三维各向异性随机渗流场参数敏感性分析

在三维各向异性非均质稳定随机渗流场的随机有限元分析的基础上研究了长江荆南干堤渗流场中随机参数和随机边界条件对随机渗流场模拟结果的影响和随机参数与随机边界条件的随机敏感性分析。通过统计模拟和假设检验,建立并验证了长江荆南干堤渗流场内服从独立正态分布的渗透系数随机序列{k}。在对荆南干堤渗流场随机特性和随机边界条件的敏感性分析中讨论了堤防土层的地质结构特性、堤防渗透变形及破坏的特征、堤防渗透参数的敏感性;分别研究了上下游水头随机边界条件的敏感性、垂直防渗边界条件的敏感性及减压(导渗)沟随机特性的敏感性。实现了对干堤典型段渗流场的较为全面的随机模拟和分析,得到的结论通过统计检验并结合实测工程数据对照证明是可靠的,程序的研制是适用的。     

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。     

堤防渗流场参数敏感性三维随机有限元分析

采用随机有限元分析方法,研究了长江荆南干堤的三维各向异性非均质稳定随机渗流场中的随机参数和随机边界条件对渗流场模拟结果的影响,并进行敏感性分析.通过统计模拟和假设检验,建立并验证了该干堤渗流场内服从独立正态分布的渗透系数张量;讨论了堤防土层的地质结构特性、堤防渗透变形及破坏的特征、堤防渗透参数的敏感性;研究了上、下游水头随机边界条件、垂直防渗边界条件以及减压(导渗)沟随机特性的敏感性.实现了对渗流场的全面随机模拟和分析,得到的结论通过统计检验,并根据实测工程数据对照证明是可靠的.     

基于Matlab的均质坝体随机渗流场的模拟研究

应用Monte—Carlo随机有限元方法结合Matlab程序建立了随机场有限元模型,该模型能考虑坝体渗透系数在空间分布的变异性,并通过一个简单算例,计算了随机等势线、水力坡降等参数,该方法对土坝随机渗流场的模拟分析和工程应用具有一定的实用性。     

基于ANSYS的水位骤降坝体渗流场模拟

基于对温度场与渗流场的基本理论、微分方程、初始条件和边界条件的相似性的论证,利用ANSYS的热分析热传导模块来模拟求解非均质各向异性坝体渗流场问题,为渗流场的数值模拟计算提供了一个有效的解决思路,并为基于ANSYS的正常工况、库水位骤降工况下坝坡稳定及地震等动荷载作用下坝体稳定分析做好基础。     

库水位升降作用下土质边坡渗流场动态变化研究

为探索水库边坡尤其是土质边坡在库水位升降条件下渗流场的变化规律及边坡的稳定性,建立了较大比例尺的库岸土质边坡地质试验模型。用孔压计测得试验模型的孔隙水压力随水位升降的变化值,以非饱和渗流理论为基础,并结合试验所测数据,用Geostudio有限元数值分析软件SEEP/W 模块进行水位升降条件下的瞬态渗流场模拟。结果表明：坡体孔隙水压力随试验水位的升降而变化,坡体位置高程越高,孔隙水压力和基质吸力变化的滞后性越明显。孔隙水压力模拟值与计算值基本一致,表明模拟所选参数和水土特征曲线能反映模型试验情况。     

基于光滑有限单元法的土石坝无压渗流场数值模拟

获得自由面准确位置是无压渗流分析中最被关注的问题.采用光滑有限元法对土石坝无压渗流场进行数值模拟,对不同模型的自由面位置进行求解,研究了渗透异常体对自由面和渗流参数的影响.根据梯度光滑技术,建立了无压渗流问题的光滑有限元模型,该方法的优势在于将单元面积分优化为沿单元边界的线积分,简化了边界相交单元的内部积分过程,降低了...     

求解无压渗流场的变刚度法

为克服现有固定网格法解决无压渗流问题的不足,提出了变刚度的固定网格法,编制了三维有限元程序,经实践检验,该方法是有效可行的。     

有限元法在坝基渗流分析中的应用

坝基的稳定性对重力坝坝体的安全性意义重大。文章通过类比渗流场和温度场,证明了利用温度场解决渗流问题在理论上的可行性。结合某重力坝工程,采用ADINA-T模块对其坝基进行渗流分析,并与某渗流软件结果进行对比,验证了该方法的可行性。     

非均质土体中渗流场的非平稳随机模拟

将渗透系数作为对数正态非平稳随机场,分解为确定性趋势和平稳性扰动两部分,采用基于随机场Karhunen Loeve展开和摄动分析的KLME随机数值方法,探讨参数场的连续型线性趋势和间断型趋势项对渗流场统计特征的影响。分析表明,水头均值和标准差的空间分布受到参数场趋势性变化的影响,随线性趋势的变化方向而呈不同分布,线性趋势的斜率增大,水头统计矩的二阶修正项的作用也增大,在参数场间断型趋势条件下,水头统计矩呈复杂的非规则空间分布。     

复杂渗流场的三维有限元分析程序

本文介绍水工建筑物坝基复杂渗流场的三维有限元分析程序。主要包括：用非均匀各向异性模拟裂隙渗流和帷幕防渗效益，用半边界排水沟法模拟排水孔的作用，用变积分权数法逼近自由面的求解。该程序已成功地应用多座大坝的复杂渗流场分析，取得了与实测值较一致的良好效果。     

裂隙岩层三维渗流的随机模型

本文论述古典的渗流理论不适于用来分析长江三峡工程、清江隔河岩工程等的裂隙岩石渗流问题,着重介绍了作者所开发的三维条件随机模型。     

基于三维渗流数值模拟的调蓄水池地下水渗流影响分析

依据实测的调蓄池地形、地质数据,通过Surfer三维地图处理软件对数据预处理,采用Visual MODFLOW Flex地下水三维渗流数值模拟软件,建立了调蓄水池三维渗流数值模型,利用有限差分法模拟地下水流动,分别计算了在设计水位时天然地基条件下水池地下水的三维渗流场和采取灰土垫层加土工膜防渗措施后的地下水三维渗流场,...     

基于ANSYS的土坝三维渗流场模拟

基于渗流场与温度场的相似性,利用ANSYS中的热分析模块来分析土坝三维空间渗流问题.采用单元传导矩阵调整法计算土坝渗流浸润面并给出算例.     

库水位升降作用下锦屏一级水电站左岸边坡地下水渗流特征研究

为了研究锦屏一级水电站蓄水过程中库水位变化对边坡地下水渗流特征的影响,将左岸边坡构建精细的地质模型,并以饱和—非饱和渗流理论为基础,应用Geostudio Seep/W分别对5个库水位升降工况进行数值计算。结果表明:当库水位上升时,地下水渗流方向会由指向坡外变为指向坡内,而坡表的孔隙水压力首先增大,浸润线呈现出上凹的特征。当库水位下降时,地下水渗流方向会由指向坡内变为指向坡外,坡表的孔隙水压力快速减小,浸润线呈现出下凹的特征。而无论是库水位下降还是上升,岸坡内的渗流场变化始终会滞后于库水位的变化。产生这种滞后现象的原因与库水位升降速率和坡体渗透系数的大小有关。当渗透系数小于升降速率时,渗流场的动态变化就会产生滞后现象,并且库水位升降速率越快这种滞后现象越明显。     

三维无压渗流场的有限元算法研究

求解含自由面的三维无压渗流场属于边界不确定的非线性问题。本文首先对目前存在的各种算法进行了分析，在调整传导矩阵的基础上，提出了丢单元的有限元算法，在算例中与解析解和其他数值算法的结果进行了比较，证实了该算法的有效性，并在含排水(孔)幕的丰满大坝的渗流分析中得以应用，迭代过程收敛快，稳定性好，结论与实际情况吻合。     

三峡永久船闸高边坡测压管水位观测与渗流分析

通过对永久船闸南北高边坡测压管水位观测资料的分析，了解山体岩石地下水和渗流场变化情况以及对高边坡稳定性的影响，从渗流方面判断山体高边坡的稳定性，以确保永久船闸运行安全。     

考虑裂隙迹长和开度相关性的随机裂隙网络数值模拟及渗流分析

基于蒙特卡罗法,引入裂隙迹线长度和开度的相关性函数,提出了一个改进的随机裂隙网络生成算法。利用MATLAB平台编制程序,实现二维裂隙网络的生成,通过与布尔模拟生成的真实裂隙场的比较,验证了改进算法的有效性和程序的正确性。然后借助离散裂隙网络渗流模型对生成的裂隙网络进行渗流分析。分别在考虑迹长开度相关性和不考虑二者相关性的条件下,计算了随机裂隙网络的渗流场,给出了下游边界出口裂隙流量分布和裂隙网络内部水压力的分布。计算结果表明,考虑裂隙迹线长度和开度的相关性能很好地反映裂隙网络渗流的结构特征,从而证明了所提方法的合理性。该模型是对随机裂隙网络模型的有效补充,可为岩体工程渗控分析提供理论基础和数值计算工具。     

高水位运行下的大坝渗流分析

高水位运行下的大坝渗流分析俞建义密云水库进入９０年代后，基本处于较高水位运行，尤其１９９４年汛期，库水位达建库以来的最高值。自９月１８日１５３．９８ｍ峰值持续至１９９５年５月１０日１５２．１３ｍ，长达９个多月，对工程是一次严峻的考验。在此期间，大坝监...