基于ANSYS温度场的深厚覆盖层上闸坝防渗效果分析研究

建在强渗透性、结构较松散深厚覆盖层上的闸坝,坝基防渗是设计的重点及难点。运用ANSYS温度场来模拟计算渗流场,对深厚覆盖层上闸坝的防渗效果进行论证分析。对于水平透水性远大于垂直透水性覆盖层上的闸坝,垂直防渗为主、水平防渗和排水、反滤措施相结合的综合防渗方式的防渗效果是很好的,计算方法和结果可供水闸设计参考。     

牙根二级水电站坝区渗流场分析与渗控效应评价

牙根二级水电站坝址区河谷狭窄,岸坡陡峻,地质条件复杂。水库蓄水后,坝体、坝基及两岸绕坝渗流将成为影响工程安全和正常运行的重要因素之一。综合分析地形地貌、地质构造以及防渗排水方案的特点,建立坝区三维有限元模型,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),结合典型挡水坝段与坝区整体渗流场分析成果,研究了坝区渗流场分布特征,分析了排水孔幕间距以及碾压混凝土层间渗透性对渗流场的影响,并对防渗排水措施的渗流控制效率进行了评价,从而为工程建设提供合理的建议。研究表明,坝区渗流控制措施布置合理,防渗排水效果显著;排水孔幕的布置对坝基扬压力起控制性作用;碾压混凝土渗流特性的各向异性对大坝渗流自由面的性态有显著影响。     

砌石坝综合加固措施的渗流分析

针对铜鼓县大塅水库运行期存在的一系列安全问题,以6号非溢流砌石体坝段为研究对象,建立了该坝段除险加固前后的三维有限元模型,基于渗流场与温度场的相似性,利用ANSYS热分析模块,分别对运行工况和正常蓄水位工况下该坝段进行了渗流分析计算。结果表明:运行工况下加固后坝段的压力水头计算值与监测点的实测值吻合较好,数值模拟计算所得渗流场整体上能够较好的反映坝体和基岩的渗流场分布特征;正常蓄水位工况下,加固后的坝体自由面、压力水头和渗透压力均显著降低,坝体和防渗帷幕体的渗透坡降都较小;当设有衔接帷幕时,在坝基主帷幕与坝面防渗面板之间区域内水头值明显小于无衔接帷幕情况下该区域内的水头值。可以认为,新设的衔接帷幕能够将坝体防渗体与坝基防渗体有效连接,形成了一个完整封闭的防渗体系;综合加固措施的实施有效改善了坝体的渗流场状况,在防渗处理上能够取得预期的良好加固效果,同时,研究成果可为同类砌石坝工程渗流控制提供参考。     

渠道防渗抗冻新材料与新技术

渠道防渗技术是目前中国应用最广泛的节水工程技术措施。本文论述了渠道防渗技术发展现状，介绍了渠道防渗抗冻新材料与新技术，提出目前渠道防渗技术由单一防渗材料向复合防渗材料，由单一防渗结构形式向复合防渗结构形式发展，指出必须加强跨学科研究和跨行业合作，加大渠道防渗抗冻新材料与新技术的研究和推广应用力度。     

大坝防渗排水结构作用分析

根据某水库大坝地质资料及大坝防渗排水设计，利用有限元方法对大坝渗流进行分析，同时得到大坝渗漏量及渗流等值线分布，根据计算成果，可证明大坝防渗设计是合适的，可以保证水库工程发挥预期的拦蓄水量、防止渗漏的作用。     

蓄水对航电枢纽库区长防洪堤渗流场影响的数值模拟

为了评价某航电枢纽工程蓄水对库区右岸地下水渗流运动的影响,采用三维有限元渗流分析方法,对库区长防洪堤在天然工况与工程蓄水工况下的渗流场进行了计算与分析。计算结果表明,该防洪堤采取混凝土面板截断强透水覆盖层的防渗措施,具有良好的防渗效应,大幅减少了蓄水对堤防背水侧地下水抬升的影响。计算分析方法与成果可为其他涉水工程渗流问题分析提供参考。     

堤防渗流控制技术研究进展

综合起来,已有的堤防渗流控制研究主要集中在3个方面:垂直防渗技术的研究,探讨了悬挂式、半封闭式、全封闭式3种结构形式的防渗墙的防渗效果,影响防渗效果的主要因素;水平压盖技术的研究,主要分析了压盖宽度、厚度的确定问题;减压井技术的研究,探讨了减压井淤堵的原因及修复方法等问题。根据这3种堤防渗流控制措施对研究成果进行划分,作了系统的归纳和介绍,并对各类研究成果的合理性及应用情况进行了评价。最后,展望了堤防渗流控制研究的前景和发展方向。     

加宽堤防渗流与变形特征数值分析

为了解堤防加宽后渗流和变形特性,以典型加宽堤防为例,将黏性土和砂性土分别作为旧堤和新填筑堤身的材料类型,运用数值分析软件对常水位作用下的加宽堤防进行渗流和变形数值计算。结果表明,新旧堤身交界面处含水率等值线不连续,总水头等值线被交界面所排斥,含水率和总水头出现急剧降低;渗透坡降在交界面处和加宽堤防坡脚处出现显著变化;交界面处含水率、总水头和渗透坡降的变化率随着堤身高度的增加而增加;堤身最大沉降出现在新堤堤肩处,沉降量与临水侧水位高度有关系,堤基的竖向变形呈马鞍形,加宽堤防的横向变形呈现出旧堤和新堤分别向外侧移动的趋势。渗流场的变化是在河流水渗流作用下,由于加宽堤防新、旧填料性质差异所造成的;变形是在新填堤防的自重作用下,渗流场影响应力场而造成的。     

深厚覆盖层上面板堆石坝渗流敏感性分析

为研究防渗帷幕尺寸参数及坝基参数对大坝渗流的影响，以合理优化防渗系统的经济成本。以新疆某深厚覆盖层上面板堆石坝为例，通过自编程准三维渗流分析程序建立渗流模型；使用递进判别的敏感性分析方法，对防渗帷幕深度H、防渗帷幕厚度D、防渗帷幕渗透系数K_a、地基渗透系数K_b以及过渡区渗透系数K_c进行敏感性分析，确定各参数间的敏感性排序。实例分析表明，对单宽渗流量更敏感的参数为H、K_a、K_b，对防渗帷幕渗透坡降更敏感的参数为H、K_c。定量给出参数敏感性的显著性水平，提高敏感性分析的准确性和可靠性，可为深厚覆盖层上面板堆石坝渗流分析提供依据。     

高压隧洞岔管区围岩渗流特性研究

抽水蓄能电站是电网调控的重要手段,其引水发电系统多采用高压隧洞和地下厂房的开发形式。高压隧洞特别是岔管区围岩在高内水压作用下面临着水力劈裂、内水外渗等问题,对工程的安全和正常运行造成巨大威胁。针对阳江抽水蓄能电站,采用排水孔子结构、变分不等式和自适应罚函数相结合的方法(简称SVA方法),分析和研究高压隧洞岔管区渗流场分布特征以及运行期防渗排水措施对渗流场的影响,并对主要结构面的渗透稳定性进行了评价。计算结果表明:在设计方案的防渗排水措施下,高压隧洞的内水外渗量得到了有效控制(约为22.2L/s),钢衬外水压力显著降低,主要结构面的渗透坡降在允许范围内,因此该设计方案是合理、有效的。     

山区河道生态防洪堤关键问题及对策

根据山区河道的特点,探讨修筑生态防洪堤时的堤线布置、堤型选择、渗流及渗透稳定、河岸边坡整体稳定安全如何与堤防护岸的生态性有机结合等关键问题,结合充分利用当地材料修筑的生态防洪堤典型结构设计方案,提出了相应对策。     

ISS土壤固化剂在渠道防渗中的试验研究

利用电离子土壤固化剂(Ionic Soil Stabilizer，简称ISS)、石灰和砂加固湛江市志满水库的含砂高液限粉土(MHS)，通过试验得出最优配合比。ISS加固土具有强度高、水稳定性好、抗渗透能力强等优点，它既是气硬性材料，又是水硬性材料。ISS加固土渠拌法施工比厂拌法施工简便，可就地取材、具有良好的性能价格比。     

将复合式土工薄膜用作坝上游的防渗铺盖

水利工程中,坝上游的河床变化会破坏坝的防渗铺盖,致使工程出现险情。处理中经方案选择比较,最后选定为复合式土工薄膜防渗进行修复加固。土工薄膜设计选用150m/m~2 聚氯乙烯无纺土工织物,上热喷 0.3mm聚乙烯薄膜做成单面复合式土工薄膜,要求幅宽1.5m,喷膜均匀。无孔洞,粘合率50％以上。防渗体的结构设计充分考虑满足坝的防渗要求,严格施工。     

咸宁市牛鼻潭拦河水闸除险加固防渗设计

牛鼻潭拦河水闸运行多年,工程存在严重损坏,下游和两岸发生严重的渗流现象。为了继续发挥水闸的经济效益,需对水闸进行除险加固及防渗处理。本次防渗设计在原建工程的基础上,结合工程最新勘察地质资料,对闸室段基础采取灌浆帷幕防渗;拦河水闸两岸分别开挖素填土层和砂卵石层,回填粘土,形成截渗堤,并在左岸进行闸肩充填灌浆处理。采用改进阻力系数法对水闸防渗效果的分析表明,防渗措施降低了闸室的渗流和闸肩的绕流,保证了防渗系统的完整性和可靠性。     

灌浆技术在农业水利工程堤坝防渗施工中的应用研究

堤坝工程是农业水利工程的重要项目，其在蓄水调水、防洪抗旱中起着至关重要的作用。可是堤坝工程在实施和利用中，也会存在着各种问题，最常见的问题就是堤坝渗漏。对堤坝的防渗加固，一直都是农业水利工程中的重点工作。常用的加固防渗措施有灌浆技术和防渗墙技术，通过对该技术的应用使得我国的堤坝防渗施工技术得到了极大的改善和提升，有效减少了堤坝渗漏隐患对人民生活的影响。     

ZM系列渠道防渗减压阀的研究和应用

挖方或傍山衬砌的渠道,往往因地下水的挤压使渠底板开裂、鼓泡掉块、翻倒等。为保证渠道稳定,湖南省水科所研制出 ZM 系列渠道防渗减压阀.其基本构造为:在聚氯乙烯硬塑管模内,装入单向排水的逆止阀,管的两端用土工织物封盖。其性能良好,适用范围广,能有效地排除地下水压力对防渗层的破坏,而渠内过水时水流不外渗。     

块石戗堤先行进占施工的土石围堰稳定性研究

对于内侧采用含砾黏土、外侧采用块石戗堤的土石围堰结构,为研究其进占方法对围堰稳定性的影响,以邕宁水利枢纽一期枯水土石围堰为工程背景,首先提出了"块石戗堤先行,含砾黏土跟进"的施工方案,根据块石及含砾黏土边坡和跟进距离的几何关系确定了含砾黏土侵入距离的计算公式;其次,基于流固耦合理论,研究了不同基坑排水速度时,渗流场和应力场耦合作用下围堰的工作状态,利用有限元分析软件ABAQUS结合有限元强度折减法,对含砾黏土侵入块石戗堤底部时形成的围堰进行了计算,分析了围堰的整体变形、剪切破坏及失稳特征。结果表明:随折减系数增大,塑性区从外侧堰底开始发育并逐渐形成贯通区,最大变形值出现在外侧堰底;含砾黏土跟进距离大于等于临界值16.22 m时,跟进距离的选取对堰坡稳定性的影响较小,而跟进距离小于16.22 m时,含砾黏土侵入块石戗堤底部数量过多,导致外侧堰体抗滑稳定承载力下降,围堰稳定性受到威胁。为保证围堰的安全稳定,建议将含砾黏土跟进距离控制在17 m左右。     

浅析渠道防渗工程中的几个问题

渠道防渗是输水和灌溉工程中节水的关键内容之一。本文分析了渠道防渗材料、防渗结构和防冻方面出现的问题，并提出了解决途径和措施。