直接边界元法在无限深透水地基渗流中的应用

为新疆无限深透水地基土石坝寻求理论上较精确的渗流计算方法,采用直接边界元法,提出了对于修建在无限深透水地基上具有水平铺盖防渗体的土石坝渗流计算模型。通过对新疆多浪水库库区第四系全新冲洪积物覆盖层的渗流计算,对比计算和实测渗流自由面,验证了模型的可行性,可供设计人员参考。     

无限深透水地基上土石坝坝基垂直防渗研究

为分析坝基垂直防渗深度对渗流的影响,利用边界元法对无限深透水地基上土石坝的坝基垂直防渗问题,建立数学模型进行了计算。当进行垂直防渗计算时,无限深透水地基的部分边界难以确定。根据边界法的基本原理,假设从防渗墙以下的某一深度找到一条边界,当从该边界解出的未知量相对较小时,可近似认为所假设的边界就是其实际边界。分析结果表明,在同时满足渗透坡降和渗流量的情况下,建在无限深透水地基上的土石坝坝基防渗墙深度一般应选10~13倍水头。     

新疆透水地基上土石坝水平铺盖有效长度研究

新疆大部分的水库为平原水库,其中很大一部分大坝修建在无限深透水地基上。由于地基透水层很深,到目前为止,在理论上缺乏较精确的渗流计算方法。该文采用直接边界元法建立采用水平铺盖防渗的土石坝坝基渗流计算模型,编制了相应的计算程序,推求出无限深透水地基上土石坝水平铺盖长度与渗流量、渗透坡降的关系,得出了水平铺盖的有效长度,可供设计人员参考。     

直接边界元法在土石坝坝基渗流问题中的应用

直接边界元法只对研究域的边界进行剖分,数据信息量少,还可以降维,计算精度较高。采用直接边界元法,建立修建在无限深透水地基上具有水平铺盖防渗体的土石坝渗流计算模型,将该模型应用于多浪水库工程,经过迭代计算由模型算得的浸润线与实测浸润线基本吻合。     

无限深透水坝基悬挂式垂直防渗体保角变换-边界元渗流计算

无限深透水坝基轮廓复杂,透水层深度大,其渗流计算精度难以保证。本文提出用保角变换-边界元法计算含有无限域渗流计算问题。保角变换将复杂的坝基轮廓线边值问题变换为水平线边值问题,使渗流计算边界问题大大简化;边界元法在求解边界简单的无限域渗流方面优势明显,两种方法联合使用进行求解,能充分发挥保角变换和边界元法各自优点。通过组合法计算结果表明：联合法计算更加快捷、简单,计算结果更加符合无限域的实际情况,可为解决无限域渗流问题提供一条途径。     

无限深透水地基上土石坝铺盖长度对坝基渗流的影响

采用边界元法研究无限深透水地基上土石坝铺盖长度对坝基渗流的影响。土石坝坝基渗流量随铺盖的延长逐渐减小，并呈抛物线形分布；当铺盖长度达到一定值时，水力坡降稳定且渗流量的变化也不明显。由此，提出了建在无限深透水地基上的土石坝水平铺盖长度与坝前水头的关系。     

加设垂直防渗体的土石坝渗流计算方法初探

建在无限深透水地基上的土石坝,其渗流场的几何形状和边界条件较复杂,具有不同程度的非均质性和各向异性的特点,对其渗流计算方法进行了分析比较,并运用边界元计算原理,建立了无限深透水地基上土石坝坝基垂直防渗体的渗流计算模型.     

无限透水坝基渗流场的有限差分数值模拟

我国的水库大坝大部分为土石坝,从现有的坝基防渗控制理论来看,还没有较成熟和完善的针对无限透水地基上的坝基渗流控制计算理论,无限透水地基或较厚覆盖层上坝基的渗流控制计算理论研究,对于在无限透水地基或较厚的覆盖层上建设大坝具有重要的理论和现实意义。建立较为理想条件下无限透水地基上的坝基渗流数学模型,并提出借助Visual MODFLOW软件,利用有限差分理论来模拟无限透水地基上大坝的坝基渗流问题,对不同垂直防渗方案的有效截流效果进行分析。本研究的计算方法理论严密,实例验证可行可靠,充分论证了防渗帷幕的阻水作用,对坝基渗流数值模拟工作具有一定指导意义。     

半无限域渗流问题的边界元方法

本文讨论了半无限域中的二维渗流问题.建议用半无限长单元的计算方法而无须人为地划定计算边界.本文还对边界元法的基本原理作了简要叙述,推导了线性变化单元的计算公式,文末附有算例.     

坝基渗流的边界元分析

采用边界元法分析了坝基渗流问题,并与有限元法和裂隙网络法的计算结果进行了比较。结果表明,用边界元法处理同类问题,具有方便、快速、精度高等优点。     

非均质无限深透水坝基不透水铺盖防渗体长度选取

非均质无限深透水地基上土石坝坝基的渗流控制问题目前尚未完全解决,工程中许多相关的实际问题均尚在解决之中。本文通过建立数值模型来分析计算非均质无限深透水坝基不透水铺盖防渗体长度选取,并用相应的模型实验来验证,理论计算和模型实验能够较好地拟合,从而得出在非均质无限深透水地基土石坝坝基渗流计算的基本方法,结果令人满意。     

采用边界元法确定渗流自由面的一种改进方法

渗流自由面的确定是无压渗流分析中非常重要的问题。相对有限无法而言，采用边界元法确定渗流自由面具有明显的优势。本文基于传统的确定渗流自由面的迭代边界元法，提出了改进的采用边界元法确定充自由面的失窃 工方法，并运用算例说明了改进方法的精度和有效性。     

平原水库渗流分析的边界单元法

新疆平原水库大都建立在无限深透水地基上,坝基渗漏易造成水库周边地区的土壤发生次生盐碱化。要防止土壤次生盐渍化,其重要举措就是采用防渗措施将水库周边地区的地下水位控制在"临界埋深"以下。用边界单元法建立渗流计算模型,通过调整水平铺盖防渗体的长度,可控制水库周边地区的地下水位,防止次生盐渍化的发生。     

生死单元技术在透水地基非均质堤防三维渗流计算中的应用

鉴于渗流场与温度场微分控制方程的可比拟性，根据渗流场基本方程及定解条件，运用ANSYS软件中“生死”单元技术及网格自适应功能，对非均质堤防及地基的复杂三维渗流场问题进行计算分析。计算结果表明该方法可以有效地计算分析复杂边界、多种介质的三维渗流场。     

深厚覆盖层上土石坝防渗技术研究进展

从垂直防渗、水平防渗和联合防渗的角度,总结了深厚覆盖层上土石坝防渗的关键技术。阐述了混凝土防渗墙、灌浆帷幕、墙幕结合、水平铺盖等防渗措施在深厚覆盖层地基渗流控制上的创新和突破,并介绍了有限单元法、边界元法等数值模拟技术在土石坝渗流控制领域中的应用。结合3个代表性工程实例分析了深厚覆盖层上土石坝合理的防渗措施的选择及其优化方法,给出了深厚覆盖层上土石坝防渗的建议,并指出尚待深入研究的几个问题。     

高压透水衬砌隧洞的边界元有限元分析

按照我国目前的“水工隧洞设计规范”，内水压力均作用混凝土衬体内侧的面力处理。本文根据广州抽水蓄能电站一期工程压力隧洞的监测成果，采用边界元法与有圾元法这两种的不同的数值分析方法分析三维非均质各向异性的岩体渗流场，计算出渗透体积力。然后再分别用边界元及有限元法进行固体力学分析，计算出钢筋应力，从而推求出混凝土裂缝开展的宽度，以便进行限裂计算，此方法已应用于广州抽水蓄能电站二期工程的高压隧洞设计，取得     

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。     

无限深透水坝基上悬挂式防渗墙控渗试验研究

无限深透水地基上巨厚覆盖层的渗流控制是大坝建设成败的关键问题之一。悬挂式防渗墙已在许多此类工程中使用,但其控渗效果和渗流机理的分析研究仍未达成共识。为了进一步研究悬挂式防渗墙的渗流机理和控渗效果,应用无限单元和有限单元结合法来模拟无限深透水地基,分析不同渗透系数、防渗墙深度和水头差时坝基渗流量和渗透坡降的变化规律,拟合出精度较高计算式,并通过渗流槽模型试验进行了验证。分析研究发现,悬挂式防渗墙在控制无限深透水地基渗透坡降方面效果明显,能有效遏制渗透破坏;在控制渗流量方面,悬挂式防渗墙深度越大效果越明显,但需要辅助措施联合控制才能实现经济合理、技术可行的目标。分析研究结果有利于进一步认清悬挂式防渗墙的控渗规律。     

强弱透水相间深覆盖层条件下防渗墙深度对闸坝渗流特性的影响分析

针对闸坝基础为强弱透水层相间深厚覆盖层的情况,利用二维有限元渗流计算方法,研究了模型边界位置对闸坝渗流计算分析的影响,并分析了该地基条件下,防渗墙深度对闸坝渗流特性的影响.结果表明：模型上下游边界位置对闸坝渗流特性影响较大,随着上下游边界位置的延伸,闸坝渗流特性逐渐趋于稳定,可通过缩尺单元法来模拟边界延伸区域;随着防渗墙深度的增大,地基渗流量及闸底板扬压力逐渐减小,每当防渗墙封闭一个强透水层时,其均能有效地减小地基渗流量及闸底板扬压力.     

无限深透水地基上土石坝坝基垂直防渗的保角变换渗流计算

近年来,在无限深透水地基或深厚覆盖层地基上修建土石坝的水利工程日趋增多,且有很多采用倒悬挂式防渗墙进行渗流控制.对于这种坝型的渗流计算,尚缺乏精确而简捷的理论公式,常采用近似的估算或经验公式.本文采用保角变换的方法,通过建立数学模型推导出在均质且理想边界条件下,土石坝基垂直防渗的渗透压力、渗流量和出逸坡降计算公式.公式简单,不仅可以计算渗透坡降和坝基渗流量,还可以计算渗透压力的分布,且相对于有限元和边界元计算模型,其计算量要小的多,计算结果的精度也能满足要求.