Study of Water Flow in a Single Clay Crack

A model has been constructed to study water flow in a single clay crack, and a new concept of the critical rise rate of water level in the crack has been put forward. When the water level rises faster than this critical rate, the flow in a crack will increase, and vice versa. The flow in a crack is not in proportion to the water level. The maximium water flow in clay is 30-40 times smaller than that in a rock fissure under the same condition. In the process of water discharge, the flow in a crack will lessen gradually, and the crack will grow narrower by 3.0-4.0cm, with its depth reducing by over 50%.

水位升降速率和边坡坡率对涉水岸坡的稳定性影响研究

在实际工程中,水位的升降是非常普遍的现象,为探究水位升降速率和边坡坡率对涉水土质岸坡稳定性的影响,运用岩土有限元软件GEO-Studio来模拟了不同涉水岸坡坡率和不同水位升降速率下,涉水岸坡的渗流情况和稳定性变化规律。结果表明:在水位上升过程中,涉水岸坡内的水位线因为材料渗透率小于岸坡外水位变化率而呈凹型,水位下降过程则是凸型;水位上升速率越快,岸坡越快达到最大稳定性系数,且达到的最大稳定性系数最大,水位升高对岸坡稳定性有利;水位下降速率越快,涉水岸坡的稳定性降低越快,且稳定性系数最低。对于不同坡率的边坡,在水位上升和下降期间,在同一水位升降速率下,稳定性系数的变化幅度相似,同时均是坡率越缓的边坡稳定性越高,坡率越陡的边坡稳定性越差;而水位骤降对边坡的稳定性安全影响最为明显。

桂林恭城河栗木站实用水文预报

以桂林市恭城瑶族自治县栗木水文站为例,介绍了广西中小流域常用的水文预报方法,包括多元回归分析法、地貌单位线法、中国洪水预报系统、涨率分析法。通过比对各方案的特点、适用条件及预报合格率,结果表明:涨率分析法综合误差最小,地貌单位线法误差最大。而在实际应用中,多元回归方程预报方法使用最为广泛。

考虑损失的江河警戒水位拟定方法研究——以北流河为例

警戒水位是防汛部门规定的江河两岸需要处于防守戒备状态的水位。随着江河水情、工情的变化及区域防洪能力的提高,江河警戒水位应适时复核调整以满足新形势下防汛工作的需要。在已有警戒水文研究成果的基础上,结合防汛实践,总结归纳了警戒水位拟定的影响因素和拟定原则,提出考虑洪灾损失的江河警戒水位拟定方法,并以北流河某水文站警戒水位的调整为例进行了应用。结果表明,该方法拟定的警戒水位偏于安全,充分地保障了保护区的防洪安全,为江河警戒水位的理论研究和实际应用提供了参考。

库水位升降条件下邻近坝址区堆积体边坡稳定性分析

针对某水电站蓄水后对坝址上游右岸堆积体边坡稳定性影响的问题,根据非饱和土体瞬态有限元渗流控制方程构建了堆积体边坡二维计算模型,再利用GeoStudio软件中的SEEP模块计算了不同库水位升降速率、不同边坡渗透系数条件下边坡内的渗流场分布规律,再采用摩根斯坦—普莱斯极限平衡法计算各瞬态渗流场下最危险滑带的安全系数。结果表明,不同库水位上升速率及渗透系数时随库水位的上升边坡安全系数增大,不同库水位下降速率及渗透系数时随库水位的下降边坡安全系数减小。

黄河下游游荡性河道水位涨率偏大的主要影响因素分析

认为影响黄河下游游荡性河道水位涨率的因素是多方面的 ,河宽只是其中的原因之一。利用黄河下游花园口、夹河滩等水文站历次实测大洪水测流断面资料 ,计算了各水文断面不同槽宽的水位流量关系。在洪水涨水阶段 ,同样的流量涨幅 ,等河宽的平均河底高程变化 ,河南河道和山东河道没有明显差别 ,但河南河道的比降是山东河道的 2倍 ,同河宽的水位涨率必然小于山东河道。对游荡性河道已发生的几场水位涨率偏大的原因作了分析 ,认为游荡性河道十分宽浅 ,河势摆动频繁 ,大洪水时形成顶冲、局部壅水 ,它对水位涨率的影响远大于河宽缩窄的影响 ;复式河槽在洪水漫滩后 ,由于滩槽水流的动量交换 ,引起主槽的阻力增大 ,也是导致水位涨率增大的重要原因。

库水位升降对李家坡滑坡稳定性的影响

以三峡库区巫山李家坡滑坡为研究对象,依据勘察资料和试验资料等,应用地学软件GeoStudio中的SEEP模块和SLOPE模块建立相应的模型,用实时监测数据对模型进行校正,用校正后的模型模拟库水位以不同速率升降对滑坡稳定性的影响。研究结果表明:水库型滑坡稳定性受库水位升降速率影响明显,稳定性变化主要受静水压力、动水压力、库水浮托力、岩土体物理力学性质变化等共同影响,变化趋势由占主导地位的影响因素决定。

基于时空演化规律的某水库边坡稳定性及其变形特征分析

基于斜坡变形破坏的时空演化规律,对西南某水电站坝前右岸边坡的稳定性进行研究,并结合边坡变形监测数据,对边坡变形与库水位升降之间的关系进行了分析。结果表明:滑坡周边裂缝还未形成,裂缝体系尚未圈闭,根据斜坡变形破坏的空间演化规律判断,边坡目前处于基本稳定状态,不存在发生滑坡的危险;随着库水位的基本稳定,边坡变形量逐渐趋于稳定增长,无进入加速变形阶段迹象,根据斜坡变形破坏的时间演化规律判断,目前边坡不存在发生滑坡的危险;水位升降过程中边坡内部分别会形成指向坡内和坡外的渗流场,其将极大地影响边坡的稳定性;因边坡变形受水库蓄放水影响明显,建议加强水库蓄放水过程中地表裂缝巡视及监测数据的分析。

平原河网地区人类活动对降雨-水位关系的影响——以太湖流域杭嘉湖地区为例

太湖流域快速城镇化、水利工程等一系列人类活动对流域水文过程产生了深刻影响.本文以快速城镇化的杭嘉湖地区为例,基于1961—2014年逐日降雨、水位观测资料,构建了水位涨幅(ΔZ)、水位增长速率(k1)和退水速率(k2)等指标,旨在揭示变化环境下该地区降雨过程中水位的变化特征及可能的驱动因素.结果表明:1)变化环境下杭嘉湖地区近54年降雨量呈微弱的增加趋势,但降雨过程中的水位涨幅呈下降趋势,尤其是平均水位涨幅呈显著下降趋势,且于2000年左右发生明显变化;突变后水位涨幅下降主要集中在10～50 mm/d的降雨过程中,而大于50 mm/d的降雨过程中突变后水位涨幅较突变前有所升高. 2)从空间分布上来看,各站降雨量与水位涨幅存在明显的空间差异,降雨量总体呈增加趋势,增加趋势东强西弱;大部分站点的水位涨幅却呈下降趋势,其中位于区域南部站点的平均水位涨幅下降趋势较东北部更为明显,水位涨幅呈显著下降站点的空间分布与杭嘉湖南排工程等水利工程的分布较为一致. 3)通过对杭嘉湖地区降雨过程中水位增长速率和退水速率的变化分析发现,突变后较突变前退水速率有所提高,说明近年来水利工程等设施的完善和有序调度使得杭嘉湖地区的排洪能力有所提高,该变化可能是导致杭嘉湖地区地区突变后一定强度的降雨过程中水位涨幅下降的主要原因.而杭嘉湖地区强降雨过程中水位涨幅依然较高,可能是该地区洪峰水位居高不下的主要原因.此外,由于该地区近年来起涨水位抬升明显,对洪峰水位的抬升也有一定影响.

消除比降影响后黄河下游河道水位涨率分析

通过理论分析和公式推导,得到了黄河下游河道水位涨率随河宽及比降变化的一般规律,并根据曼宁公式推导得到了水位涨幅公式,利用该公式计算得到了消除比降影响后山东段河道流量为3 000～8 000 m3/s时的水位涨率。结果表明:消除比降影响后,山东段河道的水位涨率比原比降的减小了0.5 m左右,但仍比河南段的大,说明影响水位涨率的主要因素是主槽宽度。

高变幅水位对滑坡变形影响速率关联度研究

依托西南高拱坝库区某典型特大型库岸滑坡工程,基于速率关联度的相关性分析方法,研究了库岸滑坡坡表位移速率与库区水位波动变化速率的定量关系。结果表明:该滑坡变形属于渗流驱动型,降水期对滑坡变形影响显著,水位下降过程中难以消散的孔隙水压力与指向坡外的渗透力导致了滑坡的变形;在水位下降的初期因水库水的支撑作用显著减弱,滑坡变形最为强烈。

库水升降速率对老蛇窝滑坡稳定性影响分析

通过监测资料分析和滑坡稳定性数值计算,探讨了三峡库水位在不同升降速率下对老蛇窝滑坡稳定性的影响规律。研究结果表明,理论上库水位上升有利于老蛇窝滑坡的稳定,但实际运行中库水位上升是不利于滑坡稳定的,因为库水浸泡会使滑坡前缘塌岸;老蛇窝滑坡为动水压力型滑坡,最主要诱发因素为库水位的下(骤)降;老蛇窝滑坡稳定性的临界库水位调度速率为0.9 m/d,即当库水位下降速率大于0.9 m/d时,滑坡K值小于1。

水库汛限水位动态控制预泄能力约束法的必要条件

水库汛限水位动态控制是水资源利用和防洪中的研究热点之一。然而,预泄能力约束法下,水位动态控制域与预报预泄期洪水过程的数量关系尚未探明,这为在变化环境下开展汛限水位动态控制留下了防洪隐患。以万安水库汛期动态控制上下限研究为例,通过涨速量化分析方法,研究了预报预泄期大洪水涨速对水位动态控制域推求的影响。结果显示,万安水库控制上限与预泄末期18~48 h时段内洪水起涨平均上涨率呈十分显著的负相关,即,5场典型50 a一遇设计洪水预泄末期48 h起涨速率分别为334 m^(3)·s^(-1)·h^(-1)、522 m^(3)·s^(-1)·h^(-1)、468 m^(3)·s^(-1)·h^(-1)、1043 m^(3)·s^(-1)·h^(-1)、812 m^(3)·s^(-1)·h^(-1),相应推求的上限水位分别为93.6 m、92.2 m、91.0 m、88.5 m、89.4 m。上述结果表明,大洪水预报预泄期洪水过程(涨速)对确定水库汛期动态控制域具有决定性作用,是实施水库汛限水位动态控制预泄能力约束法的必要条件。在变化环境下,本研究对完成防洪任务、争取发电效益具有十分重要的价值。

暴雨山洪灾害预警指标计算方法比较研究

山区河流受地形地貌及降雨过程影响,洪水具有显著的陡涨、陡落过程,这种短历时陡涨过程极大缩短了沿河居民的有效安全转移时间,给山洪灾害防治带来了极大困难。山洪预警预报是山洪灾害防治非工程措施的重要组成部分,一般分为水位预警和雨量预警。由于山区洪水历时短且监测站不足,水位预警在国内应用较少,传统流量反推法常以雨洪同频计算预警雨量,预警结果多出现漏警,不能满足防御山洪灾害的实际需求。为提高暴雨山洪的预警精度及预警时长,提出了基于洪水上涨率判定法和实时累积雨量法两种计算预警指标的方法。以四川省金沙江支流中都河流域“8·16”山洪灾害为例,依据不同预警方法的预警准确性与预警时长,探讨了这两种方法与传统水位流量反推法的差异。结果表明:传统水位流量反推法的预警精度较低,难以达到预期的预警效果;洪水上涨率判定法的预警精度较高,但该方法的预警时长受洪水涨退特性影响,对延长预警时长有一定影响;采用基于小流域场次洪水与降雨过程变化关系的实时累积雨量法其结果均未出现漏警,且有效延长了预警时长,若以山洪灾害技术要求的预警时长30 min为准,提出的两种方法延长预警时长基本超过30%,满足预警要求。因此,建议在设定累积雨量阈值的基础上,结合洪水上涨率进行灾害预警,以便更为有效地提高山洪灾害的预警准确率。

两河口水电站第一阶段蓄水方案比选研究

两河口水电站是雅砻江中上游龙头水库,水库蓄水深度约285 m,大坝为心墙土石坝。电站蓄水分为三个阶段四期蓄水,其中第一阶段蓄水深度约80 m。通过河道水文特性及径流来水分析、闸门挡水风险分析、生态供水要求、下闸后度汛要求、枢纽工程施工形象面貌、封堵设计与施工、移民安置等进行综合比较分析,确定了第一阶段的蓄水方案,并达到了预期蓄水的目的。

浅谈水位涨率法对单站洪水的预报

为了解决跨国界河流洪水预报问题,以广西平而水文站和水口水文站为例,采用以水位涨率为参数的相应水位法进行洪水预报。结果:洪水预见期,平而水文站为26h,水口水文站为13h,且预报精度均符合《水文情报预报规范》的要求。

盖孜河塔什米力克引水工程边坡稳定分析

以盖孜河塔什米力克引水工程边坡为例,采用拉伸剪切法计算河道岸坡的稳定性情况,分析河水水位、涨退水速率与岸坡安全系数变化的关系。结果表明:随着水位的升高,该类型河道岸坡安全系数呈减小趋势,稳定性变差;退水速率越快,岸坡安全系数越低,涨水速率越快,岸坡安全系数越高;岸坡的稳定性是其自身岩土体强度与水位变化相互作用的综合结果。通过分析研究,可为类似工程案例提供参考借鉴。

受涨落率影响下的稳定水位流量关系直接计算

根据洪水波运动特性,利用受涨落率影响下的流量公式,推导出计算稳定流量Qc的数学表达式,同时论述了表达式中的需求量△I1/△I2(附加比降的比值)的计算方法和原理,从而可利用本站实测水位及实测连时序绳套曲线直接计算稳定的水位流量关系曲线。

毛尔盖水库经济优化调度研究与实践

通过对毛尔盖水库经济调度现状进行研究分析,找出影响水库经济调度的制约因素,采取提升水情预报能力、强化大坝本质安全、建立水库调度会商机制、放宽水库水位升降速率、优化电量指标分配策略等措施,充分发挥毛尔盖水库的调蓄能力,挖掘水库经济运行潜力。实践证明,通过实施水库经济优化调度,毛尔盖水库各项经济运行指标得到较大提升,获取了较好的经济效益。

不同库水位升速条件下三峡库区浮托减重型滑坡稳定性研究

三峡水库蓄水以来,库区发生过多起滑坡等地质灾害。选取三峡库区孙家庄滑坡作为研究对象,通过分析GPS监测数据与库水位之间的关系,判定孙家庄滑坡属于浮托减重型滑坡。结合Geo-Studio软件中的SEEP/W和SLOPE/W模块,分析不同库水位上升速率的地下水位变化情况,并深入研究其稳定系数变化规律。结果表明:库水上升过程中,滑坡体前缘阻滑段陆续被淹没,抗滑力减小,稳定性系数不断减小;库水上升速率越小,相对应稳定性系数越小。该研究对浮托减重型滑坡变形机理及稳定性分析具有较大的参考意义。