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。     

病险水库防渗加固处理措施浅谈

影响大坝安全稳定的因素较多,尤以渗透破坏危害大。在对病险水库渗流破坏原因与处理技术发展介绍的基础上,探讨了土坝坝体、坝体心墙和基岩面的接触冲刷、基岩漏水的防渗方案以及以上几种防渗结构的连接方式。     

薄心墙坝除险加固设计渗流稳定分析

病险薄心墙坝渗流稳定问题已逐渐引起工程设计人员的重视,为对某薄心墙病险坝进行除险加固设计,文章采用岩土分析软件GEO-STUDIO中SEEP/W和SLOPE/W模块分析,对除险加固设计方案采用有限元法进行二维模拟,得到不同计算工况下浸润线位置、单宽渗流量和最危险滑动面,为大坝渗流稳定提供依据,为类似工程加固设计提供参考。     

云南省山区小型病险水库的安全隐患及除险加固措施

通过分析景洪市红跃水库病险特征,提出除险加固的措施。总结云南省山区小型病险水库在防洪安全、大坝渗流安全、结构安全及抗震安全等主要方面的病险特点,并提出病险的加固建议,对目前开展的病险水库除险加固工作有一定的指导意义。     

有限元法在平面定常渗流计算中的应用

平面定常渗流计算通常都要采用水力学和流体力学两种方法。前者仅能在特定的几种情况给出近似结果,而流体力学方法虽然严密、精确,能够给出任一点的渗流要素,但在复杂情况下,特别是在具有自由边界的非均质渗流场情现,也难以给出解答。1965年津克威茨(Zienkiewica)等首次发表应用有限元法求解拟调和方程,渗流计算有了新的发展。但由于实际问题的复杂性。使用该法计算仍有一定困难,有些问题尚待进一步研究。     

后坑垅水库大坝除险加固前后坝体渗流及稳定性分析

土石坝普遍存在坝体填筑不密实、清基不彻底等病险问题,导致大坝渗流和抗滑稳定不满足安全运行的要求.文章以江西省鄱阳县石坑垅水库为例,对除险加固前后大坝坝体渗流及坝坡稳定性进行计算和对比分析,为水库的施工和运营管理提供指导,为今后同类水库的除险加固提供借鉴.     

水库除险加固后土坝的渗流稳定分析

在病险水库除险加固工程中,经常需对加固后的建筑物进行安全复核。文章通过对某病险水库的渗流稳定分析,为水库大坝的加高培厚提供较为合理的构筑建议与措施。     

石坑垅水库大坝除险加固前后坝体渗流及稳定性分析

土石坝普遍存在坝体填筑不密实、清基不彻底等病险问题,导致大坝渗流和抗滑稳定不满足安全运行的要求。文章以江西省鄱阳县石坑垅水库为例,对除险加固前后大坝坝体渗流及坝坡稳定性进行计算和对比分析,为水库的施工和运营管理提供指导,为今后同类水库的除险加固提供借鉴。     

病险水库运行风险的复合不确定性分析

【目的】针对病险水库运行风险的量化问题,进行灰色-随机风险计算的复合不确定性分析方法研究。【方法】将病险水库运行中的复杂不确定性影响关系,简化处理为仅由灰色和随机不确定性构成,由此建立了病险水库运行风险的灰色-随机风险率计算方法,并通过对功能函数的确定,将灰色-随机风险概率转换成一般随机风险率,最后应用改进一次二阶矩法,实现对病险水库运行风险的复合不确定性分析与计算。【结果】所求得的风险值为一灰色区间,客观地反映了水库运行风险的不确定性。【结论】工程实例表明,所提出的复合不确定性分析,能较好地评价病险水库的运行风险。     

浅析尤溪县中小型水库大坝主要病险类型及除险加固工程措施

文章简要介绍了尤溪县中小型水库的病险现状,并以几座典型小型水库的病险处理为例,通过采取不同的工程措施和方法,治理取得良好效果,可供类似工程借鉴参考。     

改进阻力系数法与Autobank有限元分析在水闸渗流计算中的应用

长久以来,渗流问题一直是困扰水工建筑物持续健康发展的技术性难题。国内进行渗流计算应用较多的主要是改进阻力系数法及流网法,但对于边界条件较为复杂的闸基渗流区域,上述方法的计算过程通常较为繁杂。结合工程实例,采用改进阻力系数法和Autobank有限元分析法对水闸渗流问题进行了分析,结果表明这2种方法在闸基渗流计算问题上结果均较为可靠,同时Autobank有限元分析法较改进阻力系数法更加安全,在实践中采用Autobank有限元分析法更加准确、便捷。     

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。     

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.     

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。     

水利堤坝工程防渗加固探讨

在我国中小型水利水电枢纽工程经历着风雨的侵蚀,年久失修,许多工程存在着不同程度的病险问题,这些工程病险主要有以下几种:1、坝体、坝基滑坡、开裂;2、坝体、坝基多有渗漏、渗透破坏现象;3、工程建筑物老化失修,防洪能力明显降低.这些病险不仅造成水利水电枢纽工程不能正常运行,充分发挥其效益,而且还严重威胁到下游人民生命财产的安全,因此急需进行除险加固处理.     

裂隙含水层中地下水非线性井流问题研究

【目的】探讨裂隙含水层中地下水井流问题的精确计算方法,为裂隙含水层中地下水渗流的精确计算提供理论支持。【方法】建立了裂隙含水层中的地下水井流模型,就具有普遍性的Forchheimer非线性渗流规律,通过Boltzmann变换,对非线性渗流模型进行了求解。【结果】从理论上求解出了裂隙含水层中非线性渗流区域内渗流速度和水头降深的解析表达式,并通过引入无量纲时间、紊流因子和井流函数,对所求解析解进行了化简。【结论】揭示了裂隙含水层中非线性流的客观存在,建立了非线性渗流模型并进行了求解。     

基于有限元法的大坝渗流分析

通过渗流方程与热方程的对比分析发现,二者具有相似的理论基础、相似的微分方程及相似的定解条件,因此将ANSYS热分析模块应用于坝体渗流计算.于是论文应用ANSYS软件提供的APDL语言编写了计算程序,并针对具体算例进行渗流分析,确定浸润线的位置,与水利学分段法的计算结果比较,验证了该方法的准确性.     

有渗流地埋管传热模型及快速算法

考虑地下水渗流的地埋管传热模型能更精确地描述地埋管换热的实际工况，现有的考虑渗流的地埋管传热解析模型计算繁琐耗时.提出了计算速度更快的g-函数解析解，并利用该解析解进行模拟分析. 结果表明，新的解析解在保证合理计算精度的同时，计算速度有了显著提高，钻孔壁中点温度g-函数较积分平均温度g-函数计算值偏大. 在阶跃热流作用下，地下水渗流能显著改善地埋管换热工况. 多钻孔埋管布置方式对钻孔域温度场有较大影响.     

基于动态资料的孔喉半径计算方法及应用

孔喉半径是表征储层微观孔隙结构特征的重要参数,它决定了储层质量的好坏及开发潜力的大小.目前确定孔喉半径的方法主要是压汞法,但是压汞法无法模拟地层原油的实际流动状况,需转换到油层条件下才能使用.为此,从毛细管束渗流模型、等效渗流阻力原理出发,首次建立了基于产量、生产压差等动态资料的一维线性流动、二维平面径向流动下的孔喉半径计算方法.根据等效渗流阻力原理,建立了2种渗流状态下孔喉半径与孔隙度、渗透率及径向流供油半径的关系式,并利用该关系式检验了一维线性流动、二维平面径向流动下的孔喉半径计算方法,证明了新方法的可行性和可靠性.实际数据应用结果也表明,新的孔喉半径计算方法结果可靠,简单易行,便于现场应用.该方法得到的孔喉半径代表了油层中真实的流动状态,能够为微观孔隙结构研究、渗透率计算、开发效果评价提供可靠的参数.     

水利工程中防渗施工技术的探讨

某水库自建库以来,已运行40余年,坝基、坝肩存在渗漏带,大坝渗流性态不安全,严重威胁到水库的安全。当前适值中国病险水库除险加固工程施工高峰时期,本文结合此水库坝体混凝土防渗墙的施工情况,从防渗施工方案的确定与防渗墙施工质量控制要点方面探讨了水利工程中防渗施工技术。