考虑气体的渗流应力耦合模型在黄壁庄水库中的应用

目前建立的多孔介质耦合模型通常认为气体是不可压缩的,无法描述气体的输运过程,无法反映气体对水体入渗和固体变形的影响。为了描述多孔介质中固液气三相的渗流应力耦合过程,基于多孔介质理论和有效应力原理,提出了一种耦合了改进守恒水平集(ICLS)方法并考虑气体可压缩性的固液气三相渗流应力耦合模型。将该方法应用于黄壁庄水库坝前冒泡现象的渗流应力耦合分析中,模拟了水位骤升后,固体变形、水体入渗和气体运移过程,及其耦合效应。计算结果表明,该方法能够简单直观的描述水气两相的运移过程及渗流应力耦合过程,且模拟结果与实际观测结果基本一致。

黄壁庄reservoir防渗工程对滹沱河冲洪积扇地下水环境影响初步分析

黄壁庄水库位于石家庄西北的黄壁庄村附近的黄壁庄村滹沱河干流上,是以防洪为主,兼顾城市用水、灌溉、发电等综合利用的大型水利枢纽工程。介绍了黄壁庄水库的基本情况,并对其地质环境概况进行了论述,从影响深度、影响范围、影响水量、地下水位持续下降的原因等几个方面详细地分析了水库防渗工程对滹沱河冲洪积扇地下水环境的影响。

岗南、黄壁庄两水库水量特性分析

黄壁庄水库、岗南水库是位于滹沱河上的两座大型水库,担负着为河北省省会石家庄城市用水、西柏坡电厂用水和有关灌区的农业用水任务。通过分析1980—2004年资料,得出两水库的入库水量来源和出库水量分配情况,同时根据水库蓄变量推求两水库的蒸发、渗漏损失量。

黄壁庄水库入库径流变化及原因分析

黄壁庄水库自1958年兴建以来,在工农业生产中发挥着重要作用,具有重要的经济效益和环境效益。但是近半个世纪以来水库的径流发生了很大的变化。通过采用Mann-Kendall趋势检验法和滑动t-检验法,分析了1917年以来径流的变化趋势和突变年份,并对径流变化的原因进行了研究。结果发现:建库前径流量多年平均值为23.32亿m3,且有逐年上升的趋势;建库后径流量明显下降,多年平均值仅有原来的一半。径流系数也呈波动下降趋势,且趋势显著。径流量在1938年、1947年、1964年、1967年、1979年和1996年发生突变,多数与暴雨的发生有关。降雨是影响径流变化的主要因素,同时气温升高和植被指数增加对径流存在负向影响。

黄壁庄水库除险加固工程副坝塌坑机理研究

黄壁庄水库除险加固工程副坝混凝土防渗墙施工过程中,发生过7次规模巨大的塌坑事件,为此,对塌坑机理进行了定性分析,总结得出基岩中存在溶蚀性等裂隙通道、泥浆漏失及存在易失稳砂层是发生塌坑的3个基本要素,砂层漏失形成塌落空洞(渐进发展过程)、塌落空洞致使地面塌陷(短时间完成)是塌坑形成的2个基本环节。采用力学解析方法,对砂层漏失形成塌落空洞的机理进行了分析,并对砂层塌落的渐进发展过程进行了讨论。采用大变形数值分析方法,通过在砂层中设置塌落空洞,模拟塌落空洞导致地面塌陷的过程。

基于ANSYS/APDL语言的黄壁庄水库土坝渗流稳定分析

根据基本方程及定解条件的比较分析,将 ANSYS 软件的温度场分析功能应用于渗流场的分析,利用 APDL 语言实现了渗流参数化建模,采用死活单元技术,通过迭代算法计算浸润线位置,解决了黄壁庄水库土坝渗流稳定问题的求解,为今后该大坝的工程管理及安全提供了理论依据。

黄壁庄水库副坝塌陷原因分析

简述了黄壁庄水库副坝地基混凝土防渗墙加固中的6次塌陷情况.以最严重的6号塌坝为例,分析了塌坝前后的坝基组成变化及塌坝进程.分析表明,坝基基岩存在溶洞及洞内潜流,致使防渗墙槽孔孔底失稳、灌浆及堵漏材料大量流失和坝基细砂层液化,导致副坝大规模塌陷.

黄壁庄水库副坝塌陷机理分析

为了调查黄壁庄水库副坝频发塌陷事故的原因,从防渗墙槽壁稳定性角度研究了槽壁稳定性与护壁泥浆重度之间的关系,分析了第六次塌陷前的测试试验结果,并在多种因素共同作用下分析了黄壁庄水库副坝的塌陷机理。结果表明,由于护壁泥浆重度小于设计临界重度,使得槽壁失稳;同时泥浆水渗透到周围非饱和土层,引起土层地下水位上升,尤其是坝基下面的粉土层,在冲击成槽的施工振动、地下水位上升、含水率增加等多种因素的作用下逐渐液化,从而造成承载力降低;另外由于事先未发现基岩中存在溶洞,当成槽钻孔揭穿溶洞时,槽体内的护壁泥浆迅速下沉,槽壁的稳定急剧破坏,致使槽壁完全塌陷。

基于MIKE21FM的黄壁庄水库水动力模拟研究

黄壁庄水库是具有控制性作用的大(一)型水利枢纽工程,确保其稳定性的水位、优良的水质等显得尤为重要。借鉴前人研究经验,采用MIKE21FM数值模拟软件,对黄壁庄水库"7·19"洪水期建立二维河网水动力模型进行数值模拟研究。经多次参数率定,结果表明MIKE21FM模型可以真实、有效反映黄壁庄水库水位、水流场变化过程,模拟精度满足计算要求。鉴于此模拟研究,可为水库水文预报、水库群联合调度提供可靠依据及技术支撑,具有一定的应用价值。

黄壁庄水库水体富营养状态分析评价

利用黄壁庄水库水质监测资料，对水体水体富营养化变化情况，属于轻度富营养或中度富营养程度。并对水体叶绿素与水温、总磷、总氮的相关关系进行分析，结果表明：温度和总磷在时间上变化一致；而总氮变化呈抛物线状，最低点在总氮含量2．5mg／L附近。最后提出黄壁庄水库水体富营养化的预防和治理措施。

黄壁庄水库副坝塌陷的原因分析

在分析黄壁庄水库副坝的地质情况、地表塌陷规模及其空间分布特征的基础上,根据副坝的物探资料及钻探信息分析了黄壁庄水库副坝塌陷的原因及其影响因素,为副坝治理提供依据。

黄壁庄水库除险加固工程塌坝处理与实施效果评价

在我国水库大坝除险加固工程中,黄壁庄水库副坝塌坝事故的发生与处理引起了广泛关注。其除险加固措施值得总结。从工程技术角度看,针对坝体与坝基垂直混凝土防渗墙实施过程出现的问题,采取的工程处理措施是合理的,工程质量控制基本满足设计要求。经过工程蓄水安全鉴定,对工程实施效果和塌坝的机理进行了全面的技术总结和分析评价,证明防渗墙槽孔塌方处理是有效的,副坝工程处于安全状态。

基于贝叶斯理论和主成分分析法耦合的水质评价

为寻求一种可靠、快捷的水质评价方法,将贝叶斯理论和主成分分析法相耦合,以黄壁庄水库坝上断面2015、2016年监测数据为例,对黄壁庄水库进行水质综合评价。结果表明,黄壁庄水库综合水质处于Ⅰ~Ⅱ类,年内水质变化不大,丰水期水质相对较差,为Ⅱ级水质,其他月份均达到Ⅰ类水质标准,与实际情况相符,说明所提方法用于水质评价合理、可行。

基于灰色关联度的水质评价分析

一般而言,水质评价通常采用单因子评价方法,该方法简单直观,可以在短时间内做出评价结果,但不能更加全面地给出具体反映污染的实际状况(即有哪些污染因子及其所占比重)及污染的根源。针对这一状况,提出基于灰色关联度的水质评价方法。结果显示:(1)岗南水库水质基本为Ⅰ类水及Ⅱ类水,但主要污染因子总氮在历年中含量均较高,具体比重见表5;(2)2003~2016年黄壁庄水库水质主要为Ⅰ类水,只有2003及2016年为Ⅱ类水,但影响其水质的主要原因为总氮的含量超标,具体所占比重见表6。

黄壁庄水库水质评价及氮污染成因分析

根据2006~2016年黄壁庄水库水质监测数据,选取溶解氧、总氮、总磷等8项指标为评价因子,基于模糊数学综合评价法对水库水质进行评价,确定水库主要污染因子,并对主要污染因子成因进行分析。结果表明,黄壁庄水库水质综合评价为地表水Ⅴ类水质,主要受总氮指标影响,其他评价指标基本符合地表水Ⅱ类水质。过高的总氮浓度主要源于较高的硝酸盐氮,来水硝酸盐氮含量高,且库内反硝化作用受抑制,是导致水库硝酸盐氮含量高的主要原因,同时季节变化对库区硝酸盐氮含量也有一定影响。该研究对保护水源地水质,保障黄壁庄水库安全供水具有重要意义。

岗南、黄壁庄水库向南水北调中线补水能力分析

岗南、黄壁庄水库是南水北调中线京石段应急供水的主要水源,具有与南水北调中线工程补偿调节的条件。在南水北调中线干线全线通水和河北省配套工程运行后,通过分析岗黄水库可在中线来水不足的年份向南水北调系统补水能力,提出了补水量应以不显著影响其自身的农业供水为控制原则的措施。

不同施氮量对小麦、玉米产量和土壤养分分布的影响

在河北省中西部黄壁庄水库上游流域,通过田间试验,分析不同施氮量对该区小麦和玉米产量、氮肥偏生产力、农户纯收益和土壤中氮素累积的影响,以期为该区农业的施肥管理和防治农业非点源污染的技术策略提供科学依据。试验结果表明,中肥施氮水平,冬小麦产量和农户收益最高。不同施氮水平对夏玉米产量影响差异不显著。高肥水平,春玉米产量和农户收益最高。在冬小麦和夏玉米轮作农田,硝态氮在90cm土层出现累积。在春玉米农田,硝态氮在50cm土层出现累积。另外,随着施氮量的提高,100cm土体硝态氮储量在2010年和2011年间出现盈余。综合分析试验结果,在该区合理灌溉的前提下,冬小麦合理施氮量为225kg/hm2左右,夏玉米合理施氮量为180kg/hm2左右,春玉米合理施氮量为225kg/hm2左右。

黄壁庄水库副坝垂直防渗工程施工

黄壁庄水库副坝垂直防渗墙总截渗面积近30万m2,且地质条件异常复杂,基础渗漏严重.针对这种情况,施工中采用了适用于具体地层条件的技术设备,工程建成一年多,经检测分析工程运行正常.

基于正态分布原理的贝叶斯水质综合评价

将正态分布原理与贝叶斯方法相结合来进行黄壁庄水库水质综合评价,并给出了改进的贝叶斯(Bayes)方法的思路和计算方法。以GB3838-2002为评价标准,采用改进的贝叶斯方法建立贝叶斯水质评价模型,对黄壁庄水库坝上水质监测数据8项指标进行水质评价研究。评价结果表明:改进的贝叶斯综合水质评价模型适用于黄壁庄水库的水质评价,且黄壁庄水库综合水质处于Ⅰ—Ⅱ类,年内水质变化不大,丰水期水质相对较差,为Ⅱ级水质,其余月份均达到Ⅰ类水质标准。

基于改进的层次法的防渗方案优化分析

黄壁庄水库副坝工程自投入运行以来,坝身及上游铺盖多次发生裂缝及踏坑;下游排水沟及减压井多次发生冒沙和管涌现象。采用一种改进的层次分析法,从可靠性、耐久性、施工条件、运行管理、经济因素及环境因素六个方面对河北省水利厅提出的四种防渗方案进行综合评价。结果表明,坝顶组合垂直防渗方案为最优防渗方案。