瓦屋山面板坝含软岩堆石体长期渗流研究

本文介绍了四川洪雅瓦屋山面板坝含软岩堆石体的逐级提升压力水头的连续型长期渗流观测的部分结果，分析含软岩堆石体在起始流速状态与稳定流速状态下的渗流机理。长期渗流作用实际上延迟了土体的渗透破坏，导致渗透系数降低，临界坡降增大。故有必要在含软岩堆石体中设置专门的排水体系。     

土石坝渗流性态分析的IAO-XGBoost集成学习模型与 预测结果解释

针对现有土石坝渗流数值模拟方法计算效率较低、难以实时分析大坝渗流性态，而现有基于机器学习算法建立的代理模型又存在模型可解释性较差的问题，提出土石坝渗流性态分析的IAO-XGBoost集成学习模型，并基于Shapley加性解释(SHapley Additive exPlanation, SHAP)理论对预测结果进行解释。在采用多地质体自动建模方法和CFD技术对大坝渗流场进行计算分析的基础上，基于改进的天鹰(Improved Aquila Optimization, IAO)算法优化极限梯度提升(eXtreme Gradient Boosting, XGBoost)集成学习算法中的n＿estimators、max＿depth和learning＿rate等超参数，进而建立基于IAO-XGBoost集成学习算法的大坝渗流性态指标预测模型，以揭示上下游水位和坝基地层渗透系数等输入特征变量与渗流性态指标模拟值间的复杂非线性映射关系。进一步地，将IAO-XGBoost集成学习算法与可解释机器学习框架SHAP理论相结合，挖掘影响大坝渗流性态指标预测结果的关键特征，并解释特征变量对渗流性态指标预测的影响...     

坝基渗流分析两种数值方法的比较

论文进行了基于连续介质渗流理论的有限元单元法和基于非连续介质渗流理论的裂隙网络矩阵算法的分析和比较，编制了两种数值方法的计算程序，并利用两种方法对二维稳定、各向同性坝基渗流算例进行分析与对比，从而得出两种方法的本质区别、各自优缺点及其适用性。     

基于PSO-SVM的大坝渗流监测时间序列非线性预报模型

大坝渗流监测分析是大坝安全监控的重要内容，预测分析的难点之一在于渗流监测数据往往具有复杂的非线性特点。本文充分利用支持向量机的结构风险最小化与粒子群算法快速全局优化的特点，采用粒子群算法快速优化支持向量机的模型参数，通过该模型对非线性监测数据进行拟合，建立了基于PSO_SVM的大坝渗流监测的时间序列非线性预报模型。本模型应用于隔河岩水电站的坝基渗流量的预测，计算结果与实际监测值吻合良好。     

低渗透油藏中水平井两相渗流分析

大量实验表明，在低渗透多孔介质中，渗流不再符合线性达西定律，而具有启动压力梯度，本文从Buckley-Leverret不混溶两相渗流驱替理论出发，考虑启动压力梯度的影响，对水平井两相渗流进行分析，得到了椭球形边水油藏中水平井定产时的压力分布公式和定压生产时的产量公式，以及饱和度分布公式。经图示分析得出结论：启动压力梯度不仅增大油藏的生产压差，而且使油藏的无水采收率和水驱采收率减少；增大注入量可以降低启动压力梯度对两相渗流的不利影响，从而提高水驱采收率，因此开发含启动压力梯度油藏，应小井距，大流量，大压差进行注水开发；水平井的两相渗流解析解为数值模拟中水平井的处理提供很好的方法。     

江口拱坝坝基渗流场有限元法分析

运用固定网格结点虚流量法及排水子结构技术，对江口拱坝坝基的防渗与排水渗控制施、两岸山体边界条件、隔水岩层阻渗及岩体成层产状等因素在影响坝基渗流场特性中的具体作用进行了计算分析。结果表明，排水子结构技术在精细求解复杂坝基渗流场中具有明显的优势，它在理论和算法上严密，完全能仿真模拟各个排水孔的几何尺寸及排水降压的真实水力行为，不仅能明显地提高计算效率，还能使渗流场的精度大大提高。     

基于LMBP神经网络的土石坝渗流压力预测

渗流压力是反映大坝工作状态的重要物理量,对渗流压力进行预测分析可以及时了解大坝渗流状况和趋势。为克服标准BP算法收敛速度慢、泛化能力弱和计算量大等不足,引入LM算法优化标准BP神经网络的权值和阈值,提高BP神经网络对土石坝渗流压力的预测效果。根据渗流分析,给出了渗流压力的统计模型,由统计模型选取上下游水位、降雨和时效作为神经网络输入层因子,以渗流压力作为输出层因子,建立了3层LMBP神经网络大坝渗流压力预测模型。利用MATLAB进行了多组仿真试验,确定了使本次渗流压力预测效果更好的训练样本数据量区间。以渗流压力实测数据及同期库水位和降雨资料作为训练样本,在选取适当数据量的训练样本的基础上,运用LM算法对BP网络进行训练,利用测试样本对训练好的神经网络进行测试。将同结构的LMBP神经网络和标准BP神经网络应用于某土石坝渗流压力的预测中,应用结果表明,LMBP神经网络收敛速度更快、拟合和预测精度更高,在土石坝渗流压力分析和预测应用方面是可行的。     

碾压混凝土坝及龙滩碾压混凝土重力坝的渗流特性研究(一)

据室内含层面和不含层面碾压混凝土试件的渗透试验结果，碾压混凝土坝现场压水试验结果以及某些已建碾压混凝土坝实际运行情况，针对碾压混凝土坝为一成层材料结构体的特点，本文用隙面缝隙渗流理论和传统的多也隙介质体达西渗流理论，提出惰压混凝土坝的渗流基本理论和渗流基本特性，最后对拟将开工建设的龙滩高碾压混凝土重力坝的渗流特性进行了数值分析。     

含自由面岩体裂隙网络非线性渗流分析的传导矩阵调整法

岩体裂隙网络渗流自由面不同于连续介质渗流自由面。自由面问题是渗流区域非线性问题,需要通过迭代求解。很多裂隙渗流是非线性渗流,求解属于渗流本构关系非线性问题,同样需要迭代求解。有渗流自由面的非线性渗流问题属于渗流区域和本构双重非线性问题,必须通过双重迭代求解。分析单裂隙非线性渗流规律,在此基础上利用裂隙水量平衡原理建立结点水头数值方程;参考确定连续介质渗流自由面的固定网格法,对岩体裂隙网络全区域的裂隙渗流参数进行分析,利用裂隙网络渗流传导矩阵调整法确定自由面。通过含自由面岩体裂隙网络非线性渗流问题分析得出:岩体裂隙网络渗流的流态与裂隙网络自身性质、边界条件密切相关;如果存在非线性渗流,也并不是所有的裂隙内的渗流都是非线性渗流,而是线性渗流与非线性渗流并存;裂隙流态对裂隙渗流自由面影响很大,由于自然裂隙的水力坡降大多小于1,最后求得的岩体裂隙网络非线性渗流自由面较同条件下的线性自由面高,总体流量则较线性渗流大。渗流双重非线性问题比单重非线性问题要复杂,用传导矩阵调整法分析含自由面岩体裂隙网络非线性渗流双重非线性问题是切实可行的,而对非线性渗流分析是非常有必要的,渗流双重非线性问题分析必须建立在单重非线性问题分析的基础上。     

ANSYS软件在土坝渗流稳定计算中的应用

根据基本方程及定解条件的比较分析，将ANSYS软件的温度场分析功能应用于渗流场的分析，并采用死活单元技术，通过迭代算法计算自由水面位置(浸润线)，解决了土坝渗流稳定问题的求解。该方法可以解决复杂边界、多种介质的渗流问题，为工程应用提供极大的便利。     

物元分析法在黄河水质评价中的应用

为尝试将物元分析法应用于黄河水质评价,采用物元分析法对黄河某河段的水质进行了综合评价,并将评价结果与常规的单因子指数法的评价结果进行对比分析。结果表明:物元分析法与单因子指数法的评价结果存在很大差异,物元分析法评价的水质要优于单因子指数法,原因是两种方法评价的出发点不同。单因子指数法是为了体现单因子的否决权,而物元分析法是为了体现不同评价因子对水质的综合影响,评价结果更加全面、系统、真实。     

Membrane finite element method for simulating fluid flow in porous medium

A new membrane finite element method for modeling fluid flow in a porous medium is presented in order to quickly and accurately simulate the geo-membrane fabric used in civil engineering. It is based on discontinuous finite element theory, and can be easily coupled with the normal Galerkin finite element method. Based on the saturated seepage equation, the element coefficient matrix of the membrane element method is derived, and a geometric transform relation for the membrane element between a global coordinate system and a local coordinate system is obtained. A method for the determination of the fluid flux conductivity of the membrane element is presented. This method provides a basis for determining discontinuous parameters in discontinuous finite element theory. An anti-seepage problem regarding the foundation of a building is analyzed by coupling the membrane finite element method with the normal Galerkin finite element method. The analysis results demonstrate the utility and superiority of the membrane finite element method in fluid flow analysis of a porous medium.     

钢筋混凝土非线性有限元实用化初探

本文采用数理统计中的回归分析方法，进行了钢筋混凝土非线性有限元实用化研究，建立起钢筋混凝土非线性有限元方法与现行规范中极限状态方法的联系，利用现有规范中的承载能力建立起钢筋混凝土非线性有限元方法的安全准则，使钢筋混凝土非线性有限元实用化有据可依.     

改进的物元分析法在水质监测断面布设优化中的应用

依据传统物元分析法的原理,使用层次分析法结合熵权法的组合权重法对物元分析法的权重计算进行改进,对关联度进行聚类分析,使传统的物元分析法得到改进与拓展。以浦阳江干流9个水质监测断面,主要监测指标COD_(Mn)、COD、TP、NH)3-N及氟化物的2012年监测数据为基础,采用改进的物元分析法对水质监测断面进行优化,将原有9个断面优化为7个断面,并对优化结果进行一致性检验,结果显示,改进的物元分析法优化结果准确、有效。     

高面板堆石坝坝坡稳定的动力有限元分析

建立新的有限元分析方法,为准确合理地进行高面板堆石坝的坝坡稳定动力分析提供参考。基于应力水平的有限元计算结果,将大型有限元软件ADINA的应力变形计算功能与GEO-SLOPE软件的边坡稳定分析功能相结合,提出了高面板堆石坝坝坡稳定动力有限元分析方法,并利用该方法对紫坪铺水利枢纽工程面板堆石坝在"5·12"汶川大地震期间的大坝动力反应及坝坡稳定进行了三维有限元模拟分析,得出坝体位移的动力分析计算结果与该坝震后位移实际观测结果基本吻合,坝坡动力稳定的分析计算结果与震后实际调查分析结果基本一致。所提出的高面板堆石坝坝坡稳定动力有限元分析方法是合理的,所获得的分析计算结果准确可信。     

考虑剪力滞影响的渡槽单元刚度矩阵分析

有限元法在结构分析中的应用已经非常成熟,但是在很多具体模型中,由于要求不一样,结构单元刚度矩阵和单元质量矩阵需要考虑的内容不一样,因此结构单元刚度矩阵和单元质量矩阵的型式和内容也有所区别。文章采用理论方法推导出渡槽结构考虑剪力滞影响的单元刚度矩阵,使有限元法在渡槽结构的非线性结构反应分析中得到应用。     

大型导流隧洞复合衬砌结构设计简介

糯扎渡水电站导流隧洞采用有限元对施工期隧洞围岩稳定进行分析,提出一次支护设计参数,并利用三维非线性反演分析一次支护设计的可靠性,作为施工过程调整支护措施的参考依据。隧洞混凝土结构衬砌设计主要对内、外水荷载作用的合理取值进行分析,结合施工期围岩稳定分析,采用平面有限元对结构力学法计算结果进行了复核,设计科学、合理。     

有限元计算中土工合成材料渗流问题的处理

将土工合成材料当作矩形实体单元,给出了二维渗流情况下的单元刚度矩阵。通过虚拟实体单元的概念,在将土工合成材料简化为实体单元、接触面单元或杆单元的情况下都能够恰当考虑土工合成材料的渗透性质,而且不影响应力应变分析对单元网格的要求。该方法具有通用性,对二维和三维计算都适用。     

基于埋置梁广义位移法的桩基拱式渡槽受力分析

桩基拱式渡槽包含梁柱与块体结构,采用有限元分析时应分别采用梁单元与等参单元离散,存在梁单元与等参单元之间转角位移协调问题。从梁单元节点作为主节点的广义位移公式出发,建立了梁单元节点作为从节点时其转动位移与所埋置等参单元节点位移之间的埋置梁广义位移表达式。通过设置不同的网格尺寸和单元刚度,研究了梁单元与等参单元之间采用主从或从主广义位移模式对桩基上拱式渡槽结构分析的适用性,并将分析结论应用于某拱式渡槽的受力分析。研究结果表明,在保证计算精度的前提下,埋置梁广义位移法有效提高了计算效率,可用于梁板柱与块体结构的相互作用分析。     

基于强度折减的离散单元法在岩质边坡稳定性分析中的应用

离散元方法是一种用于非连续介质的数值计算方法,适用于岩体断层、节理、裂隙比较发育的岩质高边坡稳定性分析.强度折减法是一种在边坡稳定性分析中应用比较广泛的数值方法,其所认定的强度储备系数跟极限平衡所提出的稳定安全系数是等效的.将离散元方法与强度折减准则相结合,采用两套离散网格:密网格代表节理裂隙发育的工况;稀网格近似等效为岩体经过加固后完整性得到提高的工况,对构皮滩水垫塘高边坡进行了计算,分析了自然边坡及开挖边坡的稳定性,并对支护效果进行了评价,为工程的设计施工提供了参考.