库水降落作用下无基坑振冲土石坝的渗流安全分析

无基坑振冲加密施工是一种比较先进的土石坝建筑方法。以海南省三亚市西部的宁远河中下游河段的大隆水利枢纽工程土石坝为研究对象,对其进行准确分区,以饱和-非饱和渗流理论为基础,通过三维有限元数值方法,模拟库水下降作用下的土石坝渗流场,并对各级水位下的孔压、流速及流向进行分析,评价大坝的渗流安全。研究结果表明:采用无基坑振冲加密施工方法后,坝体内填砂砾振冲层形成上游排水通道,在坝前水位骤降工况下,防渗土料内有效流速方向和渗透压力的方向由近水平的指向坝面变为竖直向下指向填砂砾振冲层,而且有效流速明显变大,利于渗透水通过填砂砾振冲层排到下游,有利于上游坝体稳定。     

堤防工程综合安全模型和风险评价体系研究及应用

为获得荆南长江干堤的安全特性,在层次分析法及模糊一致理论的基础上,考虑堤防工程水、土两相系材料的特点,建立了模糊综合评判系统结构模型。通过正态型模糊隶属函数,结合两种权值理论实现了对堤防工程的安全综合评判。在模糊综合评判结论的基础上,结合模式识别的间接方法,提出了广义多维加权模糊识别模型,实现了对典型堤身段的安全模式识别,并对模型指标体系作了敏感性分析。所得成果比较全面地反映了干堤在复杂运行条件下的综合安全特性,对指导工程现场管理与监测有现实意义。对于复杂堤防系统,模糊综合评判是实现全面风险分析的有效手段,而广义多维加权模糊识别模型可以为工程安全决策提供有力依据。     

黄冈长江干堤防渗方法研究

讨论了黄冈长江干堤堤身土质状况,对黄冈长江干堤堤基土层结构进行了分类。通过渗流计算提出了黄冈长江干堤典型断面堤基防渗加固处理措施。针对黄冈长江干堤堤基土层结构的特点,提出了黄冈长江干堤堤基防渗加固处理的原则,黄冈长江干堤加固的重点是堤基的防渗加固处理,应根据渗流计算的结果,考虑到堤防周围的地理、地质环境及人文社会因素,通过方案比较确定出合理的堤基防渗加固方案。由于黄冈长江干堤所在堤段的堤基透水层一般为砂壤土和粉细砂,因此黄冈长江干堤不宜于采用排渗井或减压沟进行堤基防渗。     

一种准分布式内加热刚玉管FBG渗流速率监测方法

岩土体中的渗流是引发各种地质灾害的重要因素。针对现有渗流监测技术的不足,提出了一种基于光纤布拉格光栅FBG的准分布式内加热刚玉管FBG渗流监测方法;介绍了该方法的原理;发明了一种新型内加热刚玉管渗流传感器;推导出了温度特征值与渗流速率之间的关系,并通过砂性土室内模型试验对此关系进行了率定。试验结果表明:(1)本方法对砂性土中渗流速率进行监测是可行的;(2)利用刚玉管封装的新型传感器具有很好的监测性能;(3)在给定加热功率条件下,一定渗流速率范围内,温度特征值与渗流速率间存在线性关系,渗流速率越大,温度特征值越小;(4)一定加热功率条件下的渗流速率监测存在相应的测试量程,提高给定加热功率可提高监测量程。     

岩溶隧道衬砌结构变形特征研究

以渝东南岩溶区马鞍山隧道为依托工程,运用有限元软件MADIS-GTS建立渗流-应力耦合模型进行数值模拟分析,通过监测隧道衬砌结构的拱顶、拱腰、拱脚和拱底四个部位的变形情况,控制单一变量,分析不同水头高度、不同注浆圈厚度、不同注浆圈渗透系数和不同衬砌厚度四种条件下的隧道衬砌变形特征,并对隧道设计参数进行优化。     

库水波动条件下滑坡体消落带响应关系研究

以三峡库区四道桥滑坡消落带作为研究对象,建立滑坡体孔隙水压力、水分含量及库水位实时监测系统,依托采集长期连续观测数据,开展库水位变化过程中滑坡体消落带地下水动态响应过程的研究。研究结果表明:库水位升降过程中,坡体内孔隙水压力变化趋势与库水位基本保持一致但相对滞后,上升时响应迅速,两者水位差为0.2 m,下降过程受地下水回流影响滞后时间相对较长,最大水位差为1.5 m,稳定在175 m水位时候库水爬高0.1~0.2 m;水分含量实测曲线很好反映了仪器安装层位岩土体的水分含量的变化规律,其响应规律与孔隙水压力变化规律相结合可较好地分析滑坡体消落带地下水渗流动态过程,其成果为数值模拟提供了可靠的数据支持,同时为类似岩土体构成的滑坡的研究提供借鉴。     

水位气压效应的初步探讨——以苏08井、苏15井为例

本文在分析苏08、苏15等井多年实测资料的基础上,从气压对水位动态的影响,水位相对于气压的滞后时间、气压系数及其变化、水位的气压改正等方面,对水位的气压效应作了初步探讨,得到如下几点认识。(1)反映井孔气压效应显著程度的主要指标是气压系数 b_p 的大小和水位相对于气压滞后时间的长短。(2)不同井孔的滞后时数(⊿T)应采用不同的方法加以确定。(3)可采用多种回归分析法计算 b_p 值。对于气压效应显著的井可采用日均值—阶差分回归法计算 b_p,其方法简便,效果良好。(4)由井—含水层系统本身性质、特征决定的气压系数,在正常情况下,数值相对稳定。经常地、定时地计算 b_p 可以监测井孔渗流条件的可能变化。     

面板砂砾石坝异常状态渗流计算及稳定分析

运用非饱和土渗流与强度理论,把渗流计算的水力条件用于边坡稳定分析之中,对沟后面板砂砾石坝进行了渗流场分析与边坡稳定计算,得到一些新的结论,可补充以前相关的研究结果。计算结果表明:坝料填筑分离造成的渗透各向异性尽管使浸润线升高,但是由于水平排水能力的提高反而使坝体的孔隙水压力总体上降低,从而也就提高了边坡的抗滑稳定安全性;当顶部面板与坝体脱开并导致异常状态渗流时,坝体顶部有一饱和区并且渗流出逸点很高,但坝体中部仍未饱和,异常状态渗流增加的孔隙水压力有限,对坝坡的抗滑稳定影响也很小,因此,按照最高浸润线的位置确定孔隙水压力进行抗滑稳定计算会导致错误的结果;坝顶异常状态渗流增加的孔隙水压力并不会导致下游坝坡滑动失稳,而坝体顶部渗透破坏会导致局部坍塌,最终发生溃坝事故。     

库水位和降雨作用下三舟溪Ⅱ号滑坡稳定性研究

以三峡库区地质灾害重点防治区域万州区的典型近水平岩层堆积层库岸滑坡——三舟溪Ⅱ号滑坡作为研究对象,对滑坡工程地质条件、滑坡基本特征及形成机制进行了深入分析;通过库水位及滑坡变形位移的实时监测,研究了滑坡对库水位涨落和降雨的动态响应特征,并提出了库水位和降雨作用下滑坡的防治措施。     

温度作用下煤层瓦斯解吸渗流规律数值模拟

如何提高煤层气渗透率是目前煤层气开采研究中的重要课题。基于煤层瓦斯渗流规律数学模型,利用COMSOL Multiphysics软件,对流-固-热耦合条件下的非等温煤层气解吸、渗流变化规律进行了数值模拟。结果表明,在注热条件下,煤层气渗流压力随着温度的增加而下降,且下降速度加剧,压力差越大,气体从高压区域流向低压区域的渗流速度越快。气体在煤层中径向流向井口,井口附近压力的梯度增大,气体渗流速度较快;在未受到加热影响的区域,煤层气不受外加热量影响,煤层气解吸速率保持不变;注热后煤层温度升高,可以加快煤层气渗流速度、提高渗透率、增加煤层气产量。研究成果可为煤层中注热开采煤层气的工程实践提供相应的理论依据。     

长江中下游大洪水与中强地震的相关性分析

1998年 ,长江流域发生了类似 195 4年的百年一遇全江性大洪水 ,1999年长江又发生了较大洪水。在上述背景下 ,长江中下游地区是否会发生中强震 ,需要进行认真的探讨。初步研究结果表明 ,长江大洪水之后 3年内 ,鄂、湘沿江地区中强地震受长江大洪水的“耦合振荡”作用较大。     

1978年长江中下游地区夏季大旱及其影响

本文利用相对距平和Z—指数为指标分析了1978年长江中下游地区的夏季大旱,并着重研究了干旱对该地区水资源和农业生产的影响。     

我国大江大河的洪涝灾害及其治理对策

我国江河两岸人口密集,经济繁荣,洪涝频繁,特别是大江大河的治理,对国计民生有举足轻重的影响。本文着重叙述了我国长江、黄河、松花江、辽河、海河、淮河、珠江等七大江河千多年来的洪涝灾害及其治理对策,以供讨论。     

1998年贵州省属长江流域地区洪涝灾害与森林植被的关系

１９９８年我国长江流域发生了历史上最严重的洪涝灾害．贵州地处长江上游,因此,本文对贵州省１９９８年长江流域地区雨情、灾情、森林植被在防灾、抗灾、减灾中的作用进行统计分析,并提出了洪涝灾害的防治对策措施。     

江淮地区断层气CO_2观测初析

对淮阴区政府内和洪泽县被单厂内的两个观测点的地质情况作了介绍 ,对该两点的断层气CO2 观测资料及其方法作了分析研究 ,提出了江淮地区开展断层气CO2 观测应注意的问题。认为CO2快速测定法可作为市、县地震部门开展地震前兆观测工作较为理想的方法。     

某尾矿坝稳定性分析与加固措施

针对某尾矿库堆积坝下游坡出现的水流高位出逸及流砂现象,对该尾矿坝进行了渗流与稳定计算,提出了渗流和稳定评价意见及可行的除险加固方案。研究内容包括:采用先进的三维激光扫描仪对尾矿坝及其附近区域进行大比例尺地形测量,现场测量堆积坝坡及干滩坡比,为数值计算提供基础地形资料;现场取尾矿砂样本,进行室内试验,包括颗粒分析、渗透性和强度参数试验等;根据下游坡出逸点高度进行渗流计算输入参数反分析,获取合理的尾矿砂渗透系数各向异性比例与坝顶垂直入渗流量;对尾矿坝现状与远期规划坝高进行6个工况的渗流与抗滑稳定分析,指出坝体处于滑动失稳临界状态,提出采用辐射井降水的排渗措施。该尾矿库采用辐射井降水后,稳定安全系数提高至1.7以上,坝体下游坡水流高位出逸和流砂管涌现象已基本消除。     

地面沉降成灾临界水位的识别及意义

在分析以往研究不足的基础上,首次提出了地面沉降成灾临界水位的概念及一般确定方法。以长江三角洲地面沉降区代表城市为例,给出了根据已发生地面沉降灾害城市的地面沉降监测数据确定地面沉降成灾临界水位的具体方法,并确定了该地区地面沉降成灾临界水位。分析了地面沉降成灾临界水位对预防地面沉降灾害发生及合理开采地下水资源的重要意义。     

水平排水孔地下水位线附近淤堵机理分析

水平排水孔作为滑坡治理中最广泛应用的排水技术,其淤堵问题严重影响使用寿命与效益。机械淤堵是水平排水孔的主要淤堵形式,尤其是水平排水孔地下水位线附近淤堵作用强烈。通过模型试验探究仰角、间歇性排水、回渗等因素对水平排水孔淤堵的影响,根据模型试验结果分析水平排水孔在地下水位线附近的淤堵机理。结果表明:水平排水孔的淤堵位置与渗流路径有关,小仰角是造成水平排水孔淤堵的重要原因,间歇性排水及回渗问题都会加重其淤堵,泥沙在水流中的沉积作用和细颗粒泥沙的絮凝作用是水平排水孔机械淤堵发生的原因。     

黄河下游1996年异常洪水水沙数值模拟

以二维非恒定流和不平衡输沙理论为基础,建立了黄河下游高村至孙口河二维水沙运动数值模型,对１９９６年异常洪水的滩槽水流运动、泥沙冲淤进行了分析计算．计算结果充分反映了模型对黄河来水来沙变幅大的适应能力,以及对滩槽水沙交换、滩区生产堤对洪水演进影响的合理模拟．