文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
中小型土石坝渗流的数值模拟及其应用研究
姓名:樊建领
申请学位级别:硕士
专业:水利水电工程
指导教师:齐学义;徐存东
20080401
摘要土石坝是我国水利工程中应用最为广泛的建筑物之一,它具有造价低、结构简单、对自然条件的适应性强、抗震性能好、工作可靠、寿命长、施工管理简便等优点。在我国,许多中小型土石坝建于五六十年代,在当时经济、技术条件匮乏的情况下,很多都是边勘察、边设计、边施工的工程,这些土坝经过几十年的运行,因渗流引起的渗透破坏、滑坡尤为严重。所以合理、正确地对土石坝进行渗流分析是必不可少的。本文正是基于以上原因展开对土坝渗流分析。本文介绍了渗流的基本理论方程和控制方程,对比渗流方程和热方程的相似性,根据基本方程及定解条件的比较分析,将砑奈露瘸》治龉δ苡τ糜谏法计算自由水面位置笙,解决了复杂边界:多种介质的土石坝稳定渗流的求解问题。通过算例验证了程序的正确性,将所编程序运用于对甘肃省古浪县十八里本文的研究工作在改进和完善计算渗流自由面方法方面进行了有益的尝试。用露瘸±捶治錾魑侍饩哂蟹奖恪⒖旖莸挠诺悖笨尚哦雀撸且恢钟蟹⒄前景的计算方法。关键词:土石坝;二维稳定渗流;有限元;籄镅裕簧赖ピ#话踩凳场的分析。利用语言编写了二维稳定渗流的程序,利用生死单元技术通过迭代堡水库大坝稳定渗流分析,绘制出了渗流浸润线。用有限元法分析边坡稳定性,能够对坡体内的应力分布、应变及变形分布、塑性区分布等规律较为准确地量化表征,还可以得出滑动面的大致位置和安全系数。本文根据有限元程序计算得到的应力场来计算各点的安全系数,利用看蟮后处理功能绘出安全系数云图。摘要
咖,!耷洳砪羞党鷏魊簂馻逧壤痵锄印琣蓆跹琙印甧釉印,—.嬲仃琹瑆邵,琧琺猟畆行遬玛甧;籄Ⅱ,—仃痵琣芏玎耹·,騦.—甎騦鬳甌圭.
作者签名:燃导师签名秘艾日期捌年滦稳日期:硼年厂月日作者签名:凝甜瓜兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明学位论文版权使用授权书本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文日期:矽吁年歹月形日体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。
第绪论研究背景土石坝是历史最为悠久的一种坝型,具有造价低、结构简单、对自然条件适应性强、抗震性能好、工作可靠、寿命长、施工管理简便等优点,因而被广泛采用。土石坝作为一种最古老的水工建筑物,迄今仍具有广泛的发展前景。目前,在中小型坝体,土石坝在我国还有很大的发展前景。但同时我们也应认识到,在技术、经济、设备条件溃乏的条件下,修建于建国初期五、六十年代的许多大坝,大多都是边勘察、边设计、边施工的水利工程。在经济、财产造成巨大的浪费、损失。因此,大坝的渗流问题越来越引起我国政府和据国内外大量资料证实,、年美国的提堂土坝【和年我国的沟后水库失事【的安全问题引起了人们的重视。在导致土石坝垮坝的各要素中,渗流起着主导的作用,据国外土石坝失事的臣品治觯渲校ナ怯缮魑侍庖鸬膄。因此,如何更方便、更准确地解决土石坝的渗流问题是现阶段学者们研究的热点问题。在土石坝设计和运行管理中,渗流计算占有重要的位置。设计土石坝时,需要通过渗流计算来确定渗漏损失和合理的防渗排渗措施,而坝型和坝的断面尺寸也经常需要借助渗流计算的比较来确定。土石坝运行管理中,由于实际建成的土石坝很难和设计阶段所预想的完全一致,同时有许多因素会促使运行中的土石坝渗流条件不断改变,因此,也经常需要通过渗流计算来分析土石坝坝体的稳定性及拟定必要国外,土石坝所占比重达%以上Ⅲ;在我国,已建成的八万多座大坝中,土石坝占据很大的比例,但高于的座大坝中,土石坝仅有蠖嗍潦邮粲我国对水利工程“重建轻管”的政策下,经过多年的运行,许多本不应该成为病险工程的水库跨入了“病库”之列,亟需除险加固,有的甚至退出了工作,给国家的公众的关注】。土石坝作为挡水建筑物,它和渗流同时存在,