山西文水河道内集水廊道工程设计

以山西省文水县南峪口村集水廊道工程为例,探讨了集水廊道工程设计时的结构形式、高程、比降、断面尺寸的确定,渗入流量计算,进水孔及反滤层设计,截水措施选择,集水井与检查井设计等。     

单根辐射管集水模型的研究

本文通过对影响单根辐射管集水因素的分析，探讨了集取河床渗透水的单根辐射管集水模型．并用模拟试验确定了模型参数．结果表明：模拟试验值、工程实例实测值与集水模型计算值具有一致性．     

单根辐射管集水模型的研究

本文通过对影响单根辐射管集水因素的分析,探讨了集取河床渗透水的单根辐射管集水模型,并用模拟试验确定了模型参数。结果表明:模拟试验值、工程实例实测值与集水模型计算值具有一致性。     

SWMM子汇水区产汇流水文概念模型及参数赋值研究

雨洪管理模型（SWMM）是广泛应用的城市雨水模拟和分析软件,子汇水区是SWMM模型中基本计算单元,通过分析总结SWMM模型的降雨径流水文概念模型、子汇水区产流模型和汇流模型,结合模型原理,提出参数赋值建议,并针对子汇水区宽度初步赋值方法存在的问题,提出以地表漫流长度作为计算子汇水区宽度的基础方法,根据子汇水区最大集水距离加权计算地表漫流长度,并对加权计算的结果对比。     

降雨-径流城市地面集水时间计算模型及模拟

将地面集水过程分为片流、浅水集中流、明渠流和雨水调蓄池内停留4种状态,分别使用曼宁动力学方法、USDA方法、曼宁公式法和均匀流计算法进行计算,提出了适合我国的计算理论和方法,并模拟研究我国6个主要城市的地面集水时间.结果表明:对于光滑地表,集水时间与集水距离成正比;对于粗糙地表,集水时间对集水距离的响应为在片流和浅水集中流临界处出现拐点;相同坡度的光滑地表,不同城市的50 m和150 m集水时间差别较大;《室外排水设计规范》(GB 50014—2006,2014版)关于集水时间和集水距离的规定,在地面平坦且光滑的情况下(坡度S≤0.001)可以应用,当S0.001时,则不安全;《室外排水设计规范》(GB 50014—2006,2014版)关于集水时间和集水距离的规定对于非光滑地表要慎重应用;相同地表曼宁系数时,坡度越大,对设计流量的相对影响越大;相同坡度时,曼宁系数越大,对设计流量的相对影响越大.     

河水位升降下饱和-非饱和驳岸岸坡稳定性分析

岸坡失稳常常与河水升降密切相关。为了分析水位升降对福州晋安河驳岸岸坡稳定性的影响,根据某段岸坡的工程地质条件,建立驳岸岸坡饱和-非饱和渗流计算模型,结合引水冲污工程,研究河水位不同升降型式对稳定性的影响。结果表明,坡脚淤泥的堆积阻碍了坡内孔隙水的变化,表现为在其影响范围内,河水上涨时水流难以流入,水位下降时则孔隙水不易排出;水位上升越快,驳岸越稳定,较大的水位下降速度则对其稳定性不利;水位频繁升降,由于岸坡排水条件不佳,孔隙水进一步赋存,稳定性降低;在引水冲污工程中应做好水位下降速度的控制和坡内孔隙水的疏排;在对岸坡进行加固时,可采取置换坡脚淤泥为良好透水材料的措施。     

土体参数对地表沉降影响的数值模拟分析

以苏州东方之门基坑工程为背景,借助FLAC程序,采用土工参数初始值,对深基坑的开挖降水所引起的坑外地表沉降,进行了数值计算。通过单因素影响分析,讨论了土体的弹性模量、粘聚力、内摩擦角、渗透系数以及剪胀角对坑外地表沉降的影响。研究表明,土体的弹性模量以及粘聚力对地表沉降的影响最为显著,土体剪胀角和渗透系数的影响最小。     

基于非饱和渗流理论的土石坝渗流分析

针对考虑土壤非饱和区且设有排渗系统对水库渗流影响研究不足的问题,结合工程实际,采用非饱和渗流分析方法,对设有集水廊道的土石坝渗流进行研究。结果表明:土壤非饱和区的存在导致大坝单宽流量增大,浸润线抬升;考虑非饱和渗流的影响研究渗流问题更符合工程实际情况,弥补了饱和渗流研究存在的不足,丰富了已有的渗流研究成果;此外,采用设置集水廊道的排水措施能够有效地降低坝内和下游河床浸润线,减少下游浸没区范围,有利于大坝整体抗滑稳定和后期安全运行。     

考虑轴平移技术系统误差的边坡稳定性分析

为分析非饱和土边坡的稳定性,研究了渗透系数与基质吸力的关系,考虑了饱和度对渗透系数的影响,建立了非饱和土不同强度下的土-水特征曲线(soil water characteristic curve,SWCC).利用Abaqus有限元模拟软件分别模拟了轴平移技术实测的SWCC和应用修正计算方法修正的SWCC,分析了坡内孔隙水压力变化、坡体变形和坡内塑性区出现的区域.研究表明,直接应用轴平移技术测试的SWCC进行边坡稳定性分析时,得到的坡内土体变形、等效塑性区较实际情况偏小,土的真实强度将被放大,存在安全隐患;应用SWCC修正计算方法,更接近边坡内土体的实际情况,并能降低工程隐患.     

山区地下开采影响下地表移动规律

山区地下开采引起的地表移动和变形与平地开采条件下的开采相比有其自身的特点．首次明确地提出了山区地表移动与变形研究中几个重要概念： 地表滑动、地表滑移、正坡与反坡、一面坡、多面坡等． 通过对山西阳泉等矿区的地表移动观测资料进行综合分析, 并将相似材料模拟试验应用于研究山区地下开采引起的地表移动问题, 揭示了山区地表移动与变形的特点和基本规律． 在此基础上, 作者建立了适用于山区地表移动与变形预计的新方法．     

双层结构边坡降雨入渗与坡面径流耦合分析

天然土质边坡在地质和人为因素的作用下,通常呈现一定层状结构,在强降雨作用下会产生入渗和坡面径流。研究降雨条件下坡面径流与地表入渗相互影响过程,对山地洪水和滑坡灾害防治具有重要意义,然而,目前为止对层状土边坡地表与地下渗流的相互作用机制的研究理解还极为有限。本文针对上粗下细型层状土边坡降雨入渗研究中忽略坡面径流影响导致入渗分析不符合实际这一问题,基于Moore双层入渗和坡面径流控制方程建立耦合模型,并通过Python编制相应的计算程序分析耦合条件下双层结构边坡降雨产流及停雨后雨水重分布全过程。数值分析结果表明边坡土体降雨入渗过程与坡面径流深度有关;降雨初期降雨强度<坡面入渗能力,入渗速率等于降雨强度,坡面产流后入渗速率随降雨持时逐渐减小趋于稳定;当湿润锋跨过土层交界面时入渗速率急剧减小,最终等于次层土的渗透率,意味着上粗下细型层状土入渗速率主要由次层土控制同时降雨停止后径流快速衰退,已入渗的雨水在重力和湿润锋下方土体基质吸力的作用下继续向下推移,湿润锋入渗深度随雨水重分布历时趋于平缓。算例表明,该计算模型与计算方法可行,能够较好地反映实际层状土边坡的降雨入渗过程,为类似的层状土边坡研究提供计算依据。     

不同水位条件下渗渠集水能力砂槽试验与分析

通过不同水位条件下的傍河型浅薄含水层渗渠的集水量试验模拟,揭示了模拟傍河型浅薄含水层渗渠所傍河流的模拟水位高低与渗渠集水量大小的关系。采用砂槽模型进行模拟,在设计的4个特征水位的基础上进行了两组试验,并将其试验结果进行对比分析。研究表明,在一定条件下渗渠集水量的大小与模拟河流处的水位高低近似呈正比。     

坡面冲刷的临界坡度的计算分析

分析了土质边坡临界坡度理论．通过坡面流拖曳力法、坡面流量法和坡面流挟砂力法对临界坡度进行了详细地分析计算,得出了坡面冲刷临界坡度范围,并由此分析得出目前公路边坡冲刷问题严重的一个原因就是由静力稳定性设计方法计算得到的安全坡度与临界坡度十分接近．     

基于渗流理论的破损沥青路面结构渗水量计算

路面破损程度对路面渗水量以及路面水损害具有显著影响。基于裂缝渗流理论模拟水渗入路面的情况,建立了含有裂缝和龟裂的路面雨水渗流的数学物理计算模型,并推导出考虑裂缝和龟裂的沥青路面雨水渗流量的理论计算公式。通过分析破损路面的渗水率和渗水量的试验结果可以看出,路面破损（裂缝、龟裂）对路面渗水量的影响非常大,路面设计时必须予以分析考虑。通过计算分析文中建立的两种模型表明：合理地估计路面渗水量应该根据路面的破损程度,如路面裂缝长度、裂缝宽度、裂缝密度、路面龟裂密度和龟裂破损程度来估算路面的渗水量和渗入率;当表面水渗入量一定时,透水性材料的渗透系数越大,则所需要的透水基层厚度越薄,并且在确定路面的厚度后,透水基层厚度的确定,不仅与透水层的渗透系数有关系,而且还要考虑到路面结构整体的强度要求。     

特低渗储层压裂水平井产能因素分析

基于井筒与油藏耦合的压裂水平井产能计算模型,优化了裂缝的流入动态,并综合考虑特低渗储层启动压力梯度和应力敏感的影响,建立了特低渗油藏压裂水平井的产能方程。通过室内实验确定某特低渗油田储层的启动压力梯度和应力敏感系数,计算裂缝间距、裂缝半长和水平段长等参数对水平井产能的影响。计算结果表明,裂缝间距与裂缝半长对产能影响显著,并且该方法预测产量准确,对特低渗油藏压裂水平井开发具有指导意义。     

冻层条件下渗渠取水量的确定初探

在冻层条件下,高寒区地下水与无冻地区具有不同的特点和变化规律。综合分析了几种常用的渗渠计算公式及其适用条件、影响参数。简单介绍了可用于冻层条件下渗渠取水量计算的3种方法：试开采法、物理模拟法、公式比对法,并且从以上3个方面,初步研究了冻层对渗渠取水量的影响。     

水箱模型在小流域水文水质模拟中的应用研究

水箱模型也称Tank模型,是应用较为广泛的流域水文模型.模型将复杂的降水径流过程简单概化为流域的蓄水与出流关系进行模拟.针对皂河小流域的降水、径流和水循环等水文特性,建立了4层串联水箱模型,模拟流域的降水径流过程,计算流域径流量,并结合河流水质模型,综合模拟河流流量及主要水质指标变化.结果表明:各项指标的模拟值与实测值吻合较好,说明水箱模型用于小流域的径流模拟较为准确,可与水质模型耦合使用,综合模拟小流域的水文水质变化.     

CPTU确定饱和土体水平渗透系数的改进方法

目前采用的球面流或半球面流模型所预测的饱和土体渗透系数普遍低于实测值,为提高孔压静力触探(CPTU)测试技术确定饱和土体水平渗透系数的准确性,针对初始超孔隙水压力的分布形式、孔压过滤环的位置和渗流模型3个主要问题,在回顾前人方法基础上,提出一种基于CPTU确定饱和土体水平渗透系数kh的改进方法.根据已有研究成果,将锥肩附近初始超孔隙水压力视为负指数型衰减分布,结合圆柱面径向渗流模型,推导出饱和土体水平渗透系数的计算公式,应用算例验证了本文方法的合理性,再结合上海某地的实测数据,将本文方法与已有方法进行对比分析,研究结果显示:本文方法计算的渗透系数大于已有方法,更接近室内渗透试验的结果;CPTU测试技术可用于连续且快速地计算饱和土体水平渗透系数.     

滑坡推力的数值计算方法研究

滑坡推力计算是滑坡治理工程中必不可少的步骤,现行滑坡推力计算方法主要采用传递系数法、刚体极限平衡分析方法等.传递系数法因其概念清晰,计算简便而被广泛使用,但是传递系数法不能正确计算滑面强度相同但是滑体强度不同的滑坡推力,为了较真实的反映滑坡推力,本文提出用快速拉格朗日差分法计算不同滑体参数下滑坡的推力,并以实例加以验证...     

开裂沥青路面结构渗水量计算

为合理估计路面渗水量和准确计算路面渗入率,基于裂缝渗流理论模拟了路表水的渗入情况,建立了裂缝和龟裂路面中雨水渗流的数学物理计算模型,推导出了考虑裂缝和龟裂的沥青路面雨水渗入量的理论计算公式.通过分析破损路面的渗入率和渗水量的试验结果,发现路面破损（裂缝、龟裂）对路面水渗入量的影响非常大,路面排水系统设计时须予以考虑.计...