黄壁庄水库副坝防渗墙除险加固后的安全分析

黄壁庄水库副坝坝基透水性强，渗漏严重．针对加固后副坝以及防渗墙的应力应变进行了分析研究．结果表明副坝坝体与防渗墙墙体的应力应变和应力水平均在允许范围之内，坝体与墙体是安全稳定的，设计所采用的垂直防渗方案是合理可行的．     

高压喷浆处理海滨浴场堤坝防渗

在强潮和风浪影响的海岸边建造的人工海滨浴场,工程本质上是一个受潮汐、风浪影响的水库,堤坝为充砂管袋堤身,并且受潮汐、风浪影响,再加上地基为粉砂土容易发生渗透破坏,这些特点都给堤坝防渗处理方案的选择带来困难,也是工程成败的关键之一.本文根据水文地质条件以及堤坝工程特点进行综合分析,提出了高压喷浆防渗墙设计方案并已成功实施.     

采用多头小直径水泥土搅拌桩防渗墙的堤坝施工设计

多头小直径深层水泥土搅拌桩防渗墙是堤坝截渗、防渗的主要处理方法。对于水泥土防渗墙布置于坝基中心的坝基防渗工程,在坝身施工过程中防渗墙会受到上部回填土及碾压机械的压力作用,从而可能引起墙体破损,影响其防渗功能。为确保防渗墙结构安全和充分发挥其防渗性能,文中基于土力学理论推导了水泥土防渗墙在碾压机械和回填土作用下的水平剪应力和竖向正应力计算公式,并针对某一实际工程设计了相应的施工方案。现场检测结果表明,优化后的施工机械选型及回填土厚度合理,验证了该设计方法的可行性,为多头小直径水泥土防渗墙设计与施工提供有益参考。     

灌河口波浪要素推算

1 前言。灌河口地处江苏北部，口外水域开阔．作为河口的主要水动力要素，波浪和潮汐与河口泥沙运动、河床演变、口门砂咀及边滩等地貌特征的形成和发育有着密切的关系．获取灌河口波浪场资料并分析其特征对开展河口沉积动力研究、分析河口河床演变规律有着重要的意义，同时对治理口门砂咀也具有实际价值．     

危险水力对堤坝稳定性影响

危险水力条件是引起堤坝渗流发生破坏的重要因素之一,本文介绍了高水位情况下对堤坝稳定性的影响,并结合实际情况提出防护措施。     

长江河口东风西沙水库最长连续不宜取水天数数值模拟

应用改进的长江河口盐水入侵三维数值模式,计算东风西沙水库最长不宜取水天数.利用2007—2008年10个水文站盐度资料对模式进行了验证,计算结果与实测值吻合良好.以径流量特枯的1978—1979年作为水文计算年,考虑三峡工程、南水北调东线工程和沿江引排水对大通实测逐日径流量的修正,并考虑潮汐、风应力和混合等作用,采用2008年实测地形资料,计算得出最长连续不宜取水天数为26 d.这一重要参数已在水库建设中采用,为崇明岛生态岛的建设和淡水资源的保障及安全提供了科技支撑.     

准脆性岩石水力耦合不排水多尺度本构模型

以水-力耦合条件下准脆性岩石的损伤行为为研究对象,充分考虑材料的细观特征及其演化规律,结合Mori-Tanaka线性均匀化方法和不可逆热动力学理论建立了在不排水条件下水-力耦合损伤多尺度本构模型。基于小扰动假定,通过水-力耦合分析,推导了不排水常规三轴试验条件下多尺度模型的强度的解析表达式。通过模拟不同围压下砂岩的三轴压缩不排水试验,验证了模型的有效性,并分析了岩石在损伤演化过程中应力应变曲线和孔隙水压力的演化规律。     

河口底泥盐度释放模型研究及应用

 通过室内模拟实验,研究了底泥盐度释放的变化规律并定量计算了底泥盐度释放通量;基于室内实验结果,建立并率定了底泥盐度释放的概念模型;以鉴江河口为例,运用所建模型,定量预测了不同水文条件下,河口水库水质淡化的趋势。结果表明：①在同一换水周期下,底泥盐度的释放受底泥本底间隙水盐度的影响,本底间隙水盐度越大释放量越大;初期,底泥盐度释放强度较大,但随着换水周期的累加,底泥盐度释放逐步降低;②河口蓄淡水库在蓄淡初期,水质（盐度）逐步增加,到一定限值后又逐步递减;淡化时间与来水频率呈正比关系,丰水期淡化时间较短,枯水期则较长。     

河口湿地围填造地的适宜性和资源环境问题——以福建三沙湾湾顶河口区为例

以福建宁德三沙湾内鲈门港湾顶霍童溪和七都溪入海口之间的潮滩(实际为潮汐汊道)围填为例,从工程地质、水文条件、生态环境等方面探讨其围填造地的适宜性,并应用数值模型、潮汐汊道理论以及生态学原理预测其对区域资源环境的影响.具体为:河口围填后相当于河流近口段、河口段、口外海滨段相应地向海延伸,必然会引起河口体系的自动调整并形成新的动态平衡;在这种自动调整过程中,所在区域的资源环境会受到一系列的影响,包括河口地形地貌改变而导致径流和潮流动力条件变化进而引起滩槽冲淤变化、河流入海流路变化而导致流域排洪在一定程度上受阻、河流入海流路冲刷对跨海大桥桥墩或其它构筑物稳定性的影响、湿地占用导致底栖生物破坏和生物生境缩小进而导致生物群落改变和渔业资源受损、以及河口景观改变等.建议河口潮滩湿地围填应综合考虑河口的水文条件、防洪措施、环境容量以及围填后河口体系的自动调整作用范围、维护岸滩和已建构筑物稳定以及维持航道水深的工程量和成本、围填护岸形态结构与生态环境的相适宜程度等,并综合权衡损益.     

建设没冒沙生态水库,开拓上海市的新水源(Ⅰ)建库设想的提出

随着上海城市化建设步伐加快,城市用水量与日俱增.根据2003年在浦东机场码头的4个月水文监测资料,作者认为在南汇东滩建设没冒沙水库是可行的.该水库有库容大、水源丰的特点,可充分地利用长江来水在河口地区的季节性和时段性的淡水资源.没冒沙水库的建设将使浦东地区的供水条件得到有效的保证,并使水环境得到显著的改善.该文还对该水库建设的有利条件和不利条件、南汇边滩的多功能开发及所需进行的前期工作作了分析.     

土石坝心墙材料分区优化设计

针对某土石坝工程,考虑对心墙进行分区且各分区采用相同或不同掺砾量的砾质土,对土石坝进行了三维有限元应力应变计算,并对土石坝心墙的土料选用及心墙分区方案进行了优化设计研究.结果表明,土石坝心墙上部应力水平较低,对坝料变形指标和力学指标要求不高,可采用天然黏性土或掺砾较少的砾质土,而其下部采用掺砾量较高的宽级配砾质土,这样,既可以满足坝体应力变形要求,保证心墙抗水力劈裂性能,也可以节省工程造价.     

较高土石坝膜防渗结构设计方法探讨

根据不同防渗体位置的土石坝受荷位移规律与土工膜受力变形特点,分析了坝内土工膜的变形机理,并以四川瀑布沟186 m的心墙堆石坝为例,提出了土工膜与土心墙联合防渗的思路及设计原则.分析表明:坝内绝大部分区域的土工膜能够承受坝体位移引起的变形,但在刚性锚固部位,由于“夹具效应”,土工膜可能会产生局部过大变形而发生破坏;对于高水头土石坝,土工膜尤其适用于存在缺陷的黏性土料心墙的联合防渗;四川瀑布沟186 m的心墙堆石坝,如果采用土工膜与土心墙联合防渗设计方案,则不仅可以提高防渗安全的可靠性,而且与原设计方案相比,技术上更先进,经济上更合理.     

弯应力作用下混凝土结构水力劈裂试验研究

混凝土重力坝坝踵在运行期间易出现拉应力,是坝体的薄弱区域。为研究该区域的水力劈裂问题,采用四点弯曲弯矩+高水压的联合施载方式,模拟混凝土重力坝坝踵受拉状态下的水力劈裂破坏过程。基于不同弯矩与水压值组合,研究坝踵因施工应力出现初始裂缝情况下的水力劈裂问题。结果表明,裂缝发展过程中,混凝土试件的应变可分为线性段及指数段,当应变进入指数段时,试样临近破坏;较小的荷载增量即会打破稳态,促使裂缝失稳扩展;劈裂水压与拉应力存在叠加效应,若最值作用位置相同,裂缝尖端应力集中现象明显,易引起水力劈裂破坏,若作用位置不同,则受拉截面应变分布较均匀,较大限度地发挥了混凝土受拉截面的抗劈拉能力,减弱了水力劈裂作用。     

小挑角跌坎加浅水垫消力池水力特性试验

为了解决大单宽、低弗劳德数、上下游水位变幅大、运行方式多变的闸坝工程中存在着消力池适应性差、运行方式不灵活的难题,以汉江旬阳水电站工程为例,通过多种消力池消能方案的水力特性对比试验,提出了小挑角跌坎加浅水垫消力池方案.该方案出闸水流经小挑角跌坎调整扩散后,各工况均能在消力池内形成淹没水跃,出池水流平稳、无跌落,与下游衔接自然,消能效果较好,闸门开启运行组合及开启方式灵活.     

碾压砼坝的沥青混合料防渗结构的探讨

碾压砼筑坝近年来已有了很大发展,但其防渗结构方面仍存在问题。本文在分析了各类碾压砼压砼坝防渗结构特点的基础上,有着论述了沥青混合料防渗结构在砼坝中的应用。工程实践证明,沥青混合料防渗结构具有防渗效果好,适应变形能力强,施工速度快,与碾压砼施工干扰小等特点,是一种有发展前途的防渗结构型式。     

某水利枢纽工程左岸单薄山梁及断层带稳定研究

利用数值模拟分析软件,研究了某水利枢纽工程左岸单薄山梁及断层带稳定性。结果表明:1)增设防渗措施,正常蓄水位情况时库区渗流量为2 795.42 m3/d,F17断层处渗透坡降为0.27,小于临界坡降值,整体上发生渗透破坏可能性较小;2)坝基防渗墙防渗效果相较于左岸山梁防渗帷幕及断层处防渗墙效果更为明显,渗流量变化更大。左岸山梁防渗帷幕及断层处防渗墙加固处理措施,对库区渗流量影响较小,但对断层出渗流坡降具有一定的影响;3)断层沟谷出露位置为渗流出逸位置,左岸山梁冲沟部位会发生较为明显的渗流现象。4)不同条件下边坡安全系数均大于2.35,有一定安全裕度。蓄水后滑移模式1边坡安全系数略有增大,滑移模式2有所降低。研究结果对于工程实际问题的解决具有参考价值。     

水力裂缝的缝高控制参数影响数值模拟研究

水力压裂是低渗油藏增产的重要手段,在工程中有着广泛的应用.以ABAQUS软件为平台,采用平面应变模型模拟油藏的流固耦合力学行为,用基于损伤力学方法的粘性单元模拟裂缝沿高度方向的起裂和扩展过程.对大庆油田某水平井的压裂过程进行数值模拟,得到的井口泵压曲线与现场施工测得的泵压曲线吻合良好,验证了模型的正确性和合理性.采用该模型研究了隔层与产层之间的地应力差、抗拉强度差与弹性模量差之间的耦合作用对裂缝高度的影响.结果表明,隔层的高应力、高强度和低模量能够较好地控制裂缝高度,这些结果对压裂工程设计有很好的参考价值.     

胶凝面板堆石坝离心模型试验研究

为了解胶凝面板堆石坝在竣工期和蓄水期的工作性态,采用离心模型试验方法对不同胶凝含量下坝体的应力变形进行试验研究,同时与非线形有限元法数值模拟计算进行对比分析.结果表明:随着坝体材料中胶凝含量的增加,坝体沉降和面板挠度在竣工期和蓄水期明显减小,改善了面板的受力条件,可保证防渗体系的正常工作;胶凝含量的增加,提高了坝体的抗剪强度和承载力,设计时坝坡可明显放陡,坝体断面显著缩小,大大节省了筑坝堆石料,并能保证大坝在应力变形和稳定性方面的安全可靠性;离心试验得到的竣工期和蓄水期的坝体应力、位移,面板法向位移与数值计算结果规律基本一致,可为胶凝面板堆石坝的设计提供参考.     

河道大型水库水力过渡区及其生态影响研究

运用河流连续体理论,分析修建大坝对河流水力学要素的影响.根据水力特征的变化,对河道型水库工程影响区域水力过渡区进行划分,重点研究各个水力过渡区内的水文水力特征、空间结构、物质结构和能量结构的变化及其生态响应.研究结果表明,水文水力特征的变化直接导致了生态环境要素的变化,最终将对河流生态系统产生胁迫.     

柔性拱和软弱地基上的碾压混凝土拱坝

为改善软弱基础上修建碾压混凝土拱坝的结构设计 ,通过对水压和温度荷载作用下坝体的应力和位移分析 ,提出了适应软弱基础拱坝变位大但应力不恶化的“柔性拱”及简易止裂措施 ,已用于修建新疆石门子碾压混凝土拱坝。坝体设人工短缝加大拱的变位 ,可消减水压和温度作用下的拉应力集中 ;扩大拱座降低坝肩软弱岩面上的压应力和剪应力 ,拱座考虑侧约束减少拱座在水压作用下的变位 ,也增加坝肩绕渗途径