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江河大堤渗流破坏机理和控制措施研究

作　者: 周应虎
导　师: 王建国
学　校: 合肥工业大学
专　业: 水工结构工程
关键词: 堤防管涌破坏渗流数值模型多元回归模型渗流控制措施
分类号: TV223.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 215次
引　用: 4次
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内容摘要

本文从实测资料分析和汛期险情资料入手,针对堤防渗透变形破坏和有效防治这两个与工程实践密切相关的关键科学问题,开展了较为深入的研究,主要研究内容及相应研究成果如下: (1)基于分析汛期(特别是1998年大洪水)典型堤防渗流破坏实例,进行了理论分析计算和模型试验,研究了堤防管涌发生机理和发展规律,得出了判别堤防管涌发生和发展的临界渗透破坏坡降,揭示了管涌发生发展破坏与堤后距离、土层分布和渗透性、水头差等几何条件和水力条件的关系,得出管涌发展破坏的实例模型,给出了发展性管涌破坏的判别准则和管涌抢险合理范围,指出堤防破坏主要在于发展性管涌; (2)结合1998年大堤管涌破坏实例进行反馈分析,分析各种防渗措施对管涌破坏的防治作用,提出有助于解决实际问题的成果; (3)针对典型堤防十多年的原型观测资料,进行了过程线分析、特征线分析、断面分析、出流量分析和多元回归模型统计分析等一系列分析计算,系统研究了堤防渗流安全现状和减压井的效果以及存在问题,分析了减压井淤堵机理和成因,并进行了试验论证,根据减压井淤堵原因提出了恢复井效的新型洗井方法和工艺—“抽注水循环往返式双向洗井法”,通过室内外试验,该法能有效恢复减压井这一价廉物美的防渗措施的功效,可大大节省加固投资,确保大堤防汛安全; (4)针对长江堤防特征在总结分析国内外吹填压盖方法的基础上运用压盖计算方法,得出堤内压盖土方案(压土宽度、厚度及其合理布局),并针对典型堤段加固压盖方案应用非稳定渗流有限元程序UNSST2,对典型断面进行了渗流场数值模拟验证,提出了因地制宜的大堤渗流控制优化方案和安全运行措施; 本文成果将大大提高对堤防防灾减灾和安全鉴定水平,对提高堤防设计施工管理水平起到重要指导作用,为堤防工程的加固整治、防汛决策和运行管理提供科学依据。

全文目录

第一章综述  13-21
  1.1 选题背景及研究意义  13-14
  1.2 国内外研究现状  14-19
  1.3 本文主要研究内容及研究方法  19-20
  1.4 本章小结  20-21
第二章堤防管涌破坏机理  21-29
  2.1 概述  21-24
  2.2 堤防管涌影响几何要素和水力要素分析  24
  2.3 管涌发生临界坡降研究  24-25
  2.4 管涌发展的临界坡降研究  25-26
  2.5 管涌破坏机理  26-28
  2.6 本章小结  28-29
第三章典型堤防测压管资料分析及管涌破坏坡降分析  29-43
  3.1 概述  29
  3.2 管涌险情统计分析  29-30
  3.3 原观资料过程线分析  30-33
  3.4 原观资料特征水位分析  33-37
  3.5 多元回归统计模型  37-41
  3.6 典型堤防管涌安全评价  41-42
  3.7 本章小结  42-43
第四章减压井淤堵机理及其井效恢复新技术  43-57
  4.1 减压井概述  43-46
  4.2 典型堤防减压井效果和淤堵现状分析  46-50
  4.3 减压井淤堵机理研究  50-51
  4.4 抽注水往返循环洗井新技术  51-56
  4.5 本章小结  56-57
第五章吹填压盖土合理布局及计算  57-73
  5.1 概述  57
  5.2 压盖土设计要素分析  57-60
  5.3 国内外压盖设计方法对比研究  60-70
  5.4 压盖土设计方案及其计算公式  70-71
  5.5 压盖土防渗方案验证  71-72
  5.6 本章小结  72-73
第六章堤防渗流控制技术研究  73-97
  6.1 堤防渗流控制原则  73-77
  6.2 堤防渗流控制措施计算  77-85
  6.3 堤防渗流控制措施效果  85-90
  6.4 典型堤防渗流控制措施应用  90-95
  6.5 本章小结  95-97
第七章主要结论及展望  97-99
  7.1 主要工作概况  97-98
  7.2 存在问题及展望  98-99
参考文献  99-101

江河大堤渗流破坏机理和控制措施研究

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