白鹤滩水电站典型层间错动带渗流模拟分析

为研究白鹤滩水电站层间错动带渗流特性,以电站右岸层间错动带C3为研究对象,基于FEFLOW建立了承压二维非稳定流有限元渗流模型,模拟在正常蓄水位825 m时,分析不同防渗帷幕布设下地下水渗流场分布及对右岸地下厂房区的稳定性影响.结果表明,帷幕和错动带渗透性对渗控效果影响明显,降低帷幕渗透性能显著减少排水廊道的排水量及降低厂房区的自由面高度;在现有帷幕布设下,帷幕渗透系数为1.0×10~(-5)cm/s时,厂房区上游的最大水力坡度值为9.25,超过了临界水力坡度值,而全封闭式帷幕布设能取得较好的渗控效果;与封孔情况相比,坝区勘探孔未封闭使厂房区上游最大水力坡度明显增大,且排水廊道排水量增加1.3倍,故在坝肩采用全封闭式帷幕且封闭勘探孔,能够有效降低厂房区的水头,为白鹤滩水电站防渗排水系统设计提供重要的科学依据.     

二滩水电站基础三维渗流场分析

论述了基于固定网格结点虚波量法的改进排水子结构技术的算法理论和实施方法,通过对二滩水电站基础岩体复杂排水系统的精细模拟,详细分析了二滩坝基和坝后抗力体、水垫塘、地下厂房的渗流状态和渗控效果,对二滩枢纽基础的渗控控制措施作出评价。     

地下厂房防渗排水系统渗流特性的有限元分析

在求解无压渗流场结点虚流量法的基础上,结合可精细模拟密集排水孔复杂渗流水力行为的改进排水子结构技术,对某地下厂房厂区洞室群围岩区三维渗流场进行了有限元求解分析,着重研究了防渗排水系统中的帷幕和排水幕的渗流特性.研究表明,排水幕在排水通畅的前提下具有强大的排水能力,其排水孔间距在一定范围内变化对渗流场水头分布影响不明显.因此,可适当加大排水孔间距,以减少工程投资.     

白鹤滩大坝三维渗流场仿真与渗控效果评价

根据白鹤滩大坝工程及水文地质条件、渗控设计方案,建立了大型三维渗流仿真有限元模型,采用稳定渗流理论和排水孔精细化模拟方法,开展正常运行工况大坝渗流场仿真计算,研究大坝自由面、总水头、渗透坡降和渗漏量等渗流场分布特征,分析结构面的渗透稳定性。结果表明:坝基防渗帷幕能够有效阻隔库水从上游向下游的渗漏,有效截断可能存在的渗漏通道。排水孔幕能够有效降低周边自由面,排出坝基以及两岸坝肩处的渗漏水。层间错动带、断层与防渗帷幕和排水孔幕相交处出现较大渗透坡降,其余部位渗透坡降较小。渗控设计方案能够有效控制渗流场,防渗排水设施设计合理。     

地下厂房围岩渗控效应精细模拟与评价

我国西南地区河谷深切,坝址区地貌及地质条件复杂,地下厂房的位置往往离库区较近,水库蓄水后,地下厂房围岩渗流特性将成为影响工程安全和正常运行的重要因素之一.为减小厂区渗漏并改善厂房围岩的渗透稳定性,工程设计采取防渗帷幕、排水孔幕和排水廊道等渗流控制措施.采用子结构、变分不等式和自适应罚函数相结合的方法(简称SVA方法),开展了牙根二级水电站厂区整体三维渗流场分析,评价了厂区围岩渗流控制方案的合理性,并论证其优化的可能性.研究结果表明:厂区防渗排水系统的渗流控制效果显著,防渗排水系统设计方案总体上是合理、有效的;厂区上部排水系统对于以库水渗漏为主的渗流控制不起作用,高高程排水孔幕的间距可适当放宽;厂区副排水孔幕对减少厂区各洞室渗漏量、降低厂区围岩孔隙水压力并改善围岩的稳定性具有显著作用.     

节点虚流量法的某抽水蓄能电站地下厂房渗流场分析

利用求解有自由面渗流场的节点虚流量法,对某抽水蓄能电站施工期地下厂房渗流场分布进行三维有限元仿真模拟,着重研究施工期厂房区洞室的渗流特性,并对施工期厂房区渗控方案进行评价.研究表明,施工期间排水设施尚未形成时,各已经开挖的洞室成为排水的主要边界;在保证各洞室的渗透水能及时排出的提前下,渗流场可以满足施工环境要求;顶排型排水幕排水效果并不明显.     

深圳抽水蓄能电站厂房洞室群优选渗控方案分析

利用求解有自由面渗流场改进的节点虚流量全域迭代法,结合精确的排水孔模拟技术,对深圳抽水蓄能电站运行期地下引水管线区及厂房洞室群围岩区三维渗流场进行了有限元仿真分析,着重研究了优选方案中高压岔管开裂时引水支管区域防渗排水系统的渗流特性.研究表明,该区域设置封闭性防渗帷幕加排水孔幕组合防渗体系,能有效控制高压引水管开裂时的高压渗水,改善该区岩体渗透比降分布,保证了下游厂房运行期的安全.     

句容抽水蓄能电站渗控效果数值模拟与评价

句容抽水蓄能电站地质条件复杂,为分析现拟的渗控措施能否达到预期效果,本文建立了句容抽水蓄能电站三维整体渗流场有限元模型,采用排水孔二次剖分技术和改进的结点虚流量法相结合的方式,实现了对排水孔幕等复杂渗控措施的精细模拟,分析了设计工况下电站的整体渗流特性.结果表明,现拟的渗控措施对库区及地下厂房洞室群渗流场起到了较好的控制作用.     

流固耦合作用下大型地下厂房围岩稳定性分析

为分析降雨和地下水形成的渗流场与应力场的耦合作用,对某大型地下厂房洞室群围岩稳定的影响,根据流固耦合理论,利用二维和三维有限元对地下厂房开挖施工进行数值模拟分析。该厂房最大的特点就是复杂的地质环境,断面形状和尺度庞杂,最主要是有F77大断层横穿主厂房,且遭遇降雨入渗等影响厂房围岩稳定性的恶劣工程环境。因此,基于厂房开挖支护的数值仿真过程,通过是否考虑应力场或渗流场的影响等不同工况进行对比计算分析。依据计算的洞室内渗流量、围岩应力场、变形场以及塑性区分布等结果表明,主厂房和主变室边墙部位以及洞室拐角处需加强支护,且主厂房大断层处在施工过程中需要及时排水与加固处理。耦合作用下,围岩应力和位移均不同程度地增大、塑性区分布范围加深。因此,考虑应力场和渗流场的耦合作用是合理的,并且适时对地下厂房进行防渗和排水是十分必要的。     

大型地下厂房洞室群围岩开挖松弛效应与渗透性演化特征

锦屏一级水电站地下厂房洞室群开挖规模巨大,赋存于极高至高地应力和低强度岩体环境下,且受f13、f14、f18断层切割,其围岩稳定性将成为影响工程安全和正常运行的重要因素之一.结合现场声波监测资料,采用裂隙岩体等效弹塑性本构模型以及基于Hoek-Brown参数的偏应力破坏准则对开挖松弛区进行模拟与评价.此外,重点关注洞室群围岩在地下厂房开挖过程中渗透特性的演化,并采用SVA方法对其防渗排水措施的渗控效应进行分析与评价.研究结果表明:采用塑性屈服区以及偏应力破坏准则表征围岩开挖松弛效应是合理的,高地应力、低强度应力比是造成锦屏一级地下厂房围岩开挖松弛区较大的主要原因;洞室群围岩在地下厂房开挖过程中渗透特性可增大3个数量级,影响范围达35m;围岩渗透特性演化对渗流场具有显著影响,影响程度取决于与洞室群的距离以及防渗排水措施的渗控效应.     

地下厂房洞群围岩渗流场有限元分析

运用固定网格结点虚流量法和排水子结构技术以排水孔开关器概念，对三板溪水电站地下厂房洞群围岩渗流场进行了三维仿真模拟，解决了由于多样性的地层结构，特殊的渗控措施和复杂的厂房结构而带来的诸多难题，成功地求解了三板溪地下厂房区的复杂渗流场。充分证明排水孔结构技术对求解精度提高的优越性。     

万家口子拱坝坝基渗流场有限元数值模拟分析

文章采用改进截止负压法对万家口子拱坝坝基渗流场进行了有限元计算分析,重点研究了帷幕和排水孔联合作用下拱坝坝基渗流场分布特性。经过多种工况计算结果比对和综合分析,评估了坝基渗流场的主要渗流特性、宏观渗控能力、局部渗控薄弱环节等,进一步明确了万家口子拱坝工程中的主要渗流特性和渗流问题,为大坝设计提供了依据。     

长江三峡碾压混凝土坝方案 坝段渗控特性分析

基于长江三峡大坝碾压混凝土方案左厂房１２号坝段上部为常态混凝土,下部为上下游面均设有常态混凝土的防渗结构型式的碾压混凝土坝的特点,借助于渗流场求解的结点虚流量法及排水子结构技术,并提出“排水孔开关器”的概念和渗流非均质成层材料单元模型,对坝中设计时存在的主要渗流疑虑问题、大坝的防渗与排水设施渗控方案的特性进行了数值分析研究。结果表明,导致碾压混凝土坝渗流特性复杂化的坝体强渗透各向异性是难以避免的,     

江垭碾压混凝土重力坝渗流特性分析

运用固定网格的结点虚流量法、非均质成层材料单元、缝面无厚度平面单元等,对江垭碾压混凝土坝渗流场进行了建模与分析研究,在反演出坝体几种主要筑坝材料的渗透系数张量的基础上,再通过对多种典型工况的敏感性反馈计算,进一步研究江垭大坝渗流场的渗流特性和渗流场水头分布规律,进而提出碾压混凝土坝防渗与排水渗控方案设计的建议。     

混凝土重力坝坝基防渗帷幕作用的单因素分析

为找出混凝土重力坝坝基防渗帷幕深度、厚度、位置因素对防渗效果的影响规律,在渗流理论基础上借助Fluent软件用数值模拟法分析坝基渗流场.计算收敛后得出坝基稳定渗流场的等压线图、速度矢量图、压力及流速散点图,分析指出坝基帷幕防渗作用与其自身渗透性有关,帷幕深度对坝基扬压力影响较大,帷幕厚度主要影响坝基渗流量,帷幕位置只影...     

碾压混凝土重力坝的渗流特性

根据室内外碾压混凝土的渗流试验结果，系统地分析了碾压混凝土及碾压混凝土坝的渗流特性，导出了有关碾压混凝土渗流分析的理论算式及有限元分析模型，结合三峡工程的具体情况，指出了碾压混凝土坝设计和施工的关键是保证防渗及排水等渗控措施的效果及稳定性，在满足应力和稳定的前提下可放松的对碾压混凝土层面处理的要求。     

西安市黑河水库左坝肩渗漏与防渗三维数值模拟研究

针对西安市黑河水库左坝肩渗漏这一重大工程实际问题展开研究与计算 .应用三维有限差分方法对左坝肩单薄山梁的初始渗流场、蓄水后的渗流场进行数值模拟 ,分析渗漏方式、计算相应的渗漏量 ,说明断层是集中渗漏通道 .同时 ,建立帷幕灌浆防渗仿真模型 ,模拟防渗帷幕对渗流场的作用效果 ,并对不同帷幕下限高程的帷幕方案的防渗效果进行对比择优 .计算结果对实际工程的决策与治理提供重要的依据     

泰山抽水蓄能电站上水库面板堆石坝渗流计算

泰山抽水蓄能电站二期工程即将开工建设,为了给二期工程以及其他类似工程水库建设过程中的防渗提供一定的理论和技术支撑,利用泰山抽水蓄能电站一期上水库水文地质及设置的渗控设施等资料,根据有限元理论建立了三维有限元模型,开展了水库面板堆石坝的三维渗流模拟计算.结果表明,正常蓄水工况时的总渗漏量约为43.7 L/s,模拟计算的坝体渗流场其水头分布规律合理,等值线疏密状况、走向趋势和形态均较好的符合水头等值线对应区域防渗控制措施的特点、渗流特性和边界条件,各防渗设施均能起到良好的渗控作用.     

三维复杂排渗体的结构特征及有限元网格加密技术

通过研究水利水电工程中常用的由排水廊道和排水组成的排渗系统结构结构特征,提出了工程渗流控制中带有复杂排渗系统的有限元分析网格生成及其加密技术,设计编制了有限有处理软件。该软件已在冶勒水电站枢纽工程和横山热电厂灰坝工程的渗流控制优化分析计算中成功地应用于渗控分析有限元计算的前处理,生成了三维有限元网格。该软件的应用,使本需２０余天的前处理工作得以在短短的１￣２天内完成,为实现复杂渗控系统的优化布置多     

大型挖入式海港基坑降水渗流特性研究

结合某沿海地区的大型挖入式海港的基坑降排水工程,基于二维渗流有限元法,对开挖基坑渗流量与止水帷幕距基坑开挖区的距离、基坑深度及止水帷幕入土深度之间的关系进行研究分析.结果表明:随着基坑开挖深度的增大,基坑海陆两侧渗流量均逐渐增加,当基坑深度达到20 m以上时,海侧渗流量增幅显著增大,陆侧渗流量则继续保持缓慢增长趋势;随着止水帷幕与基坑开挖区距离的增加,海陆两侧渗流量均呈减小趋势,但减小幅度逐渐变小,在距离为100 m时渗流量的降幅最大,当距离增大至300 m以后,距离对渗流量的影响较小;随着止水帷幕入土深度的增加,基坑渗流量呈减小趋势,帷幕深入石灰岩层后,其深度增加则渗流量减小更为明显,在深度10~14 m时降幅最大,但随着深度继续增加,防渗效果逐渐降低,建议止水帷幕入土深度尽可能达到14 m,以获得较为理想的防渗效果.