轻非水相液体在非均质地层包气带中运移和分布特征数值分析

论文采用数值分析方法，对轻非水相液体在包气带非均质介质中的迁移和分布特征进行了分析研究。分析过程中，充分考虑了不同结构的土层特征对非水相液体运移的影响。所获得的研究成果将有助于对非水相污染物包气带的污染过程的理解，评价其污染程度。     

高密度电阻率法在贵州玄武岩边坡勘察中的应用

岩土的电阻率受干密度、含水率和孔隙率等因素的影响。选取贵州省毕威高速公路有代表性的边坡,利用岩土的电阻率差异区分残积土分布厚度和不同位置的风化程度,进行高密度电阻率法勘察。试验结果表明:玄武岩残积土边坡分层现象不明显,不同位置残积土的厚度分布不均;残积土与基岩的电阻率差别较大,可初步确定基岩的分布形态;在横向上不同位置残积土的风化程度差别较大。     

高密度电法仪在溃坝试验中的应用研究

高密度电法是水利水电工程隐患探测中重要的物探方法之一,文中对高密度电法基本原理以及日本OYO公司生产的Mc OHM Profiler 4多道数字电阻率测量仪进行了简单介绍。应用研究借助原体大坝管涌溃决试验,将高密度电法仪应用在试验蓄水过程中,通过电极布设与探测,获取坝体蓄水期的视电阻率场分布与变化;结合水库蓄水期库水位上升、坝体渗流场发展过程资料,分析坝体电阻率场与渗流场之间的关系。分析成果表明,高密度电法仪获得的坝体电阻率发展过程与大坝浸润面发展过程具有一致性,一定程度上可以用坝体视电阻率分布反应坝体渗流场变化情况。     

高密度电阻率法在太仓市浅层地下水水文地质勘探中的应用

介绍了高密度电阻率法的测量原理,并利用高密度电阻率法勘测了太仓市浅层地下水水文地 质情况。对高密度电阻率法勘测现场读取数据进行反演处理,获得差异反演区内地层的空间分布,并与 现场钻孔实验资料对比,确定该区域浅层地下水的空间结构特征,为研究地层中浅层地下水的分布提供 可靠的依据。     

土体初始饱和度对降雨入渗的影响

基于水、气两相流理论,采用有限单元法计算了壤土在不同饱和度下的降雨入渗过程,以研究初始饱和度变化对降雨入渗的影响。数值模拟结果表明:降雨入渗初期孔隙气压会逐渐增大,入渗强度会因孔隙气的顶托作用逐渐减小并最终趋于稳定。稳定后的降雨入渗强度主要取决于土体基质吸力和渗透特性,与土体初始饱和度大小直接相关;入渗强度存在最大、最小值,最大值通常会出现在初始饱和度为0或1时,而最小值所对应的饱和度与土体非饱和特性有关;受土体基质吸力和水、气渗透性的双重影响,入渗强度会先随饱和度的增大而逐渐减小,当降至最小值后,入渗强度又会随饱和度的增大而增大。根据计算结果,提出了一个可计算相对稳定入渗强度的公式。     

高密度电阻率法在堤坝隐患探测中的应用

简要介绍了高密度电阻率法探测原理和工作特点。应用该方法在堤坝上进行了探测试验，得了堤坝隐患部位的电阻率二维成像图；通过对电阻率二维成像图异常形态、高低阻等特征分析来判别隐患的性质、范围大小和埋深，结果表明，与查证结果相吻合。     

高密度电阻率法CT探测技术在病险水库勘察中的应用

山东省的大中型水库多兴建于20世纪五六十年代,许多工程存在隐患.其中水库大坝存在的隐患主要有坝基渗漏、砂壳松散、心墙存在软弱带等.对于心墙软弱带的勘察,采用常规的钻探和物探手段难以查清其分布状况.在东周水库除险加固工程中,利用高密度电阻率CT成像探测技术,辅以电阻率测深,查明了心墙软弱带的分布状况,为工程加固方案的选择提供依据.     

堤防隐患的无损探测

利用高密度电阻率测量系统对堤防进行无损普查,可以准确地解释出堤防隐患的空间分布及其规模;以岩土体的导电性差异为基础,研究人工建立的稳定电流场的分布规律,进而确定隐患异常部分的位置、规模.本文介绍了高密度电阻率测量系统的特性,工程实测资料解释与地质资料对比分析证明:该方法测试精度高、结果直观,符合工程要求,实用性强.     

亚黏土典型剖面电阻率—含水率关系模型研究

第四纪沉积物在沉积环境和水动力的变化下具有较大的空间变异性,为探明亚黏土典型剖面的含水率赋存特征,依托原位试验采用高密度电阻率成像法技术,通过测量典型剖面土体的含水率与电阻率,并选取3种数学形式构建二者关系模型,以验证各模型在分析水分运移规律方面的有效性。结果表明:电阻率随含水率的增高而降低,即电阻率与含水率之间存在负相关性;电阻率随深度的增加先增大后减小;含水率随深度增加先波动,后逐渐减小。经反演验证,对数模型能够更准确的描述该典型剖面含水率的变化情况。     

高密度电阻率法在水利工程管涌抢险中的应用

高密度电阻率法是常用的物探方法,在水利工程隐患排查方面经常用到.某新建复线船闸工程在深基坑开挖过程中,由于汛期超高水位影响,一线船闸与新建复线船闸之间堤防受高渗透压力作用,产生管涌险情.结合现场情况,布置高密度电阻率法测线,通过视电阻率断面图,分析管涌通道位置及走向,为管涌处置提供了更为准确的方向.     

大区域地下水流数值模型的多指标校正方法——以那陵格勒河冲洪积扇地下水数值模型为例

为了提高大区域地下水流数值模拟模型的可靠性,以那陵格勒河冲洪积扇地区为例,建立了水文地质概念模型和地下水三维非稳定流数学模型,采用试错法调整水文地质参数并保持其在合理范围内。然后,从地下水位、泉流量、溢出带位置以及地下水均衡状态等四项指标,对模型的识别与验证效果进行评价,仅当全部校正指标的模拟结果与实测数据均有良好拟合表现时,方能通过模型校正。模型校正结果表明:识别期观测孔水位趋势拟合表现良好,水位拟合误差符合正态分布;模型计算的泉流量为2.2×108m~3/年,处于推测合理范围内;溢出带拟合与遥感图上的天然地下水溢出带位置基本一致;计算得区域地下水补给量为7.61×108m~3/年(其中河流入渗占99.58%),排泄量为7.07×108m~3/年(泉排泄和蒸发分别占31.28%和36.51%)。研究成果对描述区域地下水资源演化特征及地下水与生态环境的相互作用关系具有参考价值。     

包气带中裂隙对轻非水相流体运移和分布影响的模拟研究

岩土体中存在的大孔隙、裂隙等,使其呈现出强烈的非均质性。相比均质介质和不含裂隙的非均质介质,轻非水相流体(Light Non-aqueous Phase Liquids,LNAPLs)会优先通过裂隙管道进入土壤中,其运移规律更为复杂,造成的污染更为严重。为此,研究LNAPL在含裂隙基质中的运移与分布规律显得很有必要,研究成果将为裂隙发育区域的污染修复提供理论依据。本文通过室内试验和TOUGH2数值模型分析了裂隙对LNAPL运移及分布的影响。经过分析发现,LNAPL注入后,裂隙中的压强迅速增加,形成以裂隙为核心的、压强逐渐减小的辐射区;LNAPL优先流入裂隙中,以裂隙为核心向四周缓慢扩散,形成圈层状的饱和度逐渐减小的分布区;相同条件下,裂隙越长,同时刻LNAPL的污染面积越大,LNAPL到达饱水带的时间也越短;裂隙的存在,起到了"快速通道"的作用,使得LNAPL在短时间内渗入土壤中,造成严重的污染。     

尾矿库漫顶溃决动态演化及溃口展宽模型试验

为研究尾矿库漫顶溃决动态演化过程与溃口发展机理及规律,通过3组相似模型试验,对溃口展宽过程和演变机理进行了系统分析,提出了尾矿坝漫顶模式下溃口展宽速率的幂函数公式,并讨论了库水位上升阶段浸润线的变化过程及溃决阶段不同浸润线埋深条件下流速、流量、溃口宽度的变化过程。研究结果表明：尾矿坝的溃决过程可分为坝面漫流与冲沟形成、坝体崩塌与溃口快速扩张及稳定泄流3个阶段;浸润线埋深对流量、流速及溃口最终宽度有较大影响,排渗失效时峰值流量及溃口最终宽度接近正常排渗时的1.5倍,峰值流速可达1.2～1.3倍;降低浸润线高度可以延缓溃决泥石流到达下游的时间,紧急撤离时间也可延长3 min左右;提出的幂函数公式计算值与实测值吻合较好。     

地下水流数值模拟中随机因素的灵敏度分析

本文以待定系数摄动随机有限元法为基础，在以渗透系数、给水度、边界、源汇项为随机变量的条件下，建立了二维潜水非稳定流随机模型，编制了二维摄动随机有限元通用程序。通过对太原盆地地下水系统的随机模拟，分析了渗透系数、给水度、边界、开采量4个随机因子对水头模拟值的影响程度。结果表明，对水头期望值影响的灵敏度：渗透系数最大，其次为给水度和边界值，井开采量最小；对水头方差影响的灵敏度：给水度最大，其次为渗透系数和边界值，井开采量最小；对水头摄动量影响的灵敏度，两个随机参数中渗透系数较大，给水度较小。     

电磁精细探测法在隐伏型导水地质裂缝勘探中的应用

针对传统隐伏型导水地质裂缝勘探方法存在勘测精度较差的问题,提出电磁精细探测法探析隐伏型导水地质裂缝。依照屏蔽系数、实测场强和理论场强数据绘制综合曲线图,通过该图获取隐伏型导水地质裂缝所处位置几何阴影范围,采用层析成像法得到网格化的工作面,获取隐伏型导水地质图像。通过图像直接观测隐伏型导水地质工作面裂缝所处位置,在此基础上,观测四个电磁场分量,采用正交电磁场分量计算介质视电阻率,依据计算视电阻率数值和视电阻率分布状态研究裂缝发育情况和裂缝富水程度。结果表明:采用该方法能较为精准地获取隐伏型导水地质裂缝位置。通过裂缝位置进一步检测出隐伏型导水地质裂缝最大发育高度为63.5 m。当视电阻数值不断增加时,隐伏型导水地质裂缝和裂缝富水性逐渐减小,与实际情况较为相符,说明该种方法探析效果较好。     

三峡工程明渠截流水流数学模型研究及其应用Ⅱ：方案计算与反演计算

 采用率定后的一、二维水流模型，详细计算了各种截流方案下明渠内局部的水流流态，不仅对不同上下口门配合宽度下的水位落差分担关系进行了敏感性分析，还提出了不同截流流量下，在满足给定落差分担关系时上、下游戗堤的进占顺序以及相应的抛投块石粒径。各种方案计算结果表明：当截流流量为12 200 m3/s时，施工方案承担较大风险，宜优化；9 010 m3/s时，现有方案可以较好的满足。同时还反演计算了实际截流不同时刻明渠内的水力条件，计算结果表明：当上游龙口宽度在140 m之前或50 m之后，主要由上戗堤承担截流落差；而此范围之内，由上、下戗堤共同承担截流落差，计算与实测结果较为符合。     

NUMERICAL SIMULATION OF FLOW THROUGH ORIFICE ENERGY-DISSIPATORS IN XIAOLANGDI FLOOD-DISCHAR-GE TUNNEL

1.　INTRODUCTIONThe Xiaolangdi project_ a key water conservancy project on the Yellow River_ isbeing built just now. According to the design scheme. three orifice energy-dissipators willbe installed in each flood-discharge tunnel. It is for the first time that orifice energy-dissipators are used in a large-scale hydraulic engineering.As a kind of internal energy-dissipator,orifices have the following advantages:energy dissipation region is shortand easyto control,and the flow pattern is …     

SIMULATIONS OF THE THREE-DIMENSIONAL TOTAL DISSOLVED GAS SATURATION DOWNSTREAM OF SPILLWAYS UNDER UNSTEADY CONDITIONS

Dams are often operated in a way to discharge over the spillways, which would cause a high dissolved concentration of air and be harmful to fish. The bubble transfer and the water surface transfer play an important role in affecting the concentration of the Total Dissolved Gas (TDG). Based on recent numerical simulations of the total dissolved gas saturation, in this article, a two-phase TDG transport equation is adopted to develop an unsteady three-dimensional (3-D) two-phase flow Computational Fluid Dynamics (CFD) model, including a number of parameters such as water depth, pressure and air volume entrained. This model is used to predict the hydrodynamics and the TDG distribution under unsteady discharge conditions. Good agreement between measured and numerical results is obtained for a case study.     

基于能量平衡的黄河下游平滩流量计算方法

根据能量平衡原理建立了平滩流量计算方法,并利用黄河下游5个主要测站的实测水沙及平滩流量资料进行了检验。结果表明:建立的平滩流量计算方法能较好地反映平滩流量随水流含沙量及来水量的变化趋势,计算值与实测值较为符合;来水量在一定范围内时,水流含沙量越大,平滩流量越小;水流含沙量在一定范围内时,来水量越大,则平滩流量越大。