基于改进人工鱼群算法的防渗墙结构优化研究

防渗墙是土石围堰中重要的防渗结构,对改善渗流场分布与提高土石围堰稳定性具有积极作用。为此,提出一种基于改进人工鱼群算法的防渗墙结构优化方法,以某围堰工程为例,基于有限元分析法建立围堰有限元模型,以防渗墙的墙体厚度和入岩深度作为待优化变量,构建以渗流量和经济指标联合表征的目标函数,采用改进人工鱼群算法更新待优化变量,确定最优的防渗墙结构,最后通过渗流—应力耦合分析,得到常水位和水位骤降工况下围堰的安全系数。结果表明,与传统人工鱼群算法相比,基于改进人工鱼群算法的防渗墙结构优化方法具有较快的收敛速度和收敛精度,优化后的防渗墙结构在满足防渗效果的前提下,实现了防渗效果和经济性的平衡;防渗墙后孔隙水压力下降明显,围堰在常水位及水位下降速率v=0.5、1.0、2.0 m/d工况下安全系数分别为1.489、1.410、1.376、1.321,均满足安全要求,体现了所提方法的可行性和合理性,研究结果可为土石围堰设计和施工提供参考。     

坝基防渗墙及墙下灌浆帷幕渗流及渗透稳定性分析

采用三维有限元计算软件SEEPAGE1.0对扎雪水电站坝基进行了稳定渗流计算,分析了悬挂式防渗墙下灌浆帷幕深度对渗流场的影响,探讨了覆盖层中的渗透稳定性问题,确定了经济合理的防渗方案,并分析了防渗墙开裂对渗流场的影响.结果表明,覆盖层中帷幕底部的渗透坡降最大,并以此处为中心,向四周迅速减小.整体渗透稳定性较好,防渗墙底部出现交错裂缝对渗控效果影响不大.     

阴坪水电站泄洪闸深厚覆盖层地基渗流分析

分析深厚覆盖层条件下大坝的渗流特性,对于保证大坝防渗体系及工程整体安全有重要意义。结合ANSYS大型有限元分析软件,以阴坪水电站为例,研究了在深厚覆盖层及复杂地基情况下,闸基在各典型工况的渗透特性,并对各覆盖层渗透性、防渗墙深度及水平铺盖长度进行了敏感性分析。结果表明,各工况下的渗流参数符合规范要求,对于阴坪水电站深厚覆盖层基础,采用垂直混凝土防渗墙加水平铺盖的防渗措施安全有效,渗流量与渗透坡降均很小,满足渗流稳定性要求。研究成果可供类似工程参考。     

老虎嘴水电站左岸深防渗墙变形和应力有限元分析

根据渗流分析确定了老虎嘴水电站左岸防渗墙上下游的水压力荷载,应用非线性有限元计算得到了施工期、蓄水期以及地震情况下的坝基沉降和防渗墙位移、应力等,论证了该方案在技术上是合理可行的。采用渗流分析所得的防渗墙上下游水压力作为结构分析的荷载,计算结果能更准确地反映防渗墙的实际受力情况。     

房山水库土坝多头小直径水泥土防渗墙加固效果评价

为评价多头小直径水泥土防渗墙的防渗效果,以房山水库土坝加固为例,采用有限元法计算分析加固前后坝体渗流特性。结果表明,以多头小直径水泥土防渗墙为主要防渗措施建立的防渗体系效果良好,可明显改善坝体和坝基的渗流性态,加固后大坝各料区渗透坡降和渗透流量均明显减小,均能满足《碾压式土石坝设计规范》的要求,且该方法施工质量可靠、造价低,可广泛推广应用于土坝防渗加固。     

北京市海子水库南副坝渗流及稳定性分析

基于工程地质勘察资料和水文资料,结合工程实况引入等效渗流系数的概念,选取典型断面,对海子水库南副坝及坝基的渗流进行了有限元模拟计算,分析了正常蓄水位、设计洪水位、校核洪水位时渗流作用下的下游坝坡的稳定性,并对混凝土防渗墙深度对渗透量和稳定安全系数的影响进行了分析,得到海子水库南副坝可以加深防渗墙至55 m,渗透量减少35%左右,并且防渗墙的加深对坝坡的稳定性还有一定的加强作用。     

水布垭水利枢纽岩溶体内防渗帷幕优化布置研究

水布垭水利枢纽坝址区岩溶化程度较高，结合其左岸防渗帷幕布置设计，针对岩溶介质中渗透水流的特点，建立了基于改进折算渗透系数法的岩溶渗流有限元数值计算分析模型。通过对不同防渗帷幕布置方案进行比较，较深入地分析了帷幕的长度和深度、岩溶管道以及岩层和帷幕的渗透性对渗流场的影响，提出了可节省22．5％防渗帷幕体的优化布置方案。     

两河口心墙堆石坝渗流特性及其控制方案

建立了两河口工程坝址区的三维渗流有限元模型,并计算分析了坝体及其坝基的三维稳定渗流场特性,获得了坝体和坝基的位势分布、坝体各分区的渗透坡降及渗透流量等.分析了坝基防渗帷幕和左右岸防渗帷幕深度和长度变化及防渗帷幕和坝基岩体渗透参数对渗流场的影响.结果表明,坝体、坝基及左右岸坝肩的防渗措施均可满足要求.建议考虑坝基防渗帷幕仅截断3 Lu线以上岩体的防渗方案,并将左岸防渗帷幕的延伸长度减少50 m.     

某抽水蓄能电站下水库混凝土面板坝防渗系统优选研究

针对某抽水蓄能电站下水库混凝土面板坝坝址区设计防渗方案经济成本较高且施工难度较大等问题，根据下水库库址区的工程实际情况，建立其三维有限元模型。首先计算并分析了库区在设计防渗方案下的渗流场分布性态及各部位的渗透坡降和渗透流量等要素，然后探讨了不同帷幕深度和左右岸坝肩帷幕长度变化对渗透坡降和渗透流量的影响，最后依据分析结果对设计防渗方案提出优化建议。结果表明，坝址区帷幕深度可缩短至3 Lu线，左右岸坝肩帷幕长度均可缩短10 m左右，由此可在坝址区各关键部位既满足渗透稳定且总渗透流量得到有效控制的基础上降低工程造价并加快施工进度。     

防渗墙深度对闸坝深厚透水层渗流特性的影响

针对某大（2）型水库闸坝高、坝基覆盖层厚且发育5层极强透水层的问题,拟采用垂直防渗墙技术防渗。对此,利用三维有限元数值计算方法,分析了不同悬挂式防渗墙深度及封闭式防渗墙的防渗效果。结果表明,同一压力水头在防渗墙后骤降,防渗墙深度越大其降幅越大,至封闭式防渗墙时达到最大值;防渗墙后,坝基、闸基扬压力突降并趋于平缓;随防渗墙深度增加,下游坡脚的水力坡降下降,至封闭式防渗墙时水力坡降降至最小;随着悬挂式防渗墙深度的加大,坝基渗流量逐渐减小,至封闭式防渗墙时渗流量降至最小。