KL展开在渗流场随机分析中的初步应用

在水力特性参数空间变异性的影响下,渗流场具有一定程度的不确定性。分析了随机场KL展开的特点,阐述KLME渗流随机分析方法的基本原理,发现利用KL展开的均方收敛性和摄动方法的渐进收敛性,并将随机偏微分方程转化为递推的确定性偏微分方程组求解,提高了计算效率;对非饱和渗流场进行随机数值模拟,考虑了非饱和渗透函数的参数场之间不相关、正相关和负相关3种情形,分析表明参数场之间的互相关性对渗流场的统计特征具有较大影响。     

弹模随机场对混凝土坝应力影响的初步分析

文章根据均值中心摄动原理，应用随机有限元理论分析研究了混凝土坝弹模随机场特性对坝体应力统计特性的影响，得出了一些有意义的结论。     

渗流场对温度场的影响机理初探

渗流场对温度场的影响主要通过水流动时挟带热量的热对流作用.渗流速度不同,对流热传递热量的速度不同,温度场受影响程度也不同.该文对渗流温度耦合模型展开数值模拟,应用物理模型试验成果进行了对比验证,并着重分析了不同渗透系数下温度场的变化特征,求出渗流区热量传递的所占比重.     

非均质土体中渗流场的非平稳随机模拟

将渗透系数作为对数正态非平稳随机场,分解为确定性趋势和平稳性扰动两部分,采用基于随机场Karhunen Loeve展开和摄动分析的KLME随机数值方法,探讨参数场的连续型线性趋势和间断型趋势项对渗流场统计特征的影响。分析表明,水头均值和标准差的空间分布受到参数场趋势性变化的影响,随线性趋势的变化方向而呈不同分布,线性趋势的斜率增大,水头统计矩的二阶修正项的作用也增大,在参数场间断型趋势条件下,水头统计矩呈复杂的非规则空间分布。     

渗透系数对坝下涵管周围渗流场影响研究

水库大坝运行中,坝下涵管是提升大坝内部排水能力的重要结构。由于涵管构造特殊性,会对坝体内部渗流特征造成影响,从而进一步影响坝体稳定性。在不同渗透系数条件下,涵管周围渗流场会呈现不同力学特征。运用ABAQUS软件,构建坝体有限元模型,对涵管周围渗流场特征展开研究。研究结果表明,随着涵管周围渗透系数的增加,渗透流量相应增加;随着涵管距离向下游扩展,渗流流速、渗透坡降呈显著增加特征,且在出口处达到最大值;随着涵管距离向下游扩展,渗透孔压呈降低特征,且在出口处达到最小值。     

渗透系数空间变异性对堤基渗透稳定影响的数值模拟

土性参数变异性较大是堤防工程风险管理面临的问题之一。在分析土体渗透系数空间变异性的基础上,通过随机数值模拟研究了堤防渗流场统计特征和堤基渗透稳定性。将土体渗透系数作为随机场,采用转动带法进行随机抽样模拟,通过蒙特卡罗方法分析渗流场分布,并计算堤基渗透失稳概率,结合堤防工程进行了计算分析。结果表明,渗透系数的空间变异性对渗流场有较大影响,随渗透系数和临界比降的变异性增大,容易造成局部渗流集中,堤基渗透失稳概率增大。     

考虑土性参数空间变异性的单桩竖向承载力分析

岩土体是自然界的产物,其性质具有较大的空间变异性。在已有土体随机场模拟研究成果基础上,考虑了土体强度参数的变异系数和相关距离,通过数值方法研究了竖向荷载作用下土体空间变异性对桩基础承载力的影响。结果表明,考虑土体空间变异性后,桩基承载力的中值都小于确定性分析得到的桩基承载力;随着变异系数和相关距离的增大,桩基承载力的不确定性越来越大,实际工程中需重点关注土体参数变异性大的工况。考虑土体强度参数空间变异性的桩基竖向承载力分布规律可以用对数正态分布曲线来描述,当样本数足够多时,可依此获取任一荷载下桩基础的失效概率。     

土工膜渗透系数试验影响因素研究分析

近年来土工膜防渗技术大量应用到水利、建筑、铁路、公路、垃圾填埋等防渗处理工程,土工膜渗透系数在工程防渗应用中是一项重要参数,现行规程已规定了相应的测试方法。本文针对试样过水面积和水压力大小等因素对测试时间的影响进行研究分析,通过最优化配置,给出了不同渗透系数的测定条件建议。     

水跃值对计算渗透系数的影响

该文在总结抽水试验水跃值产生原因的基础上,建议采用阿勃拉莫夫经验公式计算水跃值,提出了在工程实践中可行的3种消减水跃值的方法,并通过工程实例的应用验证,表明未考虑水跃值计算的渗透系数误差较大,偏于不安全.     

山岭隧道渗流及衬砌等效渗透系数的实用计算

衬砌渗漏水是山岭隧道最常见的病害表现,对衬砌的服役性能有重要影响。基于平板裂隙渗 流理论,提出了山岭隧道渗流量及等效渗透系数估算的实用计算公式;以典型两车道公路隧道二次衬砌 为例,展开了细致的算例分析,并与３ＤＥＣ三维渗流数值模拟的计算结果相互验证。结合前人关于山岭 隧道衬砌渗流裂缝的分布统计,利用上述实用计算公式开展了８０种不同工况下的渗流计算。计算结果 表明,隧道渗流量随裂缝开度近似呈指数型增长,随衬砌外水压呈线性增长;衬砌等效渗透系数随裂缝 开度的增大呈指数型增长,随围岩等级呈先增大后减小的趋势。上述研究成果可为山岭隧道渗流量的 估算、衬砌防水设计、衬砌役性能评价等问题,提供定性和定量的参考。     

基于能量损失率最小原理求解稳定渗流场渗透系数

在基坑降水设计中,渗透系数的确定直接影响到降水方案的准确性、合理性以及可靠性,目前工程上通常采用现场抽水试验确定渗透系数,增加了时间成本以及工程造价,为此提出了 一种计算稳定渗流场渗透系数的有限单元方法.该方法无需进行现场抽水试验,并考虑了水跃现象的影响,基于能量损失率最小原理计算潜水含水层的渗透系数.采用该方法计算了...     

地质统计学方法在渗透系数空间变异性研究中的应用

以内蒙古自治区巴盟地区为例,利用地质统计学方法——泛克里格法对含水层渗透系数估值,并分析验证了对渗透系数服从对数正态分布和运用克里格方法能够取得的良好效果。     

大型数控高压渗透试验仪的研制

研制开发了一套大型数控高压渗透仪,设备由试验仪主机,伺服加载控制系统,高压渗透控制测量及采集分析系统等组成。该设备可以进行最大粒径为200mm的堆石料和坝基覆盖层砂砾料,在有上覆压力及渗流作用下的垂直向渗透与渗透变形试验研究。详细介绍了渗透仪的技术参数、设计思路以及技术难题的解决方案。该设备具有垂直荷载大、水头压力高、控制精度高、自动化控制、自动采集等优点。     

裂隙岩体渗流参数讨论和渗流场有限元计算与分析

本文综合讨论了裂隙岩体渗流参数的特征,及由裂隙参数确定岩体渗透张量的过程。叙述了将岩体作为连续介质的三维非均质各向异性稳定渗流场有限元计算方法。通过对简单模型的有限元计算分析,讨论了各向异性渗流场的二个特征,即渗透主轴对渗流场的控制意义、以及渗透主轴与边界的关系对渗流场的控制意义。     

陆浑水库坝基渗流场特征统计分析与预测

陆浑水库大坝为黏土斜墙砂壳坝。自1965年8月建成蓄水以来,未达到正常设计水位319．5m的要求,不能有效发挥以防洪为主综合利用的效益。根据坝基30余年渗流观测资料,综合采用相关分析法、位势分析法和流网分析法,分析了地下水位与厍水位的关系,并对水厍高水位条件下地下水的变化和渗流量作了统计预测。研究表明,上游铺盖与截水槽结合的下游排水防渗体系有效地控制了坝基渗流,这为水库投入正常高水位(319．5、327．5、331．8m)运行提供了详实的依据。     

深埋洞室群围岩渗流场分析及渗控效果初步评价

采用三维有限元精细模拟技术,对某抽水蓄能电站工程复杂渗流场进行计算,重点研究了深埋高压输水隧洞和岔洞钢筋混凝土衬砌开裂状态下洞室群围岩的渗流场分布特征。研究表明,在高压岔洞下游侧高压支管区设置防渗帷幕和排水孔幕组合防渗体系,对衬砌开裂状态下的高压渗水有显著控制作用,使该区域渗控效果基本满足要求,为下游厂房长期安全运行提供了保障。     

碾压混凝土渗透系数的研究

在室内试验的基础上研究了碾压混凝土全级配及过湿筛的本体与层间结合试件渗透系数、及与抗渗标号的关系，对碾压混凝土的渗透性及其影响因素进行了分析。     

浅议水工建筑物的基底渗压系数

渗透压力系数是描述水工建筑物基础渗流状况的一个重要参数．据其变化可判断基础渗流的稳定性和地基地质条件的变化。就该系数的计算和工程意义进行了一些探讨。     

考虑渗流场和应力场耦合对混凝土坝位移的影响研究

采用等效连续介质模型研究了考虑渗流场和应力场耦合对混凝土坝位移的影响,结论为:①由于上游岩基内存在拉应力区,使其渗透系数增大,导致考虑耦合分析时岩基内的等水头线较不考虑耦合时偏向下游,且坝基扬压力较大.②考虑耦合与不考虑耦合对大坝垂直位移的影响略大于对水平位移的影响,但总体影响较小.无论是否考虑耦合,在岩基上作用渗流体荷载引起坝顶相对于基点的水平位移都是向上游的位移.③由于在上游岩基内存在拉应力区,渗透系数增大,从而使水平向和垂直向渗流体积力减小,导致岩基内水平向应力等值线较不考虑耦合时向下游移动,垂直向应力等值线向上游移动.