管涌渗透形成集中渗漏通道机理研究

本文从土体微观结构组成的角度分析了堤防管涌渗透破坏的形成过程以及管涌产生集中渗漏通道的机理,阐述了堤防管涌产生、发展的变化规律,同时给出了工程设计中经常使用的关于管涌参数计算方法。     

基于离心模型试验的砂土管涌特性研究

根据离心模拟技术的特点,运用自行研制的离心模拟试验装置,对几种不同颗粒组成的砂土进行了1g重力加速度和Ng离心加速度下的室内管涌试验.在相同试验容器内进行相同颗粒含量、相同密度和相同尺寸的砂土常规试验和离心模拟试验.砂土离心模拟试验结果表明:离心模拟技术可以用来模拟砂土的管涌特性;砂土在Ng离心加速度下的临界水力梯度与1g重力加速度下的临界水力梯度之比为0.8~1.0.     

堤坝管涌发展的改进模型

为了解决管涌通道的发展问题和管涌发展的数值计算问题,根据管涌实际形成机理,对管涌的微观物理模型进行了改进:在可动颗粒系统中,对可动颗粒按照粒径的大小进行分类,每个可动粒组作为一个整体圆管,按照粒径大小顺序,从通道管壁向中心依次排列。根据建立的新模型推导出新的可动颗粒起动的临界水头公式,并计算了两种典型级配土样的临界水头。结果表明:改进模型具有可行性和先进性,更适用于管涌动态发展的数值计算,为管涌的研究提供了更为简便的方法,并为管涌的数值计算进一步发展提供一个可行的新思路。?     

运用离散元法研究管涌机理

为了从细观层面研究管涌发生的机理,引入离散元(DEM)理论,分析多孔介质中的流体动力学方程,考虑颗粒相与液相之间的相互作用力,得到单个颗粒受到流体的作用力,将其作为固相与液相之间的桥梁,运用颗粒流程序(PFC)的优势,对计算过程中的孔隙率、压力场、速度场进行监测。运用这一方法对管涌现象进行了模拟,取得了较为理想的结果。结果表明:采用颗粒流方法研究管涌是可行的,为从细观尺度上解释和分析管涌现象提供了一条新的途径。     

管涌与滑坡的渗流计算问题

论述了管涌与滑坡两类破坏形式的渗流计算问题.对于管漏提出堤基水平渗流和有悬挂式防渗墙时管涌险情的涌沙范围和冲蚀发展的渗流计算方法和公式.对于滑坡指出了习用的垂直条分法所存在的问题,并介绍了结合渗流场分析连续计算圆弧滑动的有限元法;互相比较说明了以渗透力取代边界面水压力和有限元取代垂直条分的计算方法的优越性.     

浅谈堤基管涌的抢护措施

在汛期高水位时,由于强透水层渗透水头损失很小,堤防背水侧数百米范围内表土层底部仍承受很大的水压力。如果这股水压力冲破了粘土层,在没有反滤层保护的情况下,粉沙、细沙就会随水流出,从而发生管涌。堤基管涌若不及时修复处理,就会酿成决堤灾害。本文针对堤基管涌抢护提出了几点措施。     

堤坝管涌渗流的损伤机理分析

分析了管涌发生的机理,介绍了管涌计算模型的研究现状.从损伤力学的角度推导管涌分析的渗流损伤连续性方程,并对孔隙率和渗透系数的演化特性等进行讨论,为管涌机理的研究提供了一种新的思路.     

堤基管涌险情的判别和抢护

管涌形成的原因是多方面的,管涌险情的判别基本是凭相关经验来判断,多数人对它的危险性仍有认识不足,措施不当,或麻痹疏忽,贻误时机,造成严重后果,本文从几个不同的方面阐述了管涌险情的判断标准,以及针对不同的险情所采取的不同抢护措施。     

团结水库管涌渗漏与坝肩岩层裂隙的关系分析

团结水库管除险加固工程主要是解决水库的管涌渗漏问题,我们分析了水库管涌渗漏的成因后,初步认为团结水库管涌的形成与坝肩裂隙渗水和坝体自身填筑质量有着密切的关系。因此,在分析水库病害成因的基础上,积极开展病害整理工作,采取坝肩开挖、坝体换填、卧管改造和坝面防渗等综合整治措施,工程效果明显,经蓄水后观察无渗漏现象。     

骨架颗粒组成对散粒土管涌规律影响的试验研究

利用改进的渗透装置试验研究了细颗粒(0.075～1 mm)含量相同时骨架颗粒组成含量不同对散粒土的管涌发生临界条件以及颗粒侵蚀流失规律的影响,结果表明：不同颗粒级配的试样在管涌发生前,水力梯度与渗流速度呈线性关系,基本符合达西定律;骨架颗粒1～2、2～3、3～5 mm 3个粒径段对管涌发展起到了阻碍作用,其中1～2 mm粒径段颗粒对管涌孔隙的堵塞作用强于另外两个粒径段颗粒;对于不同级配的骨架颗粒,其不均匀系数越大,试样的下限临界水力梯度值就越大,细颗粒越不易起动,发生管涌的时间越晚,而不同级配的骨架颗粒对试样的上限临界水力梯度影响较小。     

变水头下管涌细颗粒迁移试验

为研究洪峰过境堤基发生管涌时内部细颗粒运动及迁出规律,采用变水头模拟洪水,对间断级配无黏性土进行室内管涌试验。以常水头下管涌规律作为对照组,使用彩砂追踪管涌过程中细颗粒的迁移,依据试验结果对不同细颗粒含量和不同孔隙比试样的渗透系数、细颗粒流失量等进行了分析。结果表明:变水头作用下,细颗粒在下降段存在逆流运动;细颗粒流失主要集中在下游,相同试验条件下,变水头流失的细颗粒比常水头多,迁移通道贯通范围大;细颗粒含量越大,孔隙比越小,在水头循环后最大破坏水力梯度差越大,细颗粒流失越严重。     

定向穿越工程对堤防安全影响评价

利用导向钻进铺管技术进行穿河管道工程建设,对堤防安全的主要影响是管道施工对河流与堤基下地层产生扰动,该扰动带可能诱发渗透破坏。文章结合工程实例,利用地下水流数值模拟模型,模拟不利的水文、气象条件下地下水流场,计算流场中的最大水力坡度;根据穿越地层的允许水力坡度,依据临界水力坡度法,定量评价工程诱发渗透破坏的可能性。     

超高压管道有限元分析和强度评定

目的对外壁面上带有小盲孔的超高压管道结构进行强度评定。方法采用有限元方法进行应力计算,应用分析设计原理进行强度评定。结果获得孔周边详尽的应力场。结论评定结果显示,带有Φ6×14.75小盲孔的高压管道结构安全可行。     

关于发电厂管道热效率的反平衡算法及其分析

根据热平衡原理，提出发电厂管道热效率的反平衡算法及其具体计算式，阐明了电厂管道热效率所对应的热力系范围，对电厂管道热效率的影响因素作了分析，并给出了计算实例。     

HTR-10核安全一级管道的力学分析

核安全法规对于核安全一级管道的力学分析有详细的规定 ,由于计算手段的限制 ,核安全一级管道的力学计算常常十分棘手 ,不能满足分析法设计的要求。该文探讨了使用通用有限元软件对核一级管道进行力学分析的方法。以HTR- 10工程设计中的一个核安全一级管道系统为实例 ,介绍了采用 MARC通用有限元软件进行力学分析及力学评价的过程 ,重点介绍了如何满足核安全法规中对于核一级管道的力学分析的各个条款。该文所介绍的方法可以作为核安全一级管道的力学分析和力学评价的一条途径     

干密度及细颗粒含量对滑坡坝溃决影响的试验研究

为研究坝体物质组成对滑坡堰塞坝溃决过程的影响,本文针对不同干密度、细颗粒含量,配制8组不同的坝体材料,开展人工堰塞坝的水槽模型试验,分析模型试验中不同坝体材料的浸润线发展过程、纵向侵蚀过程及溃决破坏特征。结果表明：(1)堰塞坝浸润线发展速率随着干密度减小而增大,随着细颗粒含量减小而增大。(2)干密度较小的坝体其溃决历时明显小于干密度较大的坝体,并且干密度较小的坝体其侵蚀速度明显大于干密度较大的坝体;细颗粒含量较大的坝体侵蚀速度慢,溃决达到稳定时的时间更长。(3)随着干密度减小,堰塞坝抗侵蚀能力减弱,易形成冲沟,冲沟两侧壁越早形成悬空面,溃口处易失稳坍塌,溃决持续时间越短;细颗粒含量越大,砂土堰塞坝面抗侵蚀能力越弱,越易形成冲沟,溃口处易多次失稳坍塌,溃决持续时间越长。研究成果不仅深化对堰塞坝灾害的认识,还为进一步揭示外界诱发因素与堰塞坝的内在响应机制提供依据。     

稳态流体管网的灵敏度

引入微分灵敏度和大变化灵敏度的数学原理,导出了它们在稳态流体网络中的计算公式和求解方法,从而在流体网络中当某些分支参数产生微小变化或任意变化时,能分别利用微分灵敏度和大变化灵敏度来反映这些参数变化对网络响应的影响．通过对加热管网算例的比较分析,证明了流体网络中某些参数任意改变后,采用大变化灵敏度分析方法,可以获得网络响应的准确解,网络中m个分支参数的较大变化会引起n个分支流量的变化,将它们对整个网络的影响分开考虑,易于区分开网络系统的故障区域和流量的正常波动区域,有利于评估流体管网的实际特性,实现在线模拟和故障诊断等。     

管道应力影响因素的正交分析

针对一实际管道采用正交设计来确定截取管道时影响管道应力的主要因素及其重要程度。通过直观分析和方差分析得到,截取段的支撑间距是最重要的影响因素 ,其次是截取段的支撑个数。