低水头挡水闸下游排水孔失效对闸基渗流场影响分析

本文以低水头挡水闸为研究对象,结合工程实例针对低水头挡水闸下游护坦中不同部位的排水孔出现失效时,对闸基的渗透坡降、总水头以及渗流量等因素进行系统的统计分析。结果表明:水闸下游排水孔失效位置距离闸室越远,闸底板的扬压力值越大,渗流量和对应出口处的渗透坡降值越小,对闸基的渗流稳定性越不利。因此在设计及运行的过程中很有必要控制下游护坦中排水孔的失效位置和数量,这样才能保证工程的稳定和安全。     

深厚覆盖层中局部强透水层对渗流的影响研究

中国西部地区的深厚覆盖层坝基中常存在局部强透水层,其孔隙比大和渗透性强等特点对坝基渗流存在不利影响,是渗流控制中的薄弱环节。基于非饱和土渗流理论,借助有限元软件Seep/w建立数值模型,得出渗流量和坝踵处渗透坡降、出逸坡降,分析强透水层深度、厚度、连续性对渗流场的影响。结果表明:当强透水层深度大于防渗墙时,渗流量和坝踵处渗透坡降随强透水层深度的增大而减小;反之,渗流量则随着强透水层深度的增加而增大,坝踵处渗透坡降先降低后增大。渗流量、坝踵处渗透坡降、出逸坡降皆随着强透水层厚度的增加而增大。渗流量和出逸坡降随着强透水层上游开口长度的增加而增大;坝踵处渗透坡降以上游开口长度50 m为分界线,先增大后降低。渗流量和坝踵处渗透坡降以下游开口长度40 m为分界线,先增大后降低;出逸坡降随强透水层下游开口长度的增加而增大。当防渗墙深度小于55 m时,渗流参数随强透水层底端开口长度的增加而显著增大;当防渗墙深度为60～100 m时,渗流参数仅有较小幅度增大;当采用全封闭式防渗墙时,渗流参数随着底端开口长度的增大反而降低。     

防渗墙裂缝对沥青混凝土心墙坝坝基渗流的影响分析

以某深厚覆盖层沥青混凝土心墙堆石坝为例,通过建立三维有限元模型进行渗流分析,研究其防渗墙裂缝宽度及裂缝型式对坝基渗流场的影响。结果表明,防渗墙完好条件下,坝基渗流量及渗透稳定性满足规范要求;随着防渗墙裂缝宽度以及裂缝条数的增加,大坝防渗截面的总渗流量显著增大,除裂缝外其余部位渗流量均有所减小,坝址下游溢出点土体发生渗透破坏。     

无限深透水坝基上悬挂式防渗墙控渗试验研究

无限深透水地基上巨厚覆盖层的渗流控制是大坝建设成败的关键问题之一。悬挂式防渗墙已在许多此类工程中使用,但其控渗效果和渗流机理的分析研究仍未达成共识。为了进一步研究悬挂式防渗墙的渗流机理和控渗效果,应用无限单元和有限单元结合法来模拟无限深透水地基,分析不同渗透系数、防渗墙深度和水头差时坝基渗流量和渗透坡降的变化规律,拟合出精度较高计算式,并通过渗流槽模型试验进行了验证。分析研究发现,悬挂式防渗墙在控制无限深透水地基渗透坡降方面效果明显,能有效遏制渗透破坏;在控制渗流量方面,悬挂式防渗墙深度越大效果越明显,但需要辅助措施联合控制才能实现经济合理、技术可行的目标。分析研究结果有利于进一步认清悬挂式防渗墙的控渗规律。     

基于COMSOL计算下水库土石坝体渗流特征及防渗墙最优设计研究

为研究粤西地区某水库土石坝体渗流特征以及防渗墙最优设计方案,利用COMSOL仿真计算分析了渗流特征参数变化规律。对比了有、无防渗墙条件下坝体渗流场特征,当有防渗墙时,下渗流活跃性显著降低,渗流安全性提高,其中有防渗墙条件下坝体上、下游面最大孔隙水压力降幅达60%。分析了防渗墙设计参数对坝体渗流特征参数影响规律,防渗墙深度、厚度均与坝基单宽渗流量、防渗墙后水头值、坝脚逸出点渗透坡降为负相关关系,但不同厚度下防渗墙底部渗透坡降随深度为先减后增变化,防渗墙深度8m时的墙底部渗透坡降为各厚度下最低。综合渗流安全性与工程经济性,防渗墙深度2m、厚度80cm时为最佳方案。本文研究为水利工程中防渗墙设计、土石坝体渗流分析提供一定参考。     

哈达山水利枢纽右岸三维渗流场特性研究

坝基渗漏及渗透稳定问题是哈达山水利枢纽工程遇到的主要地质问题,将影响水库工程效益的发挥和大坝的安全运行,需采取适当的渗控工程措施.根据工程地质条件,建立了能够反映其主要工程地质构造和坝基面几何形状的三维有限元模型,并采用固定网格的截止负压法增量迭代技术求解渗流场.考虑正常、设计和校核3种工况,研究土坝和右坝肩的绕坝渗流场特性,分析浸润面、地下水位分布、渗透坡降和渗透稳定性,估算渗流量.对防渗墙及基岩渗透参数进行敏感性研究,分析其对渗流场的影响.结果表明,设置防渗墙能有效降低墙后坝肩和坝体的浸润面,且坝体各部位的最大渗透坡降均满足渗透稳定性要求.     

基于数值模拟的土石坝防渗墙渗流稳定性分析

为了研究混凝土防渗墙在不同工况下的渗流稳定性，基于数值模拟系统，分析防渗墙深度对渗流场影响以及材料渗透系数敏感性变化规律。结果表明：(1)坝基渗流量及坝后出逸点水力坡降受防渗墙的深度影响较大，随防渗墙深度的增大，坝基渗流量和总渗流量减小。当防渗墙深度小于40m时，坝基渗流量和总渗流量随防渗墙的深度增大而显著减小。(2)当防渗墙底端为不同材料的交界面时，墙底水力坡降较大，实际工程中应尽量避免墙底位于不同材料的交界处；对于封闭式防渗墙，需设计较大的嵌固段深度，以保证墙体不发生严重的局部冲刷。(3)当无量纲渗透系数小于1时，随渗透系数比的增大，不同工况下防渗墙底部水力坡降减小，但减小速率越来越平缓。研究结果显示，防渗墙深度大于40m即可满足防渗和大坝的稳定性要求。     

面板坝止水失效后垫层料渗透特性的细观研究

通过面板坝止水失效时发生集中渗流的建模计算、定量计算及试验进行面板坝止水失效后垫层料渗透特性细观研究。根据某面板坝垫层料的颗粒级配曲线采用PFC-2D软件生成细观模型,得出了不同压力差作用下垫层颗粒流量、孔隙率、流速及渗透系数等参数随时间的变化过程,并根据所记录的曲线形态分析了面板坝止水失效后垫层区的渗流特性及渗透稳定性。     

斜卡水电站面板堆石坝三维渗流计算分析

采用有限元法,对斜卡水电站面板堆石坝进行了三维渗流计算分析,讨论了面板、防渗墙出现裂缝及帷幕灌浆劣化、帷幕减薄对三维渗流场分布和渗流量的影响。计算结果表明,由于斜卡坝址覆盖层深厚(45~100 m),加之基岩渗透性强,防渗墙和帷幕上下游水头差大,正常运行方案渗流量可达0.642 m3/s。面板和防渗墙出现裂缝对大坝整体渗流场影响较小,而通过坝面和防渗墙的流量显著增大;帷幕劣化或变薄使坝基渗流量明显增加。加厚帷幕和减小其渗透系数是加强防渗效果的有效措施。     

粘土结合混凝土防渗墙的土石坝渗流及稳定性分析

为研究粘土结合混凝土防渗墙的土石坝的渗流及坝坡稳定,以幸福水库为实例,基于饱和—非饱和渗流基本原理,采用有限元方法对不同粘土与混凝土占比情况下的稳态渗流场进行了数值模拟,得到其稳态渗流与坝坡稳定情况。结果表明,混凝土占比变化对单宽渗流量及坝坡稳定影响都不太大,就幸福水库的防渗墙的防渗性能而言,在混凝土占比0.43以下时,增加混凝土占比防渗墙防渗效果未发生明显变化;在混凝土占比0.43以上时,增加混凝土占比后防渗墙防渗效果显著提高;在混凝土占比达1.0时,防渗墙前后水位下降量、单宽渗流量、Bishop法安全系数数值都急剧接近防渗性能最好,坝坡最稳定的状态。     

高土石坝心墙水力破坏机制研究进展

心墙是高土石坝防渗体系的关键部位,在高库水压力的作用下,心墙可能产生水力破坏从而造成过量渗漏乃至溃坝的严重后果。预防心墙水力破坏的关键在于揭示心墙中初始渗漏通道的产生机理和条件。水力劈裂曾被广泛认为是心墙中初始渗漏通道的产生原因,简要回顾了土石坝黏土心墙水力劈裂研究的进展,讨论了水力劈裂理论在解释土石坝黏土心墙水力破坏机制方面的不足。近年来,在心墙压实黏土的剪切渗流特性研究方面取得了新进展,发现严重超固结的压实黏土在剪切后会形成高渗透性剪切带的试验事实。在此基础上提出了高土石坝黏土心墙水力破坏的剪切渗透弱面机制。触发剪切渗漏弱面的应力条件较传统水力劈裂判别的应力条件更容易满足,并且预测的渗漏位置更符合工程实际,因此在实际工程设计中应更重视高渗透性剪切带的评价和处置。     

塑性混凝土防渗墙在三峡二期围堰中的应用

三峡二期围堰防渗墙最大高度 74m ,墙厚 0 .8～ 1.1m ,防渗总面积 83450m2 .其中墙深大于 4 0m ,采用塑性混凝土 ,成墙最高月强度达 11188m2 。防渗墙经 1998年夏季长江 8次洪峰 (三峡坝址最大流量 6 10 0 0m3/s)考验 ,堰体渗透比降最大值 0 .10 8,小于堰基粉细砂设计允许值 0 .2 5;渗水总量约50L/s ,小于设计估算基坑渗水总量 6 0 0L/s ,防渗效果显著 .     

牛屯河堤防工程防渗墙及减压沟渗控效果分析

针对牛屯河堤防工程中所采用的不同渗控措施 ,利用各堤段监测断面的测孔水位资料对堤基渗流情况进行了分析 ,对塑性混凝土薄型防渗墙、深层搅拌桩防渗墙及减压沟的渗控效果作出了评价。     

堤防加固工程中防渗墙的防渗效果及应用条件研究

对于采用防渗墙作为加固工程措施的长江重要堤防典型条件 ,用与设计规范相对应的理论对渗流场进行模拟 ,分析悬挂式防渗墙的防渗效果和变化规律 ,半封闭式防渗墙在各种因素作用下防渗效果的变化规律 ,对全封闭式防渗墙指出了可能影响防渗效果的因素 ;对不同结构形式防渗墙的设计与应用原则进行了讨论 ;首次提出了悬挂式防渗墙设计的防渗墙贯入比 比降曲线法 ,以及半封闭式防渗墙设计的防渗依托层渗透性 比降曲线法、厚度 比降曲线法和B值 比降曲线法     

堤防加固工程中防渗墙的防渗效果及应用条件研究

对于采用防渗墙作为加固工程措施的长江重要堤防典型条件,用与设计规范相对应的理论对渗流场进行模拟,分析悬挂式防渗墙的防渗效果和变化规律,半封闭式防渗墙在各种因素作用下防渗效果的变化规律,对全封闭式防渗墙指出了可能影响防渗效果的因素;对不同结构形式防渗墙的设计与应用原则进行了讨论;首次提出了悬挂式防渗墙设计的防渗墙贯入比-比降曲线法,以及半封闭式防渗墙设计的防渗依托层渗透性-比降曲线法、厚度-比降曲线法和B值-比降曲线法。     

水泥灌浆在白山厂房渗漏水处理中的应用

白山抽水蓄能电站自投入运行以来,在发电工况状态下电站输水系统及厂房上、下游墙渗(漏)比较严重.在漏水处理施工中,主要采用水泥灌浆,达到了较好的处理效果.     

水库黏土斜墙坝渗流分析及解决方案

本文以抚顺太平沟水库为研究对象,对其黏土斜墙坝的渗流问题进行分析。分析过程中,运用Autobank软件对4种工况下黏土斜墙坝渗流进行模拟。结果表明:工况1下,黏土斜墙坝坝体、坝基渗透较为严重,黏土斜墙变形、坍塌可能性较大;工况4下发生渗透变形的风险很低。在正常蓄水情况下,设置防渗墙和土工膜具有相对理想的防渗效果。     

深覆盖层地基防渗措施对渗流场影响数值分析

 深厚覆盖层广泛分布于我国大江大河中,开展其研究对加快我国水利水电工程建设具有重大意义。在深厚覆盖层地基上建坝首要解决的是大坝的基础防渗问题。对工程算例进行了二维渗流场数值分析,结果表明：在深厚覆盖层地基上延长水平黏土铺盖至4倍上游水头可以减少渗漏量;大于4倍上游水头时,继续增加铺盖长度对渗流量无影响;只有当混凝土防渗墙深度大于3/4倍地基覆盖层厚度时才能取得较好的防渗效果;当防渗墙完全封闭覆盖层时能够可靠、有效地截断水流。