利用河流选择性冲刷原理下降黄河悬河——加压液化输沙专利简介

以治理黄河悬河为例,简要介绍了加压液化输沙专利技术,由传统的水流拖曳力从河床表层起动泥沙颗粒输沙,转变为人工深层渗透幕墙式液化整体向上起动泥沙的创新思路,利用河流选择性冲刷原理,以及具有的独特性能、可行性和经济性,并对应用前景进行了预测.该技术可广泛应用于水库库区和库尾、河口和港口、湖泊等的淤积物清淤,也可以用于险工河段的防洪导溜抢险等领域.     

基于有限差分计算的某水库大坝渗流场稳定性分析

为了对云南某水库大坝渗流稳定性进行评价分析,运用基于有限差分原理的Visual Modflow软件进行渗流场数值模拟。结果得出,坝体内部浸润线较低,稳定性较好;下伏地层二叠系灰岩岩溶裂隙发育,渗流速度较大,最大渗流速度出现在坝体上游坡脚处。此外,该坝体两侧后坝脚,沿管壁均有较集中的渗水点,说明坝体土与管壁的接缝处理较差,在长期渗水或在高水位情况下,将会进一步加剧接缝的扩大发展趋势,易导致管壁周边土体产生接触冲刷型的渗透破坏现象,进而影响水库运行及坝体稳定。针对所出现的问题,提出2点建议:一是增加坝基填土的厚度,防止库水过多渗入下伏地层,最大程度避免土体液化现象出现;二是严格监测二叠系灰岩地层中的岩溶现象,一旦出现较大规模的溶洞,应及时进行灌浆处理,以防地基出现坍塌下沉,从而威胁大坝的安全。     

汉江城固段防洪河堤渗透机理与防治方案研究

根据汉江城固段堤防工程土料室内试验资料与河堤、堤基土料分布,运用渗流理论和有限元法,通过多方案计算分析,研究了该段粉沙土河堤发生渗透破坏的机理,分析了1998年"8·20"洪水造成河堤背水坡脚和附近农田内发生渗透破坏的主要原因,提出了防治渗透破坏的工程措施。     

病险水库的除险加固

1．水库堤坝破坏的类型及成因 坝体的病害一般表现在渗透破坏和变形破坏。坝基下的渗透水流,使岩土体中的某些颗粒移动或颗粒成分、结构发生改变的现象称为渗透变形或渗透破坏。变形破坏是由于渗流作用下,抗剪强度降低,某些部位产生不均匀变形、裂缝、下滑、产生变形,     

基于Geo-studio心墙内高渗透区渗透特性研究

黏土心墙土石坝是我国应用最广泛坝型之一,其优点是适应地基变形能力较强、对地质条件要求较低、就地取材、造价低等。土石坝因自身构造特点存在渗流问题,渗透破坏是诱发土石坝失稳破坏的主要原因。心墙作为防渗体会因质量问题或施工不当等易出现高渗透区域,促使坝体发生渗透破坏,威胁坝体安全。以黑龙江省通河县二甲沟水库的黏土心墙土石坝为研究对象,采用二维有限元数值模拟技术和大数据统计分析方法,研究高渗透区域心墙对土石坝渗流场的影响。结果表明,高渗透区域显著提高坝体渗漏速率及渗漏量,提高心墙出逸点高程,增加局部孔隙水压力,影响心墙右侧（下游）渗流场。随着高渗透区域位置升高,坝体渗漏量逐步减少,心墙出逸点高程逐渐降低,孔隙水压力升高区域逐渐扩大,加剧对单宽渗漏量及心墙出逸点高程影响。高渗透区位置处于距坝基2、7、12和17 m时,引发区域内孔压偏高18%、50%、60%以及90%以上。当高渗透区域渗透系数增加时,位于中位高渗透区域的土体孔隙水压力偏高区域有缩小趋势。研究结果可为未来依据大坝监测数据作渗流反演分析及动态安全监控和评估提供参考,保证大坝在整个生命周期中具有连续性控制,提高坝体安全性。     

复杂流动下泥沙起动概率的图像测量

提出了一种适合于复杂流动下泥沙起动概率的测量方法--图像测量法.该方法对床面上砂颗粒的运动图像进行采集,根据采集到的图像采用互相关算法计算出砂颗粒的运动速度,由砂颗粒运动速度得到泥沙的起动概率.采用该方法测量了槽道流动及后台阶流动2种情况下床面泥沙的起动概率.在槽道流动下,床面泥沙的起动概率随着床面剪应力的增大而增大.由本文测量方法得到的临界起动剪应力与希尔兹曲线所得到的结果相一致.在后台阶流动下,测量结果表明,再附点附近处泥沙的起动概率最大.这一结果能够解释在后台阶下游床面局部冲刷实验中发现的再附点附近冲刷最为严重的现象.     

PP织物袋对渗透破坏的影响

渗透破坏是淤地坝最常见的一种破坏方式,为探究PP织物袋对渗透破坏的影响,给病险坝的除险加固提供理论依据,模拟陕北靖边地区的筑坝土料(粉砂质壤土)在渗流作用下的渗透破坏现象及过程,并用PP织物袋装填原状土作为反滤体对比其对原土坝渗透历时、浸润线的影响。结果表明,随着渗透破坏的发生,2个坝体内各个部位的水位高度逐渐增加到一定数值后达到稳定,即当前区域土体达到饱和,坝体内水位高度从坝前向坝后总体呈降低趋势;PP织物袋装填原状土作为反滤体不仅可以减缓坝体内各个部位水位升高的速率,而且可以降低最大水位高度,从而降低坝体浸润线,减缓渗透破坏现象的发生。     

土工膜防渗工程的渗流计算探讨

土工膜是一种新型防渗材料,在渠道、堤防、水库等防渗工程中已经得到了广泛的应用,但关于土工膜防渗工程的渗流计算方面还有待研究。基于土工膜的渗流机理,将发生在土工膜中的渗流分为土工膜本身渗透和土工膜缺陷渗漏两类,分别进行分析。根据原型观测资料进行反演,从平均意义上对土工膜的渗流系数进行取值,可以从宏观上解决土工膜缺陷难以确定的问题。最后分析了等效土体法进行土工膜防渗土石坝渗流计算的误差来源,指出在实际计算时,需要进行相应的误差分析。     

边坡侵蚀的理论分析

自然边坡侵蚀在世界各地随处可见 ,然而对自然边坡的侵蚀过程缺乏相关的理论研究 ,包括面蚀、渗透破坏和渠道冲刷。冲刷破坏是由于对土体的切割引起的 ,它与季节性融冻深度密切相关 ,因为融冻状态下 ,土壤的抗剪强度较低 ,水跃发生在渠坡下游 ,土体切割会加速边坡侵蚀进程 ,渗流将引起严重的深层破坏。这些主要受土壤性质和作用在坡面上的附加荷载的影响。最大渗流通常发生在融雪季节 ,研究边坡浸蚀破坏的机理将有助于城市、乡村和保护区的水管理     

柏林水库渗流安全评价及渗流稳定性分析

柏林水库位于毛毛雪山脚下的庄浪河一级支流柏林沟出山口处,是天祝县华藏寺镇重要的灌溉及调蓄水库。在正常高水位、设计洪水位和校核洪水位三种计算工况下对柏林水库进行了渗流安全评价,结果表明:坝体浸润线均从排水棱体中出逸,下游坝壳代料最大出逸坡降为0.27,小于坝体填土允许出逸比降0.35,渗透坡降为2.88,说明该坝不会产生渗透破坏,渗流稳定。针对柏林水库目前存在的问题,提出了相应的运行管理和除险加固建议,为柏林水库安全运行提供支撑。     

有限元法在土坝浸润线计算中的应用

 对病险土石坝进行病害诊断及治理,确定坝体浸润线位置是关键,常用的计算浸润线的方法有实测方法和水力学计算法,但这两种方法在实际工作中往往受到一定条件的制约。渗流有限元计算方法的出现,为土石坝浸润线的确定提供了理想的计算手段。以马房水库大坝为例,通过计算、比较,渗流有限元计算方法确定的浸润线成果可靠性较高,可以为大坝稳定性分析提供依据。     

渗流场对麻崖子隧道开挖影响数值分析

隧道开挖改变了原岩应力场和地下水渗流场的分布,渗流场的改变会引起围岩应力场的改变,而围岩应力又会反过来影响岩体的结构,改变岩体的渗流特性.渗流场和应力场的相互作用,使围岩稳定性降低,严重时会造成围岩坍塌等灾害性事故.本研究根据工程实际对麻崖子隧道进行了考虑渗流效应下的开挖分析.结果表明:研究得到了隧道开挖后围岩应力场、孔隙水压力、位移场的分布情况,并给出了相应的施工建议.鉴于隧道设计施工过程中考虑渗流效应是有必要的,故模拟结果对于山岭富水地区隧道设计、施工及防排水设计有一定的指导意义.     

农田灌溉中的渠道防渗施工技术

渠道防渗工程是有效降低渠道输水损失,节约用水,高效利用水资源,以延长渠道防渗工程的寿命,提高渠道防渗工程使用效果。     

ANSYS有限元生死单元技术在砼面板堆石坝渗流计算中的研究与应用

在渗流基本理论和控制方程的基础上,建立面板堆石坝有限元渗流计算数学模型,并利用渗流场和温度场的相似性,通过大型有限元计算软件ANSYS,采用生死单元技术,"杀死"浸润线上部的单元,"激活"处于浸润线下部的单元,施加相应的边界条件,对坝体渗流问题进行仿真模拟计算,求得面板堆石坝的浸润线和坝体内渗流流速.工程实例计算结果表明:该方法计算精度满足工程要求,且方法简便,成果直观.     

裂缝密集型面板渗流的等效准连续介质模型

基于等宽缝隙稳定流的运动规律,首先建立了单一面板裂缝的渗流模型,在此基础上建立了裂缝密集型面板渗流的等效准连续介质模型。结果表明,对裂缝密集型面板按等效准连续介质模型进行模拟,可以获得较为准确的坝体渗流计算结果,且该模型具有有限元网格剖分简单、计算效率高等优点,是一种较为准确实用的面板渗流计算模型。     

论农田灌溉中渠道防渗的施工技术

目前在水利工程建设中经常会使用到渠道,其防渗性能较强,这确保了灌溉的有效防渗,加强了农田灌溉的持久性.基于此,本文主要对农田灌溉中渠道防渗的施工技术进行了探讨.     

AutoBank软件在土坝渗流稳定计算中的应用

土坝渗流问题是引起土坝破坏的主要原因之一。利用AutoBank软件先进的有限元技术,对土坝进行渗流分析,并采用全自动网格划分技术,通过迭代算法计算自由水面位置(浸润线),解决了土坝渗流稳定问题的求解,为水利水电工程技术人员计算土坝渗流问题提供了极大的便利。     

宁夏引黄灌区骨干渠道衬砌防渗抗冻技术

宁夏引黄灌区是全国大型灌区之一,在灌区内部水资源的优化配置中,渠道衬砌是减少输水过程损失的重点之一。渠道的村砌防渗、抗冻胀及运行管理等成为水利工程建设中的难点、焦点问题,也直接关系到工程效益的发挥,通过对骨干渠道衬砌防渗抗冻胀工程技术措施,断面结构选择,特殊材料应用,施工质量控制及工程管理措施进行分析与探讨,对引黄灌区今后的节水改造工程建设具有现实意义．     

隔离球隔离效果分析和新型隔离器的设计

为了降低成品油管道的造价,减少混油罐的投资,提高经营效益,就必须减少混油量。降低混油量的方法主要是使用隔离球。由于隔离球易被管内壁磨损,使隔离球的直径以及隔离球与管内壁间接触环的大小都随管道的长度而发生变化;隔离球与管内壁间的摩擦力使球的前后存在一个压差,在压差作用下,再加上油品粘性和管内腐蚀凹坑的影响,产生了通过隔离球与管内壁缝隙的超前渗流和落后渗流,形成混油。而它们的差值又导致了隔离球的运行速度与油流平均速度不一致,进一步加大了混油量,使现用的隔离球很难达到满意的隔离效果。新型隔离器设计了简单的接触环宽度调节结构,使其基本保持一个定值。另外还设计了超前渗流负补偿机构,使超前渗流基本等于落后渗流。采用上述二项新措施后,能最大限度地减少超前渗流量,最大限度地使隔离器的运行速度与油流平均流速相一致,从而最大限度地提高隔离效果,降低混油量。     

沙河灌区续建配套与节水改造项目实施效果后评价

通过搞好灌区节水工程建设,推广渠道衬砌和防渗等技术,整治病险工程,对渠系建筑物及量水设施全面配套,实现了节水增效。通过节水改造项目的实施,使供水方向发生了转变。