地下水渗流富水砂层竖井冻结温度场时空演化规律及敏感性分析

1

作者 荣传新 屠卓 +1 位作者 龙伟 张润泽 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第2期268-283,共16页

为研究冻结竖井施工中地下水渗流对冻结温度场时空演化规律的影响,以淮北煤田临涣矿区袁店二矿为工程背景,根据现场实测数据及水热耦合数值模拟计算结果分析现场砂土渗透地层温度场的时空演化规律;通过控制变量法,研究流速、冻结管间距... 为研究冻结竖井施工中地下水渗流对冻结温度场时空演化规律的影响,以淮北煤田临涣矿区袁店二矿为工程背景,根据现场实测数据及水热耦合数值模拟计算结果分析现场砂土渗透地层温度场的时空演化规律;通过控制变量法,研究流速、冻结管间距、冻结管直径及盐水温度对温度场的影响;结合灰色关联度理论对冻结温度场进行敏感性分析。研究结果表明:1)冻结竖井施工中,开挖及筑壁带来的施工热扰动对井帮处冻结壁的形成有削弱作用,地下水渗流使得冻结管布置圈径外侧上下游温度相差2~4℃。2)通过数值计算结果与现场实测数据的对比验证,证实将SFCC(soil freezing characteristic curve)离散试验数据公式化并嵌入数值计算软件中,能够可靠地模拟埋深135 m富水砂层的温度场演化过程。3)富水砂层在冻结30 d时冻结壁交圈,冻结100 d时冻结壁有效厚度可达5 m以上,且渗流方向上的冻结温度场分布和上下游冻结壁温度变化具有明显差异。4)单因素作用下,冻结管直径与盐水温度的变化对上游冻结壁厚度及非对称系数的影响较小,变化幅度均不超过10%;而冻结管间距的改变对交圈时间影响显著,变化幅度超过60%。5)流速小于5 m/d时,交圈时间对盐水温度最为敏感,上游冻结壁厚度和冻结壁非对称系数对冻结管间距最为敏感;流速大于5 m/d时,交圈时间和冻结壁非对称系数受流速影响最为显著,上游冻结壁厚度受冻结管间距影响最为显著。 展开更多

关键词 竖井 水热耦合 冻结温度场 数值模拟 地下水渗流 敏感性分析

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大跨度高埋深地下洞室群开挖后涌水量预测

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作者 李睿 周洪福 +3 位作者 李树武 巨广宏 刘万林 唐文清 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第1期179-189,共11页

大型地下洞室群开挖后的涌水量预测对于地下工程的安全施工与运行具有重要意义。为预测地下洞室群开挖后的涌水量,以提供排水防渗设计参考,以新疆某抽水蓄能电站大型地下厂房洞室群为研究对象,分别从地下水活动特征、钻孔压水试验成果... 大型地下洞室群开挖后的涌水量预测对于地下工程的安全施工与运行具有重要意义。为预测地下洞室群开挖后的涌水量,以提供排水防渗设计参考,以新疆某抽水蓄能电站大型地下厂房洞室群为研究对象,分别从地下水活动特征、钻孔压水试验成果、岩体结构面发育情况等方面分析坝址区岩体的渗透特性。为体现预测结果的可靠性,分别采用地下水动力学法和数值分析法对地下洞室群开挖后的地下水渗流场变化和正常涌水量进行分析和预测。研究结果表明:地下洞室群开挖后具有明显的渗漏和排水作用,主厂房承担了洞室群渗流的大部分涌水量,最易发生渗透破坏变形的部位位于洞室开挖线边角处。地下水动力学法和数值分析法预测的洞室群开挖后的正常涌水量分别为7442.88 m^(3)/d和7218.32 m^(3)/d,结果误差为3.1%,两者预测结果吻合较好。基于工程安全角度考虑,选取地下水动力学法佐藤邦明经验式计算结果7442.88 m^(3)/d作为该抽水蓄能电站地下厂房洞室群开挖后正常涌水量预测值。分析成果可为大型地下洞室群开挖施工及排水防渗设计提供参考依据。 展开更多

关键词 抽水蓄能电站 地下洞室群 数值分析 渗流场 地下水动力学法 涌水量预测

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双线隧道地层顺次冻结流热耦合分析

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作者 胥明 陈星 +3 位作者 张慧鹏 夏明 张康健 张志强 《人民长江》 北大核心 2025年第1期164-172,共9页

人工冻结法具有隔水性能好、冻结地层强度高、施工地层适应性强等特点,被广泛运用到富水地层施工中,而地下水流动会对冻结温度场产生重要影响。依托一并行隧道顺序冻结工程,开展了冻结温度场现场监测。同时建立流热耦合数值模型,研究地... 人工冻结法具有隔水性能好、冻结地层强度高、施工地层适应性强等特点,被广泛运用到富水地层施工中,而地下水流动会对冻结温度场产生重要影响。依托一并行隧道顺序冻结工程,开展了冻结温度场现场监测。同时建立流热耦合数值模型,研究地下水渗流速度对近距离并行隧道顺序冻结温度场发展的影响。结果表明:(1)各测温孔监测数据与数值模型模拟结果一致,数值模型具有一定可靠性。(2)处于渗流区上游的冻结管会降低地下水温度,冷量随水流动被携带至下游地层。上游左线冻结壁的形成会降低下游右线地层的地下水流速。(3)单线冻结管圈首先于上侧、下侧和处于下游的右侧形成局部冻结体,局部冻结体逐渐扩展,最后于左侧管圈处实现完全交圈。(4)当地下水渗流速度大于1.0 m/d后,左右两线交圈时间差随渗流速度的增加而增加。(5)在有地下水渗流的地层中进行顺序冻结法施工,应优先进行上游处冻结施工,可有效提高施工效率。 展开更多

关键词 地层冻结 人工冻结法 流热耦合数值模型 冻结温度场 渗流速度 地下水

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悬挂式防渗墙地基渗透破坏特征研究

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作者 金伟 张子豪 +1 位作者 陈秋怡 王刚 《人民长江》 北大核心 2025年第4期169-175,共7页

为研究深厚覆盖层上悬挂式防渗墙地基的渗透破坏特征,分别选用均匀砂土和内部不稳定的砂砾石制作地基,开展渗透破坏模型试验。基于试验结果分析两种地基的渗透破坏模式,得出悬挂式防渗墙地基的渗透破坏模式与地基土体的内部稳定性有关... 为研究深厚覆盖层上悬挂式防渗墙地基的渗透破坏特征,分别选用均匀砂土和内部不稳定的砂砾石制作地基,开展渗透破坏模型试验。基于试验结果分析两种地基的渗透破坏模式,得出悬挂式防渗墙地基的渗透破坏模式与地基土体的内部稳定性有关。在此基础上,依托模型试验建立三维有限元模型,与试验结果进行对比分析,验证了数值模型具有较好的可靠性。利用经验证的数值模型进一步研究防渗墙深度、厚度和缺陷对地基抗渗性能的影响。结果表明:均匀砂土地基和不稳定砂砾石地基的渗透破坏模式分别为后退型管涌破坏和潜蚀型破坏;地基抗渗性能基本与墙体厚度无关,主要受墙深和墙体缺陷的影响;悬挂式防渗墙存在最优深度,防渗墙最优深度与地基深度的比值约为0.7。 展开更多

关键词 悬挂式防渗墙 渗透破坏 渗流场 模型试验 数值模拟

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降雨与地下水联合入渗下斜坡变形机理研究

5

作者 刘柄材 江兴元 +1 位作者 孟生勇 杨义 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第3期202-211,共10页

【目的】为了探究降雨与地下水联合入渗下斜坡内部水土变化特征和斜坡变形破坏机理。【方法】采用粉质黏土,设计了两种不同地下水入渗水头高度和降雨相组合的模型试验,对土体体积含水量和孔隙水压力进行监测,研究斜坡内部水土响应特征... 【目的】为了探究降雨与地下水联合入渗下斜坡内部水土变化特征和斜坡变形破坏机理。【方法】采用粉质黏土,设计了两种不同地下水入渗水头高度和降雨相组合的模型试验,对土体体积含水量和孔隙水压力进行监测,研究斜坡内部水土响应特征及失稳模式。【结果】结果显示:降雨与地下水联合入渗下,斜坡内部渗流场发生变化。地下水入渗水头较低时,坡底土体接受地下水和降雨入渗,坡脚和斜坡中上部土体接受降雨入渗;地下水入渗水头较高时,斜坡底部、坡脚和斜坡中部土体接受地下水入渗,斜坡上部土体接受降雨入渗。且湿润锋平行坡顶、坡面和坡底向斜坡内部发展。【结论】斜坡前部土体饱和时,斜坡以流滑为主。但地下水入渗水头较低时,流滑范围较小且达到失稳平衡所需时间较长。 展开更多

关键词 降雨与地下水入渗 物理模型试验 渗流场 失稳模式

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基于KOA虚构井的地下水渗流场优化模拟

6

作者 张才源 许模 +2 位作者 黄保荣 郭健 赵娟 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第8期55-60,共6页

在地质结构单一的场地尺度地下水渗流场数值建模中,边界条件不明确往往会导致模型结果难以与实际拟合,针对该问题,提出了以均布虚拟抽水井对模型井边界条件进行优化的新方法,构建以抽水量为决策变量,实际观测井模拟水头与真实水头的绝... 在地质结构单一的场地尺度地下水渗流场数值建模中,边界条件不明确往往会导致模型结果难以与实际拟合,针对该问题,提出了以均布虚拟抽水井对模型井边界条件进行优化的新方法,构建以抽水量为决策变量,实际观测井模拟水头与真实水头的绝对误差作为目标函数的优化模型,采用开普勒优化算法(KOA)进行求解,并以赣江下游左岸某场地为研究算例,探讨均布虚拟井数量对优化模型的影响。结果表明:在优化算法初始种群数量为10、迭代次数为100的基本条件下,6、10、15、27口虚拟井方案的抽水量上限分别设置为8、9、9、10 m^(3)/d,优化模型适应度取得最优值;均布虚拟抽水井的方法在结合KOA算法后可以对地下水渗流场模型进行优化,15口虚拟井可以平衡算法复杂度和井对模型的影响,实现模拟流场与实际流场的最佳拟合,6口或10口井相对优化程度有限,27口井会增加决策变量维度,增大优化难度;以观测井模拟水头与真实水头的绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)量化地下水渗流场模拟优化效果,相较于优化前,6、10、15、27口虚拟井优化方案的MAE降幅分别为54.58%、56.91%、61.67%、59.29%,RMSE降幅分别为46.36%、44.79%、53.76%、53.05%。基于KOA优化井边界条件的方法可为场地地下水渗流场模拟的优化提供借鉴,提升模型拟合精度。 展开更多

关键词 地下水渗流场优化 KOA 均布虚拟井 数值模拟 井边界条件

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库水位下降叠加降雨作用时堆积层滑坡渗流-变形机制 被引量：11

7

作者 许艺林 李远耀 +1 位作者 李思德 石浩 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期216-228,共13页

随着水库工程的兴建,库区堆积层滑坡变形失稳的问题日益突出。该类滑坡变形往往发生在库水位下降期,且在降雨作用下更加明显,库水位下降与降雨共同作用下滑坡的渗流-变形机制是其中的关键科学问题。以三峡库区万州石龙门滑坡为原型,通... 随着水库工程的兴建,库区堆积层滑坡变形失稳的问题日益突出。该类滑坡变形往往发生在库水位下降期,且在降雨作用下更加明显,库水位下降与降雨共同作用下滑坡的渗流-变形机制是其中的关键科学问题。以三峡库区万州石龙门滑坡为原型,通过设计物理模型试验,分析在库水位下降叠加不同强度降雨作用时,坡体的宏观现象及坡内的压力变化,揭示了堆积层滑坡在复杂水文条件下的渗流-变形机制。库水位下降对坡体前缘渗流的控制作用更加明显,而降雨会显著抬升坡体中后部水头,两者联合会增大坡内水力梯度从而诱发坡体变形。此类滑坡在库水位下降时的渗流-变形机制为:无降雨作用时,受坡体内外水头差影响仅出现浅层的坡表冲刷型作用,在联合降雨作用下,则转为动水压力型作用,在百年一遇暴雨条件下,坡体在高水位附近出现裂缝,进而发生整体变形,最大位移量可达58.3 mm。本研究成果可为复杂水文条件下堆积层滑坡风险防控提供理论依据。 展开更多

关键词 堆积层滑坡 库水位下降 降雨 物理模型试验 渗流场 变形机制

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工程措施影响滑坡地下水动态的数值模拟研究 被引量：9

8

作者 孙红月 尚岳全 龚晓南 《工程地质学报》 CSCD 2004年第4期436-440,共5页

大多数滑坡的发生与地下水活动有关 ,地下水的动态变化直接关系到滑坡的稳定性状况。因此 ,在滑坡治理工程中 ,首先需要研究各种影响因素和工程治理措施对坡体地下水位的影响方式 ,从而正确分析滑坡成因机制和制定合理的滑坡治理方案。... 大多数滑坡的发生与地下水活动有关 ,地下水的动态变化直接关系到滑坡的稳定性状况。因此 ,在滑坡治理工程中 ,首先需要研究各种影响因素和工程治理措施对坡体地下水位的影响方式 ,从而正确分析滑坡成因机制和制定合理的滑坡治理方案。基于工程滑坡实例研究 ,利用数值模拟 ,揭示了滑坡治理工程中地下排水洞的排水效果 ,分析了地表水集中入渗和设置抗滑桩后地下水渗流场的变化特征。表明数值模拟研究 ,可以有效地揭示工程措施及主要影响因素对滑坡地下水动态的影响方式 。 展开更多

关键词 滑坡治理 地下水动态 地下水渗流场 地下水活动 滑坡成因 变化特征 排水效果 抗滑桩 工程滑坡 地下排水

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东南沿海地区玄武岩残积土雨水运移特征及滑坡失稳数值模拟 被引量：12

9

作者 张晨阳 张泰丽 +3 位作者 张明 孙强 伍剑波 王赫生 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期42-50,共9页

暴雨作用下,东南沿海地区玄武岩残积土滑坡极易失稳,但相关的研究较为少见。文章以浙江省温州市马济头滑坡为对象,首先利用原状土土柱实验,获取中峰型和前峰型降雨工况下玄武岩残积土的雨水运移特征;然后使用Geostudio软件反演土柱降雨... 暴雨作用下,东南沿海地区玄武岩残积土滑坡极易失稳,但相关的研究较为少见。文章以浙江省温州市马济头滑坡为对象,首先利用原状土土柱实验,获取中峰型和前峰型降雨工况下玄武岩残积土的雨水运移特征;然后使用Geostudio软件反演土柱降雨实验,获取玄武岩残积土的非饱和渗透参数;接着通过数值模拟,获取两种降雨工况下马济头滑坡的渗流场及稳定性。结果表明:降雨作用下,玄武岩残积土的浅层土体含水率增长速率较快,上部及深部土体更易达到饱和;10 mm/h降雨强度下,湿润锋下渗速率较小且不随深度变化;30 mm/h降雨强度下,湿润锋下渗速率可增大2~3倍,雨水主要在峰值降雨期快速入渗;降雨作用下,马济头滑坡的滑带土饱和度迅速增大,孔隙水压力随之增大,坡脚出现大面积滞水,土体抗剪强度急剧降低,模拟降雨第三天,滑坡的稳定性系数降至最低,滑坡最终失稳;中峰型降雨工况下雨水入渗速率更快,坡脚处产生更大滞水面积,滑坡更容易失稳。本文的研究成果可为东南沿海玄武岩残积土滑坡的稳定性评价提供理论依据。 展开更多

关键词 残积土边坡 滑坡 土柱实验 渗流场 稳定性评价 数值模拟

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降雨入渗对邱家梁滑坡稳定性的影响研究 被引量：9

10

作者 冯卫 王佳运 +1 位作者 张成航 高波 《西北地质》 CAS CSCD 2013年第2期195-200,共6页

以西安市周至县邱家梁滑坡为研究对象,通过详细分析该滑坡形态特征、地层岩性、滑体物质结构以及变形特征,采用边坡稳定性分析软件Geostudio中的SEEP/W模块和SLOPE/W模块进行耦合计算,对降雨入渗情况下坡体内非饱和渗流场的变化进行研究... 以西安市周至县邱家梁滑坡为研究对象,通过详细分析该滑坡形态特征、地层岩性、滑体物质结构以及变形特征,采用边坡稳定性分析软件Geostudio中的SEEP/W模块和SLOPE/W模块进行耦合计算,对降雨入渗情况下坡体内非饱和渗流场的变化进行研究,探讨了不同降雨强度条件下滑坡体的稳定性变化情况。研究表明,影响滑坡稳定性的因素除地形、岩性等地质条件外,降雨为主要诱发因素,并且探讨了降雨强度、降雨持续时间与滑坡稳定性之间的相互关系。研究成果为客观评价该滑坡在降雨条件下的稳定性提供了科学依据。 展开更多

关键词 降雨入渗 渗流场 滑坡稳定性 数值分析

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低渗透油藏渗流场与应力场耦合规律研究 被引量：9

11

作者 周志军 李菁 +3 位作者 刘永建 宋考平 刘薇薇 李啸峰 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期391-396,404,共7页

基于岩石力学、渗流力学、地质力学、计算力学以及流-固耦合渗流的基本理论,考虑低渗透油藏渗流时的启动压力梯度和低渗透储层的流-固耦合特征,建立了低渗透油藏渗流场和应力场耦合的数学模型和数值模型。采用有限差分与有限元相结合的... 基于岩石力学、渗流力学、地质力学、计算力学以及流-固耦合渗流的基本理论,考虑低渗透油藏渗流时的启动压力梯度和低渗透储层的流-固耦合特征,建立了低渗透油藏渗流场和应力场耦合的数学模型和数值模型。采用有限差分与有限元相结合的耦合数值计算方法进行了程序设计,研究了低渗透油藏渗流场和应力场的耦合规律。通过数值模拟方法对单井枯竭式开采过程中应力-应变随时间和空间的变化规律、岩石物性参数动态变化规律及开发指标变化规律进行了研究,并和刚性模型的计算结果进行了分析比较。可以看出,低渗透油藏的流-固耦合效应非常明显。 展开更多

关键词 渗流场 应力场 流-固耦合 数学模型 数值模拟 低渗透油藏

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青海省乌兰县托莫尔日特金矿区构造应力场与流体运移势的计算机数值模拟 被引量：8

12

作者 张拴宏 周显强 +2 位作者 田晓娟 宋友贵 杨美伶 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期40-45,共6页

运用有限元数值模型 ,对托莫尔日特地区成矿初期及主成矿期构造应力场及流体运移势进行了二维计算机模拟。模拟结果显示NW—NWW向断裂构造带对本区构造应力场的控制是十分明显的。在该断裂带穿过的乌达热乎、赛坝沟成矿带及其北部、石... 运用有限元数值模型 ,对托莫尔日特地区成矿初期及主成矿期构造应力场及流体运移势进行了二维计算机模拟。模拟结果显示NW—NWW向断裂构造带对本区构造应力场的控制是十分明显的。在该断裂带穿过的乌达热乎、赛坝沟成矿带及其北部、石棉沟西部地区 ,是强烈的应力梯度带、高剪应力带、高应变能密度带及低流体运移势分布区 ,反映了这些地区构造环境优越 ,且是流体运移的有利渗流区。由于赛坝沟、乌达热乎是本区最好的成矿区域 ,而乌达热乎北部地区、赛坝沟北部地区、石棉沟西部地区与此区有相同或相似应力场及流体运移势特征 ,预测这些地区找矿前景较好 ,但考虑到成矿热液来源等其它控矿因素 ,这些地区的成矿规模可能比赛坝沟、乌达热乎成矿区小 ,品位也不如此区高。这与这些地区有矿化显示 ,但还没有发现具规模矿床的地质事实是完全吻合的。 展开更多

关键词 构造应力场 流体运移势 数值模拟 成矿预测 金矿床 青海 乌兰县 控矿构造

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岸坡水平排水孔的渗流场数值模拟 被引量：5

13

作者 李少龙 朱国胜 +2 位作者 定培中 吴庆华 盛小涛 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2017年第2期89-93,共5页

地下水作用是岸坡稳定性的重要影响因素,在航道岸坡整治工程中,岸坡排水设施必不可少。水平排水孔可以有效排出岸坡土体内部地下水,降低地下水水位。通过三维非稳定渗流数值模拟,分析了岸坡水平排水孔的排水效果。首先,对排水孔室内模... 地下水作用是岸坡稳定性的重要影响因素,在航道岸坡整治工程中,岸坡排水设施必不可少。水平排水孔可以有效排出岸坡土体内部地下水,降低地下水水位。通过三维非稳定渗流数值模拟,分析了岸坡水平排水孔的排水效果。首先,对排水孔室内模型试验进行了数值模拟,结果表明数值模拟结果与试验结果较为一致,坡体中地下水向水平排水孔汇集并排出坡体;之后,对典型岸坡渗流场进行了数值模拟,其结果表明,水平排水孔的排水效果较为明显,可以加深对于渗流场的控制范围,孔深越大,排水效果越好。研究成果可为水平排水孔在航道整治工程的应用提供参考。 展开更多

关键词 水平排水孔 岸坡 地下水 渗流场 数值模拟 可拆换式过滤体

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离散单元法在水库库岸滑坡稳定性分析中的应用 被引量：11

14

作者 刘礼领 殷坤龙 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 2003年第4期63-66,共4页

在现场勘察和室内试验的基础上,建立了离散单元法的物理力学模型,并且考虑到水库蓄水对地下水渗流场的影响,定量地研究了地下水动水压力对滑坡体稳定性的影响。把该模型应用于三峡库区秭归县下土地岭滑坡的稳定性评价中,计算结果表明,... 在现场勘察和室内试验的基础上,建立了离散单元法的物理力学模型,并且考虑到水库蓄水对地下水渗流场的影响,定量地研究了地下水动水压力对滑坡体稳定性的影响。把该模型应用于三峡库区秭归县下土地岭滑坡的稳定性评价中,计算结果表明,滑坡的失稳主要是由于水库蓄水的影响,滑坡体内的地下水渗流场发生了变化,在自重力、地下水动水压力的共同作用下,滑坡体的后缘和中部滑体首先出现剪切滑移,进而扩展到整个滑坡体,使滑坡产生整体失稳。 展开更多

关键词 离散单元法 库岸滑坡 稳定性分析 物理力学模型 水库蓄水 地下水 动水压力 渗流场

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考虑地下水作用的渗流场与应力场耦合分析 被引量：9

15

作者 屈建军 李建林 +2 位作者 刘杰 曾娟 杨姗姗 《水电能源科学》 北大核心 2010年第1期50-53,共4页

以大岗山水电站右岸整体边坡为例建立三维有限元模型,模拟了考虑地下水作用的渗流场与应力场耦合分析的初始、开挖卸荷加固、运行期蓄水三种计算工况,采用FLAC3D软件计算了相对位移场、渗流场和应力场及塑性区的分布情况。通过监测边坡... 以大岗山水电站右岸整体边坡为例建立三维有限元模型,模拟了考虑地下水作用的渗流场与应力场耦合分析的初始、开挖卸荷加固、运行期蓄水三种计算工况,采用FLAC3D软件计算了相对位移场、渗流场和应力场及塑性区的分布情况。通过监测边坡开挖卸荷加固过程的不平衡力,并绘制关键点位移变化曲线,可直观地分析边坡各级平台开挖的变形情况。结果表明,当水库蓄水至正常蓄水位1 130 m时,高程1 255 m的缆机平台和1 275 m平台区域出现朝向临空面的位移,建议布置监测设备测斜管监测变形。 展开更多

关键词 渗流场和应力场耦合 岩质边坡 三维有限元模型 地下水

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微纳米气泡技术应用于污染地下水原位修复研究 被引量：17

16

作者 李恒震 胡黎明 辛鸿博 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S2期115-120,共6页

地下水污染问题日益严峻,修复工作势在必行。对污染地下水修复技术的研究具有重大的理论和实际意义。本文在综述有机污染地下水原位修复技术以及微纳米气泡技术的基础上,提出将微纳米气泡应用于地下水原位修复。提出微纳米气泡强化修复... 地下水污染问题日益严峻,修复工作势在必行。对污染地下水修复技术的研究具有重大的理论和实际意义。本文在综述有机污染地下水原位修复技术以及微纳米气泡技术的基础上,提出将微纳米气泡应用于地下水原位修复。提出微纳米气泡强化修复技术的现场应用方案,利用微纳米气泡的高效气体传质以及存在时间长的特性提高微生物的活性,实现污染物去除。数值模拟结果表明,微纳米气泡可以大范围提高地下水中的溶解氧,提高好氧微生物的活性,有效修复地下水体。研究表明,微纳米气泡强化修复技术节能高效、环境友好,在有机污染地下水修复中具有极大的应用潜力。 展开更多

关键词 污染地下水 原位修复 微纳米气泡 现场方案 数值模型

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填埋气体运移过程的多场耦合模型及仿真分析 被引量：7

17

作者 薛强 冯夏庭 刘建军 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期20-24,共5页

随着大型垃圾填埋场的建立,垃圾所赋存的地质环境(渗流场、应力场和温度场)之间的相互影响作用已不容忽视。基于多孔介质渗流力学-热力学理论,建立了垃圾填埋气体运移过程的多场耦合模型,并给出了模型的有限元格式,并通过编制的程序对... 随着大型垃圾填埋场的建立,垃圾所赋存的地质环境(渗流场、应力场和温度场)之间的相互影响作用已不容忽视。基于多孔介质渗流力学-热力学理论,建立了垃圾填埋气体运移过程的多场耦合模型,并给出了模型的有限元格式,并通过编制的程序对温度作用影响下垃圾污染气体压力分布规律进行了数值可视化仿真分析。结果表明:温度对于填埋气体运移有较大的影响,耦合作用不能忽略。这不仅为定量化预测预报垃圾气体在填埋场中的扩散状况以及污染气体的排放和收集、防止二次污染提供了可靠的理论依据,而且对于生态环境的保护和垃圾资源化的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。 展开更多

关键词 填埋气体 多场耦合模型 温度场 渗流场 仿真分析

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温度作用下填埋垃圾气体运移规律的研究 被引量：5

18

作者 曹国强 梁冰 包明宇 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2004年第1期47-48,共2页

温度对填埋气体在多孔介质中的储存和释放过程有着重要影响。基于多孔介质渗流力学-热力学理论,考虑气体密度随压力变化影响条件下,建立了垃圾填埋垃圾气体运移过程的耦合动力学数学模型。并采用特征线有限元方法对数学模型进行离散。... 温度对填埋气体在多孔介质中的储存和释放过程有着重要影响。基于多孔介质渗流力学-热力学理论,考虑气体密度随压力变化影响条件下,建立了垃圾填埋垃圾气体运移过程的耦合动力学数学模型。并采用特征线有限元方法对数学模型进行离散。该数值模型可为预测和预报污染物在土壤中的扩散状况以及污染气体的排放和收集、防止二次污染提供了可靠的理论依据。 展开更多

关键词 垃圾气体 温度场 渗流场 数学模型 运移规律 二次污染 耦合力学

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灌溉诱发的黑方台黄土滑坡泥流机理分析 被引量：14

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作者 赵纪飞 黄嘉悦 +2 位作者 侯晓坤 李同录 蔺晓燕 《灾害学》 CSCD 2017年第4期60-66,共7页

针对黑方台灌溉触发的黄土滑坡泥流,通过野外测量查明坡体地质结构,室内基本物理力学性质测测试、三轴试验和土水特征曲线的测试等,建立二维有限元渗流模型和弹塑性模型,分析灌溉条件下地下水位的变化特征和坡体的稳定性;并提取滑面上... 针对黑方台灌溉触发的黄土滑坡泥流,通过野外测量查明坡体地质结构,室内基本物理力学性质测测试、三轴试验和土水特征曲线的测试等,建立二维有限元渗流模型和弹塑性模型,分析灌溉条件下地下水位的变化特征和坡体的稳定性;并提取滑面上的应力状态分析其剪应力和抗剪强度的变化特点和屈服特征,结果表明该滑坡为纯黄土滑坡,黄土的饱和含水率高于液限,扰动易发生液化;黄土下层的粉质黏土层饱和渗透系数小,储水能力强,易积水形成潜水位。灌溉条件下,地下水位逐渐升高,边坡稳定性开始基本保持不变或缓慢降低,其快速降低始于水位开始接触滑面;灌溉前滑面上的抗剪强度均大于剪应力,随着灌溉进行,坡脚先发生屈服,且范围不断扩大,由于应力重分布作用,滑坡后缘也逐渐发生屈服,最终沿整个滑面上土体的剪应力均达到其抗剪强度。该滑坡为牵引式滑坡。 展开更多

关键词 黄土滑坡 泥流 野外测量 室内试验 有限元模型 牵引式滑坡 甘肃黑方台

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渗流对竖直地埋管换热器换热性能的影响 被引量：12

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作者 张春一 晋华 +2 位作者 刘虎 牛凯 邓宏凯 《水电能源科学》 北大核心 2015年第10期108-111,107,共5页

为了确定渗流对竖直地埋管换热器换热性能的影响,基于多孔介质传热理论与Darcy定律,利用多物理场耦合软件COMSOL建立了三维热渗耦合模型,模拟了有无渗流条件下竖直地埋管换热器周围土壤温度场的变化。结果表明,地下水渗流有助于竖直地... 为了确定渗流对竖直地埋管换热器换热性能的影响,基于多孔介质传热理论与Darcy定律,利用多物理场耦合软件COMSOL建立了三维热渗耦合模型,模拟了有无渗流条件下竖直地埋管换热器周围土壤温度场的变化。结果表明,地下水渗流有助于竖直地埋管换热器换热,且渗流速度越大,竖直地埋管换热器换热效果越明显;平行于渗流方向处温度场偏向下游,垂直于渗流方向处温度场始终保持对称分布,渗流速度由0m/s增大到1.0×10-5 m/s时,对应热作用半径由0.42m减小到0.32m。 展开更多

关键词 土壤源热泵 数值模拟 地下水渗流 地埋管换热器 土壤温度场

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