一步分析变形模量和渗透系数之间的关系。     

暴雨入渗下裂隙岩体边坡渗流及稳定分析

根据单裂隙饱和-非饱和渗流实验结果，确立了裂隙岩体渗流时饱和度与负压及饱和-非饱和渗透系数与负压之间的实验关系式，进而建立了有暴雨入渗下三维裂隙网络饱和-非饱和渗流数学模型，针对龙滩水电站左岸蠕变体边坡进行了不同工况下的渗流与稳定性分析，并相应给出了其高边坡工程安全施工建议措施．     

软基重力坝防渗帷幕优化设计分析

针对尼泊尔波迪·科西水电工程首部枢纽布置和软土坝基的岩性条件渗透特征，结合防渗帷幕的优化设计，通过三维渗流计算，以渗漏量为控制条件，对地层渗透性、帷幕的防渗性能及帷幕深度和长度的敏感性分析，优选出帷幕深度和长度，为工程优化设计提供依据．     

混凝土施工质量控制专家系统研制

本系统采用VisualBasic5．0编程语言，在Windows95环境下，按照混凝土质量控制流程和原材料优选的方法，开发了一套应用软件──混凝土质量控制专家系统．该系统人机界面友好、图文并茂、操作简捷．具有质量控制与评定、方案化选、管理图自动观察分析以及用于自动生成方案优选、查询、判定控制的自动生成器等功能．能为水利工程混凝土质量控制提供一套有力的手段．     

基于蒙特卡洛法的三峡库区泄滩边坡稳定性风险评估

岩体的非均质性使得传统确定性分析方法在复杂岩层的边坡的风险评估中存在较大的偶然性和不确定性。针对岩性复杂的三峡库区泄滩边坡,利用蒙特卡洛方法,采用不同岩体参数的随机分布,自动搜索滑动面,计算其失效概率。结合边坡的渗流场,综合评价泄滩边坡稳定性并对其进行支护。结果表明:岩土体参数近似服从韦伯分布;渗流场的分布决定了边坡的破坏机制;泄滩边坡素填土的强度参数对边坡失效概率的影响较为显著;泄滩失效概率为12%,最小安全系数为0. 758。针对素填土进行喷锚支护,安全系数提高到1. 395,失效概率降为0,支护方式有效。结合渗流场分布,利用不确定性分析方法可以更全面的描述工程边坡稳定性,将边坡失效概率与破坏机理结合,快速为工程提供可靠的描述及风险评估,并为边坡破坏的预测及采取支护方式提供了依据。     

各向异性裂隙岩体渗透系数计算方法探讨

针对岩体裂隙系统提出了计算各向异性渗透系数的方法，给出了使用有限差分法计算各向异性渗透系数的数值方法和差分单元渗透性的计算公式，并以实际裂隙网络系统资料为基础进行了该方法的应用探讨．该方法可以在已知裂隙网络的基础之上计算岩体的各向异性渗透系数．通过加密剖分网，它可以更好地消除裂隙非贯通性的影响，并可以处理裂隙充填等问题．此外还可以分析裂隙岩体渗透性随测量窗口尺度大小的变化，并进行其连续介质性质检查     

新型无网格法(IMLS方形域法)的研究及其应用

根据最新无网格法的前沿研究,提出了一种新型无网格法-IMLS方形域法。该法在场函数近似、权函数选取以及方形域数值积分等方面给出了全新的格式。方法中未知变量的近似采用IMLS技术,局部影响域形状采用方形几何形态。这些技术的具体实施展现了节点布置和数值积分的无网格特点,并自然满足Dirichlet边界条件。该方法可以容易求解偏微分方程初值或边值问题上实现,此外,计算了一维固结问题、二维弹性力学平面问题的算例,所得计算结果证明:该方法是一种具有收敛快、精度高、简便有效的通用方法,在工程中具有广阔的应用前景。     

新型滑动最小二乘技术的实现及其在无网格法中应用

无网格法是一种求解偏微分方程的有力工具,该技术具有局部化技术的无单元特性。在各种无网格法中,场函数近似采用滑动最小二乘最为常见,其在精度和前后处理等方面有着明显的计算优势。全面介绍各种滑动最小二乘近似技术和插值特点,尤其是基于奇异权函数的滑动最小二乘插值技术,并应用到无网格法中,可以自然满足Dirichlet条件,从而可以省去Lagrange乘子;同时对一、二维算例进行计算,将其结果与精确解和经典的FEM解进行比较。     

裂隙岩体非饱和渗流本构关系

基于连续介质的方法，通过裂隙非饱和渗流的二维数值模拟，对裂隙岩体非饱和渗流中应用Van Genuchten(VG)模型和Brooks-Corey(BC)模型进行评价并建立了改进的本构关系。VG模型虽然可以与持水曲线匹配得很好，但是VG模型和BC模型都对相对渗透率估计过低。模拟结果表明：改进的BC相对渗透率-饱和度的关系和VG毛管压力-饱和度的关系结合，可以较好地描述非饱和渗流的本构关系。