黑龙江干流同抚大堤八岔段溃堤情况及原因分析

2013年8月23日,黑龙江干流同抚大堤八岔段溃决,导致下游约100万亩耕地被淹,损失严重。通过现场调研,对八岔乡段堤防溃口过程、水位、溃口宽度、淹没范围、溃口堤防断面等资料进行收集,初步分析得出发生超历史洪水、堤身及堤基土质差且存在薄弱环节、堤身表面受涌浪和雨水直接冲刷、决口处所处位置是同江大堤八岔段堤防溃口的主要原因。     

堤基管涌机理及防治设计准则研究

堤基管涌抢险和防治是堤防工程安全的心腹之患,水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心自成立以来,持续开展堤基管涌机理和防治设计准则方面的研究。系统深入研究了典型堤基结构管涌破坏机理和模式、管涌自愈现象,发现了不同堤基结构管涌发展机理和破坏模式的特点和区别;提出了管涌抢险合理范围和盖重合理宽度的确定方法建议;提出并论证了悬挂式短墙布置在背水侧更能有效控制管涌发展的作用机理和设计方法;研发了管涌动态模拟数学模型和软件。提升了对管涌机理的认识,发展了传统渗流控制理论,对管涌防治和抢险有重要指导作用,成果已应用于堤防设计和抢险中。     

堤防渗透侵蚀破坏有关概念辨析

堤防工程汛期经常出现渗透侵蚀破坏如管涌和接触冲刷险情,也是近年的研究热点.但工程中的管涌和接触冲刷险情,与土力学中的定义并不完全相同.从土力学中渗透破坏形式的概念出发,结合近年渗透破坏模式研究,梳理堤防工程中管涌和接触冲刷险情的概念,将常见的堤防管涌险情明确为逆向侵蚀管涌,将堤防接触冲刷分为堤防不同土体间的接触冲刷和穿...     

滤网孔径和层数对反滤保土效果的影响分析

针对土工织物反滤层的反滤保土性问题,采用滤网代替土工织物的孔隙,利用颗粒流程序对无黏性基土-滤层的反滤过程进行二维离散元数值模拟。依次研究了单孔、单层和多层滤网在不同孔径比O/d下的反滤保土效果。对比不同孔径比O/d下反滤稳定后的基土颗粒形态,绘制反滤稳定的力链图,分析颗粒间接触力的分布,从细观上解释滤层保土性的原因,进一步计算颗粒流失率,分析滤层孔径及层数对保土性的影响规律。结果表明:孔隙附近颗粒成拱是滤层发挥保土性的原因,孔径比O/d过大会降低颗粒拱的稳定性导致保土性下降;颗粒间接触力的分布细观上验证了颗粒的拱效应,多层滤网层间截留颗粒仍可与滤网一同增加滤层的保土性;滤层孔径较大时,增加滤网层数能够在一定程度上弥补保土能力的不足。     

双层堤基异常渗漏对堤防温度场分布的影响研究

通过对双层堤基异常渗漏险情作用下的温度场进行分析计算,结果表明,渗流场对堤防内部的温度场分布具有重要影响,当覆盖层中薄弱环节的渗透系数超过粉砂以后,即可在渗漏通道出口观测到明显的低温区,并且该低温区受气温变化的影响较小,因此,通过监测堤防背水侧地面温度的异常变化进而探测出异常渗漏险情在技术上具有一定的可行性,并且在异常渗漏险情发生和发展的早期即可成功探测到,有利于实现"抢早抢小"的目标。研究成果可以为堤防渗漏险情快速遥感探测技术的进一步研发提供一定的理论支撑。     

等效黏性边界单元及黏性边界波动输入方法

为更好的利用大型通用软件进行结构-地基动力相互作用分析,本文在黏性边界的基础上提出黏性边界单元的概念,通过构造相同阻尼矩阵的方式提出了能够实现黏性边界功效的特殊有限单元-等效黏性边界单元.等效黏性边界单元能够较好的模拟地基的辐射阻尼效应,使黏性边界的实现更加方便.同时,为简化大型通用软件中地震波的输入,提出了适合于黏性边界条件下水平成层地基中垂直入射地震波的输入方法.该方法不需要借助其它辅助计算就可直接在各种大型通用有限元软件中用一个数值模型实现地震波动输入,具有很强的通用性.此输入方法极大的减少了地震波动输入的数据准备工作,降低了操作的复杂程度.数值算例表明,等效黏性边界单元及文中提出的地震波动输入是简单可靠的.     

国产负压送气器质量有待改进

我单位购置的203C1型负压送气器,安装后就发现气源显示器已经失灵,同时产品说明书未附设备操作规程,在对该设备进行调试及拟定操作规程时发现,当关闭流量调节阀时有泄氯现     

面板裂缝对积石峡水电站大坝渗流场影响的数值模拟

基于面板等宽缝隙稳定流的运动规律,采用裂缝面单元法建立了混凝土面板裂缝的渗流计算模型,实现了渗流全场和裂缝渗流分析的统一。在此基础上编制了含裂缝面单元的三维渗流场有限元计算软件GWSS,利用该软件对积石峡水电站大坝正常运行和发生竖向裂缝的工况进行渗流场分析,获得了大坝面板产生裂缝后的渗流场分布规律。计算结果表明,不同位置、长度和宽度的面板裂缝对大坝渗流场、渗流量和渗透比降影响不同,上部裂缝对大坝渗流场的影响较小,下部和中部裂缝的影响较大。一旦面板发生裂缝,面板附近、垫层和过渡区出现较大渗透比降,且随着与裂缝距离的增大而快速衰减。     

黄土边坡失稳的降雨入渗预警阈值

选取陕西省延安市宝塔山地区作为主要研究对象,结合实测数据,利用非饱和土力学有限元计算方法对宝塔山西部边坡进行数值模拟,初步得出宝塔山西部滑体可以诱发坡体滑坡的降雨入渗阈值为24 h累计雨量100 mm。本研究为开展饱和-非饱和黄土边坡在降雨入渗影响下的稳定性分析提供一定的参考。     

堤基管涌微观机理模型试验研究

本文从微观角度出发,开展小尺寸模型试验,采用显微镜和数码成像系统对管涌土体进行局部放大摄录,通过常规观察试验现象和数字图像识别分析不同水头下管涌土体颗粒级配,分析了管涌发展过程中随水头变化的土体颗粒位移和流失规律,从宏观和微观角度共同阐释了管涌发生、发展的机理。试验结果表明,堤基管涌发生、发展的微观颗粒流失过程与宏观现象一致,管涌发生、发展的过程从微观角度即表现为颗粒位移并流失的过程。通过微观颗粒位移与宏观管涌通道发展相结合分析,更深层次剖析了管涌发展的机理。本研究对于管涌数学模型和数值模型的建立、提高管涌防治技术水平等具有参考意义。