水中填筑围堰边坡稳定的流-固耦合分析

详细地介绍了在流-固耦合分析过程中,特征时间和渗透边界条件的给定方法。并将其应用到泰安抽水蓄能电站围堰的流-固耦合分析中,同时,分析了基础开挖过程对围堰和基础边坡稳定性的影响。在开挖过程中,由于给定了透水边界和较合理的特征时间,最终结果表明,围堰和基础内的孔隙水压力明显下降,是由于开挖后透水边界增长,以及计算流体的特征时间增长的缘故。说明了用FLAC进行流-固耦合分析时,考虑特征时间和渗透边界条件是很重要的。     

利用温度全局优化法探测堤坝多重集中渗漏

利用地温探测堤坝工程中的多重集中渗漏通道位置是一种反问题,为取得全局最优解及突破现有方法的局限性,采用不同优化算法相互配合的温度全局最优化方法,以达到有效准确探测显著集中渗漏通道的位置。结合各算法优势及目标函数不连续性等特点,选用全局搜索(GS)、多初始点(MS)及遗传算法(GA)3种方法联合补充优化。首先利用GS搜索局部最优点; 然后结合目标函数不连续点及上述局部最优点,人工增加MS优化起始点进行多初始点优化; 最后依据上述局部解,利用GA混合算法优化,从而有效提高全局最优化的概率。根据堤坝工程集中渗漏通道低温补给的特点,对优化目标函数进行了具有特定物理意义的修正; 为减少每次迭代的优化参数,基于温度测试精度提出分步优化方法,根据温度或修正目标函数残差吸引盆特征确定某步优化的集中渗漏数量; 由修正残差与温度测量精度相对大小确定优化是否终止,对应修正残差最小的优化结果为集中渗漏通道位置的真实解。结合工程实例,计算了某水库左坝肩的多重集中渗漏通道位置,分步优化了两个主要的集中渗漏位置,直接法优化3个集中渗漏位置。文献及工程实践证明了该法的正确性及有效性,为了堤坝等水利工程岩土体的集中渗漏整治提供了科学依据。     

人工堤坝影响下的黄河三角洲海岸带生态特征分析

在滨海地区,堤坝干扰对自然植被景观及土壤属性的梯度变化规律有重要的影响.本文采用统计分析和梯度分析的方法,在RS信息提取和GIS空间分析技术的支持下,从植被群落的变化入手,从样地尺度上研究堤坝对黄河三角洲海岸带土壤环境的影响并揭示堤坝干扰下,土壤属性的梯度变化规律.研究表明:(1)堤坝影响海岸带地区自然植被的盖度,并且...     

堤外水位升降条件下非稳定渗流模型试验研究

建立堤坝饱和-非饱和渗流测试系统,对在水位骤升和水位骤降条件下堤坝进行试验研究。主要测试堤坝模型内各点的非饱和基质吸力,同时观察记录试验过程中实验室内的气温和湿度,探讨水位升降条件下非饱和区负压的变化规律及其影响因素。研究发现,堤坝模型中各点的吸力不仅与水位变化、各点所处的位置有关,同时也受大气温度、湿度、蒸发等外界环境因素的影响;水位变化因素占优还是蒸发因素占优,决定着堤坝非饱和区负压的变化发展方向     

不透水地基上堤坝上游坡的附加渗径

根据努美罗夫的理论解,附加渗径 与上游水深H成正比,与单宽流量与渗透系数的比值q/k成反比。按该理论解的浸润线方程,应用数值积分法求出比例系数 和 ,并提出了有足够精度的拟合式。边坡有压流的附加渗径 仅与透水层厚度T成正比,而和H、q/k无关, 。根据计算结果, 。对于 反比于q/k,文中作了分析和解释。该计算方法还可推广应用于上游坡下有一定厚度覆盖层的附加渗径计算,并且对附加渗径的各计算式作了比较和分析,并以实例说明了如何应用附加渗径计算堤坝的渗流。     

泥皮存在时防渗墙与复合土工膜联接型式模型试验

防渗墙与复合土工膜联合作为防渗体系已广泛用于围堰工程,但变形不协调易导致联接部位处土工膜的破坏。通过某围堰工程复合土工膜与防渗墙联接部位离心模型试验,模拟防渗墙泥皮及其厚度、堰体填料的沉降变形等,研究不同联接方式时复合土工膜应变的变化规律。试验结果表明：当联接部位处土工膜水平铺设时,土工膜紧靠防渗墙的部位尤其是泥皮范围以内将产生较大应变,当防渗墙与周围堰体的差异变形达到一定量时,土工膜产生拉裂破坏;当土工膜先竖向抬高一段距离后再水平铺设,水平铺设段的土工膜应变明显减小,且随着与防渗墙的距离越远,土工膜应变越小。防渗墙泥皮的存在可有效缓解土工膜局部受力。     

双排钢板桩围堰的冗余度分析

将冗余度理论引入到双排钢板桩围堰的设计中,提出双排钢板桩围堰支护体系冗余度的定义与设计方法的初步框 架。以拉杆系统的冗余度分析为例,采用拆除构件法,对其冗余度进行了定量分析。结果表明,下道拉杆的冗余度参数明显低于上道拉杆,其失效后会明显降低整个围堰支护体系的刚度、强度和稳定性,会导致整个围堰的破坏坍塌,这与工程实际相吻合。以上分析验证了冗余度理论在双排钢板桩围堰工程中适用性及可行性。     

Scour and flow field around a spur dike in a 90° bend

Spur dike is an important element in fiver training that creates rapid variations in flow field, sediment transport and bed topography. The mechanism of flow and sediment transport in a channel bend is very complex, especially when a spur dike is constructed in a bend. Most of previous investigations on flow behavior and scour around spur dike were carried out in straight channels. In this paper results of experiments on flow field and scour around a spur dike in a 90 degree channel bend are presented, Sand with uniform grain size was used as the bed material, Experiments were conducted for different locations and different lengths of spur dikes at the bend with different values of discharge, The three dimensional flow fields around a spur dike were investigated, The maximum depth of scour was correlated to the Froude numbers, lengths and the locations of spur dike in the bend.     

堤坝土工膜防渗体稳定分析优化计算

土工膜防渗结构体的稳定分析计算中,滑动体和抗力体之间的不平衡推力作用方向的不同假定,对安全系数的影响很大。由于滑动面是未知的,因此需要假设不同的滑动角,分别计算安全系数,然后求出最小安全系数即为整个防渗结构体的安全系数,整个计算过程非常复杂,计算工作量大。利用数学求导方法,确定出最危险滑动面和滑动角,计算工作量大为减少。分析探讨了不同稳定分析计算方法的优缺点,对各种计算方法进行了优化分析,找出最佳计算方法。     

京杭运河高邮城区段东侧大堤洪水期稳定性研究

京杭运河高邮城区段西侧为高邮湖,东则为高邮市城区,高邮湖是座"悬湖",京杭运河是条"悬河",防洪形势严峻,京杭运河高邮城区段东侧运河大堤的稳定性关系到高邮市及里下河地区的安全。采用Geo-Studio软件和FLAC~(3D)有限差分软件,运用极限平衡法和数值分析法,通过应力场与渗流场的耦合分析,研究东侧运河大堤在洪水期的天然工况、基本地震动地震工况的稳定性,有其重要的防灾减灾意义,以期对地震灾害的预防和后果控制有所借鉴。分析结果表明,天然工况下,大堤是安全的;地震工况下,大堤是不安全的,建议后期加固时,采取必要的工程措施。