低渗透油藏非达西渗流定向井产能计算及影响因素分析

为了评价定向井非达西渗流模型产能,基于常规直井达西模型产能公式和井斜负表皮系数,建立定向井达西模型产能公式,通过引入拟启动压力梯度模型、非线性渗流模型对定向井达西模型产能公式进行修正,得到适用于低渗透油藏的定向井拟启动压力梯度模型、非线性渗流模型产能公式。对比三种定向井渗流模型产能大小以及与A油藏实际定向井产能之间的误差,并研究井斜角、应力敏感因子对三种定向井渗流模型产能的影响。分析结果认为:在相同生产压差下,达西模型产能最大,非线性渗流模型次之,拟启动压力梯度模型最小;与实际产能相比,达西模型产能误差最大,拟启动压力梯度模型次之,非线性渗流模型最小,采用非线性渗流模型的产能公式计算低渗透油藏定向井产能较为精确;随着井斜角增加,三种渗流模型产能增加,在井斜角小于30°时,三种渗流模型产能均变化平缓,井斜角大于30°时,产能均变化增大;应力敏感系数增加,三种渗流模型产能减小,产能下降趋势变缓。     

基于云自适应遗传算法的深覆盖层上面板堆石坝渗流监控模型

针对库水位和降雨对面板堆石坝渗流的滞后效应,结合深覆盖层面板堆石坝的筑坝特点,在综合考虑覆盖层厚度、筑坝材料等对大坝渗流影响的基础上,建立了考虑滞后效应的深覆盖层面板堆石坝渗流安全监控模型,并在模型的求解中采用了云自适应遗传算法。实例应用表明,该模型能较好地反映库水位、降雨对渗流的滞后影响,模型精度与预报效果优于一般渗流统计模型,且云自适应遗传算法较好地弥补了传统遗传算法执行效率不高、易陷入局部最优解等不足。     

二维岩体裂隙网络有压渗流数值模拟分析

根据裂隙岩体的渗流机理对岩体裂隙网络中的渗流进行了合理简化和假设,以渗流立方定理、质量守恒定理和水流不可压缩假设为基础建立了裂隙网络的有压渗流模型,用改进DDA算法得到了裂隙几何信息,并用PCG算法和可视化编程技术开发了相应的计算程序.通过与Grenoble试验对比,验证了程序的合理性.对DECOVALEX项目的二维BMT模型进行了初步渗流计算,获得了均匀和非均匀裂隙条件下不同的渗流规律.该结果为研究岩石裂隙网络的应力-渗流耦合效应奠定了基础.     

V型河道断面上的土坝渗流计算

研究了V型河道断面对土坝渗流的影响,采用二维渗流模型并考虑V型河谷的影响,建立了土坝渗流基本方程,给出了相应的MATLAB解法。     

大坝渗流统计模型在棉花滩水电站右岸绕坝渗流分析中的应用

基于库水位和降雨对大坝渗流的影响存在滞后效应的特点,将粒子群算法引入库水位和降雨服从正态分布的大坝渗流统计模型中,优化查找库水位和降雨对渗流影响的滞后天数和影响天数。与传统大坝渗流统计模型的比较结果表明,所建模型精度更高。     

瀑布沟水电站坝体渗流监控优化数学模型精度分析

鉴于构建合理的瀑布沟坝体渗流监控数学模型对其坝体渗流安全评价至关重要,利用水位动态效应影响权重概念构建水位因子,并在引入主成分分析理论深入分析库水位滞后影响特性的基础上,提出了瀑布沟坝体渗流监控优化数学模型。结合瀑布沟大坝坝体渗流原观监测资料分析的结果表明,该优化模型较传统模型形式更加简洁,提高了分析精度及合理性,可合理评价瀑布沟大坝坝体的渗流状态,对相似工程的坝体渗流分析具有一定的参考与应用价值。     

渗流作用下的中深层地埋管换热器传热分析

考虑地下水渗流的影响，基于移动线热源模型提出一种中深层地埋管换热器半解析模型。基于Fluent软件建立数值模型，并对已知进口流体温度和已知总热输入功率两种边界条件下的数值模型、半解析模型和忽略渗流的半解析模型进行对比。结果发现，两种边界条件下的半解析模型在前期均具有较大误差，而在中后期均与数值模型吻合得较好，其精度高于忽略渗流的半解析模型，尤其是在地下水渗流速度较大的时候。结果表明所提出的半解析模型可用于分析渗流作用下的中深层地埋管传热。     

等效渗透系数在非均质含水层渗流计算中的应用

基于等效渗透系数理论和渗流计算模型,采用IGW软件对渗流方向与层状渗流介质成某一角度时的实例进行了数值模拟计算。研究结果表明:对于成层介质中的渗流计算,可用等效的各向同性的均质含水层代替不同透水性介质组成的层状岩土层。研究结果为工程设计提供了理论依据。     

基于CNN-LSTM的混凝土坝渗流预测

建立高性能的混凝土坝渗流预测模型是渗流安全监控的重要手段,也是渗流安全性态评价的基础,结合卷积神经网络(CNN)和长短期记忆神经网络(LSTM)两种深度学习算法,构建混凝土坝渗流预测模型(CNN-LSTM),该模型先利用CNN提取渗流监测时间序列的特征,然后利用LSTM生成特征描述,建立输入与输出间的映射关系,实现对混凝土坝的渗流预测。工程实例应用表明,CNN-LSTM模型在混凝土坝渗流预测应用中的数据拟合能力和预测精度较好,且不易陷入局部最优解,可为混凝土坝的渗流预测和安全监控提供科学依据。     

坝基非达西渗流分析

分析与总结了坝基中非达西渗流的理论与试验规律,采有理论分析的研究方法,对大坝工凡基非达西渗流模型进行求解,计算坝基西渗透压力分布和坝基渗流量,并与相应的达西（线性）渗流解进行了比较,可以看出,在坝基非达西渗流分析中,不能采用线性渗流规律来近似代替非线性渗流规律。     

长江武惠堤堤防渗透破坏风险计算模型及应用

针对渗透水压力引起堤防渗透破坏问题,以堤防渗透破坏风险为目标,考虑堤防计算水位条件和土层渗透系数的不确定性,建立了堤防渗透破坏风险计算模型。以长江武惠堤17+750断面为例,对汉口水文站水位监测资料进行分析并拟合水位概率密度函数,对该断面渗流规律进行有限元分析,从而拟合渗透破坏概率密度函数,以此建立该断面堤防渗透破坏风险定量表达式。研究结果表明,武惠堤17+750断面堤防在警戒水位与防洪设计水位下,渗透破坏概率分别为0.442 9、0.764 0,渗透破坏风险分别为0.001 421、0.002 52;堤防渗透破坏风险随着堤外水位的升高而增加,但在防洪设计水位内运行时,堤防渗透破坏风险低,堤防渗流安全可得到有效控制。     

分层碾压的填方渠坡稳定渗流分析

鉴于南水北调中线工程总干渠为特大型供水渠道,填方渠段水深、量大,对输水可靠性要求较高,沿线渠坡防渗尤为重要,基于分层碾压填方渠坡的渗流场表现出的各向异性,结合碾压土层各向异性程度及渗透系数转化关系对分层碾压的填方渠坡渗流建立数学模型和有限元模型,并应用ANSYS热分析模块进行稳定渗流分析。结果表明,在模拟分层碾压的填方渠坡渗流时均质各向异性渗流场比均质各向同性渗流场中的渗流强烈,且分层碾压的填方渠坡各向异性程度越大渗流越强烈,因此对这类层状渠坡渗流分析和渗流控制的关键为选取合理的渗流场及准确掌握土层各向异性程度。     

土体渗透变形及渗透破坏过程中分形特征初探

根据天然土体及室内配制土样颗粒分析、干密度、渗透、渗透变形试验结果,基于土体分形理论计算了土体质量分维数,土体孔隙度、不均匀系数、中值粒径、干密度、渗透系数与分维数关系密切。当分维数较大时,表示小于某粒径颗粒累积含量较少,颗分曲线越平缓,土体有粗化现象,不均匀系数及中值粒径都在增大,孔隙度减小,干密度增大。利用土体分维数可判断出土体渗透破坏形式（如管涌、流土）,土体发生渗透破坏后分维数减小,渗透破坏过程中分维数逐渐减小,并随流失颗粒粒径的增大而加速减小。     

泄洪雾化降雨对上田滑坡体的渗流影响及稳定性分析

以上田滑坡体A区中线为计算剖面,基于二维饱和—非饱和渗流有限元方法,分析了滑坡在泄洪雾化状态下的渗流场,获得在6 000m3/s泄洪强度下压力水头及地下水位变化情况。结果表明,随着降雨持时的增加,压力水头随深度呈近直线变化趋势;降雨渗水在一定土层条件下使地下水渗流产生"瓶颈"效应,形成对边坡稳定不利的暂态饱和区;地下水位总体呈现从坡脚和中部部位同时提升的现象;暂态饱和区使安全系数明显降低,但滑坡稳定性良好,不存在失稳风险。     

悬挂式防渗墙防渗效果数值模拟

鉴于数值模拟技术在模拟土体渗流方向上几乎不受外界干扰、计算可重复性高等优势,以室内砂槽模型试验为背景,采用有限差分软件FLAC3D模拟了双层堤基中悬挂式防渗墙的贯入深度、布置位置对渗透变形的影响。结果表明,悬挂式防渗墙防渗效果随贯入深度的增加而更为显著;防渗墙布置在靠近下游位置时可抑制渗透变形在墙后背水侧发展,从而避免堤身沉降出现溃堤事故;数值模拟结果与室内模型试验数据基本吻合,说明运用数值模拟分析渗透变形是可行的。     

两河口心墙堆石坝渗流特性及其控制方案

建立了两河口工程坝址区的三维渗流有限元模型,并计算分析了坝体及其坝基的三维稳定渗流场特性,获得了坝体和坝基的位势分布、坝体各分区的渗透坡降及渗透流量等.分析了坝基防渗帷幕和左右岸防渗帷幕深度和长度变化及防渗帷幕和坝基岩体渗透参数对渗流场的影响.结果表明,坝体、坝基及左右岸坝肩的防渗措施均可满足要求.建议考虑坝基防渗帷幕仅截断3 Lu线以上岩体的防渗方案,并将左岸防渗帷幕的延伸长度减少50 m.     

三板溪地下厂房洞群围岩渗流场分析

运用渗流场有限单元法求解固定网格的节点虚流量法和排水孔排水予结构技术，引进溢流型排水扎、逸流型排水孔和排水孔开关器等概念，在水力等效多孔隙介质渗流模型假定的基础上，对三板溪水电站地下厂房洞群围岩渗流场进行了三维计算，给出渗流场水头和引水隧洞衬砌外水压力的分布，论证和分析了各洞室围岩区的渗流场特性，防渗与排水设施渗控方案的合理性及存在的缺点，并提出相应的改进意见。     

某水库副坝坝基渗漏成因分析及渗透稳定性计算

针对某水库副坝坝基长期存在的渗漏问题,在综合分析历次地质勘察结果的基础上,采用高密度电法对副坝进行无损探测,同时,采用有限元法对副坝渗流性态进行二维数值模拟,分析坝基渗漏对副坝渗透稳定性的影响。结果表明,副坝坝基渗漏主要是由于坝基存在强透水的砂砾石层;副坝坝基渗漏未彻底解决的主要原因是已采取的防渗措施不当或存在质量缺陷,1978~1979年实施的桩号0+678~0+700段沟槽防渗墙存在缺陷,2000年实施的灌浆效果不佳;防渗墙失效后,副坝坝基砂砾石层在校核洪水位工况下可能发生渗透破坏,建议进一步采用混凝土防渗墙对副坝坝基进行防渗加固处理。     

土壤固化剂在陕北淤地坝渗透破坏治理中的应用

砂土区淤地坝破坏的主要形式是渗流,在淤地坝的反滤体中运用土壤固化剂能够防止渗透破坏的发生。为探寻一种最优配比的无机固化剂,以陕西省榆林市靖边县沙旋沟淤地坝筑坝土料为例,通过原土料和添加不同配比固化剂土料的渗透破坏试验,对比分析不同配比固化剂的完全破坏临界水力坡降来寻找最优配比的固化剂,并将选出的最优固化剂应用于模型坝的试验中来检验固化剂的实际效果。结果表明,所有土料渗流流速在渗透破坏前均随水力坡降的增大而增大;添加固化剂降低了土样的渗流流速,增加了土样的抗渗能力和稳定性,其中添加5%的无机复合固化剂土样的效果最好;在模型试验中,添加无机复合固化剂的土料对于"坝后流泥"现象具有一定的修复效果。