金佛山混凝土面板坝二维渗流计算分析

针对渗透水流对土石坝坝体、坝基的渗透破坏危害性极大问题,以金佛山水电站混凝土面板堆石坝为例,根据地质条件和渗流控制特点建立平面二维有限元计算模型,模拟了坝体在不同水位组合条件下的渗流场,研究了渗透破坏的可能性,并分析了防渗帷幕及坝基渗透系数的敏感性。计算结果表明,各种水位组合下混凝土面板及防渗帷幕起主要阻水作用,水力比降大,渗流场分布对防渗帷幕及坝基渗透系数不敏感,渗流流量相对敏感,为坝坡安全性和渗流稳定性评估提供了依据。     

乌塔沟分洪道试验段堤防渗流场分析与渗控研究

基于稳定饱和渗流基本理论,采用等效连续介质模型建立了乌塔沟分洪道试验段有限元模型,分析了试验段堤体及周围土体的渗流特性和渗透破坏情况,提出了渗流控制措施并进行了比较。计算结果表明,选取经济可靠的防渗措施可确保堤防安全度汛。     

考虑滞后效应的复合土工膜土石坝渗流安全性态分析

为提高土石坝渗透压力统计模型的准确性,精确反映上游库水位及降雨对坝体渗流性态的影响,基于复合土工膜土石坝坝体渗流与环境量的非线性特征,提出考虑滞后效应的复合土工膜土石坝渗流分析模型,将前期库水位及降雨对坝体测压管水位的影响视为一个正态分布过程,并采用量子遗传算法对相应影响天数和滞后天数进行智能寻优,确定复合土工膜土石坝坝体测压管水位监控模型。以某土石坝为例,采用所建模型对其多年测压管水位进行拟合,并与传统土石坝测压管水位统计模型拟合结果做了对比,进而验证了该方法的有效性。     

调节水位对橡胶坝坝基渗流影响的分析

针对调节水位对橡胶坝坝基渗流的影响,以滹沱河橡胶坝为例,采用有限元法对坝基渗流进行了三维模拟研究,利用等参六面体单元精确模拟了坝区各地层和水平铺盖的空间分布及不同工况下坝基的渗流场分布规律,并分析计算了调节上游水位和降低下游水位的水头分布、单宽渗漏量及渗透坡降对坝基渗流场的影响。结果表明,该坝基满足调节上游水位时的防渗要求。     

“500”水库中坝涵洞部位渗流监测情况分析

本文从"500"水库中坝涵洞附近监测断面的地基、换填砾质土、截渗槽的工程特性和土料特性出发,主要对坝体基础部位渗流监测成果进行了详细分析,然后对这些部位进行了渗流速度和渗透稳定性计算分析。得出水库在蓄水后,由于库水下渗,引起原地下水位的升高,从而进一步影响到坝基础部位测点渗压水位的上升,并与库水位有一定的相关性。但是涵洞部位换填的砾质土和防渗土料均起到了明显的阻渗作用,降低了渗压水头,坝基础和截渗槽部位渗透是稳定的,不至于产生渗透破坏现象,水库大坝的运行是安全的。     

旱涝急转条件下土石坝渗流特性分析与安全控制

为分析旱涝急转条件下土石坝的渗流特性,基于非稳定饱和—非饱和渗流理论及其有限元方法,分析了长江中下游某粘土心墙坝在旱涝急转期间不同库水位上升速度下瞬时浸润线、等势线、渗透坡降等渗流要素的变化特性,建立了渗透坡降与库水位上升历时的经验关系,通过库水位上升速度判断坝体渗透安全性能,并计算了渗流安全控制条件下的临界库水位上升速度。结果表明,旱涝急转期间,随着水库水位抬高、上升速度增大,土石坝渗流场呈现规律性变化;利用库水位上升速度评价坝体渗流安全性能,对于旱涝急转条件下坝址区合理分洪调洪措施制定等具有重要意义。     

基于Autobank的苏家庄淤地坝防渗改造及渗流分析

淤地坝防渗加固改造对充分利用水资源、缓解山区用水困难具有重要意义。以苏家庄淤地坝为例,利用Autobank软件对淤地坝坝体浸润线、下游出逸点、出口渗透坡降及渗流量进行计算,并利用传统计算方法对模型进行验证,在此基础上,对该坝进行校核水位下的渗流分析,复核其渗透稳定性,进行上游坝坡粘土斜墙防渗改造及渗流分析,并对斜墙底部宽度进行优化。结果表明,该淤地坝出口渗透坡降大于容许渗透坡降,须对其进行防渗加固;顶宽为5m,底宽为15m的粘土斜墙为最优加固方案。研究成果可为类似工程提供参考。     

深井降水条件下穿沁引水隧洞渗流分析

深井降水会导致地下水位下降、降低土体强度和稳定性，从而影响引水隧洞施工安全。为研究深井降水对施工期隧洞渗流场的影响，以西霞院水利枢纽输水及灌区工程穿沁隧洞为依托，建立了该隧洞三维渗流有限元计算模型，考虑隧洞施工计划和沁河水位变化，分析了深井降水和未降水情况下隧洞渗流特性。结果表明，深井降水会对隧洞开挖产生影响，使深井周围渗流场位势分布特征发生改变，浸润面形成降落漏斗，水位等值线在深井附近呈回水环状。深井降水相较于深井未降水时的最大渗透坡降、单宽渗透流量分别增加了18.6、3.3倍，各工况下土层渗透稳定均满足要求。研究成果可为类似引调水工程的设计和施工提供参考依据。     

前岩水库土石坝渗流监测资料分析

根据前岩土石坝的渗流监测资料,定性分析了测压管水位变化的影响因素,建立了测压管水位回归统计模型,定量分析了水位和时效等对测压管水位的影响效应.分析表明,粘土心墙部位的水力坡降超过设计容许值,需对大坝进行安全加固处理.模型拟合质量好,有助于分析坝体渗流状况.     

防渗墙裂缝对沥青心墙坝坝基渗流的影响

针对防渗墙在施工和运行过程中可能出现裂缝,高压渗水对坝基渗透稳定性造成影响的问题,以新疆大河沿水库工程为例,应用渗流有限元法,建立坝址区三维有限元模型,研究了防渗墙裂缝型式和裂缝宽度对坝基渗流场的影响,并分析了裂缝出现后土体渗透破坏的范围。计算结果表明,防渗墙完好情况下,坝基渗透稳定满足要求;防渗墙出现裂缝时,坝基土体可能会发生渗透破坏,并且上部横向裂缝比竖向裂缝对坝基渗流场影响更大,同时裂缝宽度也会对坝基渗透破坏范围产生较大影响。     

中小流域洪峰流量与水位联合分布的设计洪水分析

针对库岸堤坝防洪设计中洪峰流量与相应洪峰水位的联合分布研究的不足,采用Archimedean Gumbel-Hougaard Copula函数和Kendall分布函数分析洪峰流量和洪峰水位联合分布的重现期水平。以罗坝水流域结龙湾水文站1958～2013年的洪峰流量和相应洪峰水位为例,计算了二者联合分布下的"或"重现期、"且"重现期和Kendall重现期及其最可能的设计值。结果表明,洪峰流量和洪峰水位的遭遇条件概率显示存在多种防洪设计标准;对比"或"联合重现期和"且"重现期,Kendall重现期更准确地反映了洪峰流量和洪峰水位组合的风险率;以出现最大概率原理推算的不同洪峰流量和水位遭遇概率组合的Kendall重现期设计值为多种防洪标准选择与风险管理提供了更多的参考依据。     

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。     

海马箐水库粘土心墙堆石坝渗流稳定有限元分析

为同时考虑粘土心墙堆石坝渗流场和应力场耦合作用,以海马箐水库工程粘土心墙堆石坝为例,采用有限单元法计算了正常蓄水位时坝体位移、应力特性及渗流时坝体边坡稳定性。结果表明,大坝在正常蓄水位下不会出现渗透破坏,心墙坝的应力〖CD1〗应变符合一般规律,坝体的应力和变形性态基本良好;在稳定渗流作用下,上、下游坝坡稳定,抗滑稳定安全系数均满足规范要求。     

凌汛背景下寒区某堤防渗流模拟分析

通过分析寒区堤防渗流影响因素,在百年一遇洪水位情景下,采用数值模拟方法构建渗流模型,并利用Geo-studio软件中的SEEP/W模块求解,进而对凌汛期、非凌汛期典型堤防断面进行渗流模拟。结果表明,区别于非凌汛堤防渗流路径主要经过堤基底层,凌汛期渗流路径受冻结壳影响,堤防的渗流路径主要经过冻结壳上层的砂土(3)区;凌汛期堤防渗流最大速度较非凌汛期有较大幅度提升,易引起管涌、崩塌;凌汛期堤防最大坡降亦有所增大,超过了工程允许坡降值。可见凌汛期堤防不稳定性较高,应加强凌汛期堤防防护。     

基于Infoworks RS的新沭河溃堤洪水风险分析

为分析新沭河沿线堤防的溃堤洪水风险,基于Infoworks RS建立了新沭河片防洪保护区一、二维耦合水动力学模型,依据道路和堤防的实测高程更新地形数据,采用抽稀技术将道路和堤防节点均匀化、优化网格,提高了模型计算精度和效率。通过计算新沭河不同洪水量级和不同溃口位置的多种溃堤洪水方案,得到各类洪水的风险要素,并与空间地理关系进行叠加分析,统计得到不同洪水方案的洪灾损失。结果表明,新沭河溃堤洪水风险与溃口位置和洪水量级直接相关;新沭河中下游溃堤洪水风险明显高于上游;随着洪水量级增大,溃口流量增大,洪水影响程度增大。     

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。     

感潮河段设计洪水位计算的频率组合法

建立河段水位与流域面平均雨量和潮位的水位函数，利用频率组合法推求感潮河段设计洪水位。实例研究结果表明，该方法较为简便有效，切得到的设计洪水位较为合理，能满足实际问题的精度要求。     

库水位+降雨条件下四方井粘土心墙坝坝坡渗透稳定可靠度分析

针对粘土心墙坝坝坡稳定仅局限于确定性分析,考虑到尚缺乏研究坝体材料空间变异性的问题,以四方井水库粘土心墙坝为例,对库水位联合降雨工况下的坝坡渗透稳定性进行数值模拟,同时基于Monte-Carlo法分析了可靠度规律。结果表明,单纯的库水位骤降监测点孔压随时间呈单调下降趋势,库水位骤降速率越大,孔压下降速率越快。降雨联合库水位工况在降雨时刻孔压有一个突升的过程;库水位骤降情况下安全系数随库水位下降呈先下降后上升最终保持不变,库水位骤降速率越大,最小安全系数越小,出现的时间亦越早;不同类型降雨工况安全系数在降雨过程中有一个突降的过程,最终安全系数回升至初始值,其中后峰型降雨安全系数降幅最大,前锋型降雨安全系数降幅最小;降雨发生在库水位骤降后期最为危险,最小安全系数也越小;库水位骤降情况平均失效概率约为30%,不同类型降雨条件下平均失效概率基本小于10%,降雨发生在库水位骤降不同时刻下失效概率平均约为60%。对降雨发生在库水位后期的情况应加强监测,防止坝坡失稳灾害的发生。     

南渡江龙塘段复合断面防洪堤结构特性分析

为分析南渡江龙塘段复合断面(扶壁式挡土墙与土堤相结合)防洪堤的结构特性,先利用三维有限元数值分析软件ANSYS建立结构的非线性有限元模型,再在扶壁式挡土墙与土堤的接触间加接触单元,计算堤后土体的抗滑稳定安全系数,对该复合结构的静力进行模拟计算,得到了结构的应力和位移特性,然后对结构进行精确的模态分析,分别研究干湿模态下的结构振动特性,并验证结构在地震作用下的动力响应是否满足抗震要求。结果表明,该复合断面防洪堤具有安全、经济、可靠的特点,可为今后防洪堤设计和工程应用提供参考。