地层特性随机场插值方法应用研究

地质勘探中钻孔的数量常是有限的,钻孔以外未知的地质特性需要进行插值或推断。实践中一般假定两钻孔之间的地质特性为线性分布,用直线连接。线性连接方法简单,但精度难以保证。因此,有必要进一步研究简便且精度高的插值方法。对常用的空间插值数学方法作一简要评价,认为Kriging法更适用于地质特性随机场的插值。并尝试将Kriging法应用于南水北调穿黄工程砂土地基标准贯入击数及液化范围的空间插值,采用合适的变差函数以反映砂层的空间相关特性,由插值结果得到地基砂层标贯击数及液化范围的沿线分布,从而可以更好地了解地层特征的变化情况。     

某堤防工程中防渗墙对地下水运动规律影响的初步分析

在1998年之后,长江堤防部分堤段采用了垂直防渗墙措施来处理堤身和堤基中存在的渗流隐患问题,但与此同时,也有人担心防渗墙实施后,会影响原有的江水与地下水之间补给排泄关系而带来新的环境问题.本文将以某实施了防渗墙的堤段为例,采用GMS软件中的MODFLOW计算模块模拟分析临江地层中地下水与江水的动态互动关系,并重点讨论了防渗墙实施后对这种关系的影响,分析结果认为,防渗墙实施后一般不会带来新的地下水环境问题.     

堤防工程风险评价体系研究

分析了堤防系统的层次性及模糊性,在此基础上建立了堤防工程风险评价系统指标体系和评价结构模型。结合FCT(Fuzzy Consistency Theorem)及AHP(Analytic Hierarchy Process)定义了模糊一致空间,实现了基于模糊一致矩阵的权重反演。针对各典型护岸段,通过加固前江堤系统风险评价的结论,实现了护岸工程的风险等级划分,进而按照局部与整体加固两种情况完成了加固后江堤系统的风险评价。     

堤防工程三维随机渗流场理论及研究

给出分析各向异性非均质稳定随机渗流场问题的三维有限元模型;结合实际工程问题,统计分析长江荆南干堤士性参数的分布特征,通过Kolomogorov-Smirnov统计检验表明,渗透系数呈高斯分布假设可以接受;通过对长江荆南干堤随机渗流场的三维有限元统计模拟的数值分析,研究长江荆南干堤渗流场的各种随机特性,并进一步对随机模拟结果进行统计检验,验证模拟结果的合理性;在实际的分析研究中把上下游水位的随机波动引入三维有限元的随机分析模型,分析上下游水位的变异性对渗流场矢量的随机干扰和边界条件的随机性对随机渗流场分析结果变异性的影响。在此基础上进一步考虑施加诸如垂直截渗墙、下游导渗沟等抗渗措施后,它们作为复杂边界条件的扰动,在与场内土性参数的变异性共同影响下,对渗流场水头势分布的随机干扰特性,并与相应的确定性稳定渗流场问题的结果对比,证实随机渗流场研究的必要性、可行性及实用性。实现了对长江荆南干堤的三维渗流场的较为全面的随机场模拟及特性分析,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,所研制的程序是适用的。     

减压井机械淤堵机制与防治方法试验研究

探讨了长江堤防减压井由于设计、施工及运行环境等因素对其产生机械淤堵的影响,研究了不同渗流介质的渗透特性以及多种介质不同组合的综合特性。除传统试验外,自行研制了径向渗透试验模型装置,采用几种物理试验方式配合,对包括地层、反滤层、滤网和井管组成的整个减压井系统,以及径向的水流与几何条件进行模拟试验。通过对室内试验与现场测试成果的综合分析,对减压井机械淤堵机制和淤堵判定进行了归纳,针对实际水动力条件和运行模式,提出了减压井反滤系统防止机械淤堵的优化设计理念。