降雨条件下某排土边坡的渗流场及稳定性时变分析

现阶段对排土边坡稳定性评价多以单因素等雨强为主,较难全面反映实际情况。针对此问题,以福建某排土边坡为例,通过Geo-studio软件对排土边坡进行不同雨强以及不同雨型条件下安全系数的时变分析,得出安全系数随时间变化曲线,并对排土坡稳定性产生较明显影响的雨强进行渗流场特性分析。时变分析结果表明,持续长时间的降雨会对边坡稳定性产生影响。降雨强度超过一定数值时,降雨的初始时刻安全系数下降速率主要取决于边坡自身渗透速率,在降雨中后期随着入渗速率的稳定,雨强又变成影响安全系数下降速率的主导因素。渗流特性分析结果表明,长时间的强降雨会引起坡脚处渗流方向的改变并在坡脚处出现溢出面,加上排土坡表层废石土较大渗透性的特点有可能形成管涌,应当引起重视。最后提出在废石土表层覆土压实以降低废石土的渗透性从而提高排土坡体稳定性的建议。更多还原     

DAH改良剂与石灰混合溶液改良膨胀土的试验

为了研究DAH改良剂与石灰混合溶液改良膨胀土性能的效果,以广西水南路部分路段膨胀土为样本,将多种固化剂混合并采用不同剂量进行试验。通过对试验前后土样的胀缩性、击实特性、承载比和抗剪性能的分析,表明膨胀土的胀缩性显著降低,力学性质得到明显改善。更多还原     

南江县浅层土质滑坡降雨入渗规律与成因机理

为揭示土质滑坡中降雨入渗规律和滑坡成因机理,通过对四川南江县100多个滑坡进行现场调查、统计,选取二潢坪滑坡深入剖析典型滑坡成因机理,对降雨量、GPS累积位移、土体孔隙水压力、土体含水率等综合因素分析后,采用有限元数值法对滑坡的降雨入渗过程进行模拟。结果表明:浅层土质滑坡中孔隙水压力及含水率变化有明显滞后现象,降雨初期以垂直坡面入渗为主,一段时间后则以坡向渗流为主;斜坡中前缘孔隙水压力变化比后缘对降雨更敏感,其原因为前缘黏性堆积体、侧壁陡崖及基岩面共同构成斜坡储水边界;因滑体结构的各向异性,降雨过程中土体中局部孔隙水压力及渗流力瞬时剧增,土体饱水使得软黏土层发生软化,最终导致斜坡整体失稳。     

间接地下滴灌导水装置规格参数模型

本文根据灌水过程中水量平衡原理为间接地下滴灌建立了导水装置规格(直径,高度)参数模型,该模型中综合考虑了滴头流量、灌水定额、土壤水力特性等参数对导水装置规格的影响。通过室内恒定水头钻孔积水入渗试验与Philip模型的应用,研究了不同导水装置规格类型对三维土壤渗吸率S和土壤入渗率A的影响。基于三维土壤入渗率A等于稳定入渗量QS的假定,定量化了导水装置规格模型中的土壤水力特性参数。通过大田间接地下滴灌试验,验证了模型的可行性。结果表明,Philip模型可用于描述三维恒定水头钻孔积水入渗过程,但在土壤类型一定时,三维入渗中的土壤渗吸率S和土壤入渗率A还与导水装置总的透水面积有关。该模型设计的导水装置规格能满足间接地下滴灌灌水过程中水分不外溢的要求。间接地下滴灌灌水过程中变化的渗透面积和恒定水头钻孔积水入渗过程中恒定的渗透面积之间差异的存在,是模型误差产生的主要来源。     

饱和-非饱和土中渗流Richards方程有限元算法

发展了一种求解理查森方程的一般有限元算法。该方法采用积分法处理孔隙水压力对时间的导数项,采用集中质量技术处理有限元方程中质量矩阵来保证数值稳定。所采用的质量守恒迭代方法不须改变迭代方式,采用一般的Picard迭代方法。该方法能求解入渗、地下水位瞬变和排水等范围广泛的饱和-非饱和渗流问题。对3个已公开发表具有详细试验数据的算例的模拟表明,该方法对入渗锋、稳定渗流地下水位和非稳定渗流溢出面都模拟很好。Picard迭代方法效率很高,且无数值振荡发生。     

膜孔直径对膜孔灌自由入渗特性影响试验研究

通过室内不同膜孔直径的膜孔灌自由入渗试验,分析了膜孔直径对膜孔灌自由入渗量和入渗率的影响.结果表明:不同膜孔直径的入渗量均随着时间的延长而增大,相同入渗时间时,膜孔直径越大入渗量越大;不同膜孔直径的入渗率均随着时间的延长而减小,相同入渗时间时,随着膜孔直径的增大而入渗率减小.建立了膜孔灌自由入渗率与入渗时间和膜孔直径的关系,推导了膜孔灌自由入渗量模型,分析了入渗率随膜孔直径变化的原因等.     

降雨入渗过程的水-气二相流模型研究

本文根据多孔介质中水、气的质量守恒定律,结合多相流理论,建立了求解饱和-非饱和渗流的水-气二相流数学模型,并采用积分形式的有限差分法和NewtonRaphson迭代方法进行数值求解,提出了各种边界条件,包括水相、气相和降雨入渗边界的数学处理方法。利用上述模型对土柱试验进行模拟,将计算结果与试验数据比较,验证了模型的正确性;然后对土质边坡降雨入渗过程进行计算,得到孔隙水压力、孔隙气压力和毛细压力的变化过程,其变化规律符合实际,实现了降雨入渗的水-气二相渗流过程,为定量研究空气阻力对入渗水流的影响提供有效途径。     

北京城区利用雨洪水回灌地下水适宜性区划研究

雨洪水合理储存并加以利用则能使其变成资源。建设海绵城市的重要措施即通过人工强化的渗透、滞蓄及净化等方式将雨洪水蓄存于地下。通过研究北京市市区地质、水文地质条件特征、含水层岩性与渗透性能特征,地下水位埋深等影响回灌入渗能力和水量的因素,结合回灌试验确定的各区域入渗能力,并综合考虑水源保护区的不同要求,通过给予各影响因素不同权重方法进行指标值叠加计算,最终得出北京城区雨洪水回灌补给地下水适宜性分区,共划分出4个区域：适宜区、较适宜区、不适宜区及严禁回灌区。雨洪水回灌补给地下水区划研究对北京市建设海绵城市具有重要参考及应用价值。     

沈阳市主要灌区渠系水有效利用系数的研究

渠系水利用系数是指灌溉渠系的净流量与毛流量的比值,是描述整个渠系的水量损失情况的重要指标.渠系水有效利用系数还是灌区合理运行管理、水资源优化调度的重要基本参数.采用试验与计算相结合的方法对沈阳市10个主要灌区的渠系水利用系数进行了研究.主要介绍系列研究成果中大闸灌区、辽蒲灌区、浑南灌区和浑北灌区的研究方法和结果.