初始水位对富水破碎岩洞段围岩稳定的影响研究

富水断层破碎带地下洞室工程施工中,受地下水流固耦合作用极易发生大变形、塌方、突泥涌水等安全事故,对富水破碎岩洞段围岩稳定的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。文中以轿顶子电站发电引水隧洞开挖工程为例,利用数值模拟的方法对不同初始地下水水位对隧洞开挖后围岩稳定的影响展开研究,并获得相应的变化规律,可以为理论研究和工程设计提供支持。

地下水流三维数值模拟中弱透水层初始水位的推求方法分析

弱透水层初始水位对地下水流三维数值模拟模型的计算结果有较大的影响,并且这种影响在模型运行的初始阶段表现最为明显。取上下相邻含水层水位平均值或以稳定流模拟结果作为弱透水层初始水位的方法可以在一定程度上减小赋值误差。

大连水师营地下水初始水位的计算及地下水流场的预测

利用对偏微分方程逆问题的数值求解，给出了由一组抽水井实测水位值计算地下水初始水位以及由二级抽水井实测水位值估算总补给量的方法。在此基础上建立了对地下水流场进行预测的数值方法。并对水师营地下水流场进行了预测，其预测结果与实测值基本吻合。此方法可在类似地下水资源评估和地下水流场计算中推广应用。

龙羊峡水库初始水位和出库流量的相关影响分析

本文结合黄河上游梯级水库联合调度的特点和龙羊峡、刘家峡水库防凌运行方式,综合考虑黄河上游梯级发电量和青海电网电量平衡,建立了黄河干流上游梯级水库防凌优化调度模型,对龙羊峡水库初始水位和出库流量的控制策略相关问题进行了定量影响分析,并采用自优化模拟技术对模型求解。通过实例验算,证明该模型是可行的,分析结果对龙羊峡水库调度运行具有一定的参考价值。

揭露两个含水层混合井初始混合水位形成机理研究

混合井水位形成机理基础理论研究具有重要的理论意义和广泛的现实意义。为了研究混合井初始混合水位形成机理,以完整揭露两个含水层的地面抽水钻孔为例,通过公式推导获得了混合井初始混合水位计算公式。在高家堡矿井T1、T2钻孔中进行了现场应用,计算T1钻孔洛河组全段地下水位为+927.399 0 m,T2钻孔洛河组中段地下水位为+926.236 2 m和+928.262 5 m。实测T1钻孔洛河组全段地下水位为+927.74m,与计算值接近;计算的T2钻孔洛河组中段地下水位显著高于该钻孔实测洛河组上段水位(+925.99 m),符合实际情况。通过对比分析,验证了初始混合水位计算结果的准确性和计算公式的正确性。

软土地层旋挖灌注桩孔壁质量影响因素研究

为了提高旋挖灌注桩的整体稳定性,降低因基础问题导致的工程事故风险,依托珙县金河灵秀生态城景观工程项目,采用数值模拟方法对不同孔深、孔径、初始地下水位以及泥浆重度对软土地层旋挖灌注桩孔壁侧向变形及安全系数的影响开展研究。结果表明,随着孔径和孔深的增加,孔壁安全系数降低,孔壁不同深度土体的侧向变形逐渐增大,随着初始地下水位埋深的增加和泥浆重度的增大,孔壁安全系数提升,孔壁不同深度土体的侧向变形减小。

利用DEM作为辅助信息推定大区域地下水初始流场

由于大区域地下水位实测资料比较少,信息不足,影响水位空间分布的推定精度,因此,充分利用辅助信息弥补大区域实测水位信息不足,提高地下水位的推定精度十分必要。本文提出了利用DEM(数字地形模型)中的地形标高作为辅助信息修正地下水位趋势面的RK(ResidualKriging)法,并将此方法运用到华北平原滏阳河平原区。推定地下水位空间分布的过程中,利用DEM信息的趋势方程,复相关系数较高,残差值范围小、更好的满足正态分布要求。对推定的水位结果进行分析:单个验证点的地形、位置对趋势方程的影响很大,但验证点的三种平均误差则表明,利用DEM信息的修正RK法得到的推定结果误差较小,且三类方程采用一次趋势面效果更佳。

三峡水库不同下泄流量香溪河水动力特性与水华的响应

通过对2008-2010年三峡水库主要泄水过程香溪河水动力和水华的时空动态特征进行统计分析,建立了香溪河库湾水动力与水华的响应式,当水深5m时,以对数方式进行拟合香溪河流速与chl-a浓度效果较好,故选用y=-11.711ln(x)-7.754为香溪河流速大小与chl-a浓度的响应关系式,综合考虑拟合结果和香溪河库湾水华的藻类组成,保守取定控制水华爆发的临界流速为0.04m/s。通过CE-QUAL-W2对三峡水库主要泄水期初始水位165m时的日泄水调度工况进行模拟。结果表明,水库干流水体基本以中层异重流倒灌进入香溪河库湾,上游来流则主要从底部和表层流出库湾。库湾河口附近XX00表层流速达到抑制水华发生的临界流速0.04m/s。工况3中水位日降幅最大达到2.24m/d时库湾表层流速显著大于其他2种工况,XX00、XX03、XX04和XX07表层流速均达到抑制水华发生的临界流速。因此,初始水位165m时进行日调节泄水调度时抑制典型支流库湾水华的效果可能较好。

白莲崖水电站过渡过程数值计算

利用数学模型 ,对白莲崖水电站引水系统过渡过程进行了计算 分别分析了不同的气室初始水位及气室横断面积对引水系统水力特性的影响 ,表明气室初始水位对管道压力有较大的影响 ,水位越低 ,其缓解压力波传播的作用越明显 ;增加气室横断面积 。

外部降雨条件和内部瞬态承压水作用对堆积层滑坡的影响分析和数值模拟

[目的]分析瞬态承压水的发育特征,为该类滑坡的预防和治理提供科学借鉴。[方法]以浙江省丽水市松阳县范山头滑坡为例,对其松散堆积体边坡内部的瞬态承压水的作用机理进行模拟和研究,通过分析滑坡区域的地质背景条件、水文地质条件、变形破坏特征,并与降雨数据进行对比,采用GeoStudio数值模拟软件对不同的降雨条件和坡体初始水位进行模拟。[结果]当滑坡体存在渗透性差异很大的不同岩土层时,强降雨作用或者较高的初始水位会促进瞬态承压水的出现和发展,降低边坡的稳定性。[结论]外部降雨和瞬态承压水的产生和发展对堆积层滑坡的产生有重要的影响作用,降低了坡体的稳定性,促进了滑坡的出现。

降雨入渗路基湿度场演变规律

为研究受地下水位高度差异的影响降雨入渗路基湿度场的分布与变化状态,基于饱和-非饱和土渗流理论,构建了5种具备不同初始地下水位的路基数值试验模型.通过分析两种降雨强度情况下的试验结果,总结了湿度场变化的主要规律,并阐述其根本机理.结果表明:降雨雨强越大,地下水受到扰动抬升越显著,路基层位越低,其湿度和扰动区扩距受地下水影响越显著;随着初始水位降低,路堤湿度极差的增幅呈二次曲线增大并至稳定值,扰动区水平扩距呈二次曲线减小并至稳定值;工况一定,则对应存在一个平衡水位线,当初始水位在其之下时,对路基湿度演变影响甚微,反之,随着初始水位的增高,路基湿度增幅呈对数递增.处于平衡水位之上时,初始地下水位高度对降雨入渗路基引发湿度场的分布与变化状态影响显著.

连续降雨条件下粗粒土路堤边坡安全系数变化规律

结合工程实际情况及当地气象资料,采用饱和-非饱和渗流理论,对广西六河高速公路某路堤边坡安全系数变化规律进行数值模拟,研究边坡在连续降雨条件下的稳定性,以此来指导路堤边坡坡比设计。研究结果表明,降雨入渗引起路堤边坡坡面以下水位线大幅上升,而对路堤中部地下水位线影响较小;边坡安全系数受边坡坡比、初始地下水位线等因素的影响,在连续降雨条件下,路堤边坡安全系数随边坡坡比的增大而减小,随初始水位线的下降而增大。在进行不同地区的路堤边坡坡比设计时,应结合当地初始地下水位线及实际降雨情况,选择合适的边坡坡比。

真空预压排水板有效真空压力变化规律

针对竖向排水板中有效真空压力分布模式存在的争议,基于流体力学相关理论对真空度和负压概念加以分析,指出排水板中孔隙水压力的变化量便是有效真空压力大小。通过计算排水板中孔隙水的总势能,并利用水具有趋向于更低能量状态的趋势原理,分析了孔隙水的运动机制及流动全过程,进而得到有效真空压力变化规律。研究表明,排水板中有效真空压力变化规律与初始地下水位、膜下真空度及排水板变形量紧密相关;有效真空压力的简化分布模式为折线形,转折点在与初始地下水位线交汇处;在地下水位线以上时,有效真空压力变化大,衰减梯度达10 k Pam;在地下水位线以下时,有效真空压力基本保持不变;排水板变形量越大,排水阻力越大,如果出现折管现象,可能导致膜下真空压力无法向下传递。

软土地区某深基坑工程降水试验研究

采用单井试验方法,通过抽一口井观测另一口井的水位降深以及水位恢复情况。分析数据,确定承压含水层的初始水位和水文地质参数、降压井单井出水量并检验降水效果,看是否能够满足设计最大降深的要求,从而为实际施工和设计提供科学准确的依据。

比拟法联合方程求解矿坑涌水量的应用

比拟法在矿坑涌水量预测中是经常应用的方法,在计算时通常都是找到某一个时期内相对稳定的地下水位,作为下一阶段预测的初始水位,若遇到初始水位不能确定的情况时,可尝试采用比拟法联合方程来求解。在南洺河铁矿水文地质研究项目中首次尝试采用了该方法,其计算结果与数值法计算结果相近,进一步验证了该计算方法的思路是正确的,在矿山水文地质研究工作中值得应用和推广。

基坑开挖及降水对周边地铁隧道变形的影响分析

为研究基坑开挖及降水对既有地铁隧道变形的影响。基于深圳前海某基坑项目,考虑基坑开挖及降水情况,结合修正的摩尔-库伦本构模型,利用MIDAS GTS NX软件建立基坑三维有限元模型和二维有限元模型,分析了基坑开挖及是否考虑降水对基坑支护结构变形的影响并与现场基坑支护结构的监测结果进行了对比,并分析了基坑开挖及降水对周边地铁隧道变形的影响,以及不同初始地下水水位(降水深度)对地铁隧道变形的影响。结果表明:基坑开挖时,考虑降水会增加基坑支护结构地连墙的变形,支护墙位移增加约4 mm,不能忽略降水情况;在基坑开挖及降水条件下,周边地铁隧道水平方向的变形呈“横蛋状”,隧道竖向方向的变形呈整体下降趋势;当地下水水位埋深小于0.3倍的开挖深度时,地下水渗流对基坑变形的影响显著,当初始地下水水位埋深大于0.5倍的开挖深度时,地下水水位对基坑工程的影响相对减弱。