堤坝饱和与非饱和渗流计算的有限单元法

对饱和与非饱和渗流计算的有限单元法进行了推导，并建立了数学模型。通过计算，比较了一般的饱和渗流与饱和一非饱和渗流两种模型的计算结果，并引用模型试验资料进行验证。其结果表明，饱和非饱和渗流计算方法具有不进行自由面调整等优点，在物理概念上更为完善。     

海水入侵地下水的研究

本文据盐、淡水之间过渡带的不同处理,将海水入侵地下水的数值解法分为两类,并分别进行了有限元数值计算。对防止海水入侵的方法进行了数值模拟和分析,还对计算中产生的一些问题进行了讨论。最后,用粘滞流物理模型做了盐、淡水之间突变界面的试验。     

岩体裂隙渗流研究现状

1 岩体渗流研究发展概况随着高坝的建设,坝基和坝肩岩石裂隙渗流已引起人们的重视,因为岩体具有节理、裂隙、断层等,而且有强烈的各向异性,裂隙渗流甚至不服从达西定律.因此从50年代开始研究单个缝隙渗流水力学(,1951)发展到研究缝隙网络(水管网及电阻网)的物理模型(Wittke,Louis,1968—1971),70年代到80年代又发展为有限元等数值计算方法的数学模型,并编制有各种计算机程序.在数值计算方面,法国路易斯(Louis,1967)较早地从岩石水力学提出了计算方法,德国迄今还在利用此法研究防渗灌浆帷幕的合理布局问题(Giesecke,1990);美国(Wilson and witherspoon,     

再论渗透力及其应用

追述了多年来对渗透力学术观点的争论,并再就此问题论述了渗透力的物理概念及其与之相关的各力(包括渗流作用合力及其分解成的两个分力(渗透力和浮力)),渗透力与周边孔隙水压力的转换关系及各力作用在单位土体的图示;从数学上引用格林公式,证明土体表面水压力与土体本身渗透力之间的转换关系.并把渗透力应用到管涌问题,推导出能计算各级土颗粒的临界坡降公式;同时也列出早年引导出的滑坡计算公式.说明了引用渗透力研究管涌和滑坡问题的优越性.     

悬挂式防渗墙控制管涌发展的理论分析

根据渗流理论，导出了大堤采用悬挂式防渗墙时渗流场的水头和坡降分布、管涌突发时的局部涌砂范围以及继续向上游冲蚀发展的距离等计算公式，其中渗流场的计算公式还用三维有限元计算作了验证，并与试验进行了对比。     

土坝二向渗流的有限单元法计算与坝坡稳定分析

本文叙述了土坝渗流的有限单元法计算,对非稳定渗流提出自由面降落是一个流量补给边界条件的有限单元解法。根据伽略金法给出土坝非稳定渗流有限单元法计算式(34)、(35),坝基有潜流和无潜流的土坝稳定渗流有限单元法计算式(36)、(37)。结合有限单元法还介绍了计算渗流量的中线法并给出计算式(40)。根据渗透力概念,介绍了直接利用原有有限单元划分进行坝坡滑动稳定分析,对一般常用的圆弧滑动法给出了计算公式(45)、(50)、(51)。结合土坝渗流计算的特点,对程序的编制做了一些说明,重点介绍了渗流自由面和渗出点的确定,透过斜墙渗流量如何补给自由面,以及如何实现坝坡滑动稳定分析等。最后介绍一些计算实例,并将计算结果与室内模拟试验和原体观测资料作了比较。     

松涛土坝坝体渗流分析

原体观测表明,松涛上坝浸润线的位置远高于设计值,人们对此存有疑虑,并担心大坝的安全。本文研究了在不稳定渗流条件下,原体观测资料的整理分析方法,并得到良好的规律,从而论证了松涛土坝没有发生渗流破坏;个别侧压管的水位上升,主要是受不稳定渗流的影响。同时指出,进行无压渗流观测资料的整理分析应考虑不稳定渗流的影响。采用在松涛土坝不同高程埋设渗压计观测浸润线的方法,测得坝体的渗流场,从而揭示了坝的非均质名向异性的影响,并表明,在此条件下用井式测压管观测浸润线的不合理性。有限元计算和电阻网模型试验的结果也表明,坝的各向异性对浸润线的位置有较大的影响。观测、计算和模型试验一致表明,松涛土坝的浸润线较高是客观的存在。     

洪峰过程非稳定渗流管涌试验研究与理论分析

进行了洪峰过程和潮汐变幅对堤防发生管涌影响的非稳定渗流模型试验。与固定洪峰水头下的稳定渗流管涌试验结果相比，由于洪峰过程高水位历时较短，管涌险情发展的可能性显著减小，同时，管涌险情的发生也与土层的结构、压缩性和透水性有关。结合北江大堤洪峰模拟过程，讨论了砂模型试验的模型相似律和时间比尺的推算问题，给出了管涌险情发展时间的参考值。最后，通过可压缩非稳定渗流方程，导出了正弦型洪峰、潮汐或波浪在堤基中的传播速度、迟后时间、洪峰水头和能量衰减规律的计算公式，并得到试验资料的验证。