稳定渗流
- 基于Autobank水库大坝的一些稳定渗流分析
分析中,对于稳定渗流,符合达西定律的非均各向异性二维渗流场,水头势函数满足微分方程,公式如下:(1)式中:φ为待求水头势函数;x、y为平面坐标;kx为X轴方向的渗透系数;ky为Y方向的渗透系数[9]。将渗流场用有限元离散,假定单元渗流场的水头函数势φ为多项式,由微分方程及边界条件确定问题的变分形式,可导出线性方程组,公式如下:[H]{φ}=[F](2)式中:[H]为渗透矩阵;{φ}为渗流场水头;[F]为节点渗流量。通过线性方程组的求解,可以得到水库大坝的节
水利科技与经济 2023年8期2023-08-23
- 堰塞坝组成材料随机性对坝体渗流特性的影响分析
况，工况1为稳定渗流方案，上游水位为1 200 m，下游水位1 112 m；工况2为非稳定渗流方案，上游水位按1 m/d的速度从1 180 m升至1 200 m，下游水位按1 m/d的速度从1 094 m升至1 112 m。3 计算结果3.1 稳定渗流计算结果根据4组参数计算的稳定渗流结果见表2。表2 稳定渗流计算结果4组稳定渗流计算结果浸润线对比如图4所示。图4 4组参数稳定渗流浸润线分布对比从图4可知：(1)4条浸润线在坝体内的位置差别较大，这与坝体内
水力发电 2023年3期2023-04-10
- 某水库粘土心墙坝渗流及坝坡稳定计算分析
校核洪水位的稳定渗流计算工况，具体水位情况如图1所示。图1 某水库粘土心墙坝最大横剖面本次粘土心墙坝坝体的渗流计算时对坝体进行了简易处理，模型大坝上下游坡度均为1∶3，以便于理正软件建模和计算[7－9]。渗流量计算结果见表3，而计算的坝体内浸润线的分布情况见图2－图4。分析表3可知，在三种工况下通过坝体的单宽渗流量均很小。在正常蓄水位时，单宽渗流量仅有0.279m3/(d·m)，而在设计洪水位时单宽渗流量仅有0.303m3/(d·m)，仅仅增加了0.024
四川水利 2022年6期2023-01-04
- 水位降落时土坝坝体渗流特性的交互式有限元模型
]，多应用于稳定渗流分析中，对非稳定渗流一般将库水位降落划分为缓降和骤降，仍按照稳定渗流的方式进行计算。对缓降认为坝内孔隙水压力随水位降落同步发生变化，对骤降则认为坝内孔隙水压力随水位降落不发生变化，这些都是对实际问题的一种假设，与实际情况不相符，例如刘博[9]按照缓降方式对比加固前、后的心墙坝内浸润线变化，Lane等[10]采用强度折减法确定水位缓降以及水位瞬时骤降这2种极端情况下的坝坡稳定性。目前水位降落过程中坝内各部位的变形和孔压分布规律的研究较少,
长江科学院院报 2022年11期2022-12-02
- 细枣池水库防渗加固方案研究
计算方法对于稳定渗流，符合达西定律的非均各向异性二维渗流场，水头势函数满足微分以下方程：(1)式中：φ=φ(x,y)为待求水头势函数；x，y为平面坐标；Kx，Ky分别为x，y轴方向的渗透系数。水头φ还必须满足一定的边界条件，经常出现以下几种边界条件：(1)在上游边界上水头已知φ=φn(2)(2)在逸出边界水头和位置高程相等φ=z(3)(3)在某边界上渗流量q已知(4)其中lx，ly为边界表面向外法线在x，y方向的余弦。将渗流场用有限元离散，假定单元渗流场的
地下水 2022年5期2022-10-18
- 基于Abaqus-Midas GTS的流固耦合下提孜那莆河莎车段堤防岸坡静力特征研究
算，获得岸坡稳定渗流场中孔隙水压力及位移分布特征，如图2所示。从图中可看出，河道设计水位下，堤防岸坡内孔隙水压力最大为1.54 MPa，处于堤底部位，达饱和状态，其中桥梁支座所在区处于负孔隙水压力，为非饱和状态，即设计水位下支座所在岸坡区域处于安全渗流状态，此时岸坡浸润线低于支座所在高程面。从孔隙水压力分布可知，从堤底至浸润线面处，孔隙水压力递增，各区间孔隙水压力分布呈直条状。从位移分布特征可知，全岸坡内位移分布基本均处于静定状态，仅在桥梁支座上部区域存在
水利科学与寒区工程 2022年8期2022-09-14
- 土石坝加高培厚工程稳定非稳定渗流安全分析研究
工程的稳定非稳定渗流分析。因此,本文以某土石坝加高培厚工程为研究对象,开展有限元渗流分析计算,基于渗透坡降、渗流量、浸润线位置来评价坝体及坝基是否满足渗流稳定安全要求。2 工程概况某水库是一座具有防洪、供水、灌溉等综合功能的水利枢纽工程。在运行中,水库的调度主要通过输水隧洞进行输水满足下游灌溉及供水,汛期通过泄洪隧洞、溢洪道进行泄洪,控制水位。挡水建筑物为均质土坝,加固前最大坝高9.6 m,坝顶长351.5 m,坝顶高程50.1 m,坝顶宽4 m,上游坝坡
陕西水利 2022年2期2022-04-20
- 水库除险加固安全评价中坝体渗流的稳定性分析
算下游无水的稳定渗流：工况1：置于280.90 m的正常蓄水位情况下。工况2：置于282.83 m的洪水位情况下。特殊应用条件Ⅰ：在校核洪水位下，由于洪水历时很短，不足以形成稳定渗流，即在校核洪水位下形成稳定渗流的可能性不大，因此仅考虑水库水位的非常降落情况。工况3：从校核洪水位(283.29 m)降落至正常蓄水位(280.90 m)时的非稳定渗流。工况4：从正常蓄水位(280.90 m)降至死水位(262.75 m)时的非稳定渗流。5.2 计算原理根据流
水利科技与经济 2022年2期2022-03-01
- 海陆过渡相页岩气藏不稳定渗流数学模型1)
相页岩气藏不稳定渗流数学模型,对其渗流特征分析及储层参数评价不利[10-12].因此,亟需开展海陆过渡相页岩气藏渗流模型的研究工作.目前,国内外一些学者在页岩气藏的渗流理论方面取得了良好的进展.1986年,Lee 和Brockenbrough[13]假设储层和裂缝之间的流动方式是三线性流,建立了无限大均质地层有限导流垂直裂缝井的三线性渗流模型.随后,Ozkan 等[14]将三线性流解析模型应用于压裂水平井试井分析中,分析了非常规储层中的不稳定渗流特征.进一
力学学报 2021年8期2021-11-10
- 高坪水库沥青混凝土心墙石渣坝初步设计研究
常运用条件①稳定渗流期，计算上、下游坝坡，水库水位处于526.00m～504.30m之间的各种水位的稳定渗流期；②库水位降落期，计算上游坝坡，水库水位处于526.00m～504.30m之间经常性的正常降落。(2)非常运用条件①竣工期，计算上、下游坝坡；②校核洪水位稳定渗流期，计算上、下游坝坡，水库水位在526.31m时的稳定渗流期；③库水位非常降落期，计算上游边坡，自校核洪水位526.31m降落，降落至死水位以下，以及大流量快速泄空等。2.2.3 计算参数
四川水利 2021年5期2021-11-02
- 铁斯巴汗水库渗流及大坝稳定性研究
，计算时均为稳定渗流条件，上游水位正常蓄水位为1244.18 m，死水位为1239.13 m。(3)计算成果计算结果见表2。表2 铁斯巴汗水库坝体、坝基渗流量计算表由表2可知，稳定渗流期(库水位在1244.18 m时)坝体、坝基总渗漏流量Q=640.76 m3/d。根据水库蓄水运行过程，一年大概有2/3的时间是正常运行期，水库坝体、坝基年渗漏量W年渗=Q×365×2/3。W年渗=640.76(m3/d)×365×2/3=15.59×104m3(1)从计算的
陕西水利 2021年8期2021-09-15
- 基于测压管数据的某水库土坝渗流安全性分析
核洪水位3种稳定渗流工况和设计洪水位降至死水位、校核洪水位降至死水位2种非稳定渗流工况(表1)。坝体渗流场计算参数见表2。表1 渗流稳定计算工况表2 渗流稳定计算参数2.3.2渗流计算结果与分析计算得到各工况下大坝等水头线和浸润线见图4，单宽渗流量和出逸点渗透坡降见表3。a)工况1 b)工况2c)工况3 d)工况4e)工况5表3 大坝渗流计算结果由图4分析可知，大坝各工况计算断面等水头线在材料分区处发生偏折，在混凝土防渗墙处密集，浸润线在防渗墙处跌落，浸润
人民珠江 2021年8期2021-08-20
- 稳定渗流作用下有限宽度砂土主动土压力研究
度出发，研究稳定渗流作用下的有限宽度砂土的主动土压力具有一定的工程意义。通过模型试验研究稳定渗流作用对有限宽度砂土土体主动土压力的影响，并对模型试验进行数值模拟验证，进一步系统地研究稳定渗流作用下有限宽度砂土主动土压力问题。1 试验设备和装置试验设备为自主设计、制作的长方体模型箱，其平面尺寸为2.5 m×1.0 m，高为1.5 m，其主体由宽10 cm、厚1 cm的钢材焊制而成，左右两侧安装厚20 mm的钢化玻璃。模型箱从左向右依次分为渗流水储蓄室、挡墙活
华东交通大学学报 2021年2期2021-06-18
- 上蒋水库大坝除险加固工程防渗效果分析
计算工况为：稳定渗流期：上游正常蓄水位，设计洪水位，校核洪水位。非稳定渗流期：校核洪水位降至正常蓄水位，正常蓄水位降至死水位。3)参数选取：本次渗流计算参数根据《临海市上蒋水库除险加固工程地质勘察报告》选取，详见表1。表1 岩土物理力学计算参数表4)计算成果：经计算，大坝在正常蓄水位、设计洪水位和校核洪水位时，浸润线均在下游棱体逸出。大坝稳定渗流期下游坝坡逸出点处渗透坡降为0.31，逸出点高程为72.38m，最大逸出坡降为0.69。水位降落期上游坝坡逸出点
黑龙江水利科技 2021年4期2021-05-24
- 基于ANSYS计算下水库土石坝渗流场与应力变形场特性分析研究
型图2.2 稳定渗流本文共计算了坝体六个特征部位的稳定渗流场，将土石坝分为左右两侧，分别与岸坡连接，另还有与混凝土坝体交界面。图3为左侧土石坝的网格图及2个特征剖面渗透压力云图，1-1为未设置防渗墙剖面，2-2为设置有防渗墙结构剖面。从图3中可看出，左侧坝肩1-1剖面上渗透压力分布处于平稳不变状态，剖面上呈层次性分布，计算出1-1剖面上游水位高程为130.5 m，而下游水位高程基本与之一致，亦为130.5 m，即不存在显著水头差；相反，在2-2剖面上游水头
水利科学与寒区工程 2021年2期2021-05-17
- 基于能量损失率最小原理求解稳定渗流场渗透系数
出了一种计算稳定渗流场渗透系数的有限单元方法。该方法无需进行现场抽水试验，并考虑了水跃现象[9-11]的影响，基于能量损失率最小原理[12-14]计算潜水含水层的渗透系数。采用该方法计算了两个工程案例，求得了两个基坑渗流区域的渗透系数，并与实测值进行对比，结果表明本文方法具有较高精度，对其渗流场的分析与降水工程的设计有指导意义。1 基本理论由变分原理可知，渗流场基本微分方程的定解问题等价于求解渗流能量泛函的极值问题，构造如下泛函：(1)[K]{h}={f}
水利与建筑工程学报 2021年2期2021-05-13
- 地下工程排水措施失效非稳定渗流效应研究
法多数是考虑稳定渗流的情况，对于排水孔的非稳定渗流效应研究较少。此外，目前多数研究仅针对于排水失效前后地下稳定渗流场的情况，而实际上，排水措施失效过程及失效后渗流场的变化都是随时间变化的非稳定过程，仅仅采用稳定渗流分析存在一定局限性。本文基于排水孔模拟的隐式复合单元法[5]，考虑排水孔的给水度、单位贮存量等非稳定渗流参数的等效方法，提出非稳定渗流情况下排水孔的模拟方法，同时，结合非稳定渗流的抛物型变分不等式提法[6]，探究地下渗流场在排水措施失效后随时间的
水电与新能源 2021年4期2021-05-07
- 某水电站镶嵌式混凝土面板堆石坝渗流分析
，研究坝体在稳定渗流场和非稳定渗流场情况下的变化规律[5-8]。1 工程概述该水电站于21世纪初正式建造，是一座以发电为主要目的的水利水电枢纽工程，工程规模为一等大(Ⅰ)型。该水电站坝型为镶嵌式混凝土面板堆石坝。其坝址正常蓄水位为2 715.0 m，死水位为2 710.0 m。水库调节库容为2.39×108m3，正常蓄水位时对应库容为14.724×108m3，死水位时对应库容为14.724×108m3[9]。水电站中有3台水轮发电机组，单机容量均为400
水利科技与经济 2021年3期2021-04-27
- 斜心墙土石坝稳定—非稳定渗流分析与评价
进行稳定-非稳定渗流分析,进而对土石坝的渗透稳定性进行评估。通常相关学者的评价指标包括渗流量与出逸点渗透坡降。然而,传统土石坝渗流计算分析,一般主要针对均质土坝、心墙坝、混凝土面板堆石坝的渗流计算分析较多,对黏土斜心墙坝稳定—非稳定渗流研究报道较少[3]。因此,本文以某壤土斜心墙坝为工程背景,开展渗透稳定计算,基于计算指标来评价渗透稳定及渗漏损失是否满足安全要求。2 工程概况某水库为一灌溉、供水和防洪的综合利用水利枢纽工程,水库设计总库容为528 万m3。
陕西水利 2021年12期2021-02-22
- 水位升降条件下驮英水库上游围堰渗流及稳定性分析
变，还产生非稳定渗流现象和渗透压力，使得土体颗粒间的有效应力快速变小，降低坝体土料的抗剪强度，从而影响到坝体的安全稳定性[3]。库水位骤升对上游迎水坡的稳定也是不利的。因此，有必要对库水位骤升骤降工况下土石围堰进行渗流及稳定性分析，为围堰安全评价提供参考[4]。1 工程概况驮英水库主要建筑物有沥青混凝土心墙堆石拦河坝、右岸溢洪道、右岸河道电站发电引水隧洞、右岸泄洪隧洞、左岸灌溉发电引水系统、渠首电站厂房、坝后河道电站厂房及场内永久交通道路等。拦河坝采用沥青
广西水利水电 2020年6期2021-01-06
- 坝基覆盖层非稳定渗流场与应力场耦合分析
连续介质非稳定渗流场与应力场耦合原理二维连续介质应力场影响下非稳定渗流场的数学模型[2]为：(1)式中：h=h(x,y,z)为水头函数；k(σMij)=k(x,y,z)为各向渗透系数。应力场函数数学模型为：(2)式中：Ω为渗流面下坝基区域；f1(x，y，z)为Γ1上水头分布；f2(x，y，z)为Γ2上流量分布。3 工程实例3.1 工程概况某工程位于甘肃省文县境内，工程效益以发电为主，兼具生态灌溉功能。枢纽建筑物主要由混凝土面板堆石坝、引水洞、溢洪洞及发电
黑龙江水利科技 2020年11期2020-12-11
- 浅谈磨刀坑水库大坝渗流稳定计算分析
计的建议值，稳定渗流期土的抗剪强度指标采用慢剪指标，非稳定渗流期采用固结快剪指标。土层物理力学参数表见表3。表3 土层物理力学参数表2)计算方法：根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274—2001)，坝体抗滑稳定复核采用简化毕肖普法。3)坝坡稳定计算工况：根据土石坝相关规范，坝坡稳定计算工况包括：正常蓄水位稳定渗流下的上下游坝坡；设计洪水位稳定渗流下的上下游坝坡；1/3坝高水位稳定渗流下的上游坝坡；设计洪水位降至正常蓄水位非稳定渗流的上游坡；正常蓄水位降至
黑龙江水利科技 2020年7期2020-08-03
- 白草坪水库主坝渗流稳定和结构稳定分析
。计算工况。稳定渗流期：正常蓄水位288.0m 情况下的稳定渗流期；设计洪水位293.84m 情况下的稳定渗流期；校核洪水位296.16m 情况下的稳定渗流期。非稳定渗流期：正常蓄水位288.0m 降至死水位265.14m 情况下的非稳定渗流期；设计洪水位293.84m 降至汛限水位288.0m 情况下的非稳定渗流期；校核洪水位296.16m 降至汛限水位288.0m 情况下的非稳定渗流期。计算结果。稳定渗流期：正常蓄水位288.0m 渗透坡降计算值为0.
河北水利 2020年1期2020-03-05
- 煤储层渗透率拟稳定评价方法
分研究均基于稳定渗流模型。煤层气储层属于衰竭开发，无能量供给，与稳定渗流差异较大。为了明确煤层渗透率大小及分布规律，现从煤层气井单相排水阶段时的压降规律出发，建立不稳定渗流模型下渗透率计算方法。旨在为煤储层物性和煤层气开发方面提供较为详尽的理论依据。1 拟稳定评价方法建立1.1 拟稳定评价方法原理分析对于煤层气储层，储集层外面无能量补充，且多口井排采时，根据叠加原理，井距位置处可等效为一条不渗透的封闭边界。且由于煤层气属于吸附气，只有当压力低于临界解吸压力
科学技术与工程 2020年36期2020-02-04
- 赤金峡水库土石坝稳定-非稳定渗流分析与评价
进行稳定和非稳定渗流计算。目前对新建大型土石坝开展的渗流分析较多，但是有关已建大坝的稳定-非稳定渗流分析，文献报道较少[2～3]。本文对赤金峡水库土石坝开展稳定-非稳定渗流分析，基于渗流分析结果评价大坝的渗透稳定及渗透损失是否满足安全要求。1 工程概况赤金峡水库位于玉门市以北50km，地处石油河中游。是一座以灌溉为主兼顾防洪的水库，工程等级为III等，总库容3878万m3，有效库容2118.5 m3，现灌溉面积8万亩，设计灌溉面积近期10万亩，远期16万亩
陕西水利 2019年10期2019-11-22
- AutoBank软件在围堰边坡渗流稳定计算中的应用
渗流计算二维稳定渗流的微分方程为第一类边界条件，即水头边界条件为H|Γ1=f(x,y,z)第二类边界条件，即流量边界条件为第三类边界条件，即自由面边界条件为稳定渗流有限元计算式为[K]{H}={F}以上式中kx、ky——x、y方向的渗透系数；H——饱和—非饱和水流总水头；[K]——渗透矩阵。3.2 抗滑稳定计算抗滑稳定分析采用简化毕肖普法,计算时考虑堰顶汽-20的汽车荷载。稳定渗流期抗滑稳定安全系数计算采用有效应力法，计算公式为施工期抗滑稳定安全系数计算采
中国水能及电气化 2019年6期2019-06-26
- 动态地下水位变化引起的基坑底抗渗流稳定性计算新方法
，提出考虑非稳定渗流的基坑底抗渗流稳定性简化计算方法。通过算例计算，进行出逸比降的解析解正确性验证和影响因素分析，并将该方法应用于工程案例。研究结果表明：当基坑土体渗透系数较大时，考虑非稳定渗流的出逸比降解析解答与传统稳定渗流假定的结果一致，验证了解析解的正确性；出逸比降的影响因素可通过与土体渗透系数、压缩模量正相关，与地下水位变化的角频率和计算模型细粒土层总厚度的平方负相关的量纲一因子统一表示；在实际工程中，出逸比降与地下水位的变化不同步，应注意工程降水
中南大学学报（自然科学版） 2019年3期2019-04-15
- 河道洪水期数值模拟分析研究
位变动形成非稳定渗流场，在非稳定渗流作用下河道岸坡和地基极易发生渗透破坏[1- 3]，本文通过采用三维非稳定饱和-非饱和渗流有限元程序计算模拟，分析评价河道在分稳定渗流作用下的渗透特性[4- 7]，并提出相应的工程措施。1 有限元模型根据河道结构形式，建立河道三维有限元计算模型。河道长度为100m，宽度为20m，高度28m，沟底标高为2.80m，岸坡坡比为1∶1.5。模型截取范围和主要剖面位置示意图如图1所示。图1 河道三维计算模型2 河道参数根据地勘报告
水利规划与设计 2019年2期2019-03-18
- 东谷水库水利枢纽工程坝坡稳定复核计算分析
1 m时形成稳定渗流的下游坡；(2)上游水位设计洪水位148.00 m，下游水位为93.0 m时形成稳定渗流的下游坡；(3)上游水位校核洪水位149.35 m，下游水位为93.80 m时形成稳定渗流的下游坡；(4)上游水位由正常蓄水位148.00 m降至130.00 m时的形成非稳定渗流的上游坡。2.2 计算方法依据《碾压式土石坝规范》(SL274-2001)，坝坡静力稳定计算采用刚体极限平衡法，对于稳定渗流期或水库水位降落期，采用简化毕肖普法进行稳定分析
陕西水利 2018年6期2018-12-14
- 库水位下降过程中粘土心墙坝渗流及变形研究
根据稳定-非稳定渗流理论以及应力应变本构模型，利用二维有限元计算方法，仔细分析库水位下降过程中的浸润线、渗流量以及应力场的变化，最终结果对确保大坝安全运行有指导作用。1 计算方法及原理1.1 渗流微分控制方程式中：x、y是空间坐标；h 是水头函数；kx、ky 是以 x、y轴为主轴方向的渗透系数；t是时间坐标；H为平均渗流深度；μ是给水度。边界条件：二类边界（已知流量边界） （5）（1）～（2）为二向非稳定渗流基本微分方程式，（3）～（5）为方程式的定解条件
陕西水利 2018年6期2018-12-14
- 非稳定渗流期解析法在均质土坝浸润线确定中的应用
均质土坝在非稳定渗流期的浸润线，对大坝安全运行具有一定的借鉴意义。1 计算原则当水库水位下降时，坝体空隙中所含的水分，一部分会从上游坡面逸出，导致坝体中的浸润线逐渐下降，但其下降速度滞后于库水位下降速度，从而形成非恒定渗流。此时大坝上游坡受到渗流作用力，稳定性减弱。尤其当水库水位骤降时，渗流作用力变大，再加上孔隙压力的影响，就有可能导致上游坡失稳，发生坍塌，因而在重要的工程设计中，需要对非稳定渗流期大坝上游坡的稳定性进行校核。目前为止严格求解非稳定渗流期大
水利技术监督 2018年5期2018-10-19
- 毛细透排水管排水渗流模型及设置间距研究
模型2.1 稳定渗流模型若同一时间内入渗补给水量与排水量相等，且不随时间变化，则地下水运动为稳定流，渗流模型如图4所示。图中：H0为排水管高度；hc为水位最高点高度。图4 稳定渗流模型(4)求解式(4)可得排水管间的浸润线方程为(5)2.2 非稳定渗流模型当入渗补给水量大于排水管排水能力时，地下水位不断上升，当降雨停止后，地下水位降低。在排水管作用下，地下水位、排水量以及浸润线均随时间变化，此时地下水运动不再是稳定状态，有必要建立不同条件下的非稳定渗流模型
中国铁道科学 2018年4期2018-08-09
- 基于Geo-studio的水位骤降对土质心墙坝坡稳定分析
降速率下的非稳定渗流场及上游坝坡稳定，三种工况水位均从正常蓄水位187.00 m下降至163.00 m，下降速率分别为0.1 m/h、0.2 m/h和0.3 m/h，按照线性变化下降。同时对应于不同水位下降速率分析了防渗料渗透系数不同时坝体的渗流及上游坝坡稳定性。计算工况见表2。表2 计算工况3.2 水位骤降速率对非稳定渗流场的影响对于稳定及非稳定渗流计算的理论，已有很多文章[1-5][9-10]作了介绍，在此不再赘述。通过在Seep/w里进行计算分析，三
陕西水利 2018年4期2018-08-04
- 病险水库均质坝加固渗流稳定性计算分析
律，岩土体非稳定渗流场的控制性微分方程可表述为：式中 ∂x， ∂y分别为x，y轴方向；kx，ky分别为x，y方向的渗透系数（m/s）；H为水头（m）；Q为边界渗漏量（m3/s）；Mw为水土特征曲线的斜率；γw为水重度，取1000kg/m3。进一步采用（Glerkin）加权余量法，则可推导出有限元渗流方程［7-9］，如式（2）：式中 τ为单元厚度（m）；A为单元面积（m2）；λ为Mwγw；B为水力梯度矩阵；C为单元导水率矩阵；H为水头向量；N为插值函数向量；
水科学与工程技术 2018年3期2018-07-05
- 水平井二维稳定渗流场分析及应用
球体模型分析稳定渗流场[7]，袁淋等重点研究水平井及其酸化措施后的产能问题[8-10]。总体来看，目前，国内外的研究成果公式极其复杂，难以推广应用。在薄层油藏开发中，为提高开发效果，应用水平井开发是一种常用方法[11-12]，这种情况可简化为水平井二维渗流，因此，研究水平井二维稳定渗流具有重要意义。本次研究通过儒可夫斯基变换，把水平井二维稳定渗流转换为直井径向二维稳定渗流，开展水平井二维稳定渗流场中等势线、流线以及渗流速度研究，并据此开展水平段长度优化、水
西南石油大学学报(自然科学版) 2018年3期2018-06-09
- 基于PLAXIS的灌注桩加固堤防边坡深度优化设计研究
深度下堤防在稳定渗流期和水位消落期两种工况下的边坡稳定性、滑裂面和桩体弯矩进行计算分析。经计算，该工程断面灌注桩最优设计深度为12m，既能满足稳定性要求，又更加经济合理。计算过程可为同类堤防工程的加固设计提供参考。堤防；PLAXIS；稳定性；弯矩；安全系数1 工程概况泸县城区濑溪河堤防工程全长2.4km，防洪标准为20年一遇，堤防工程级别为4级，设计堤型为复合式堤型，堤身采用石碴填筑，设计堤线基本沿河岸布置。该堤防工程区地势总体由北向南倾斜，丘顶高程316
水利建设与管理 2017年12期2018-01-06
- 桥梁基础对岸坡渗透稳定及抗滑稳定性影响分析
坡的稳定-非稳定渗流场开展了对比分析，并在此基础上采用二维极限平衡方法分析了桥梁基础对岸坡抗滑稳定性的影响。稳定-非稳定渗流；渗透稳定性；抗滑稳定性1 渗流有限元分析方法堤防、岸坡的渗流场为典型的无压渗流场，属边界非线性问题。采用有限元法求解无压渗流场时，通常采用固定网格法。典型的固定网格法有剩余流量法、单元渗透矩阵调整法、加密高斯点法以及初流量法等[1～4]。这些方法的不足之处是理论不够严密，难以对渗流出渗点和自由面进行准确定位，且计算结果具有显著的网格
水利水电快报 2017年11期2017-12-05
- 反调节水库土工膜防渗工程稳定性分析
出的正常蓄水稳定渗流期和库水位降落期的浸润线均较低。正常稳定蓄水渗流期的渗透比降最大值为2.23，发生位置为结合槽底部，坝体内渗透比降最大值为0.22，下游溢出点渗透比降最大值为0.024，显著低于允许比降值0.53，说明正常蓄水位稳定渗流期无渗漏破坏危险。库水位降落期的各时段上游坡向坝壳外指向的渗透比降最大值均为0，显著低于允许比降，说明库水位降落期也不会发生渗漏破坏危险。2.3 稳定分析图4 大坝稳定期与非稳定期渗流计算浸润线示意图(单位：m)利用强度
水利建设与管理 2017年9期2017-09-22
- 土石坝饱和—非饱和稳定渗流场影响分析
饱和—非饱和稳定渗流场影响分析韩 雪(通河县水务技术服务中心，黑龙江 通河 150900)土石坝是当今最为常用的一种坝型，而防渗体系的构建对坝体稳定具有十分重要的作用，国内外的多起水利工程安全事故足以引起足够的重视。进行土石坝的渗流分析需要将渗流场定义为饱和和非饱和区的共同体，过去的经验已然证明二者的相辅相成。二者相比非饱和渗流的运动特性相对复杂，影响因子也较饱和渗流多。文章结合工程实例，运用有限元数值模拟出土石坝在饱和与非饱和渗流中渗流场的变化规律，得出
黑龙江水利科技 2017年5期2017-08-09
- 地震作用下高面板砂砾石坝渗流-应力耦合研究
而计算坝体非稳定渗流场，建立以混凝土损伤模型和堆石料广义塑性模型为基础的非稳定渗流-应力耦合计算方法，分析在非稳定渗流作用下，大坝应力和变形的变化规律。结果表明：坝体为弱透水时，地震结束后大坝在非稳定渗流作用下，坝体小主应力显著减小，面板产生向上拉伸、向外弯曲趋势的位移增量，面板部分区域损伤值变大。评价大坝极限抗震能力时，除了考虑地震结束时面板的损伤状态，还应进一步考虑面板破坏后非稳定渗流对应力场的影响。高面板砂砾石坝；非稳定渗流-应力耦合；面板损伤；极限
水利与建筑工程学报 2017年3期2017-07-03
- 基于饱和理论的渗流分析研究及应用
正常蓄水位下稳定渗流等势线图见图1，渗流计算结果见表2。图1 杨庄水库在正常蓄水位下稳定渗流等势线图表2 二维渗流计算结果2.3 计算结果分析杨庄大坝坝体及坝基土层主要为粉质黏土，根据地质资料确定坝体渗流比降允许值J允=0.55。根据渗流计算结果，大坝在校核洪水位稳定渗流期渗流下游逸出点比降值大于允许渗流比降0.55，不满足要求，并且在该工况下单宽渗流量较大，出逸点也较高。大坝坝基和坝肩分布第四系上更新统冲洪积黏性土，强度和透水性满足低土石坝坝基要求。但大
长江工程职业技术学院学报 2017年2期2017-06-19
- 页岩气不稳定渗流压力传播规律和数学模型
院）页岩气不稳定渗流压力传播规律和数学模型朱维耀1，亓倩1，马千1，邓佳1，岳明1，刘玉章2（1.北京科技大学土木与环境工程学院；2.中国石油勘探开发研究院）利用稳定状态依次替换法，研究了页岩基质储集层内压力扰动的传播规律，得到动边界随时间变化的关系，考虑解吸、扩散、滑移作用及动边界的影响，建立了页岩气不稳定渗流数学模型。采用拉普拉斯变换，求解了内边界定产、外边界为动边界条件下的不稳定渗流压力特征方程。结合中国南方某海相页岩气藏储集层参数，应用MATLAB
石油勘探与开发 2016年2期2017-01-11
- 桎木水库大坝渗流与稳定分析
科院的二维非稳定渗流及坝坡稳定分析有限单元法程序UNSST2（UnsteadySeepageandStability）。2.4渗流计算2.4.1渗流计算工况的确定根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）第7.1.2条规定：渗流计算时应考虑水库运行出现的各种不利条件。本次渗流计算分析按以下工况进行：①上游正常蓄水位与下游相应的最低水位；②上游设计洪水位与下游相应的水位；③上游校核洪水位与下游相应的水位；④上游为1/3坝高水位与下游相应的水位；⑤库
湖南水利水电 2016年5期2016-11-14
- 洪水位变化对堤防稳定的影响
中的非饱和非稳定渗流和稳定渗流，得到了堤防边坡渗流变化规律和安全系数，并采取了提高堤防稳定的措施。关键词堤防稳定洪水非饱和非稳定渗流随着我国经济建设的快速发展和河道整治的逐步完善，堤防的安全问题也越来越多地呈现在人们面前。堤防的破坏因素除了常见的冲刷、流土、管涌之外，一个重要的破坏因素就是洪水消退引起的渗透破坏。一般情况下，洪水历时短，强度大，不如水库水位容易控制，所以堤防的水位在短时间内有暴涨暴落的情况，极大地影响了堤防迎水面边坡的稳定性。1 堤防边坡稳
水利水电工程设计 2016年1期2016-07-16
- 应力敏感低渗透气藏不稳定渗流特征研究
低渗透气藏不稳定渗流特征研究张小龙 杨志兴 时 琼 李 宁 陈 蠡中海石油(中国)有限公司上海分公司， 上海 200335应力敏感效应普遍存在于低渗透气藏开发过程中。为了研究应力敏感条件下低渗透气藏不稳定渗流特征，在考虑渗透率应力敏感效应的基础上，建立了低渗透气藏不稳定渗流模型，通过模型求解和Stehfest数值反演方法获得了模型的实空间解，在此基础上实例分析了应力敏感对无限大边界、封闭边界及定压边界低渗透气藏不稳定渗流压力动态特征的影响。研究结果表明，井
天然气与石油 2016年1期2016-02-07
- 考虑滑脱效应的低渗气藏不稳定渗流特征
的低渗气藏不稳定渗流特征张小龙（中海石油（中国）有限公司上海分公司，上海200030）低渗低压气藏渗流过程中存在气体滑脱效应，作为气藏开发过程中的有利因素其影响不能忽略。在考虑气体滑脱效应的基础上，建立了低渗透气藏不稳定渗流模型，通过模型求解和Stehfest数值反演方法获得了模型的实空间解，在此基础上，实例分析了滑脱效应对低渗透气藏不稳定渗流压力动态特征的影响。研究结果表明气井定产量生产时，滑脱效应越强，地层压力降低越小，压降漏斗越平缓，地层能量衰竭越缓
油气藏评价与开发 2015年6期2015-05-09
- 钱塘江斜坡式海塘遭遇超强台风渗流特性研究
坝内将形成非稳定渗流。在非稳定渗流中，渗流自由面随时间的变化而变化，渗流场的形状和边界条件也较复杂。利用有限元法求解饱和—非饱和渗流问题，国内外已有不少研究成果。如美国的Neuman提出的有限单元法求解土坝饱和—非饱和渗流场的数值方法［1］，以及日本赤井浩一用相同理论进行了数值计算和模型验证［2］，在国外研究的带动下，国内也出现了一些学者，如吴良骥也对渗流问题开展深入研究，且获得了很多有价值的成果［3］。而国内对于钱塘江两岸的海塘在超标准风暴潮下水位骤升骤
浙江水利科技 2014年6期2014-12-31
- 海塘渗透破坏数值模拟及渗透特性
和非饱和／非稳定渗流。某些情况下，海塘内的渗流很难达到稳定渗流状态，渗透稳定性就较高。而在另外一些情况下，海塘内的渗流会较快达到稳定渗流状态，并在稳定渗流条件下长期工作，渗透稳定性就较低，易发生渗透破坏。因此，洪水渗透下海塘达到稳定渗流所需时间相差较大的话，采用稳定渗流分析方法得到相同的安全系数，海塘安全度实际上是不同的。而中国现行的《堤防工程设计规范》规定，采用稳定渗流分析方法计算出逸坡降，并以此评价海塘的渗透稳定性，这在很多情况下是不妥当的。为了准确评
土木与环境工程学报 2013年1期2013-11-20
- 变形双重介质分形油藏不稳定渗流数学模型有限元法求解研究
质分形油藏不稳定渗流数学模型有限元法求解研究张 勇 (泸州医学院生物医学工程系，四川 泸州 646000)何国良 (电子科技大学数理学院，四川 成都 611731)变形双重介质分形油藏的不稳定渗流数学模型，当边界条件为第一类边界条件时，用预估-校正法可以很好地解决；当边界条件含有第二类边界条件时，证明差分解的存在性和收敛性时却遇到巨大困难。为了较为简单地解决上述问题，采用有限元方法求其数值解，并证明了有限元离散解的存在性和收敛性，为其在石油工程中的应用提供
长江大学学报(自科版) 2013年22期2013-11-06
- 修正等时试井等时段数据确定气井产能方程
程主要包括不稳定渗流过程和拟稳定渗流过程，其压力平方二项式表达方程如下所示：不稳定产能方程：拟稳定产能方程：不稳定层流系数：根据不稳定渗流阶段气井产能方程和拟稳定渗流阶段气井产能方程的推导过程可知，在不稳定渗流阶段，产能方程层流系数与时间成单对数直线关系，在拟稳定渗流阶段，产能方程层流系数为一定值，而紊流系数在不稳定渗流阶段和拟稳定渗流阶段都为同一数值。2 产能方程确定方法利用方程（4）和（5）求取气井在不稳定渗流阶段产能方程层流系数和紊流系数的变化：绘制
石油化工应用 2013年9期2013-07-04
- 基于ABAQUS的内河航道岸坡稳定性分析
本文主要研究稳定渗流和波浪力对岸坡的影响。在渗流方面，陈丽刚［1］基于ABAQUS对边坡稳定渗流进行了流固耦合分析。张晓咏［2］应用ABAQUS对坝体的渗流进行了研究，并验证了强度折减法的可靠性。周群华、章广成等［3-4］研究了水位变化对边坡稳定性的影响。在船行波方面，项菁等［5-7］对船行波波要素的特点以及现有的一些计算公式进行了总结和分析。卢无疆［8］对高速双体客船和普通船的船行波进行了现场观测，得到了各种波浪要素。简文彬［9］对边坡对循环荷载的响应进
水道港口 2012年2期2012-12-05
- 《DQB》程序在土石坝安全鉴定中的应用
二向稳定及非稳定渗流计算程序《DQB》，可用于稳定渗流分析，又可用于非稳定渗流分析，并能适用于均质、心墙、斜墙土坝不同排水型式的变化。数据准备工作量小，计算速度快，节约了大量的时间，避免了手算的繁杂和不准确性，提高了计算成果的准确性和精确度。同时根据计算成果绘出的渗流网图，能够很形象直接地表达出大坝理论浸润线位置及各百分数等势线分布情况。渗流计算程序《DQB》；安全鉴定；土石坝0 前言土石坝二向稳定及非稳定渗流计算程序《DQB》，系由南京水利科学研究院水工
科技视界 2012年26期2012-04-13
- 红旗水库主坝防渗加固措施评价
为：上式为非稳定渗流基本方程式。当为稳定渗流时,假定水和土均不可压缩,即 =0时，式（1）变为：当渗透系数为常数时，上式为：若为各向同性，kx=ky=kz，则式（3）变为 Laplace 方程：式中h——水头函数；x、y、z——空间坐标；t——时间坐标；kx、ky、kz——分别是以x、y、z轴为主轴方向的渗透系数；Ss——单位存储量。2.2 有限元计算方法［1］对渗流场计算域进行有限元离散,采用三结点的三角形单元和线性插值函数,线性代数方程组用改进平方根法
湖南水利水电 2010年2期2010-07-12
- 明月水库渗流及抗滑稳定分析计算
算按稳定和非稳定渗流分别计算。稳定渗流分正常、设计、校核水位三种工况;非稳定渗流分正常蓄水位→1/2坝高水位、1/2坝高水位→死水位两种工况,计算各种工况下的坝体浸润线和最大渗透比降。各工况下大坝上下游水位如下表:表2 各工况下大坝上下游水位水库库水位降落主要考虑水库需要放空时的工况,利用灌溉涵管将库水排至下游,期间库水位连续降落。根据明月水库库水位-库容关系曲线及水库灌溉涵管的泄流曲线,计算得到明月水库库水位降落曲线。计算结果显示,利用灌溉涵管放水,使库
水利规划与设计 2010年5期2010-06-12
- 材料的各向异性对渗流场的影响分析
算表表2 非稳定渗流计算时步表2.2.1 稳定渗流计算结果分析由于非饱和区的存在,浸润线附近的饱和区的渗流水会穿过浸润线而进入非饱和区;增加水平方向的渗透系数,更多的水流向下游,负压区逐渐减小,等势线向下游推移,如图2～4所示.从表3可以看出,随着水平渗透系数的增加,更多的水向下游渗流,逸出点略有抬升,意味着浸润线抬升,渗流量明显增大,说明材料的各向异性对其影响较大.表3 稳定渗流计算结果对照表2.2.2 非稳定渗流计算结果图5～10可以看出(图中的数字为
三峡大学学报(自然科学版) 2010年1期2010-03-07
- 堰塞坝渗透稳定性评估
．1．1 非稳定渗流计算分析方法非稳定渗流场指其基本表征量随时间而变化的渗流情况，即考虑压缩性的非均质各向异性，非稳定渗流微分方程式式中：h＝h（x，y，z，t）为待求水头函数；kx，ky，kz为以x，y，z轴为主方向的渗透系数；Ss为单位贮水量或贮存率其中Ec为弹性模量。对均质各向同性材料，式（2）变为非稳定渗流有限元计算公式为式中：［K］为总体渗透系数矩阵；｛h｝为各结点水头向量；［S］为压缩土体内部单元贮水系数矩阵；h 为自由面上的结点水头为流量补给
长江科学院院报 2009年10期2009-01-29
- 水位降落条件下非稳定渗流试验研究
边坡中发生非稳定渗流。非稳定渗流由于其渗流方向的特殊性和渗流场的复杂性，在实际工程设计和计算中尚不能够完全得到有效地确定和重视。目前在工程实践中，多以简化处理非稳定渗流，有时会产生较大误差。用这样的结果来进行边坡稳定分析、指导工程设计和建设是非常危险的。因此，对库水位降落下的非稳定渗流复杂流态开展研究非常重要。砂模型不仅能够真实反映渗流的物理现象，而且能够反映非稳定渗流过程中的边坡稳定情况。砂模型在渗流研究中被广泛应用［1－3］。毛昶熙等进行了非稳定渗流的
长江科学院院报 2009年10期2009-01-29
- 非稳定渗流作用下边坡稳定性试验研究
边坡稳定的非稳定渗流［2］。而目前常用的简化处理非稳定渗流方法易产生较大误差［3］，因此，需要分析水位降落产生的非稳定渗流作用下的边坡稳定。本文开展了不同土质及坡比的砂槽模型试验，模拟水位降落过程中多种工况下非稳定渗流场和边坡失稳变化过程，探讨了渗透力在非稳定渗流过程中对边坡的作用规律，并结合非稳定渗流场分析坝坡稳定性，找出危险工况的水力条件，以便正确预防滑坡。2 试验材料方法模型水槽的尺寸为5 m×0．3 m×0．8 m，如图1所示。选择了3种材料，其物
长江科学院院报 2009年10期2009-01-29
- 非稳定渗流期骤降判别及均质土坝稳定分析
稳定不利的非稳定渗流。这种非稳定渗流所产生的渗流力，将使土粒之间的有效应力减小，从而降低土的抗剪强度，危及坝坡的稳定性。水库水位降落速度愈快，坝体内的自由水面位置就越高，坝坡内所产生的非稳定渗流力也愈大，因此对坝坡稳定性的影响也愈大。所以在设计土坝时，非稳定渗流期上游坝坡的拟定取决于坝体的排水性。从保证坝坡稳定性的角度出发，通常将水库水位降落的速度分为“速降”和“缓降”2种情况，前者将危及上游坝坡的稳定性，后者产生的影响则可以忽略不计。2．1 水位降落速度
长江科学院院报 2009年10期2009-01-29