非稳定渗流作用下边坡稳定性试验研究

水位下降时产生的非稳定渗流不利于堤坝边坡稳定,是一个与水力学和土力学有关的复杂问题。开展了非稳定渗流作用下的边坡稳定模型试验,研究了不同土力学条件和水力学条件下,渗流对边坡稳定性的影响,探讨了水位降落指标k/μv与边坡稳定性之间的关系。结果表明：在边坡稳定性分析中,渗流方向是边坡稳定分析的关键,水位降落时渗流向上游方向,边坡安全系数远低于其他渗流方向。边坡失稳发生在水位降落过程中临水坡的渗透力或渗透坡降达到最大的时刻。不考虑渗流方向的计算结果不能正确反映边坡的稳定性,建议边坡稳定分析须正确考虑渗流作用。     

堤防设计中的非稳定渗流计算

江河堤防必须考虑河水涨落的非稳定渗流来设计最经济可靠的渗控措施，本文按照河水洪峰在堤身内引起的浸湿(润)线前锋推进图案，引导出任何洪峰过程中堤身内浸湿距离的计算公式，包括不透水和透水堤基以及有防渗措施的堤基。计算公式与河堤渗透试验和数值计算结果互相对比是一致的。对于特殊情况，正弦曲线的典型洪峰，也给出了简便的浸湿距离计算公式。同时还给出了考虑非饱和土的吸力作用的计算公式以及在洪峰过程中堤后渗水量计算公式。     

基于多孔介质土体分形特征的渗透系数研究

堤坝工程渗流计算中确定土体渗透系数尤为重要。利用分形维数不同尺度域,分析渗透破坏试验土样无标度区,指出土体细颗粒含量是决定土体分形维数的主要因素。基于多孔介质毛管束模型,推导了渗透系数和孔隙率与分形维数之间分形关系解析式,阐释了多孔介质土体渗透系数影响因子包括分形系数、孔径大小、分形维数及流体黏滞系数。利用土体渗透破坏试验结果,进一步论证了渗透系数和孔隙率与分形维数之间的非线性关系。结果表明:当分形维数大于2.83时,孔隙率随着分形维数的增大而减小,但在颗粒吸着水和薄膜水形成的黏聚力影响下,渗透系数随着分形维数增大而减小的规律不明显。研究结果可为渗透破坏形成机制及发展过程分析提供理论依据,减少堤坝渗透破坏致灾隐患。     

减压井运行效果影响因素数值分析

针对减压井运行效果,开展数值模拟分析。对减压井贯入深度、井管直径、井间距、出水口高程以及滤层透水性等因素,进行二维渗流有限元计算,分析各个因素对减压井淤堵的作用大小及影响规律。计算结果表明:减压井贯入深度与滤层透水性对其效果影响很大,且随着贯入深度增加,滤层透水性增高,减压井出水效果逐渐提升;井管直径对井效影响较小,直径越大减压效果越好,但提升幅度不大;井间距和出水口高程对减压效果影响不大。     

堤基渗流无害管涌试验研究

在室内水槽中进行几何比尺1∶20及1∶40的堤基渗流引起的管涌试验，论证了双层地基粉细砂层发生管涌通道时影响大堤安全的水平渗流临界坡降平均值为0.1左右。试验结果表明，管涌与砂层厚度、砂层顶面接触糙度、出口水头损失、堤前冲深以及砂基结构性质等有关，管涌有害与否与沿程承压水头分布的不断调整和渗流量变化密切相关。文中还讨论了模型比尺问题。     

北江大堤典型堤段管涌试验研究与分析

用北江大堤典型堤段的堤基粉细砂砾在玻璃水槽中模拟不同砂层厚度、埋深、层次结构及接触面粗糙度等条件下的管涌试验。论证了接触面加糙后能使临界坡降由光滑面的0．10提高到0．13～0．20。较细的上层砂和较粗的下层砂砾将有可能使临界坡降减小30％左右。最后，根据多层地基渗流理论推导出堤基渗流管涌发展的计算公式，并用三维有限元计算进行了验证。该公式可以用来估算管涌突发时的涌砂范围和继续向上游冲蚀发展的距离，以便判别危害大堤安全的程度。     

堤防非稳定渗流几个关键值的经验公式

根据一般双层地基上堤防非稳定渗流有限元计算成果，分析出单宽渗流量、堤背脚下承压水头和堤身浸润线高度等渗流关键值在洪峰过程中的峰值经验公式，供设计管理堤防者参考。从而可以更简便地计算堤坡稳定性和判定堤内是否发生管涌破坏以及是否需要设防渗墙等渗控措施。     

堤基渗流管涌发展的理论分析

本文在渗流理论基础上，推导出了管涌孔口附近的涌砂范围及继续向上游冲蚀发展距离的计算公式，所提出的管涌冲蚀向上游发展的计算方法，可用来鉴别管涌的危害程度。计算结果与模型试验及管涌的实际调研资料比较接近。文中还用三维有限元数值计算方法验证了本文推导的水头分布及渗流坡降公式的可靠性，并论证了直接引用源汇点理论计算管涌附近水头分布的不适应性。     

淮河中下游堤防现状与渗流防冲调研

1淮河洪灾与淮河防洪概况淮河发源于河南省桐柏山，经安徽省到江苏省人黄海，全长1000km。从源头到洪河口为L游，长360km，河道比降大；洪河口（王家坝）以下比降突然减缓，到洪泽湖三河闸为中游，长490km；洪泽湖以下为下游，长150kmo沿河堤防见图玉。囹l淮河中下依爆除仿冒淮河原是一条从盯胎经淮阴到滨海云梯关外独入黄海的河流。1128年黄河向南决口夺淮，到1855年铜瓦厢决口向北改道入渤海。这700多年间，黄河游荡于西抵颖河、东至泅水的淮北平原上。由于黄河泥沙严重淤积于淮河主河道，使下游河道入江、入海出口不畅，中、下游防洪负…     

渗流场对温度场的影响机理初探

渗流场对温度场的影响主要通过水流动时挟带热量的热对流作用.渗流速度不同,对流热传递热量的速度不同,温度场受影响程度也不同.该文对渗流温度耦合模型展开数值模拟,应用物理模型试验成果进行了对比验证,并着重分析了不同渗透系数下温度场的变化特征,求出渗流区热量传递的所占比重.