某水电站坝肩高边坡渗流场分析

介绍了边坡地下水渗流场分析的一些关键因素及其数值模拟基本原理,然后以某拟建水电站坝肩高边坡为例,系统阐述了模型的建立过程,并利用钻孔中的地下水监测资料检验渗流模型.结果证明此模型的建立符合工程实际,进而模拟拟建水电站正常蓄水状况下,坝肩边坡地下水位基本特征及其动态变化规律,从而为拟建水电站的建设提供一定指导意义,亦是对边坡地下水渗流场三维分析的有意补充.     

均质承压水渗流实验中的非均匀渗流问题研究

对地下水在多孔介质中的渗流情况进行实验研究.通过采用实验室内渗流槽装置,模拟天然均质介质承压含水层中的地下水渗流情况.采用NaCl作为示踪剂观察水的运移情况,利用控制变量的方法,在不同水力梯度下进行实验,对中砂均质介质承压水渗流中水流的流动情况进行研究.结果表明,在天然情况下,中砂均质介质中承压水非均匀流确实存在;随着实验水力梯度增加,渗流槽中的边界效应增加;在同一水力梯度下,每行观测孔的NaCl浓度峰值随着与NaCl溶液混合区的距离增加而减小,每列观测孔达到NaCl浓度峰值的时间随着与NaCl溶液混合区的距离增加逐渐增加;渗流槽边壁处NaCl浓度峰值大于渗流槽中间部分NaCl浓度峰值,渗流槽边壁处NaCl浓度峰值达到的时间小于渗流槽中间部分NaCl浓度峰值的时间;随着与NaCl溶液混合区的距离以及水力梯度的增加,这种渗流的不均匀性逐渐加大.     

复杂坝基上多种材料坝的三维渗流有限元分析

用三维渗流有限元分析法分析了某坝１４＃坝段以左的基础及岸坡渗流场分布规律；评价了帷幕、排水措施的效果以及２２＃坝段不同宽缝水位时土坝接头处的侧向渗流及土坝的侧向渗流稳定状况；得出了２１＃和２２＃坝段稳定安全有裕度的情况下可以放宽宽缝抽排水的要求或不抽水的结论。     

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。     

中、小型土石坝渗流场三维有限元分析方法及应用

针对中、小土石坝工程的特点以及存在渗流安全的问题,采用改进的节点虚流量法,得到求解土石坝渗流问题的有限元分析方法,并编制Fortran程序.依托某土石坝工程,建立三维有限元渗流场计算模型,对正常蓄水时该坝坝体和坝基的渗流场进行了仿真计算,得到了相应的水头分布、浸润线以及渗漏量,并对该坝设计防渗体系下坝区渗流场规律和特点进行了分析.结果表明,该方法对中、低土石坝渗流溢出点和浸润线定位合理、准确,能够很好地模拟坝区渗流场规律,可为中、低土石坝的渗流安全评价提供参考.     

缝槽形态对水力压裂效果的影响

为研究资源开采中缝槽形态对水力压裂起裂及裂缝扩展规律的影响,解决因地质资源埋藏深、地下储层结构和应力水平复杂、水力压裂开采过程中所造成的钻孔压裂起裂压力大、起裂方位无序、压裂效果差异较大等问题,建立圆孔和椭圆缝槽的二维水力压裂钻孔模型,利用RFPA-Flow^2D数值模拟软件,理论分析并结合数值模拟,对圆孔和椭圆2个缝槽形态的起裂机理和裂缝的扩展规律进行研究。结果表明：压裂裂缝的扩展延伸方向与施加的应力组合中的最大主应力方向平行,且当施加的应力组合差值不断减小时,裂缝的起裂压力随之逐渐增大;最大主应力平行于椭圆缝槽长轴时相较垂直于椭圆长轴时,裂缝更容易起裂;当应力差减小至零时,对比椭圆缝槽,圆孔缝槽的裂纹扩展出现了随机分叉的现象;在应力组合相同的条件下,椭圆缝槽相比圆孔缝槽的起裂压力更小,椭圆缝槽更容易起裂。     

ASMWIN在镇江市地下水渗流模拟中的应用

随着人口的增长、工农业生产的发展和人们生活水平的提高,对地下水资源的需求量不断增加.地下水的运动方式是地下水在岩土空隙中的渗透流动,简称渗流.加强对地下水渗流的分析和研究,进行地下水资源评价和地下水变化趋势的预测,对指导地下水的合理开发利用及确保地下水供水工程安全等是非常重要的.目前,地下水水流模拟的研究方法很多,分别适用于不同的水文地质条件.作者采用的是德国的ASMWIN软件,它对二维地下水水流和污染质运移过程的模拟具有较高的可靠性,而镇江市孔隙潜水的水流为二维流动问题.故将该方法应用于镇江市地下水水流模拟,研究结果表明,该软件操作方便,求解结果与实际的水文地质条件高度一致,具有广泛的应用前景.     

基于温度示踪的地下水流速测量研究

研究地下水的流动特性具有重要的意义,在以往的研究中,分布式温度传感可以用于识别地下水的渗流速度和位置,受此启发,通过建立数学模型和物理模型模拟现场环境及工况,基于点热源主动加热以及对加热阶段和冷却阶段的连续温度监测,推导出温度变化速率与一维地下水渗流速度的函数关系,并通过室内试验予以验证.结果显示,在地下水流速为一维且恒定、流速较大且范围在1×10^-3～1×10^-2cm/s时,可以通过该方法进行流速的计算.在工程实际中可以该方法用于在空间和时间维度上监测温度和渗流情况.     

低渗透油藏长压裂缝井网注水开发渗流特征研究

综合运用渗流力学、油藏工程及数值模拟的方法对长缝压裂注水开发的渗流问题进行研究,建立了长缝压裂复合流动渗流模型,并运用数值方法进行求解,得到了不同井网形式下的渗流规律及试井曲线。研究结果表明:相同穿透比下交错井网压力波及面积大于正对井网;正对井网和交错井网2种井网形式下,井底流体流动形态主要分为井筒存储、早期线性流、径向流、地层双线性流动、边界影响等5个阶段;与正对井网相比,油井穿透比对交错井网线性流持续时间影响较大。研究成果对低渗油藏长缝压裂注水开发技术应用具有理论指导作用。     

小打鹅尾矿库尾矿堆积坝稳定性研究

由于小打鹅尾矿库区地形条件限制,使得该尾矿库存在"两高一快"的特殊性.为了确保尾矿库工程安全可靠,在尾矿库初步设计完成后,采用物理模型实验、数值模拟和理论分析方法,分析和研究了尾矿堆积坝的稳定性,获得了尾矿堆积坝的结构组成、设置坝体排渗设施与不设排渗设施条件下尾矿坝渗流场的变化规律,以及不同工况下尾矿坝的稳定性等成果.这些研究成果为该尾矿库的设计和安全生产管理提供了科学依据.至今该尾矿库已安全运行五年多,一切正常.     

王家坪尾矿库库水顶托对栗西尾矿库渗流稳定性的影响

王家坪尾矿库位于栗西尾矿库下游,其运行后将淹没栗西尾矿库初期坝,进而对栗西尾矿库形成顶托作用,显著影响栗西尾矿库坝体渗流稳定性。基于三维渗流有限元理论,研究拟定排渗方案下,不同库水顶托作用对栗西尾矿库地下水埋深的影响。研究表明,顶托作用对栗西尾矿库主坝体内浸润线埋深影响很小,但对初期坝内水位影响很大。本文研究为其他类似工程的建设提供了有益的借鉴。     

邢台煤矿水文地质模型研究

通过对水文地质条件的分析和处理,建立了邢台煤矿石炭系太原组大青灰岩含水层的水文地质物理模型.在此基础上,建立了大有含水层地下求渗流运动的数值模型.用内点法对模型进行了识别和求参,并对邢台并田-320m水平的疏干量和涌水量进行了预计.     

基于温度示踪法的堤坝渗漏探测研究

温度是地下水渗流的天然示踪剂。地层温度的分布在正常情况下是连续有规律的,温度是随地层深度的增加而增大。但在有地下水渗流的影响下,地层的温度分布会产生异常现象。通过采集钻孔中的温度数据,绘制温度曲线;根据温度的异常变化判断地层渗流的情况,如确定地层集中渗漏通道以及地下水的补给关系等信息。利用温度示踪法对西部某水电站进行了地下水探测分析;根据地层中温度的异常,探测出集中渗漏水是从水平排水条带汇集到坝后量水堰,由此提出了相应的处理措施。     

深埋隧洞渗流与应力耦合分析

富水区深埋隧洞工程,在建设过程中面临着与浅部隧洞明显不同的岩石力学问题,高水压力和高地应力是这类工程遇到的两大难题.地下水的渗流一方面对地下洞室的排水及周围地下水位有很大影响,另一方面地下水渗流对洞室围岩的力学、物理和化学性能产生影响.以有效应力原理为基础,应用渗透系数和孔隙度随体积应变改变而改变的动态演化模型,通过ABAQUS提供的接口,编制了用户子程序,从而实现了渗流与应力完全耦合,分析了渗流场与应力场的相互影响程度,为工程设计和施工提供了理论支撑.     

三维裂隙岩体渗流广义混合模型及其应用

了裂隙岩体渗流离散模型与等效连续模型的优缺点，提出裂隙单元与岩体单元交界面上水头连续面允许流量不连续的观点，通过裂隙单元和岩体产声望财矩阵的组装，建立了三维裂隙岩体渗流主昆合模型。     

水电站坝址渗流微观动态研究综述

从水电站坝址地下水水质与渗水析出物的形成、演变及其影响因素,以及水-岩相互作用地球化学模拟等方面对运行工况下水电站坝址渗流微观动态的研究进展进行综述,并对其中存在的问题进行探讨。指出需要进一步研究的方向包括:水质异常变化所具有的化学损伤效应;渗水析出物中微量元素的地球化学特性及其指示意义;考虑细观结构改变的液-固相间多组分反应-运移多尺度模型及其应用;水-岩(还包括工程材料)间相互作用地球化学模拟不确定性及其方法论。     

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.     

大坝坝基水质与渗流特征

运用水文地球化学原理,对坝基水质资料进行了分析,结果表明,坝基水化学场是坝基渗流场的重要组成部分,水的pH值、化学成分和化学类型的形成均受制于坝基地下水的径流条件,可依据水质的特征将坝基划分出不同的水文地质单元,即强径流带、缓径流带和孤立水体带。     

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。     

特殊地质条件下河床坝基防渗处理方法

采用传统方法对河床坝基进行防渗处理时,由于没有考虑到特殊地质条件,存在技术应用范围狭小的局限,因此提出一种基于GeoStudio的河床坝基防渗处理方法。选取某特殊地质条件下的河床,并对该地地质进行详细分析;根据分析结果,采用GeoStudio方法对河床的基础电性参数进行调查,对电阻率进行测试,掌握河床渗漏特殊地质介质的电性参数,得出关于河床坝基的数据;运用高密度电阻法对采集的河床坝基数据进行处理,最终根据上述步骤得出的结果,提出解决河床坝基渗漏防治措施。根据实验结果可知,所提方法对特殊地质条件下河床坝基渗漏情况分析结果和实际结果基本一致,并且运用所提方法对坝基进行防渗处理时,防渗程度在90%左右,说明所提方法防渗效果明显,能够为特殊地质河床坝基防渗工作提供有效的方法。