国家自然科学基金(51179136)
- 作品数：6 被引量：121H指数：5
- 相关作者：陈益峰周创兵胡冉胡少华刘武更多>>
- 相关机构：武汉大学浙江省水利河口研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程更多>>
- 基于非稳定渗流过程的岩体渗透特性反演分析被引量：23
- 2015年
- 考虑岩土体渗流场在工程施工及运行过程中的动态特征,依据水头和流量2类测点的实测时间序列数据,建立基于正交设计、非稳定渗流正分析、BP神经网络和遗传算法相结合的非稳定渗流场反演分析方法,在一定程度上体现了多目标优化、全过程反演的特点,较好地解决了岩体渗透系数反分析的唯一性与可靠性问题。为了避免在反问题中由于利用水头和流量2种类型观测资料所带来的量纲问题,将水头和流量时间序列数据误差项归一化后构造量纲一化的目标函数,并在目标函数中引入权系数w,从而避免寻优时某一类型观测信息占优。针对长河坝水电站基坑施工期涌水问题,根据施工期各渗压计、基坑渗漏量实测时间序列资料和上游河水变化过程曲线,采用上述方法反演了坝基岩土体的渗透系数。反演分析结果表明:渗压、流量测点的实测和计算时间序列数据吻合较好,反演给出的各岩土体渗透系数与现场钻孔压水试验得到的岩体渗透特性分级相符,从而论证了该反演分析方法的可行性和反演结果的可靠性。研究结果为进一步评价大坝正常蓄水后坝基防渗体系的有效性提供了依据。
- 刘武陈益峰陈益峰胡冉
- 关键词：岩石力学反分析非稳定渗流长河坝水电站
- 考虑变形效应的非饱和土相对渗透系数模型被引量：15
- 2013年
- 相对渗透系数是土体非饱和渗流分析的重要参数,Mualem统计模型在土体相对渗透系数预测中得到广泛应用。然而,Mualem统计模型假定土体具有刚性的孔隙结构,因而无法反映变形对非饱和渗透系数的影响。笔者最近提出的变形土土水特征曲线模型为基础,建立考虑变形效应的非饱和土相对渗透系数的修正Mualem统计模型。修正模型引入某一饱和度条件下被水充满的平均孔隙半径这一参量,来反映有效饱和度及土体变形过程中孔隙形态变化对其非饱和渗透特性的影响。采用4种不同类型土体的非饱和渗透试验数据对修正模型进行验证。结果表明,修正模型给出的相对渗透系数预测值与实测值的均根误差相比Mualem统计模型减小27%,说明修正模型对于变形条件下土体的相对渗透系数具有更强的预测能力。研究成果为非饱和土渗流规律以及水–力耦合数值模拟等研究提供了更为可靠的理论模型。
- 胡冉陈益峰周创兵
- 关键词：土力学非饱和土孔隙分布
- 丹巴水电站长引水隧洞涌水量预测被引量：3
- 2017年
- 拟建的丹巴水电站引水系统位于丹巴县境内大渡河左岸,该区域河谷陡峻,地质条件复杂,引水系统的渗漏及渗透稳定性是工程建设的关键技术问题之一.依据工程地质与水文地质资料,建立了研究区30.6km范围的有限元模型,并基于工程区的补给、径流、排泄特征,开展了天然渗流场的反演分析.在此基础上,研究了施工期与运行期长引水隧洞的涌水量的沿线分布特征,并与多种涌水量预测值进行了对比研究.研究表明:引水系统总涌水量约为132 875m3/d,隧洞沿线单宽涌水量在石英岩区域较大,有限元结果与经验公式结果较为吻合,证明了计算结果的可靠性.研究成果对工程建设具有一定参考价值.
- 陈东斌陈益峰洪佳敏王敏唐文嘉
- 关键词：引水隧洞水文地质涌水量预测有限元
- 高渗压条件下基于非达西流的裂隙岩体渗透特性研究被引量：16
- 2014年
- 钻孔高压压水试验是评估高水头条件下岩体渗透特性的主要手段。目前,高水压条件下岩体的渗透特性估算多借鉴基于Darcy流假定的钻孔常规压水试验行业规程推荐公式,尚缺乏成熟、有效的计算方法。基于非线性Izbash定律,建立高渗压条件下岩体渗透系数的估算公式,并将高压压水试验P-Q曲线分为线性段、非线性段和水力劈裂扩展段。提出的公式应用简便,各压水试验段岩体渗透系数的确定只需稳态下的流量和水头,并且表征水流流态的系数m可通过曲线拟合得到。通过对琼中抽水蓄能电站高岔区钻孔高压压水试验数据的研究表明,岩体的渗透特性不受水流流态的影响,在高压压水试验的线性段和非线性段基本保持一致;岩体发生水力劈裂后,岩体的渗透特性将急剧增大。建立的公式可为高渗压条件下岩体的渗透特性取值提供一种有效的途径。
- 孟如真胡少华陈益峰周创兵
- 关键词：岩石力学裂隙岩体非达西流高压压水试验
- 基于孔隙分布的变形土土水特征曲线模型被引量：37
- 2013年
- 土体孔隙分布对土水特征曲线具有决定性影响。虽然土体孔隙分布随变形的演化规律较为复杂,但实验研究表明,土体在变形过程中,孔隙分布的基本形态未发生显著变化、统计分布特征基本不变。基于这一结论,假定变形后的孔隙分布函数可以从参考状态孔隙分布函数经过平移、缩放得到。在此基础上,建立了考虑土体变形并反映滞回效应的土水特征曲线模型。由于变形对土水特征曲线的影响是通过孔隙分布随变形的改变来表征的,因此模型参数的物理意义明确,仅有7个参数,均可通过常规室内试验确定。最后,通过一系列试验数据验证了该模型的正确性与可靠性。
- 胡冉陈益峰周创兵
- 关键词：土水特征曲线孔隙分布
- 北山花岗岩渗透特性试验研究与细观力学分析被引量：33
- 2014年
- 甘肃北山是我国高放废物深地质处置的预选场址,其花岗岩具有完整性及均匀性好、孔隙率及渗透率低等重要特点。采用气体瞬态压力脉冲法测试不同围压下北山花岗岩在三轴压缩过程中的渗透率变化特征。结合花岗岩在偏应力演化过程中微裂纹的萌生、扩展机制以及应力–应变曲线的变化特征分析,采用细观力学方法研究北山花岗岩在三轴压缩过程中渗透率的演化机制。分析结果表明：（1）北山花岗岩的初始渗透率在10-19 m2量级,对应于应力–应变曲线,其渗透率曲线随着偏应力增加总体呈现出下降段、水平段、稳定增长段以及急剧上升段的变化特征;（2）初始微裂纹的压缩闭合可导致试样的渗透率下降约1个数量级,峰前破坏时渗透率的增幅可达2-3个数量级,围压从5 MPa增大至10 MPa可导致渗透率减小1个数量级;（3）细观力学模型的计算值与试验值吻合良好,北山花岗岩试样的宏观力学响应及渗透特性与试样内部微裂纹的细观结构特征及连通性的变化密切相关,岩石渗透率变化和损伤演化具有良好的一致性,且损伤的发育可导致渗透率呈现较弱的各向异性特征。研究成果对于我国高放废物深地质处置工程中围岩的开挖扰动机制、渗透特性演化规律以及处置库系统的性能评价具有重要意义。
- 胡少华陈益峰周创兵
- 关键词：岩石力学北山花岗岩细观力学分析
