均质土坝非恒定渗流模型试验

该文对不透水地基上的均质土坝模型,在线性变化水位边界条件下的渗流流态和特性进行了实验研究。测定了非恒定渗流过程中坝体内浸润面的变化过程和压力水头的变化,通过对实验数据的分析,得出了非恒定渗流在水位变化过程中的物理力学特性。该实验对江河堤坝在洪水涨落期间的坝体内渗流场变化的研究有较高的借鉴价值,同时为渗流数学模型的可靠性和准确性提供了最直接的检验数据。     

基于Fluent的混凝土面板堆石坝渗流的数值模拟

针对修建在深覆盖层地基上的大坝的渗流控制问题,利用Fluent中的User-Defined Function(UDF)模块进行二次开发,通过C语言编写,加载到Fluent以及多孔介质模型的应用中,采用有限体积法进行基于Fluent的大坝渗流的数值模拟。通过对不透水地基上的均质坝渗流和有压地基渗流的模拟,验证了渗流模拟与试验相比具有相当高的吻合度,其中均质坝渗流模拟中浸润线求解的相对误差最大不超过1.19%;有压地基渗流模拟中流速相对误差在5%之内;渗流量和渗透压力相对误差均在1%上下。相较而言,UDF法模拟结果更加精确,说明UDF法具有更高的理论精度。应用UDF法对某水库混凝土面板堆石坝进行渗流模拟,得出了浸润面与流线图、水头分布等值线图,得到了很好的模拟结果。     

基于原型监测的黏土心墙堆石坝渗流分析

某黏土心墙坝在蓄水期间,出现渗流量较大、坝体渗流、绕坝渗流增大等现象。为了寻找原因,通过对某黏土心墙坝的环境量、坝体渗流、绕坝渗流、渗流量等原型监测数据进行分析,得到渗流量、坝体坝基渗压、绕坝渗流等监测成果。为进一步分析渗流来源,对渗流量进行模型分析。结果表明各监测成果互为印证,受库水位影响显著;库水位是影响渗流量大小及变化的主要因素,降雨量是次要因素,其中,库水位对渗流量的影响主要是通过两岸绕坝渗流,其次是通过坝体坝基渗流。库水位对渗流量的影响既是即时的又是持续的。     

RESEARCH ON SEEPAGE MONITORING MODEL OF EARTH-ROCK DAM

1 .　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｓｅｅｐａｇｅｉｎｅａｒｔｈ ｒｏｃｋｄａｍｉｓｏｎｅｏｆｉｍｐｏｒｔａｎｔｆａｃｔｏｒｓｔｈａｔａｆｆｅｃｔｔｈｅｓａｆｅｔｙｏｆｄａｍｓ ,ａｎｄｔｈｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｏｆｓｅｅｐａｇｅｉｓａｐｒｉｍａｒｙｉｔｅｍｉｎｔｈｅｄａｍ’ｓｐｒｏｔｏｔｙｐｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓａｎｄｉｎ ｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｗａｔｅｒｌｅｖｅｌｏｆ ｐｉｅｚｏｍｅｔｅｒａｎｄｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｓｅｅｐａｇｅｉｎｅａｃｈｐａｒｔｏｆｄａｍ .Ｉｔｉｓｏ…     

基于IGW的各项异性地层渗流数值计算分析

渗流严重危害着水利工程,以往渗流分析集中在各项同性,但近些年对某些复杂地层的研究,发现地层渗流表现出强烈的各项异性,而且各项异性的危害性比各项同性更大。为了实现对土石坝各项异性地层的二维渗流场真实区域的数值模拟,利用IGW数值模拟软件,基于孔隙介质模型,求解土石坝各项异性地层的渗流场,对正常蓄水位渗流场进行模拟分析。结果表明,坝体浸润线随各项异性的增大而逐渐抬高,浸润线出逸点坡降逐渐变小;增加各地层渗透系数(K)值,地基渗透流量(Q)随渗透系数的增加而加大,浸润线逸出坡降也加大,结果可为土石坝各项异性地层渗流计算及工程所需的合理防渗措施提供依据。     

基于ZoneBudget的坝址区渗流量分析

水电工程坝址区渗流量的确定对于工程设计施工具有重要指导意义。应用地下水数值模拟程序MODFLOW建立了理想条件下坝址区三维渗流模型,该模型利用WALL边界来刻画大坝,较好地模拟了坝址区的渗流特征。以水电规范中常用的解析解作为参照,着重讨论了应用ZoneBudget进行水均衡分析时,均衡单元的设置对坝基、绕坝渗流量的影响。对比分析结果表明,基于数值解的渗流量与解析解的结果有较大差异,数值解的渗流量与均衡单元的设定范围呈正相关。解析法求解渗流量具有较大的不确定性,而在利用数值法计算此问题时,也应充分论证均衡单元设置对计算结果准确性的影响。     

地震作用下高面板砂砾石坝渗流-应力耦合研究

天然砂砾石料具有级配离散性差、间断性和施工易分离等特性,强震作用下大坝防渗体一旦发生破坏,将会带来不利影响。采用混凝土塑性损伤模型和堆石料广义塑性模型,对弱透水性高面板砂砾石坝进行动力有限元分析,确定面板损伤分布,进而计算坝体非稳定渗流场,建立以混凝土损伤模型和堆石料广义塑性模型为基础的非稳定渗流-应力耦合计算方法,分析在非稳定渗流作用下,大坝应力和变形的变化规律。结果表明:坝体为弱透水时,地震结束后大坝在非稳定渗流作用下,坝体小主应力显著减小,面板产生向上拉伸、向外弯曲趋势的位移增量,面板部分区域损伤值变大。评价大坝极限抗震能力时,除了考虑地震结束时面板的损伤状态,还应进一步考虑面板破坏后非稳定渗流对应力场的影响。     

西大洋水库主坝渗流反分析与渗透安全评价

采用多层前馈神经网络与渗流有限元数值计算相结合的方法，反演了西大洋水库主坝(0 875断面)的渗透参数，并基于反分析的结果对该坝段在高库水位下的稳定渗流和非稳定渗流情况进行了分析与安全评价．此外，分析了观测量(观测项目、测点数量和测点位置等)对反分析结果的影响；提出了对神经网络BP算法的改进措施；在训练实例选取上采用了均匀设计法，有效减少了训练实例数．     

碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析的数学模型

从碾压混凝土坝的渗透特性出发，分析了碾压混凝土坝层(缝)面渗流与坝体应力相互影响的耦合机理，层(缝)面渗流向层(缝)壁面施加法向渗透压力和切向拖曳力来影响坝体应力，坝体应力改变层(缝)面的等效隙宽来影响渗流，进而提出了碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析的数学模型，讨论了该耦合模型的有限元数值解法，并给出了工程应用实例。由计算实例可以看出，耦合作用使坝体渗流场发生变化，并且使坝体应力增大，使坝踵处的应力集中加剧。     

非均质无限深透水地基上土石坝微透水防渗墙渗流控制研究

随着地质条件良好的坝址日益减少,许多水坝已经或将要坐落在非均质无限深透水地基或深厚覆盖层地基上,为了在满足大坝安全运行的前提下尽可能减少渗流量,本文通过物理模型实验就非均质无限深透水地基上的土石坝微透水垂直防渗墙的深度对坝基渗流量的影响进行研究,得出了在非均质无限深透水地基上土石坝坝前水头不变的情况下的垂直防渗墙的有效深度.当悬挂式防渗墙深度大于10倍坝前水头后,坝基的渗流量明显减少的趋势变小,当悬挂式防渗墙的深度大约为20倍坝前水头时,坝基的渗流量基本趋于稳定.     

南水大坝渗流基流下包线的确定

大坝渗流基流是反映大坝渗流性态的重要指标之一 ,文章结合南水大坝渗流实测资料 ,采用多种模型和方法对大坝的渗流基流进行了分析 ,并根据模型分离结果推求了坝体、坝基和两岸绕坝渗漏基流下包线的表达式 ,进而分析和评价南水大坝的渗流状态。     

瀑布沟高心墙土石坝渗流分析

在深覆盖层地基上修建高土石坝,其防渗体系的可靠性是一项关键技术问题.防渗墙与土质防渗体连接处是抵御渗透破坏的关键部位.根据瀑布沟土石坝防渗体系的结构特点,利用有限元方法对瀑布沟土石坝进行了渗流分析.结果表明:坝体渗流与应力变形计算时,副防渗墙按40％承担水头较为合适;连接部位的渗透坡降是非均匀变化的,混凝土结构顶部的渗透坡降较大,心墙底部出口处的渗透坡降较小;坝体与两岸相接部位心墙底部渗流出口处的坡降最大.研究结论可以为类似工程提供参考和借鉴.     

松涛水库土坝浸润线抬高的原因分析

本文对松涛水库浸润线长期偏高进行了分析，对渗流量和测压管水位观测资料进行了相关线分析和多因子回归分析，建立了相应的数学模型，并进行了稳定和非稳定渗流计算。‘     

不稳定渗流浸润线计算在梦山水库的应用

以江西省新建县梦山水库为例,阐述了均质土坝(设计前)和砼心墙坝(设计后)的不稳定渗流浸润线计算的过程,并对计算结果进行了分析.     

复合土工膜缺陷渗漏试验的饱和-非饱和渗流有限元模拟

介绍了复合土工膜缺陷渗漏量室内物理模型试验以及缺陷渗漏量的经验拟合公式等成果。应用非稳定饱和-非饱和渗流理论和Galerkin有限元法,建立了三维有限元数值计算模型,对该试验进行数值模拟。根据物理模型试验试样的轴对称性,选取中心角10度的试样建立精细三维有限元模型,详细模拟了室内试验条件下不同压力水头作用的渗漏在砂土试样中变化情况,并计算了渗漏达到稳定时的渗漏量。数值模型计算成果与物理模型试验结果变化规律一致,论证了数值饱和-非饱和渗流方法可以较好地模拟复合土工膜缺陷渗流场,并计算缺陷渗漏量。     

DG水电站F3断层渗流控制数值模拟研究

采用ABAQUS有限元软件,建立了 DG水电站坝址区三维渗流数值模型,开展防渗帷幕对坝址区三维渗流场影响的数值模拟研究.结果表明:数值模拟所得压水过程的P-Q曲线呈线性增加,与实际现场压水试验的P-Q曲线相近,数值模型可靠;F3断层处的渗流速度随着距坝后出逸点距离的增大而逐渐减小,在30 m范围之内,流速下降比较快;随...     

三维裂隙网络非稳定渗流数值分析

研究裂隙岩体中渗透水流随时间、边界条件的变化规律,从而客观反映渗透水流情况,具有重要的意义。本文针对分布特别稀疏的三维主干岩体裂隙网络,以渗流区内的水量平衡原理为依据建立基本方程,推导三维岩体裂隙网络非稳定渗流的基本方程;并将三维裂隙网络渗流理论及有限元数值方法运用于主干岩体裂隙网络渗流分析中。基于裂隙岩体网络非稳定渗流数学模型,编制相应的程序。对于工程实例,根据实测情况利用Monte-Carlo模拟出岩体中二级裂隙网络分布情况进行分析,然后进行了三维非稳定渗流分析。计算结果充分体现了岩体中裂隙网络的储水性,当边界条件发生变化时,裂隙岩体中水头分布变化存在一定的滞后性;并表明主干裂隙的强导水性,使得裂隙岩体中的主干裂隙的渗流分析成为渗流分析中的重点。     

光照混凝土重力坝渗流特性和渗控方案分析

以200m级高的光照混凝土重力坝12号典型溢流坝段为研究对象,借助于结点虚流量法、排水子结构和排水孔开关器技术,用三维渗流有限单元法,计算分析大坝渗流场各主要影响因素的作用,研究坝体和坝基的渗流特性,经过对比和综合分析,得出坝基的优选渗控方案,并评估设计扬压力水头图形的可靠性、合理性和安全性.     

堤防在交变水位作用下的二维渗流分析

用二维非定常饱和－非饱和渗流模型，模拟堤防的渗透和浸润面的变化情况，数值结果给出了不同时刻的孔隙水压及发布，比较了不同时刻堤防上游面的浸润线变化。本研究考虑的因素接近工程实际，如洪水期间的水位变动，非恒定降雨及非均匀土质等因素的影响；对于多种土质的不规则多连通域能够自动生成二维有限元网格。     

瀑布沟水电站大坝三维渗流数值模拟研究

应用有限单元法对大坝蓄水后的三维渗流场进行数值模拟研究，比较了各种渗控措施的效果，并提出了优化方案。提出了能迅速精确模拟厂房周围排水井列的新方法－－附加渗径元法，首次对具体工程双道防渗墙局部损坏－－开裂和开叉后渗流场的影响进行了分析，并提出了允许缝宽和开叉高度。