收藏本站
《吉林大学》 2004年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

渗流场反演计算及在水库渗漏控制中的应用研究

李欣  
【摘要】:水利工程是一种投资及效益巨大,但失事后会造成严重性灾难的特殊工程。其结构、边界条件及运行环境的复杂性,设计、施工、运行维护的经验性、不确定性和涉及内容的广泛性,都会影响大坝的安全,因此,监测与检测工作普遍受到重视。监测项目主要有:变形、应力应变、渗压渗流、水利学原型、动力检测等。检测方法有地质雷达、面波、高密度电阻率等方法。本文采用电法与由监测所得数据进行反演结果对比,最后用同位素法予以验证,来完成对大坝性态的了解。 本文从渗流场形成的机理出发,阐述了渗流场反演计算中不同的算法对物探检测结果的影响,总结出符合实际的计算模型。并先由物探手段查出地下水赋存空间的地质模型,然后由渗流参数反演出渗流的动态模型,动静结合综合全面的了解库区渗漏情况,提出合理的控渗措施。讨论了位移应力场与渗流场的关系,得出渗流达到稳定的标志之一便是渗流场与位移应力场达到耦合的结论,总结出符合实际的计算模型。针对水库查 WP=120 漏中物探方法的有效应用,较准确地找到具体渗漏部位。从而对堵漏工程提供了可靠的设计依据,以确保水库的安全运营。 以小山电站为分析实例,应用上述理论进行了反演计算,主要依据同位素示踪测试结果和大坝量水堰、渗压计和测压管两年多的原观资料,利用e06menu正反演计算软件包,应用饱和——非饱和区有限差分积分法数值计算方法,对小山电站四种不同工况进行三维渗流场反演计算,从而获得反演计算的优化解。反演计算结果表明小山水电站坝后量水堰渗流水主要来自玄武岩和玄武岩与安山岩的不整合交界面,计算结果给大坝处理与否提供了定量的依据。 反演结果归纳以下几条结论: 1、坝后量水堰的渗流水主要来自玄武岩层,玄武岩层的反演透水性均在10-3~10-4cm/s以上,甚至达到10-1cm/s,特别是650m,670m以上玄武岩区,透水性均在10-1~10-2cm/s范围内。 2、坝后量水堰的渗流水主要来自两岸山坡,从一系列的反演计算结果来看,两岸山坡渗水量占坝后一水堰渗流量最小也有55%(第2组),多达82.9%(第4组)。 3、坝后量水堰的渗流水主要来自右岸山坡,从一系列的反演计算结果来看,坝中右山坡的渗流水量至少是坝中左山坡渗水量的一倍,最大达4倍左右。从渗流水占坝后量水堰渗流流量的比例来看,最少为40.8%(第3组),多达66.9%(第4组)。 WP=121 4、从反演结果可知,河床部位的灌浆帷幕质量尚可,其透水量均在103cm3/s以下,但左、右坝下的灌浆帷幕透水性较大,特别是右坝段透水性更大,其透水量可达105cm3/s,说明右坝坝基透水性大,质量不够好。 5、这次反演计算中尚有几个问题没有处理完善,其一是两岸山区地下水位,虽然考虑了,但考虑较粗糙,应该说两岸山区地下水位是动态的,应象库水位一样考虑,就比较确切。其二这次反演没有按非稳定流状考虑,按稳定状态进行反演,特别是第2组反演,因库水位在短短30多天时间里上升近50m,应该说是典型的非稳定流状态,用稳定流进行反演,势必误差会大一些,这也就是第2组反演精度不及第3、4两组的原因。其三,四个不同时期的渗流反演应乾地一再一次统一反演,这样可以获得既符和一种工况的结果,又能照顾到另一组反演结要,虽然在这四组反演结果中,其规律比较一致,也就是说,四组反演是较可靠的,但也有个别矛盾的地方,如经3组反演分区11的渗透性比第4组反演的小,而分区12透水生第3组反演结果大于第4组,从650m以上整个区域来讲,这样差异影响不大,但总是因为优化的多介性而使结果有点暇疵。 对反演结果进行分析研究得到如下结论: WP=122 1蟀用姘逵猩┑悖来挝猄h1(高程651.60m)、Sh2(高程652.00m)、Sh3(高程640.50)、Sh4(高程630.50m)、Sh5(高程599.10m)、Sh6(高程641.20m)、Sh7(高程659.80m)、Sh8(高程663.40m)。 2趾板和面板接缝及周边缝无渗漏。 3导流洞与坝体之间的岩石,从37#和38#测线的2号测点到10号测点,深部安山岩电阻率逐渐降低,推断岩石的裂隙、节理发育且内部充水。 4坝后左坝端地下水活动强于右坝端。 研究水库渗漏问题要由渗流场体现的,间接观测绘出的渗流场是由地下水文地质条件得到的,它只是一种近似的评估。有必要寻求一种直观的研究认识手段,本次我们采用现场渗流计观测、同位素现场观测所获得的现场实际数据,建立渗流场的数学模型。对渗流场进行反演。在选定合适的数学模型及适当的算法时,应注重现场实际情况定下边界条件,并与物探查漏试验相结合。 利用渗流场反演与物探检测相符的原则,可以提高渗流场的预测精度,在此基础上较好地预测渗流参数,以便对渗流进行控制。以往有限单元法进行计算的点是在单元内,而该方法进 WP=123 行计算的点是在节点上,而这正是水力比降所要求的节点。不单纯考虑某些参数,提出在一定的边界条件下渗流场参数的分布才是影响测点渗流的唯一因素的新观点。先由电法和面波反演出地下水赋存空间的地质模型,然后由渗流参数反演出渗流的动态模型,动静结合综合全面的了解库区渗漏情况,提出合理的控渗措施。 本课题研究成功,首先可以提高渗流场的预测精度,然后可以在此?
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TV223.4

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 黄静美;岩溶地区水库渗漏问题及坝基防渗措施研究[D];四川大学;2006年
2 徐平;洪屏抽水蓄能电站库盆渗漏研究[D];河海大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 章新平,姚檀栋,中尾正义,韩健康,谢自楚;青藏高原及其毗邻地区降水中稳定同位素成分的经向变化[J];冰川冻土;2002年03期
2 邹立芝,潘俊,杨昌兵,张海燕;含水层水力参数的尺度效应研究现状[J];长春地质学院学报;1994年01期
3 张建礼,王成荣,张予生,曹和民,刘学渊,刘志敏;同位素注水剖面测井相关影响因素的实验与分析[J];测井技术;2002年01期
4 王春利,张予生,缪定云,王生玉,仲成业;返注井段同位素示踪注水剖面的分析研究[J];测井技术;2002年06期
5 刘观标;影响资料分析结果的几个因素的探讨[J];大坝观测与土工测试;2000年05期
6 赵永强,王秀鹏,史田,于秋玉,韩红霞,程同军;放射性同位素示踪剂技术研究油水井间高渗透层[J];断块油气田;2002年02期
7 徐世浙;电导率分段线性变化的水平层的点电源电场的数值解[J];地球物理学报;1986年01期
8 韩波,匡正,刘家琦;反演地层电阻率的单调同伦法[J];地球物理学报;1991年04期
9 阎军印,孙卫东;大型水电工程建设环境质量损益经济评价研究[J];大自然探索;1997年02期
10 黄春华,郑存灼,羽海英,陈建生,茹建辉;利用同位素示踪探测北江大堤石角段堤基集中渗漏通道[J];广东水利水电;2002年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 富海鹰,冯君,李友明;超大型运梁设备对预制场地基基础影响分析[J];四川建筑科学研究;2005年03期
2 陈刚;;拱形组合抗滑桩结构分析研究[J];四川建筑科学研究;2010年01期
3 徐彩风;李传宝;;渗流自由面的数值分析[J];安徽地质;2010年02期
4 陈艳,刘宁;润扬大桥北锚变更方案的变形和应力比较[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年01期
5 王龙华;何巷分洪闸施工期基坑稳定性分析[J];安徽水利水电职业技术学院学报;2003年03期
6 沈鑫;蚌埠闸水文地质参数的反演计算[J];安徽水利水电职业技术学院学报;2005年01期
7 周应虎;段祥宝;;安庆江堤丁马段减压井洗井方法研究[J];安徽水利水电职业技术学院学报;2006年04期
8 杨林德;荆华;李德洪;;二维粘弹性问题反分析计算的统一模型[J];地下空间;1993年04期
9 高玮,郑颖人;岩土工程非确定性反分析研究动态[J];地下空间;2000年02期
10 柴军瑞;裂隙岩体坝基渗流分析[J];地下空间;2001年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵寿刚;张俊霞;董纪全;兰雁;;昌马水库大坝渗流安全监测分析[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
2 宋双全;殷亚飞;黄仕茂;;多极距中梯电测深技术与研究[A];河南地球科学通报2008年卷(下册)[C];2008年
3 南世卿;张永坤;宋爱东;胡文剑;张从军;;基于FLAC~(2D)的境界顶柱稳定性分析[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年
4 李军华;陈建生;陈亮;;大坝渗漏量的连续示踪模型研究[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集(一)[C];2007年
5 党发宁;梅海峰;韩文涛;;大渡河某水电站上游围堰渗流场及稳定性数值分析[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集(一)[C];2007年
6 杨光华;张玉成;张有祥;;变模量弹塑性强度折减法及其在边坡稳定分析中的应用[A];第一届全国岩土本构理论研讨会论文集[C];2008年
7 远俊红;柳青;;软计算研究综述[A];2008年计算机应用技术交流会论文集[C];2008年
8 孙钧;戚玉亮;;厦门海底隧道围岩稳定性正算反演分析[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(3)[C];2009年
9 唐焕友;郭崇慧;杜秀红;张立震;范丽伟;;几种进化算法的比较及计算效率分析[A];2001年全国数学规划及运筹研讨会论文集[C];2001年
10 韩巍;李国敏;;济源市蟒河口水库坝区渗漏三维数值模拟研究[A];工程地质力学创新与发展暨工程地质研究室成立50周年学术研讨会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王学庆;考虑土—结构动力相互作用的巨型框架隔震悬挂结构动力响应分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 郭保华;循环加载下岩石裂隙变形与渗流的试验研究[D];河南理工大学;2010年
3 赵彦旭;压实黄土增湿变形的非饱和土力学研究[D];兰州大学;2010年
4 毛海涛;无限深透水地基上土石坝坝基渗流控制计算方法和防渗措施的研究[D];新疆农业大学;2010年
5 郭磊;车用动力总成结构振动噪声的虚拟预测与分析技术研究[D];浙江大学;2009年
6 杨溢;爆破荷载对蠕动边坡的累积效应及稳定性影响研究[D];昆明理工大学;2010年
7 张帆;基于MPI和GPU直流电法和大地电磁法三维正演的并行算法研究[D];中国地质大学(北京);2011年
8 邓居智;可控源音频大地电磁法三维交错采样有限差分数值模拟研究[D];中国地质大学(北京);2011年
9 徐冲;分岔隧道设计施工优化与稳定性评价[D];北京交通大学;2011年
10 滕文彦;滨海水网区高速公路路基长期稳定性研究[D];北京交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 凡汉云;碳纤维复合材料电磁检测试验研究[D];南昌航空大学;2010年
2 张泽;大台煤矿深部原岩应力场及岩爆地质力学成因分析[D];山东科技大学;2010年
3 李成森;电阻率成像技术在煤矿防治水方面的应用研究[D];山东科技大学;2010年
4 蔡明锋;矿井工作面突水力电耦合场数值模拟研究[D];山东科技大学;2010年
5 孔伟;小型土石坝防渗加固前后渗流及稳定分析[D];长沙理工大学;2010年
6 邓超荣;基于破碎围岩条件的小间距隧道围岩稳定性分析[D];长沙理工大学;2010年
7 朱传锐;基于扩展有限元和水平集理论的裂纹扩展问题研究[D];河南理工大学;2010年
8 柳亚千;宝鸡市眉县杨家村黄土边坡地脉动特性及动力响应规律研究[D];中国地质大学(北京);2010年
9 赵伟;高密度电法在煤层底板破坏规律中的应用研究[D];河北工程大学;2010年
10 陆学村;激电二次场衰减分布规律实验研究[D];河北工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马金波;牛春功;许蕴宝;;桓仁抽水蓄能电站上库渗漏问题分析[J];东北水利水电;2006年06期
2 卢占会,段树勇;发展中的抽水蓄能电站[J];电力情报;1994年03期
3 贾秀梅,刘满杰,孙继朝,齐继祥,臧逸中,鲁静;万家寨水库右岸岩溶渗漏试验研究[J];地球学报;2005年02期
4 何永秀,关雷,蔡琪,刘小丽,李成仁;抽水蓄能电站在电网中的保安功能与效益分析[J];电网技术;2004年20期
5 宋怀春;岩溶与水库防渗[J];防渗技术;1999年02期
6 张祯武,杨胜强;岩溶水示踪探测技术的新进展[J];工程勘察;1999年05期
7 张绍康;浅谈抽水蓄能电站的发展及其建设的必要性[J];广西水利水电;1996年03期
8 熊德森;水工建筑物岩溶渗漏问题综述[J];贵州地质;2003年02期
9 张祯武;;喀斯特水示踪模型研究[J];贵州工学院学报;1989年01期
10 陈景富;琅琊山抽水蓄能电站上水库岩溶发育规律及渗漏条件分析[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2004年05期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 刘建刚;堤基渗透变形理论与渗漏探测方法研究[D];河海大学;2002年
2 董海洲;堤坝渗漏热源法及示踪理论研究[D];河海大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈永贵;含硫铜矿尾矿坝的渗漏认识与治理研究[D];中南大学;2002年
2 郑沛溟;尼尔基水利枢纽工程防渗方案及施工技术研究[D];大连理工大学;2002年
3 高祖纯;岩溶地区高压帷幕灌浆试验研究[D];四川大学;2003年
4 戴春华;中梁水库岩溶水流数值模型及渗漏量计算[D];河海大学;2004年
5 窦向贤;大坝基岩水泥灌浆的研究[D];大连理工大学;2004年
6 闫毅志;水库库区环境影响综合评价研究[D];西北农林科技大学;2004年
7 邓继昌;傅家桥地下岩溶水库的可行性研究[D];中国海洋大学;2004年
8 陈维国;土工膜用于喀斯特库区防渗应用研究[D];四川大学;2003年
9 刘三虎;岩溶地区帷幕灌浆研究[D];吉林大学;2004年
10 陈雰;岩溶与裂隙交叉渗流特性试验及数值模拟研究[D];河海大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 赵瑞;许模;;水库岩溶渗漏及防渗研究综述[J];地下水;2011年02期
2 王登科;郭其峰;梁红;;沁河河口村水库坝址区岩溶发育规律分析[J];资源环境与工程;2010年05期
3 刘庆军;万伟锋;王耀军;郭其峰;王勇鑫;;河口村水库岩溶发育特征及其对水库渗漏和防渗设计的影响[J];资源环境与工程;2010年05期
4 宫续丰;;尼那水电站渗水裂缝处理施工——导流明渠廊道渗漏水处理[J];黑龙江水利科技;2012年12期
5 丰文意;;水工建筑裂缝原因及处理研究[J];建筑安全;2013年05期
6 谢梅良;;水利工程混凝土渗漏的原因分析和防治措施[J];水利电力科技;2010年04期
7 李帅;;水利工程混凝土渗漏的原因分析和防治措施[J];现代物业(上旬刊);2012年05期
8 朱龙华;;论水利工程中混凝土渗漏原因及预防措施[J];现代商贸工业;2011年21期
9 蒋松云;;溢洪道施工技术措施分析[J];科技资讯;2009年25期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 赵瑞;陕西镇安抽水蓄能电站上库区岩溶渗漏研究[D];成都理工大学;2011年
2 曾贤薇;其宗水电站坝址区岩溶发育特征及岩溶水系统研究[D];成都理工大学;2009年
3 李兴洲;涪江江油市城区河段综合治理工程Ⅲ级闸坝工程地质问题研究[D];西南交通大学;2010年
4 任蕊;天山南麓大石峡水电工程岩溶渗漏分析[D];成都理工大学;2012年
5 王清;渔洞河水库岩溶发育特征与渗漏研究[D];成都理工大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姚檀栋,孙维贞,蒲健辰,田立德,焦克勤;内陆河流域系统降水中的稳定同位素──乌鲁木齐河流域降水中δ~(18)O与温度关系研究[J];冰川冻土;2000年01期
2 何元庆,姚檀栋,杨梅学,沈永平;玉龙山温冰川浅冰芯记录现代指示意义[J];冰川冻土;2000年03期
3 何元庆,姚檀栋,杨梅学,孙维贞;玉龙山白水1号冰川区大气降水-冰雪-水文系统内δ~(18)O研究的新结果[J];冰川冻土;2000年04期
4 闫军印;地质环境质量经济评价的研究[J];中国地质;1995年02期
5 刘家琦,匡正,唐永福,傅有升;同时反演地层电阻率与侵入深度的数值方法[J];地球物理学报;1989年04期
6 徐世浙;视电阻率年变的定量计算[J];地震学报;1985年04期
7 朱岳明;刘望亭;;土石坝的复杂渗流反分析研究[J];河海大学学报;1991年06期
8 王秋玲,张慧勤,赵晓东;坝对环境影响的经济分析方法[J];环境科学研究;1993年06期
9 章新平,章新平,中尾正义,藤田耕史 ,姚檀栋 ,韩健康;喜马拉雅山朗塘流域降水中δ~(18)O的变化[J];中国科学(D辑:地球科学);2001年03期
10 田立德 ,姚檀栋 ,孙维贞 ,M. Stievenard ,J. Jouzel;青藏高原南北降水中δD和δ~(18)O关系及水汽循环[J];中国科学(D辑:地球科学);2001年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘文超 ,刘安东;板石沟水库渗漏原因及治理措施[J];水利天地;2003年01期
2 李长江;;抽水蓄能电站水库防渗技术分析[J];江西水利科技;2007年01期
3 李景山;翟彦波;赵善国;;伊春西山水库库区渗漏分析[J];黑龙江水利科技;2007年03期
4 许珂;王瑜;;鲁南地区不同地质条件下水库渗漏情况分析[J];现代农业科技;2009年24期
5 沈维元;黄汉钧;;岩溶地区水库渗漏的勘测方法及一典型实例[J];人民长江;1981年06期
6 徐瑞春;高坝洲水利枢纽水库渗漏封闭条件的论证[J];人民长江;1997年09期
7 李建国;黑松林水库左岸渗漏的勘察与分析[J];工程勘察;2003年02期
8 王子忠;砾岩岩溶与水库渗漏研究[J];四川水力发电;2003年02期
9 汤井田;邹声杰;袁正午;朱自强;何继善;;流场法在水库查漏中的应用[J];水利水电技术;2004年02期
10 周金春;;土坝劈裂灌浆技术在马龙县水库渗漏处理中的实践探索[J];中国西部科技;2006年23期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 光耀华;;数量化理论应用于岩溶水库渗漏预测[A];第四届全国工程地质大会论文选集(三)[C];1992年
2 胡瑾;刘汉超;葛华;;西北某拟建水库渗漏分析[A];2002年中国西北部重大工程地质问题论坛论文集[C];2002年
3 温佩琳;谢忠球;;探地雷达在水库渗漏探测中的应用研究[A];2000年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十六届年会论文集[C];2000年
4 李同草;黄定强;;湖北省咸丰小河水电站库区岩溶渗漏分析[A];西部水利水电开发与岩溶水文地质论文选集[C];2004年
5 范玉龙;万军伟;晁念英;汪玉松;;洞坪水库岩溶发育规律及水库渗漏条件分析[A];西部水利水电开发与岩溶水文地质论文选集[C];2004年
6 田应坤;郑坛清;;寒武系地层岩溶病险水库渗漏特点及治理技术[A];2007年湖南水电科普论坛论文集[C];2007年
7 金仁祥;;某大型冰水堆积层水库渗透稳定分析[A];2002年中国西北部重大工程地质问题论坛论文集[C];2002年
8 周宁;;鄂西南岩溶区水库渗漏类型浅析[A];西部水利水电开发与岩溶水文地质论文选集[C];2004年
9 徐光祥;封云亚;李剑飞;;索风营水电站库区左岸河间地块喀斯特渗漏勘察技术[A];中国地质学会工程地质专业委员会、贵州省岩石力学与工程学会2005年学术年会暨“岩溶·工程·环境”学术论坛论文集[C];2005年
10 韩巍;李国敏;;济源市蟒河口水库坝区渗漏三维数值模拟研究[A];工程地质力学创新与发展暨工程地质研究室成立50周年学术研讨会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 中国地质环境监测院地下水监测与模型中心副主任 吴爱民;水库防“病”专家三人谈[N];地质勘查导报;2007年
2 本报记者 李天良;从“心腹之患”到“防洪利剑”的嬗变[N];中国水利报;2008年
3 杨志祥 特约记者 葛仲洪;病险水库整治 上万群众受益[N];眉山日报;2009年
4 本报记者 黄里;水费怎样从16元降到5元[N];四川日报;2006年
5 本报记者 陈柯 通讯员 蔡华频;遵义县采取县财政统贷统还[N];中国水利报;2007年
6 徐举;确保水库安全度过汛期[N];大连日报;2008年
7 栗明;做好各项预案 确保安全度汛[N];鞍山日报 ;2008年
8 李玉申;岩溶地区水库渗漏难题获解[N];中国国土资源报;2001年
9 记者 陈柯;遵义贷款七千万“拯救”病库[N];人民长江报;2007年
10 记者 段裕祥;水利部领导到我市指导抗洪救灾[N];桂林日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李欣;渗流场反演计算及在水库渗漏控制中的应用研究[D];吉林大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 简武;成都市关口水库右岸邻谷渗漏分析[D];成都理工大学;2007年
2 李兴洲;涪江江油市城区河段综合治理工程Ⅲ级闸坝工程地质问题研究[D];西南交通大学;2010年
3 冯新权;牟山水库防渗墙的研究[D];河海大学;2005年
4 季凤;延河泉域岩溶地下水资源优化配置研究[D];太原理工大学;2006年
5 车友明;基于现场示踪试验的水库渗流研究[D];河海大学;2006年
6 贾延磊;灰岩地区水库水平防渗材料及性能试验研究[D];河北工程大学;2012年
7 童憬;犍为水电站坝址区渗漏水文地质条件研究[D];成都理工大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026