水位升降和潮汐水位作用下围堰的安全稳定性

为了分析水位升降和潮汐水位作用下滨海区域围堰的安全稳定性,基于厦门市集美岛车站工程实例,应用Plaxis有限元程序的非饱和土渗流理论,采用有限元强度折减法,进行不同水位升降速度及潮汐水位循环作用下围堰的稳定性分析,通过围堰的安全系数变化曲线分析水位变化对围堰稳定性影响的机理。结果表明:围堰安全系数在水位升高时减小,水位上升速度越快,围堰安全系数减小速率越大;水位下降时存在临界水位降速,临界水位降速为1.0 m·d^(-1),当水位下降速度超过临界水位降速时,围堰安全系数先减小后增大,当水位下降速度小于临界水位降速时,围堰安全系数逐渐增大;围堰安全系数在落潮时增大,在涨潮时减小,潮汐振幅越大,围堰安全系数增值越大,随着循环次数的增加,相邻两次循环间围堰安全系数增量逐渐减小并趋于稳定。

不同水位升降速率对库岸桥基边坡稳定性影响分析

为了研究库水位升降下桥基岸坡的稳定性,以西南地区某桥基岸坡为例,开展室内物理试验,并基于非饱和渗流理论,应用geostudio软件计算不同水位升降速率下桥基岸坡的渗流场、位移场与稳定性系数变化规律。结果表明:水位升降,坡内浸润线既有同步性,又有滞后性,滞后性随水位升降速率增大而增强。岸坡横向位移在水位升降时,先快速增加后缓慢减少,最大横向位移发生于桥基左侧岸坡上;水位升降速率增加,前期横向位移变化速率加快、变化幅度增大。桥基岸坡稳定性系数在水位上升时先快速增加后逐渐减小,在水位下降时先快速减小后缓慢增加。

水位变动和杆塔荷载对水电站源端输电线路区域边坡稳定性的影响

针对库区及河道沿岸岸堤和边坡由于水力作用侵蚀和水位变动影响边坡稳定性的问题,基于Geo-Studio有限元软件,采用极限平衡原理对某水库岸坡进行稳定性分析,重点考察水位骤降对岸坡稳定性的影响,得到了岸坡安全系数随水位骤降的时间变化关系以及不同库岸水位升降速率下边坡浸润线的变化规律。同时,分析了库水位变化耦合杆塔荷载对水电站源端输电线路区域的边坡稳定性的影响。结果表明:岸坡稳定系数随水位的骤降迅速下降后缓慢增大最后趋于平稳;岸坡稳定系数随水位的上升迅速增大后缓慢减小,最后趋于平稳;水位变动耦合杆塔荷载共同作用时,边坡稳定系数变化趋势与无杆塔荷载作用时基本一致,但临界滑动面安全系数显著降低。此外,水位上升和下降的速率对边坡均具有显著影响。

洞庭湖区危险水位及退水期血吸虫水体感染性研究

目的 研究洞庭湖及长江水域在防汛危险水位时以及退水期间不同水位下血吸虫水体感染性变化规律。方法 在东洞庭湖及长江各设 1个观察现场 ,1998年 8～ 9月 ,在当地 4种不同水位 ,分别采用一组哨鼠进行常规感染性检测。结果 洞庭湖水域感染率分别为危险水位 7.7% ,警戒水位 0 ,防汛水位 7.5 % ,常年水位 10 0 .0 % ;长江水域感染率分别为危险水位 43.6 % ,警戒水位2 0 .0 % ,防汛水位 47.5 % ,常年水位 7.6 %。结论 东洞庭湖 (除警戒水位 )及长江水域在 4种水位时段均有感染性 ,且退水期长江水域感染率明显高于洞庭湖水域 ;但两水域感染虫荷数均很低 (0 .6 0～ 2 .2 6条 /只 ) ;当水退至常年水位时 ,则洞庭湖水域感染率显著高于长江水域。

库水位下降条件下斜坡稳定性研究

采用核磁共振(NMR)技术反演水文地质参数,在此基础上,基于非饱和土强度理论,对现有滑坡剩余推力法进行改进。以三峡工程库区赵树岭滑坡为例,对库水位以不同速度下降时不同时刻的滑坡稳定性进行了研究,结果表明:在库水位下降过程中会出现稳定性系数达到极小值的现象。下降速度越大,稳定性极小值越小,出现极小值的时刻也相对早。

库水位变化下对水库滑坡稳定性影响的预测

本文在分析库水位与滑坡稳定性的一般规律的基础上 ,对某水库滑坡进行了考察 ,分析其初期蓄水过程中滑坡的位移动态和代表性测点位移的规律 ,确定最危险水位 ,进行稳定性计算中的参数反演 ,在此基础上 ,考虑地下水渗透的滞后性 ,进而预测了未来蓄水及潜在的库水位下降情况下滑坡稳定性与库水位的关系。

三峡水库库水位下降条件下川主庙滑坡的渗流分析

以三峡库区川主庙滑坡1-1纵剖面为计算剖面,基于饱和—非饱和渗流理论,采用二维有限元渗流分析软件对滑坡在库水位下降条件下的渗流场进行非稳定数值模拟,获得了该滑坡在库水位下降条件下的浸润线、总水头及孔隙水压力的变化情况,进而得到渗流场的变化规律。结果表明,在库水位下降过程中,滑坡后缘部位浸润线呈上升状态,滑坡中部和前缘部位基本与初始状态重合;随库水位的下降,前缘总水头将减小,后缘总水头几乎不变;坡体中的孔隙水压力随库水位下降而升高,最终趋于稳定值。

泾惠渠灌区地下水位动态变化特征及成因分析

泾惠渠是我国典型的大型井渠双灌灌区,自20世纪80年代以来地下水位持续大幅下降。从自然和人为两个方面分析了可能引起灌区地下水位持续下降的原因,指出地表引水灌溉量大幅减少导致地下水长期采补失衡,大量的地下水含水地层被超采疏干,是造成灌区地下水位持续大幅下降的最直接原因。此外,90年代以来的降水减少、蒸发增大以及相应地质因素的改变也对地下水位下降起到了一定的作用。结合灌区的实际水资源现状条件,提出加大地表水灌溉水量,适时适地地对灌区地下水进行人工涵养是有效缓解灌区地下水位下降、保障灌溉水资源供水安全、实现水资源持续利用的最佳途径。

枢纽下游河床冲刷深度和水位降落估算方法

通过清水冲刷水槽试验,在探索非恒定输沙及床沙调整等规律的基础上,结合沙量平衡原理,建立了一种枢纽下游河床冲刷深度和水位降落的计算模式。洪峰过程可以概化为一种恒定的"当量流量",深槽冲刷以枯水边界作为脱离体,可将该模式延伸于天然河道。能够计算冲刷过程及终期河床冲刷纵剖面和不同流量下的水位降落。

三峡库区靠椅状土质滑坡变形规律及机理--以秭归八字门滑坡为例

三峡水库蓄水以来,不少滑坡监测位移-时间曲线呈阶跃变化,导致稳定状态识别难度较大,严重影响滑坡预警预报,靠椅状土质滑坡尤为明显。以八字门滑坡为例,通过多次野外地质调查、长期现场巡查、10多年的GPS位移监测数据、2年多全自动监测数据等,较深入研究了该滑坡在库水涨落及降雨条件下的变形规律。结果表明,库水位下降期间,特别是库水位下降15m以后,由160m下降至145m,滑坡体变形存在20d左右的滞后,滑坡变形曲线出现突跃,日位移量达1.5~2.2mm。一次降雨量在80mm以上会明显诱发坡体加速。库水位上升期间,库水位在175m左右时,月位移量出现5~10mm负值。一次降雨量在150mm左右未能诱发坡体加速;但一次降雨量在200mm以上,滑坡体位移速度明显加大。滑坡体在降雨量诱发后,位移加速后在降雨结束后持续5~7d恢复正常水平。在周期性降雨和库水位涨落的循环作用下,滑坡体反复受到"推-拉"作用,导致滑坡的位移-时间曲线呈阶跃特征。靠椅状土质滑坡为一类特殊的滑坡,库水位升降是八字门滑坡目前变形的主要因素,而降雨对滑坡变形起到了促进作用。受靠椅状等坡体结构特征制约,在库水位升降作用下坡体会反复变形,但难以发生快速的整体破坏。

水位变动速度对某库区岸坡堆积体稳定性的影响

水位变动期间库区岸坡堆积体渗流场及稳定性的变化是一个动态过程,如何评价水位变动速度对堆积体稳定性的影响是工程上一个重要课题。采用有限元计算与刚体极限平衡分析相结合的方法,探讨了水位变动速度对堆积体渗流场及稳定性的影响机理和规律,研究成果表明,水位变动速度对堆积体在水位变动期间瞬时渗流场有着较大的影响,较大水位上升速度对堆积体稳定性有利,但水位下降速度增大对堆积体稳定性不利,水位下降速度由0.5增大至5 m/d,堆积体稳定性系数可降低15%～20%,水位下降期间堆积体危险水位往往出现在堆积体坡脚以上1/3～1/5坡高处。

非饱和堤岸的渗流特征及其稳定性研究

通过试验确定了非饱和黏土层的土-水特征曲线和强度参数,通过理论分析建立了非饱和堤岸渗流-应力耦合模型。在此基础上,利用耦合计算程序分析了非饱和土堤岸在河水位变动时的非稳定渗流场特征,结合强度折减有限元法分析了河水位反复升降后非饱和堤岸稳定性的变化。结果表明:水位快速上升时,堤脚渗透流速下降后又逐步上升并趋向稳定,河水位快速上升使堤岸边坡的稳定性降低,随着渗流场中孔隙水压力的调整,堤岸边坡的安全系数又有所回升;河水位骤降时,黏性土层饱和度变化相对滞后,水位骤降加大了堤岸的渗透流速,边坡的稳定性迅速降低,水位下降约120 h后堤岸边坡进入较危险时段;非饱和土的基质吸力提高了堤岸边坡整体稳定性,河水位反复升降降低了堤岸边坡整体稳定性,且河水位越低,水位反复升降对堤岸稳定性产生的影响越大。

洪水位变化对河岸崩塌影响机理的研究

结合洪水期堤岸渗透与崩塌的特点 ,重点研究了崩滩与渗透险情的关系及水位升降等对崩岸的影响。研究结果表明 ,对于粘土岸滩 ,洪水迅速上涨期间 ,水压力对河岸的稳定是有利的 ,而洪水骤降时 ,河岸崩塌的几率增大 ;对于非粘土岸滩 ,洪水缓慢上涨期间 ,河岸稳定性变化不大 ,而洪水缓慢下降后 。

库水位升降条件下边坡失稳离心模型试验研究

三峡库区频发的滑坡地质灾害已愈来愈引起学者的高度重视,其受水位反复升降的影响是库区边坡不同于其他陆地自然边坡的一个显著特点。以离心模型试验为手段,基于三峡库区典型滑坡的工程地质特征,建立相应的土质边坡离心模型。在试验过程中实现对库水位循环升降的控制,模拟库区边坡在水位升降作用下的失稳过程。通过数码摄像、数字图像处理和传感元件测试,获得该试验条件下的土坡在水位升降过程中典型位置的孔隙水压力变化、全断面位移矢量演化(水平位移和沉降)、滑面形态及裂缝形成发展过程,并详细分析边坡在这种外部水环境影响下的变形演化、失稳和破坏模式。试验结果表明,若仅考虑水位升降作用的影响,该试验条件下的库区土质边坡的变形呈现典型的渐进牵引破坏模式,并具备较强的水土软化影响特征;裂缝在变形演化过程中出现交替张开和闭合现象,该失稳模式下的滑面呈折线形态,并在变形破坏过程中次生多级滑面。研究结果为库区滑坡地质灾害机制的深入认识、以及滑坡预防和控制提供了重要依据。

枢纽下游河床极限冲刷及水位降落研究进展

天然河流修建枢纽后,上游来沙将在枢纽形成的水库内淤积,出库沙量锐减,下游河道因受枢纽下泄清水的冲刷而发生一系列变化。特别是对于沙质和沙卵石河床,随着下泄清水的冲刷,河床随之出现了相应的再造床过程。枢纽清水下泄引起下游河床下切、水位下降问题是枢纽设计及航道整治中的重点和难点。由于河段来水来沙条件、枢纽调度方式、坝下河床断面型态、河床质组成及覆盖层厚度等不同,坝下形成的冲刷幅度、稳定冲刷层及冲刷范围等各不相同,坝下水位降落幅度也不尽相同,而河床质组成是影响河床极限冲刷的主要因素。文章从不同河床质组成出发,分别对枢纽下游河床极限冲刷以及水位下降研究成果进行了总结,并对各种计算方法进行了简要的评述。

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。

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。

库水位回落条件下土石坝边坡稳定分析

利用二次开发的有限元软件ANSYS,形成渗流与边坡稳定分析程序模块,计算得到库水位回落条件下的土石坝渗流场;据此分析非饱和土强度、土体密度随含水量变化的关系及渗透力作用;利用强度折减有限元技术分析了水位降落过程中渗透系数、水位降速对边坡稳定性的影响.结果表明,库水位降落初期,坝内浸润线下降,下游坝坡稳定性增大,但此时上游坝坡稳定性仍大于下游坡;饱和渗透系数相同时,库水位降落速度越大则上游坝坡稳定性越差,不同水位降落速度对较小饱和渗透系数的土石坝渗流场及边坡稳定性影响程度较小,对较大渗透系数的坝体则影响较大;水位下降速度相同,则坝体饱和渗透系数越小其上游边坡稳定安全系数越小.

灰色关联分析水位下降对藻类生长的影响

在营养盐比较充裕的条件下,水动力条件成为藻类生长的重要影响因素。本实验利用对比装置研究水位下降对藻类的生长影响,结果表明:水位下降产生的垂向流速这一特定的水动力条件因素能够促进藻类的生长,在诸因素中,水动力条件成为制约藻类生长的重要影响因子。