库水位下降速率对土石坝稳定性分析研究

库水位下降过程中,坝体黏性土对水份的吸力作用使得黏性土体内的水份不能及时消散,造成黏性坝体内水位高于库内水位,所发生现象对坝坡渗流、稳定与应力均产生较大影响.以大禾田水库为例,基于饱和-非饱和渗流理论,采用二维有限单元方法,分析库水位下降后的渗流稳定、应力及水压荷载作用下位移变形,分析库水位下降速率对土石坝稳定性的影响,研究结果对水库调度运行管理有一定的指导作用.     

土石坝库水位变化下的稳定性分析

在水利工程中,库水位上升通常会引起坝体内浸润线上移,结构体力学性质改变,对大坝及边坡的稳定性造成巨大威胁,所以对库水位升降下的大坝稳定性分析意义重大。文章结合某黏土心墙坝工程,建立渗流场与应力场相互耦合的三维有限元模型,根据库水位上升的不同速率计算两场耦合与否下的大坝应力变形,分析其变化规律,评价并总结大坝整体的安全稳定性。     

水位变化速率对河道崩岸的影响

针对天然河道崩岸现象,采用概化模型试验和数值计算相结合的方法,初步分析了不同水位变化速率对河道崩岸的影响。研究结果表明:水位变化对崩岸有明显影响,尤其在水位降落阶段,水位降落速率越大,崩岸越明显。岸坡稳定性计算结果显示涨水时稳定系数随水位上升而增大,至高水位后稳定系数先减小后保持稳定,水位降落阶段稳定系数减小,且与降落速率密切相关。研究成果可为分析不同水位变化速率下岸坡稳定性的演化特征并采取相应的河道整治措施提供理论依据。     

洞庭湖水位变化对水质影响分析

长江中下游江湖关系的剧烈演变引起了洞庭湖水位的相应变化,并带来了显著的生态环境效应。为了揭示洞庭湖水位变化与水质变化的内在联系和特征,根据洞庭湖区典型水文站1995年-2010年历史水位与水质观测资料,从年内季节和年际时间尺度上,对洞庭湖水位变动情况及其对水质的影响进行了分析。结果表明,所选的洞庭湖区的典型水文站15年来水位总体呈现下降的趋势;在年际变化上,水质指标TN、高锰酸盐指数随着水位的降低而升高;年内季节变化上,TN含量表现出枯水期>平水期>丰水期的特征,而TP含量表现出相反的特性,随着丰水期水位的升高而含量也相对升高。总体上,洞庭湖水位变化与水质状况表现出较强的相关性。     

永定河三家店——卢沟桥河段流势变化对堤防影响研究

通过物理模型试验,对永定河三家店-卢沟桥河段水流流势及河床冲淤变化规律进行研究分析。给出各段纵、横断面冲淤变化规律;确定了该河段险工段;并提出河道整治方案,分析其整治效果。     

水库水位下降速率对滑坡稳定性控制作用研究

库岸滑坡失稳多与水库水位波动相关,尤其是水库快速泄水过程发生滑坡的几率更大。已有研究显示,水位快速变化将改变滑坡稳定性,因此研究水库水位下降速率与坡体稳定性的演变,对一定程度上控制或减缓地质灾害发生具有实际意义。采用有限元数值模拟,分析不同水位下降速率对滑坡渗流场的影响,结合极限平衡法探讨水位变动速率对滑坡稳定性的影响机理和规律。结果表明:随着水位下降速率不断增大,水头差呈非线性(二次多项式)增加;水位下降速率由1 m/d增大至3.5 m/d时,滑坡整体最小稳定性系数降低6%;当水位下降速率大于2.5 m/d时,滑坡体将发生失稳;滑坡体稳定性系数最小值所对应的水位成阶梯式下降,在1/2和1/4坡高处,滑坡体稳定性较差。     

堤防对洪水水位的影响研究

本研究采用流仪记录来评估堤防对洪水水位的影响,提出了一个理论模型来预测堤防对局部地区洪水水位的影响,利用回归残差测试堤防相关水位的变化及意义和量化水位变化的幅度。详细的现场评估和从一些站点得到的水位资料可以帮助证明堤防增加洪水水位的主导机制。堤防建设减少了洪泛区开放存储洪水的水域,并降低了洪泛区运输洪水的流量。实证结果证实了堤防对洪水水位影响的各种理论预测,但建议许多以一维模型为基础来预测堤防相关的水位变化可能低估实际堤防的影响。     

某穿堤建筑物对堤防渗漏及堤坡稳定影响分析

某工程管道需穿松花江右岸堤段。根据《堤防工程设计规范》＂压力管道和各类热力管道需要穿过堤防时,必须在设计洪水位以上通过＂的要求,该堤段由于穿管弧度要求和回拖力作用限制,管道从堤外采用定向钻方式直接穿越堤防。由此,须对穿堤管道进行堤防渗漏及堤坡稳定影响的分析计算。     

永定河三家店-卢沟桥河段流势变化对堤防影响研究

通过物理模型试验,对永定河三家店-卢沟桥河段水流流势及河床冲淤变化规律进行研究分析.给出各段纵、横断面冲淤变化规律;确定了该河段险工段;并提出河道整治方案,分析其整治效果.     

降雨和水位变化条件下排涝河道岸坡稳定性的数值研究

为了研究降雨和水位变化对排涝河道岸坡稳定性的影响,结合温州市鹿城区丰门河的水文地质资料和现场取样试验结果,利用有限元软件建立河道岸坡的数值模型,计算分析在降雨和排涝过程中岸坡的稳定性变化规律。研究结果表明：当岸坡土体的渗透性较小且岸坡周围有建筑遮蔽时,降雨对岸坡渗流场的影响主要取决于降雨时间而非雨型,整个过程中岸坡并未发生大幅渗流,河道水位和河道周围的建筑是影响河道岸坡稳定性的主要原因。水位越高时的岸坡稳定性越大,建筑距离河道越近、荷载越大时,岸坡的稳定性越小。虽然密集分布的建筑会降低岸坡的稳定性,但同时也减小了岸坡稳定性对水位变化的敏感度。在所有工况下,丰门排涝河道岸坡的稳定安全系数均大于临界稳定安全系数1.20,说明当前的岸坡处于安全状态,无需额外支护措施。     

荆南长江干堤堤基防渗加固措施

讨论荆南长江干堤堤身的土质状况,对堤基土层结构进行分类,通过渗流计算提出荆南长江干堤典型断面堤基防渗加固处理措施。针对荆南长江干堤堤基土层结构的特点,提出堤基防渗加固处理的原则:堤防防渗加固方案的选择必须顾及堤基土体的物理力学性质,以及堤基周围的人文及地理环境要素,同时应考虑到用于堤防加固处理的经费,通过多种方案的比较,找出其中最合理的方案;当透水层上的覆盖层较薄且透水层较厚时,应采用盖重的方法进行堤基防渗处理,必要时增加排渗井或减压沟,以增强堤基的防渗效果;当透水层较薄且透水层下为基岩或有较厚的相对弱透水层时,可采用全封闭式防渗墙或半封闭式防渗墙进行堤基防渗;若透水层特别薄且透水层的颗粒较细时可采用土工膜进行堤基防渗,以节约堤基防渗的成本。     

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。     

塑料排水板加固堤基的滑弧稳定计算

提出采用塑料排水板对软土堤基进行加固,用SLOPE/W软件进行了稳定计算,Morgenstern-Price法的计算结果表明稳定安全系数满足规范要求.     

泉水镇防洪治理工程加固堤段渗流稳定分析

介绍了泉水镇防洪治理工程的基本情况,其中加固防洪堤堤段是在原旧堤外江侧进行填土培厚,使该堤段渗透性降低,边坡稳定满足要求,论述了旧堤填土培厚的结构型式及工程地质条件,并对该堤段的渗流及抗滑稳定进行了计算分析。     

佳木斯市松花江堤防防渗工程设计

佳木斯市松花江堤防的部分堤段堤身质量差，地基地质条件不良，遇大洪水时渗漏管涌险情较严重，危及堤防安全，需进行防渗处理。根据堤防险情、地基状况、渗流控制计算结果和施工条件等，设计防渗工程为堤身铺设土工膜斜墙、堤基采用垂直防渗墙。     

库水位升降联合降雨作用下白家包滑坡稳定性评价

库水位升降和降雨通过改变三峡库区库岸滑坡岩土体的抗剪强度和应力状态,影响库岸滑坡的稳定性。为探讨白家包滑坡在库水位升降和降雨联合作用下的稳定性变化特征,本文首先根据GPS监测数据定性分析白家包滑坡变形规律,再采用Geo-studio软件计算4种工况下滑坡的稳定性系数,最后采用R/S分析法计算各GPS监测点累积位移的Hurst指数,并将Hurst指数值与Geo-studio数值模拟结果进行对比分析。结果表明：白家包滑坡累积位移曲线呈“阶跃状”特征;滑坡稳定性受库水位升降和降雨的综合影响,库水位下降时稳定性系数减小,上升时稳定性系数增大,降雨也能在一定程度上降低滑坡稳定性;175~145 m加降雨工况下滑坡最小稳定性系数为1.034,处于欠稳定状态;各监测点Hurst指数均介于0.5~1之间,表明未来滑坡变形将持续加剧,与滑坡变形定性分析及稳定性数值模拟结果一致。     

苍梧县城区防洪堤抗滑桩非线性有限元分析

苍梧县城区防洪堤主要地段采用钢筋砼箱式堤型、人工挖孔桩基础的设计方案.应用ANSYS有限元分析软件,对桩与土的相互作用进行有限元分析,计算内桩、外桩出现的最大拉应力、弯矩、剪应力及其出现的时间,从而判定防洪堤的稳定性.     

Monitoring water level and volume changes of lakes and reservoirs in the Yellow River Basin using ICESat-2 laser altimetry and Google Earth Engine

Monitoring the water level and volume changes of lakes and reservoirs is essential for deepening our understanding of the temporal and spatial dynamics of water resources in the Yellow River Basin, with a view to better utilizing and managing water resources. In recent years, there have been many studies on monitoring water level and volume changes in inland waters, but they were mainly focused on radar altimetry and the full waveform LiDAR ICESat, which was retired in 2010. Few studies based on the latest photon-counting LiDAR ICESat-2 have been reported. Compared with previous sensors, ICESat-2 has great advantages in footprint size, transmitting frequency, pulse number, etc, but its performance in monitoring water level and volume changes in inland waters has not been fully explored. Here we investigated the spatial distribution of water level and volume changes of 11 lakes and 8 reservoirs in the Yellow River Basin based on ICESat-2 and Google Earth Engine, and analyzed the factors affecting the measurement uncertainties. In-situ validation of lake level in Lake Qinghai indicates that the Root Mean Square Error (RMSE) of our result is only 7 cm after the reference coordinate system conversion. We found that the water level trend of the natural lake shows significant seasonal variations, while the water level trend of the reservoir shows a sharp rise and fall. In addition, precipitation plays a decisive role in the changes in natural lake levels and indirectly affects the artificial control of reservoirs’ water discharges. The uncertainty of water volume change monitoring is mainly affected by water level measurement uncertainty for lakes, while for reservoirs, that is affected by the combination of water level and area measurement uncertainties. The stability of lake level measurement increases with the increase in photon counts. The introduction of ICESat-2 ATL13 Significant Wave Height might lead larger standard deviation in water level measurement. According to the law of propagation of uncertainty, the uncertainty of the water volume change estimation by the combination of ICESat-2 and GEE is less than 9 %.