土石坝的渗流特性分析及仿真模拟研究

土石坝渗流问题是当前造成我国部分地区土石坝危害的主要原因之一,因此我们要对土石坝的渗流特性进行分析,并通过试验对土石坝进行仿真模型分析,以确保土石坝安全可靠的运行。     

水利工程土石坝枢纽设计中的要点分析

土石坝枢纽设计是水利工程建设的重点工作,对于整个水利工程土石坝施工工程的质量有着非常关键的影响。随着社会的发展,对水利工程土石坝枢纽设计、施工要求越来越高,因此选择哪种土石坝枢纽设计方法,怎样设计水利工程土石坝枢纽成为水利工程的一项值得思考的问题。本文主要分析探讨了水利工程土石坝枢纽设计中的要点。     

小型土石坝安全监测分析

水库大坝在调节水流方面具有重要的作用,我国目前无论是大型还是小型水库大坝,都存在一定程度的安全问题,而存在问题最多的当属土石坝。因此,做好土石坝的安全监测工作很有必要。论文分析了小型土石坝安全监测现状,并针对如何落实小型土石坝安全监测提出了建议措施。     

土石坝心墙水力劈裂研究探讨

简要评述了国内外关于土石坝心墙水力劈裂的研究现状,归纳了土石坝心墙水力劈裂在发生机理、发生条件、数值模拟和影响因素等方面的研究成果,以期解决土石坝心墙的水力劈裂问题。     

大中型水库土石坝工程渗漏问题及处理方法分析

土石坝是大中型水库的重要组成部分,大中型水库的土石坝工程渗漏问题一直备受关注。本文简要分析了大中型水库土石坝工程的渗漏问题,并探讨了具体的处理方法,旨在为大众型水库土石坝防渗漏工作提供参考。     

基于BIM的土石坝4D模型在施工进度管理中的应用框架

为了解决土石坝施工BIM的构建问题,从而实现BIM技术在土石坝施工进度管理中的应用和推广,通过调研当前水利工程领域已采用的BIM软件,并分析其优劣,结合文献中的土石坝施工BIM构建方法,提出基于Autodesk平台简捷适用的土石坝施工BIM构建流程,从而建立基于BIM的土石坝施工进度管理框架。     

土石坝内部观测技术

本文介绍了土石坝内部观测设备及其布置等方面的经验和问题。讨论了国内外的差距,提出了提高和发展土石坝内部观测的意见。     

强震作用下特高土石坝多耦合体系损伤演化机理及安全评价准则

中国西部拟建多座坝高250～300m级别的特高土石坝工程,但西部地区地震频度高、强度大,地震的突发性和不确定性对这些特高土石坝的抗震安全构成了巨大威胁。高土石坝抗震安全评价是多系统、真三维、非线性、非连续的复杂问题。然而,传统高土石坝动力分析方法仍在弱非线性范围内,各种相互作用的影响大多被简化并孤立进行,难以对强震作用下特高土石坝动力破坏过程、耦合效应及其影响进行深入研究和科学认识。面向中国300 m级特高土石坝建设需求,依托RM、拉哇等特高土石坝,重点突破了筑坝材料强非线性、大坝-地基-库水动力相互作用、精细化建模和分析方法、自主高性能计算软件以及极限抗震能力评价方法和标准等方面的一系列科学问题和技术难题。研究成果为特高土石坝抗震安全设计提供了先进的评价方法和标准。     

高土石坝变形破坏过程预测理论和防控技术创新

中国是世界上高土石坝数量最多的国家,复杂建坝条件和恶劣服役环境下高土石坝建设和长期安全保障面临严峻技术挑战。介绍了“十三五”国家重点研发计划项目“复杂条件下特高土石坝建设与长期安全保障关键技术”的主要成果：揭示了粗粒土颗粒破碎对高土石坝变形的影响机制、粗粒土加载变形和流变变形服从不同流动准则的规律,以及坝基深厚覆盖层原位结构损伤演化规律,建立了精准预测高土石坝坝体和坝基变形发展过程和分布规律的本构理论;基于计算接触力学理论建立了模拟高土石坝不同材料界面复杂接触问题的非线性数值计算方法和模拟高土石坝三维裂缝萌生—扩展全过程的数值计算方法;发展了实用的非饱和土固结理论,实现了高心墙坝全生命期变形与渗流耦合过程的精细模拟;建立了高面板坝面板太阳热辐射温度应力场和结构破损过程模拟计算方法;研发了适用于高土石坝填筑、蓄水、运行等全过程模拟的高性能软件平台;针对特高土石坝建设和运行过程中常见病害,提出了相应的特高土石坝变形破坏防控技术。     

水利工程土石坝枢纽设计问题分析

本文主要就水利工程土石坝枢纽设计中的要点问题进行了详细的分析与研究。土石坝枢纽的设计工作对于土石坝施工工程质量有着关键的影响,需要设计技术人员从多方面考虑影响其设计的因素,分析解决的方法,本文在此详细的谈了谈自己的观点和看法。     

土坝渗透稳定可靠性分析方法及应用

采用确定性分析方法分析土坝渗透稳定的理论和方法已经较为完善,但它由于没有考虑坝体材料参数的变异性,因此得出的安全分析成果并不能完全可靠地表征其安全性。利用概率与统计的方法对土坝渗透稳定进行可靠性分析则可考虑坝体材料等一些不确定因素对土坝的渗透稳定影响。首先利用统计方法对坝体材料物理参数进行分析,得出了参数的概率分布类型,然后运用可靠性分析原理,构造土坝渗透破坏功能函数,分析土体有效重度、内摩擦角,坝体、坝基材料渗透系数对功能函数的影响,并采用几何法对坝体渗透破坏可靠指标进行计算,得出坝体发生渗透破坏的概率。利用上述方法对一土坝渗透稳定进行了分析。结果分析表明,坝体渗透破坏的概率随着土体有效重度和内摩擦角变异性的增加而增加,并且土体内摩擦角的变异性对坝体渗透破坏的影响较大,坝体渗透变异性对坝体渗透破坏的影响较大;另外,随着库水位的升高,坝体发生渗透破坏的概率也显著增加。     

土石坝渗流计算原理及防渗加固措施

针对在土石坝中因渗流引起的滑坡、渗透等现象，分析了土石坝渗流计算原理，提出了达西定律，对渗流稳定性作了研究，归纳了防止渗流的各种技术措施，以防止土石坝工程病害的发生。     

我国土石坝渗流控制理论发展现状

近年来,我国高土石坝迅速发展,水布垭面板堆石坝高233 m,为世界之最,防渗和排渗相结合反滤层保护渗流出口的渗流控制原理得以充分展现,对大坝的经济性和安全性都有重要意义。我国土石坝渗流控制理论的现代水平主要体现在四个方面：①心墙裂缝纳入渗流控制范畴;②面板坝的渗流控制更加完善;③反滤层的作用更显明确;④排水体的作用进一步发挥。     

杭州市闲林水库大坝试运行期渗流监测资料分析

渗流监测设施的有效布置和监测数据的采集、分析,是混凝土面板堆石坝的安全评价工作的重点。通过对闲林水库大坝试运行期间监测资料的整理分析,总结了闲林水库坝基、坝址两岸等重点部位的渗流变化规律,重点分析了降雨等因素对测点水位的影响,综合监测数据表明坝基、坝址两岸防渗系统工作正常,闲林水库渗流监测设施的布置合理、有效。     

超高心墙坝非稳定渗流三维有限元分析

水库蓄水和放空过程对土石坝渗流安全产生重要影响,300 m级超高心墙坝渗控方案是筑坝关键技术难题之一。结合300 m级砾石土心墙堆石坝工程,通过建立整体三维有限元模型,模拟大坝运行过程中水库蓄水和放空过程,分析库水位变化条件下心墙等区域的浸润面和渗透坡降变化,研究水位变化速率对坝体渗透稳定性的影响。数值模拟结果表明,蓄水时随着库水位的升高,自由面在心墙内形成陡降并自上游侧向下游侧不断发展。蓄水历时越短、水位上升速率越快,心墙内形成的浸润面越陡。放空时随着库水位的下降,心墙内水位下降有所滞后,自由面在心墙内形成凸形面。放空历时越短、水位下降速率越快,心墙内形成的凸形浸润面落差越大。     

关于浸水路堤的饱和不饱和土渗流解析

提出了用饱和不饱和土与有限元法相结合分析浸水路堤，详细阐明了这种方法所依据的原理和具体实现过程，对浸水路堤进行渗流分析。     

考虑应力场与渗流场耦合的尾矿坝非稳定渗流分析

根据尾矿坝形成的特点，进行考虑应力场与渗流场耦合的非稳定渗流分析。根据弹性力学和渗流理论提出了耦合问题的力学模型及其控制微分方程，然后导出这一问题的有限元计算公式及相应程序。在计算中首次导出了尾矿坝的渗透系数与应力场的关系式，并进行尾矿坝的非稳定渗流分析。工程实例计算结果表明，考虑耦合作用的影响，尾矿坝渗流场的总渗流量减小，而应力场的各应力分量的最大值增大。     

土坝温度场反馈渗流场可行性研究

利用温度场连续分布监测成果反馈渗流场,能够克服传统渗流场点式监测的不足。通过实验室筑建均质土坝模型,并在模型内敷设分布式测温光纤及测压管等,同步获取渗流场与温度场信息。通过理论分析均质土坝温度场分布及变化与渗流梯度、水土温差、渗透系数、导热系数、比热以及时间等因素的关系,构建了均质土坝温度场反馈渗流场的数学模型,并进行了室内试验成果验证分析,实现了由温度场信息反馈渗流场信息。研究成果表明：土坝温度场信息推求渗流场信息是可行的,构建的土坝温度场反馈渗流场的数学模型是成立的。     

土体水力滞后对土石坝初次蓄水渗流场的影响

在土石坝的蓄水过程中,坝料的持水特性和渗透函数的不同会对坝体渗流场产生很大的影响。因此,对土坡的降雨入渗和土石坝的蓄水渗流场的分析应采用土-水特征吸湿曲线及相应的渗透函数。基于砾石土料的土-水特征曲线的实测结果,采用饱和-非饱和渗流有限元方法对不同程度各向异性的均质土坝初次蓄水过程中由脱湿和吸湿曲线计算所得的渗流场进行对比分析,探讨采用脱湿曲线代替吸湿曲线计算带来的影响。结果表明由脱湿曲线计算的孔隙水压力和体积含水率均明显高于由吸湿曲线计算的结果,渗透性的各向异性程度对坝体中的水力滞后性无明显影响。因此,在入渗分析时若采用脱湿曲线取代吸湿曲线会高估坝体中的孔隙水压力和含水率,低估非饱和区的吸力。     

基于Bayes方法的堤坝时变渗流风险率评估

随着工程的老化,影响堤坝防洪安全的各种不确定性因素将发生缓慢变化。定量评估各种随机量的时变特性,对确定时变的防洪风险率至关重要。Bayes方法提供了对随机量概率分布进行推断的框架,利用一切可以利用的先验信息,并通过不断的实时采样信息,修正和改进原有的概率分布规律假设,以减少所考察随机量的时变不确定性。本文以渗流随机量的时变特性分析为例,论证了采用Bayes方法对时变随机量进行定量评估的可行性和适用性,并建议以正态共轭分布模拟数据的采样过程并计算其后验分布。在此基础上,讨论了渗流风险率计算的实测法模型,分析了随机变量的时变特性对渗流风险率的影响。