减压井机械淤堵机制与防治方法试验研究

探讨了长江堤防减压井由于设计、施工及运行环境等因素对其产生机械淤堵的影响,研究了不同渗流介质的渗透特性以及多种介质不同组合的综合特性。除传统试验外,自行研制了径向渗透试验模型装置,采用几种物理试验方式配合,对包括地层、反滤层、滤网和井管组成的整个减压井系统,以及径向的水流与几何条件进行模拟试验。通过对室内试验与现场测试成果的综合分析,对减压井机械淤堵机制和淤堵判定进行了归纳,针对实际水动力条件和运行模式,提出了减压井反滤系统防止机械淤堵的优化设计理念。

深基坑开挖中的降水设计问题

对位于沿海、沿江的大城市来说，深基坑开挖中的降水问题是一个很重要的问题。以往深基坑工程的失事，许多都与降水设计不当或不够重视有关。为此，本文在以往基坑降水研究的基础上，结合一些工程实例，对这个问题进行一些讨论。

减压井淤堵机理研究现状

介绍了堤防减压井和其他水利工程中采用排水孔、减压井以及供水井的运行和研究状况。对国内外减压井淤堵研究方法、研究内容和存在问题进行分析归纳,从中得出规律性的认识。

解析元素法用于老河口市城区地下水浸没影响的研究

为了解王甫洲电站建成后地下水可能对老河口市城区造成的浸没影响 ,采用解析元素法对该市区近 12km2范围的区域地下水问题进行了分析研究。对城区排渗方案的可行性和效果进行了定量计算及优化分析 ,得到了满意的结果。

九江长江干堤溃口段破坏机理及处理措施

根据现场调查、勘探和试验成果 ,分析了 1998年九江市堤防溃口段的破坏机理 ,用有限元法研究了不同因素对破坏所起的作用 ,提出了分析结论。并从堤防汛期和汛后的险情治理方面 。

南水北调中线工程总干渠渗流与蒸发损失研究

为了正确评价南水北调中线总干渠1000余km渠道的渗漏损失,找出产生渠道渗漏的主要影响因素以及控制这些影响的方法,进行了总干渠渗流输水损失分析研究。在开展国内外调研和全面分析南水北调已有地质资料的情况下,对南水北调中线总干渠进行分类,确定计算模型,选取适当参数,进行适当假定,采用有限元方法对总干渠输水损失进行了计算和合理性分析。计算结果表明:在采用全线衬砌情况下,衬砌完好时的渗漏量很小,渠系水利用系数很高;衬砌有一定破损时,渠道渗漏量与渠基渗透性关系密切;同时,还得出了3种破损率条件下的总干渠渗流、蒸发损失。

长江堤防某些土层组合的渗流特性试验

在对一些堤防进行现场勘查和险情资料收集的基础上,针对堤身和堤基的基本条件,对典型堤段现场取样开展了堤身及基础土体的渗流特性室内试验,并着重开展了一些针对不同土层组合的渗流特性试验,进行了堤身与基础土层的渗透稳定实验分析和汛期险情控制的研究。

大区域地下水系统综合性模型的开发

介绍了大型区域地下水系统综合性模型在美国和荷兰的开发过程、方式和经验 ,归纳了模型的功能特点 ,尤其是由于采用了AEM技术而具备的相邻区域模型可以连接、同一区域不同模型可以耦合以及模型可以局部细化等功能。结合中国水资源研究和管理的现状 ,呼吁在中国开展大型区域地下水系统综合性模型的开发工作。借鉴荷兰的经验 ,需要国家的资金投入 ,制定公益性的研究计划 ,由多部门、多学科交叉协作 ,且加上不同层次政府机构的贡献 。

堤基渗透变形扩展过程及悬挂式防渗墙控制作用的试验模拟

通过砂槽模型模拟了渗透变形发生和扩展过程 ,结果说明悬挂式防渗墙对渗透变形的发生条件影响很小 ,但对渗透变形的扩展及模型破坏的条件影响显著 ,一方面证实了悬挂式防渗墙渗流控制效果不显著这一已有的结论 。

堤防加固工程中防渗墙的防渗效果及应用条件研究

对于采用防渗墙作为加固工程措施的长江重要堤防典型条件 ,用与设计规范相对应的理论对渗流场进行模拟 ,分析悬挂式防渗墙的防渗效果和变化规律 ,半封闭式防渗墙在各种因素作用下防渗效果的变化规律 ,对全封闭式防渗墙指出了可能影响防渗效果的因素 ;对不同结构形式防渗墙的设计与应用原则进行了讨论 ;首次提出了悬挂式防渗墙设计的防渗墙贯入比 比降曲线法 ,以及半封闭式防渗墙设计的防渗依托层渗透性 比降曲线法、厚度 比降曲线法和B值

现代化堤防安全监测与预警系统模式研究

为了探讨建立长江堤防自动化监测和安全预警系统技术 ,以武汉市谌家矶地区堤防为试验基地 ,研制开发了分布式监测预警系统 .本文对该系统的结构、量测仪器、通讯方式、安全评价模型、系统软件及实现的功能等作了介绍 。

复合土工膜的试验技术和作用机理

综合分析了复合土工膜的特点和研究现状，对复合土工膜的材料特性提出了分解试验与整体试验综合进行的新颖研究方法，通过大量的分解与组合试验研究工作，得到了复合土工膜整体的力学、防渗特性与各种组合材料之间的关系，以及复合程度对整体特性的影响，研究了复合土工膜试验技术，提出了合理的试样宽度，解决了以往试验技术中一些模糊问题，分析了复合土工膜的受力和防渗作用机理。

堤防工程综合安全模型和风险评价体系研究及应用

为获得荆南长江干堤的安全特性,在层次分析法及模糊一致理论的基础上,考虑堤防工程水、土两相系材料的特点,建立了模糊综合评判系统结构模型。通过正态型模糊隶属函数,结合两种权值理论实现了对堤防工程的安全综合评判。在模糊综合评判结论的基础上,结合模式识别的间接方法,提出了广义多维加权模糊识别模型,实现了对典型堤身段的安全模式识别,并对模型指标体系作了敏感性分析。所得成果比较全面地反映了干堤在复杂运行条件下的综合安全特性,对指导工程现场管理与监测有现实意义。对于复杂堤防系统,模糊综合评判是实现全面风险分析的有效手段,而广义多维加权模糊识别模型可以为工程安全决策提供有力依据。

地层特性随机场插值方法应用研究

地质勘探中钻孔的数量常是有限的,钻孔以外未知的地质特性需要进行插值或推断。实践中一般假定两钻孔之间的地质特性为线性分布,用直线连接。线性连接方法简单,但精度难以保证。因此,有必要进一步研究简便且精度高的插值方法。对常用的空间插值数学方法作一简要评价,认为 Kriging 法更适用于地质特性随机场的插值。并尝试将 Kriging 法应用于南水北调穿黄工程砂土地基标准贯入击数及液化范围的空间插值,采用合适的变差函数以反映砂层的空间相关特性,由插值结果得到地基砂层标贯击数及液化范围的沿线分布,从而可以更好地了解地层特征的变化情况。

汉江遥堤电导率与土性参数相关关系试验研究

通过在汉江遥堤钻孔取样 ,直接进行试样的电导率和土质、含水量、干密度、孔隙比以及颗粒级配等土性参数测试 ,建立堤防材料的电导率与多种土性参数的相关关系 ,目的是为提高物探结果解读准确性提供试验和理论基础。研究结果表明 :电导率与黏粒含量、含水量和孔隙比呈正相关 ,与干密度呈反相关 。

可拆换过滤器减压井的应用研究

减压井作为一种渗流控制措施,在长江堤防中常用于降低承压含水层的水压力。然而,由于它在长江复杂的水文地质条件下间歇运行的特点,因此淤堵问题是一个普遍现象。对工程师来说,如何解决淤堵或延长减压井的使用寿命,是一个重要话题。根据以前对淤堵机理研究的经验,提出了一种新型可拆换过滤器减压井,其滤体在受到淤堵后可以进行更换,通过一系列的室内试验和现场试验对其进行了验证。结果表明,主要是粉细砂、粘粒、化学矿物质及细菌等沉积于多孔泡沫塑料滤体内,通过对滤体进行更换或清洗,延长了减压井的使用寿命。

堤防安全监测与预警系统的试验研究

为了探讨建立长江堤防自动化监测和安全预警系统技术 ,以武汉市谌家矶地区堤防为试验基地 ,研制开发了分布式监测预警系统。该系统为三级结构 ,即采集站、监控主站、远程信息中心。预警系统的关键技术问题包括 5个方面 :量测技术、信息自动采集技术、信息传输技术、安全评价模型和系统软件。在谌家矶堤防监测预警系统中 ,主要选用了渗压计和自动倾斜仪两种传感器 ,分别监测堤身堤基的孔隙水压力和堤坡的滑动位移 ;该系统采用分布式数据采集 ,谌家矶堤防设立了两个采集站 ,分别用以监测渗透安全和堤外坡滑塌为主。另外在预警系统设计和研制中 ,要建立针对堤防具体条件和运行环境的合理安全评价模型 ,本系统研究和建立了初步的以监测数据为基础的渗流安全评价模型和滑坡预测模型 ,在渗透评价确定性模型的基础上建立了渗流安全评价的概率模型等。该系统软件实现的主要功能包括采集、检测、控制、存储、计算处理、安全评价及预测、通信等 ,该系统软件灵活适用、功能齐全、很适合于堤防的监测与安全预警应用。经过一段时间运行考验 ,该系统有可靠的自动报警功能。

某堤防工程中防渗墙对地下水运动规律影响的初步分析

在 1998 年之后,长江堤防部分堤段采用了垂直防渗墙措施来处理堤身和堤基中存在的渗流隐患问题,但与此同时,也有人担心防渗墙实施后,会影响原有的江水与地下水之间补给排泄关系而带来新的环境问题。本文将以某实施了防渗墙的堤段为例,采用 GMS 软件中的 MODFLOW 计算模块模拟分析临江地层中地下水与江水的动态互动关系,并重点讨论了防渗墙实施后对这种关系的影响,分析结果认为,防渗墙实施后一般不会带来新的地下水环境问题。

堤防非饱和边坡稳定分析方法探讨

从非饱和土理论出发,对非饱和土的水 气转换、非饱和土的强度以及堤防稳定分析方法进行了初步探讨,重点探讨了非饱和土抗剪公式的简化问题,并在边坡稳定分析中引入了吸力对抗剪强度的影响,使常规的稳定分析程序更为合理。

三峡工程二期围堰渗流问题研究

总结了不同设计阶段、长达十几年的三峡工程二期围堰渗流问题研究成果。内容主要涉及围堰填料及堰基淤砂的渗透稳定性，围堰的渗流状态（有限元计算）分析及评价，不良工况下的渗流状态及对围堰渗透稳定的影响。研究成果表明，经过优化将要实施的二期围堰设计断面，渗透稳定是可以得到保证的。