库水位下降条件下码头岸坡稳定性分析

以重庆市纳溪沟改扩建工程岸坡为依托,对接岸结构与码头结构无直接相互作用的情况,采用PLAXIS有限元分析软件分析了库区水位下降条件下码头岸坡稳定性影响因素、重力式挡墙受力变形规律及潜在滑坡失稳破坏机理。结果表明,码头岸坡安全系数随库水位下降呈先减小后增大的变化趋势,不同库水位下降速率会引起不同的码头岸坡最不利水位;岸坡内潜水位下降速率的滞后将产生指向坡外的渗透水压力,码头岸坡安全系数随库水位下降速率的增大而不断减小;库水位下降时重力式挡土墙可能发生绕基座底部朝向岸坡临空面方向的失稳倾覆,墙后回填岩土层可能发生拉裂解体,并沿危险滑面滑移失稳。     

考虑流固耦合的水位降雨共同作用下荆江岸坡应力位移场分析

为了研究水位升降与降雨共同作用下荆江高滩岸坡应力位移的变化规律,根据该河段的地质水文条件,应用Geo-Studio软件对岸坡进行了流固耦合数值模拟。结果表明,岸坡最大剪应力分布由坡面向坡底逐渐增大;水位上升,同一岸坡点所受剪应力随之减小,岸坡位移指向坡内;水位下降,同一岸坡点所受剪应力随之增大,岸坡位移指向坡外,此时叠加降雨作用将导致坡顶向外位移进一步增大,对岸坡稳定非常不利,需重点监控;水位升降对坡脚位移的影响较大,降雨主要引起坡顶向外不利位移,需分别加强岸坡坡脚和坡顶的位移监测工作。     

库水位升降及材料劣化的坝坡稳定性分析

服役条件下坝坡稳定性验算是土石坝设计与运行中的一项重要内容,其稳定性直接关系到土石坝工程的安全与稳定。服役条件下库水位升降、坝体材料劣化及渗透能力的改变均对坝坡稳定性产生重要影响,为研究各因素对土石坝稳定性的影响,基于刚体极限平衡原理,结合Fredlund非饱和土抗剪强度理论,采用简化Bishop法分析了库水位升降、材料劣化及坝体渗透能力变化等条件下某长期服役土石坝坝区土体的基质吸力及坝坡稳定性。结果表明,坝区土体基质吸力随土体渗透系数及体积含水率的增大而减小;由于材料劣化导致的抗剪参数降低会促使坝坡的稳定性降低;在水位较低时,由材料劣化导致的土石坝稳定性降低占主导作用;在水位较高时,由水位升高导致的土石坝稳定性降低占主导作用。该方法适用于长期服役条件下土石坝稳定性的研究,可为类似工程提供参考。     

长江水位下降及降雨条件下荆江河段岸坡渗流特性研究

为了研究荆江河段岸坡土体的渗流特性及失稳机理,对荆江中州子护岸工程段河岸土样做了渗透系数和土水特征曲线室内试验,并基于Van Genuchten模型对土水曲线的试验结果进行拟合。在获得土体水力参数的基础上,根据该河段岸坡二元结构土体的特点,基于饱和—非饱和渗流理论,探讨了水位下降及降雨条件下岸坡不同粘性土层厚度对岸坡渗流场的影响规律。结果表明,地下水的下降速率随粘性土层厚度的增加而减少;粉质粘土层厚度越大,降雨对岸坡孔压场的影响范围也越大,且在一定程度上增大了土体的暂态饱和区,不利于岸坡的稳定性。     

库水位升降对那板心墙土石坝渗流场及坝坡稳定性的影响

以那板心墙土石坝为例,基于多孔介质饱和—非饱和渗流基本原理,采用有限元方法对该坝在不同库水位升降速度条件下的瞬态渗流场进行了数值模拟,并将瞬态渗流场与极限平衡法相结合分析了坝坡的稳定性。结果表明,坝体渗流场的变化相对于库水位的变化具有明显的滞后性,该滞后性对库水位快速下降条件下的上游坝坡的稳定极为不利,而对库水位快速上升条件下的上游坝坡的稳定有利,为库水位变化对土石坝渗流场及坝坡稳定性分析评价提供了参考依据。     

库水位变动及降雨共同作用下心墙坝坝坡稳定性研究

为研究库水位变动和降雨共同作用对心墙坝上下游坝坡稳定性的影响,考虑渗流场和应力场的耦合作用,基于非饱和渗流原理,考虑不同降雨强度、不同降雨类型（4种）及不同库水位升降速率,对心墙坝遭遇库水位变动和降雨时的渗流和坝坡稳定性情况进行有限元模拟。结果表明,水位变动速率主要影响上下游坝坡安全系数趋于稳定的时间;降雨类型和降雨强度是影响心墙坝下游坝坡安全系数的主要因素,但对上游坝坡的安全系数变化影响较小;在下游坝坡安全系数〖JP2〗趋于稳定时,各降雨类型的安全系数大小为前锋型≥中锋型＞〖JP〗平均型＞后锋型;无论是水位上升阶段还是水位下降阶段,降雨都会降低下游坝坡的安全系数。该研究结果为心墙坝遭遇极端工况条件时进行风险分析和应急管理提供了参考依据。     

不同植物根系对岸坡土体抗剪强度的影响

干旱地区植被根系在增强土体抗剪强度方面具有显著作用。为探究塔里木河下游植物根系对岸坡土体抗剪强度的影响,明确植被对岸坡防护的作用机理,以红柳、芦苇、骆驼刺、梭梭4种典型荒漠植被为例,开展室内根系拉伸试验和直接剪切试验,对比分析了4种植物根系对土体抗剪强度的影响规律。结果表明,4种根系的直径与抗拉力和抗拉强度均呈幂函数关系,其中与抗拉力呈正相关,与抗拉强度呈负相关,当根系直径>1.5 mm后抗拉力差异性显著提高;根系体积密度(R_RVD)对根—复合体的抗剪强度影响呈非线性。4种根—土复合体增加相同R_RVD时,对抗剪强度的提高程度依次为红柳>芦苇>骆驼刺>梭梭,表明红柳和芦苇在提高抗拉力和土体粘聚力方面具有显著优势,可作为沿岸固土防蚀植被推广种植。     

水平强透水层对岸坡浸润线下降的影响

针对存在水平强透水层的均质岸坡在库水位等速下降条件下计算浸润线问题,通过室内物理模拟试验研究了均质岸坡存在水平强透水层时库水位等速下降对岸坡土体内浸润线的影响,对比了模拟试验与理论计算获得的浸润线结果,并基于试验结果的拟合提出了存在水平强透水层的均质岸坡在库水位等速下降条件下计算浸润线的简化方法.     

库水位往复升降引起的软岩干湿循环损伤特性试验研究

鉴于水敏性较强的软岩岸坡在库水长期浸泡及水位往复升降引发的干湿循环作用下更易发生失稳现象,以云南省某水利工程为例,采用室内压缩、SEM试验及理论分析方法探讨了干湿循环效应下的软岩强度及损伤机制。结果表明,多次干湿循环后岩体微观结构完整性遭到严重破坏,结构疏松;岩体力学强度与循环次数呈凹二次函数下降关系;干湿循环造成了岩体内部损伤的逐步积累,衰减趋势显示初次循环时岩体劣化最为显著,且粘聚力相比于内摩擦角受到的影响更为严重;循环多次后岩体损伤变量值逐渐趋近极限,随着围压的逐步增大,岩样结构遭到破坏。     

水位变化对非均质库岸边坡稳定性的影响

在假定坡体内孔隙水水位为水平线且不考虑渗透作用影响的基础上,利用极限平衡法基于简化计算模型考察了库水位上升及下降的快慢对非均质库岸边坡稳定性的影响。对比计算表明:在库水位骤降或陡升的情况下,相同库水位对应的边坡安全系数基本上均小于水位缓慢变化情况下的安全系数。故工程实际中无论是排水还是蓄水,都应尽量保持库水位缓慢变化,这样才能尽量使库岸边坡处于相对较安全的状态。     

水位骤变条件下河流崩岸模型试验及机理研究

为研究水位骤变条件下河流崩岸的形成机理,结合现场调研及室内模型试验,分析了水位骤变条件下河流崩岸过程及孔隙水压力的变化规律.结果表明,在水位上升过程中,水土结合部位易产生裂缝,并不断拓展形成贯穿性裂缝,影响岸坡结构完整性,同时局部区域产生坍塌现象形成临空面,为后续坡体大规模坍塌提供条件;水位骤降后,由于水体惯性牵引,坡...     

小波动状况下简单式调压室水位波动分析

计算电站微小负荷变化导致水位小幅波动时,由于调压室水位波动情况复杂,需编制相应体型非恒定流计算程序来解决。根据简单式调压室基本方程推导出了解析法,应用泰勒展开式将引水道和调压室的动量方程的摩阻损失线性简化,通过求解常微分方程即可得出流量瞬时改变或流量随时间改变时调压室中的水位波动方程,进而可分析水位波动振幅的衰减并验证了调压室的稳定性。     

库水位下降速率对库岸老滑坡间歇性复活的影响

库水位波动对库岸涉水滑坡的变形失稳有重要影响,以白家包滑坡为例,根据野外勘察资料和GPS监测数据分析滑坡变形特征,利用Geo-Studio软件对不同工况下滑坡渗流场和位移变形进行了模拟分析,并研究了滑坡在6种不同工况下的稳定性。结果表明,白家包滑坡位移变形呈阶梯陡坎状,间歇性增长,滑坡变形规律与库水位调度规律同步吻合;库水位下降主要影响滑坡前缘,库水位下降速率越大,位移变形速率越大,位移变形量越大;库水位下降时,稳定性系数一直减小,下降速率越大,滑坡越容易发生失稳破坏。     

金川河水位变化对河岸带表土层土壤理化性质的影响

以金川河为例,沿河岸带纵向在3个取样点采取18个土壤样本,研究高低水位条件下河岸带不同深度表土层的土壤理化性质,探讨了水位变化对河岸带表土层土壤理化性质及氮磷元素形态分布的影响规律。结果表明,在同一水位条件下,随着土层深度的增加,土壤含水率、容重均有所增加,孔隙率有所减小,pH值变化幅度不大（维持在中性）,Eh、全氮、氨氮、全磷、有效磷浓度均有所减少,而硝氮浓度有所增加;20~40 cm土层的土壤理化特性受河流水位变化的影响显著,而长期浸泡在河水下的河岸带土壤以及河水高水位以上河岸带土壤的理化性质受水位变化的影响不明显;土壤氮素和磷素各形态在高低水位条件下垂向变化规律基本一致。     

平原型水库水位变化对库区附近地下水位影响的滞后性研究

水库水位变化对库岸地下水位的变化有直接影响,但库岸地下水位的上升或下降需要较长时间,也就是说地下水位的变化会存在一定的滞后性。结合江巷水库的浸没问题,运用Modflow软件建立地下水流的三维数值模型,将水库水位概化为阶梯型周期性变化,预测地下水位的变化规律。结果表明,库岸地下水位变化的滞后性主要与距离、渗透系数、给水度等因素有关,而降水蒸发对地下水位的滞后性影响很小。     

基于灰色关联度理论的库水位变动-降雨联合作用下的边坡渗透稳定性研究

针对库水位+降雨条件下的边坡渗透稳定性研究缺少定量化敏感性分析的问题,利用Geostudio软件模拟了三峡库区某边坡在库水位骤降及库水位骤降+降雨条件下的渗透稳定性规律,同时基于灰色关联度理论对不同边坡物理力学参数进行了稳定性的定量化敏感性分析。结果表明,库水位骤降条件下不同监测点的孔压均随时间增加逐渐下降,在叠加降雨过程时孔压有一个"突升";库水位骤降下的安全系数先减小后增大,降雨发生在第18～20d时安全系数最小;粘聚力c、内摩擦角φ、饱和渗透系数k对边坡稳定性影响较大,而重度γ对边坡稳定性的影响相对较小。     

基于博弈模型的水银行存水机制分析

针对国内水银行研究的现状,运用不完全信息博弈模型,分析了水银行存水机制中交易参与方的行为特征,获得了有效存水机制的先决条件,得出有效的存水机制极大地依赖于水权市场的有效性,降低信息不对称能提高双方对对方报价的信任程度、存水机制交易的有效性。     

库水位涨落与降雨联合作用下绿草码头滑坡渗流场分布规律及稳定性分析

滑坡体的稳定性对水库的安全运行有重大影响,而地下水的运动是影响滑坡体稳定性的重要因素。结合现场调查,采用饱和—非饱和渗流分析法研究了库水位涨落与降雨联合作用下滩坑水电站库区绿草码头滑坡体的渗流场,并在此基础上采用极限平衡分析法分析了滑坡可能的失稳破坏模式与程度,评价了滑坡在库水涨落与天然降雨联合作用下滑坡的稳定性变化规律。结果表明,库水涨落与天然降雨联合作用对滑坡稳定性有不利影响,滑坡存在渐近失稳的可能,需加强对滑坡的监测和巡查,以掌握滑坡体的变形发展趋势。