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。     

三维复杂渗流场的并行求解

建立了基于水头和饱和度分布的双变量三维复杂渗流场饱和-非饱和计算模型,并通过分析数据执行时的相关性、算法固有的串行性及计算的耗时分布,在串行程序的基础上应用OpenMp并行编程接口实现了并行计算.分别对不同网格规模进行了并行数值模拟并测定了加速比,可以看出并行加速比与参与计算的处理器的个数呈线性分布,并且随着问题规模的增加而逐渐提高.同时也证明了数学模型的合理性.     

土石坝复杂渗流场有限元分析

采用有限元法中的里兹法对大梁水库主坝进行渗流分析,以三角形为基本单元划分网格。离散渗流区域,并对复杂渗流边界进行合理简化,将地基与心墙分别建立有限单元总体方程。从而求出该渗流场运动要素在断面上变化。     

水布垭水利枢纽三维渗流场有限元分析

 通过数值模拟分析了心墙堆石坝坝体、坝基和两岸山体的渗流分布规律和防渗帷幕的作用效果，以及坝体、坝基渗透参数变化和不同运行工况等因素对渗流场的影响；结合有关渗透稳定性试验成果，对坝体及坝基的渗流状态作了初步的分析和评价，提出了相应的渗流控制措施。     

三峡船闸高边坡渗流场三维有限元分析

三峡永久船闸全部在山体中开挖形成，主体结构总长１６０７ｍ，开挖边坡最高达１７０ｍ。船闸区域裂隙及陡倾角断层比较发育，渗流问题是影响船闸高边坡稳定的关键因素之一。对船闸区域高边坡裂隙岩体中的渗流场进行了三维有限元计算，分析了船闸区岩体开挖前后的渗流分布规律和在开挖边坡岩体中设置不同排水设施的排水效果。分析结果表明：船闸开挖后，边坡岩体内的地下水位比较高，出逸点高出闸底板２０￣８０ｍ。在边坡岩体中同时     

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。     

抽水蓄能电站三维整体渗流场有限元建模技术

结合洪屏抽水蓄能电站,提出了一种适用于模拟复杂地下洞室群、密集排水孔幕和各种混合坝型的渗流场三维整体建模技术.首先通过计算机自动平面解码和结点对接技术完成超单元网格的生成,再利用超单元网格自动剖分和排水孔二次剖分技术精细模拟密集排水孔幕等渗控措施,实现了复杂地质条件和边界条件下抽水蓄能电站整体三维渗流有限元模型的自动生成,解决了独立模型边界不协调等一系列问题,为类似工程渗控优化前处理提供一种新的思路.     

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.     

溪古水电站左岸三维渗流场有限元分析

溢洪洞和排沙洞是溪古水电站重要组成部分,它们往往承受较大的外水压力,而排水孔是降低外水压力最好的渗控措施.为详细了解溪谷水电站左岸山体的渗流场分布以及溢洪洞和排水洞密集排水孔的排水效果,采用有自由面渗流求解的改进截止负压法和排水子结构法等渗流场求解技术,对溪谷水电站左岸溢洪洞和排沙洞三维渗流场进行了有限元数值模拟计算,重点研究了设置排水孔前后左岸岩体渗流场变化和不同排水孔间排距对岩体渗流场影响,给出了左岸溢洪洞和排沙洞优化排水设计方案.     

基坑开挖工程中渗流场的三维有限元分析

很多工程施工时需要开挖基坑.基坑降水是施工中一个难点.在地下水位较高的地区开挖基坑时,地下水会不断渗入基坑,容易造成流砂和边坡失稳.另外,当遇到承压含水层时,由于上部土体的卸荷,坑底有被顶破而发生涌砂、隆起的危险.因此,如何控制好地下水,减小其对基坑开挖和周围环境的负面影响,是基坑工程特别是深基坑工程设计与施工的一个难题,通过计算分析,给出了基坑开挖中地下水渗流的有效解决方法.     

积石峡面板堆石坝复杂渗流场有限元精细模拟

运用自主研发的三维渗流有限元可视化分析软件GWSS,对积石峡面板堆石坝的坝体（包括面板、过渡层、排水层、堆石料等）、坝基、防渗帷幕以及泄洪洞和底孔排沙洞等结构进行了精细建模。在此基础上采用求解有自由面的改进截止负压法、隧洞子结构法和求解大型稀疏矩阵的预处理共轭梯度算法对积石峡面板堆石坝复杂渗流场进行了数值模拟。重点研究了面板和防渗帷幕联合作用下渗流场分布特征和防渗效果,以及泄洪洞和底孔排沙洞对大坝渗流场的影响等。计算结果表明,在正常运行条件下,面板结合防渗帷幕能够起到很好的防渗作用,坝体内自由面较低,左岸底孔排沙洞和泄洪洞也起到了很好的排水作用,大大降低了左岸山体的地下水位,有利于大坝和岸坡的稳定。     

三峡船闸高边坡裂隙岩体渗流场三维有限元分析

本文介绍了三峡永久船闸运行期高边坡岩体三维渗流场的有限元分析成果,计算中考虑了闸室衬砌墙及断层的影响。     

等壳碾压混凝土重力坝渗流场三维有限元分析

解决渗流问题是碾压混凝土重力坝技术发展的关键.本文利用三维有限单元法和改进的排水孔幕技术,对等壳碾压混凝土重力坝进行了精细分析.分析表明,采用三级配的坝体结构防渗能满足设计要求,该防渗形式结合其后排水孔幕,为大坝的渗流控制安全提供了有力的保证.     

百色水利枢纽地下厂房区渗流场三维有限元分析

采用固定网格求解有自由面渗流问题的结点虚流量法和排水孔改进排水结构技术，精细模拟了排水孔、幕中众多排水孔的孔径、孔距、孔深及排水降压渗流行为，自动判别排水孔是否穿越渗流自由面，对百色水利枢纽地下厂房（地面升压站方案）的渗流场进行了详细的计算分析，并对厂区渗控设计方案提出了评价和建议。     

洪屏抽水蓄能电站上水库库盆三维复杂渗流场分析

水库渗漏问题以及库区的防渗处理一直是抽水蓄能电站库盆渗控研究的重点.对洪屏抽水蓄能电站复杂地质条件下的库盆进行整体三维有限元模拟,采用复合单元法对库区复杂地质条件进行概化,分析了库盆防渗帷幕渗控效果及断层的影响,并提出相应的改进意见.     

桓仁抽水蓄能电站上库库区渗流场三维有限元分析

结合桓仁抽水蓄能电站上库工程,采用三维有限元法和可变容差法,计算分析了运行期渗流场,研究了上库区防渗体系布置的合理性、可行性、坝体和坝基渗流特性及其变化规律,提出了合理的渗流控制建议。     

堤防三维渗流有限元计算分析

长江干堤对于长江地区的经济发展及人民生命财产安全起着非常重要的保障作用，通过有限元计算设计工况下堤防的渗流状态，得到了堤坝在三维条件下的等势线、漫润线、垂直及水平方向的水力梯度。通过对同等工程的类比，分析提出了本计算段存在着险情隐患，为大提的设计、安全加固和监测布点提供指导。