基于云理论的土石坝渗透特性研究

发布时间：2020-03-25 20:27

【摘要】：我国是世界筑坝大国,无论筑坝数量或规模均居世界第一,在已建的9.8万多座大坝中,90%以上为土石坝。据资料统计,在大坝失事事故中土石坝所占比例高达70.5%,其中一大部分是由于渗透破坏引起的。因此及时对土石坝的渗透损伤进行识别,发现可能出现的异常情况,从而采取措施,防止事故发生,不仅对已建水库的安全运行具有有重要实用价值,而且对提高土石坝的筑坝水平也有重要的指导意义。然而,在土石坝的理论计算与分析方面还存在着诸如材料、荷载、几何尺寸和边界条件的不确定性等问题,进行渗透损伤研究就急需对土石坝渗透特性的分布情况进行研究。因此,基于定性和定量转换模型的云理论在处理这些模糊性、随机性问题所具有的独特优势,具体研究结论如下:(1)对采样数量和采样方法进行了分析,结合取土区域的实际地形情况,采取随机取样的网格取样法取土样;而后对取土样进行室内颗分试验和渗透试验,通过试验得到土体的粒径范围,其曲率系数大多分布在1~3的范围内,表明取土区域的土体级配良好,基本可以排除土体级配和不均匀性对渗透试验的影响。(2)渗透试验后对渗透数据进行分布检验,运用P-P图、直方图并结合非参数K-S检验,证明了渗透系数服从对数正态分布而不是服从正态分布;结合云理论的知识,利用无确定度的逆向云算法得到云的特征值,并绘制云图,证明了渗透系数服从泛正态云分布。(3)根据陆浑水库1979~1999年实测测压管数据,运用逆向云计算得到期望Ex;熵En和超熵He,对各个断面测压管的云数字特征值进行了对比,进而分析水库大坝的运行状态。已知渗透系数服从泛正态云分布,用有限元计算出相应的孔隙水压力,通过云推理模型与渗透系数建立映射关系,利用云推理模拟测压管水位与防渗体渗透系数之间的非线性关系,建立了基于云推理的渗透系数不确定性反分析方法。
【图文】：

其中一大部分是由于渗透破坏引起的，主要表现为：渗危害水库的正常运行，严重的还会导致滑坡和垮坝事故等的水工建筑物，其工作过程中避免不了会产生渗流现象；分析并了解土石坝渗透系数分布情况，是提高土坝安全运中，主要求得渗流场内的渗流量、水头与压力、坡降等水场，则需要可靠的渗透系数作为基本参量，所以正确给定来说，由于基岩地质结构的复杂性，各种地质材料的物理性，而这些因素均在不断变化之中，，从而使得水库大坝的了不确定性，以至于渗流规律呈现出很大的不确定性。当透特性时，通常认为坝体均匀，其渗透系数在一定区域内际坝体渗透系数并不是固定不变的[2]。鉴于土石坝本身的性认为是模糊性和随机性的综合体。因此，论文拟基于云流进行深入研究，分析大坝土体渗透特性的分布情况，对发生有重要的实用价值。

华北水利水电大学硕士学位论文表 2-1 云模型图分析表Tab.2-1 Cloud model diagram analysis table区间 贡献度 百分比 重要性Ex-0.67En，Ex+0.67En] 50% 22.33% 骨干元素[Ex-En，Ex+En] 68.26% 33.33% 基本元素，Ex-En]，[Ex+En，Ex+2En] 27% 33.33% 外围元素Ex-2En]，[Ex+2En，Ex+3En] 4.30% 33.33% 弱外围元素云滴是云模型数据分析的重点，其余外围和弱外围元素对总体样不计。不同区域的云滴群对定性概念的贡献如图 2-1 所示。
【学位授予单位】：华北水利水电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TV641;TV223.4

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张桂玉;;浅谈土石坝料场规划的重要性[J];农家参谋;2019年15期

2 郑子祥;张秀丽;;土石坝事故与预防[J];大坝与安全;2019年03期

3 张淑玉;;闻喜县土石坝工程管理措施探讨[J];山西水利;2010年06期

4 邓苑苑;刘建军;张小燕;;土石坝工程渗流计算的理论发展及方法探析[J];甘肃农业;2006年06期

5 曾毓和;;水利水电土石坝工程情报网第3届全网大会在怀化市召开[J];广西水利水电;1992年01期

6 周典加;湖南省土石坝工程病险事故原因分析及处理措施[J];水利水电技术;1987年09期

7 顾建国;;顶水灌浆法——介绍一种土石坝涵管止漏技术[J];水利天地;1987年03期

8 姜家骅;李建民;;利用反演法对土石坝进行加固除险设计[J];中国水利;1987年05期

9 钟家驹;;谈谈土石坝发展的特点[J];陕西水利;1987年05期

10 刘辉仕;;土石坝工程土石料调运最优方案的探讨[J];广西水利水电科技;1988年02期

相关会议论文 前10条

1 陈松滨;范穗兴;韩小妹;;土石坝工程设计与生态环境[A];水库大坝高质量建设与绿色发展——中国大坝工程学会2018学术年会论文集[C];2018年

2 李院生;;土石坝技术的实践与创新[A];云南省水利学会2018年度学术交流会论文集[C];2018年

3 刘瑛珍;;编后语——总结经验,取精用弘,提高土石坝工程技术水平[A];土石坝与岩土力学技术研讨会论文集[C];2001年

4 王超;陈立秋;张殿双;胡顺志;郑军;;土石坝工程基础处理设计[A];土石坝技术——2008年论文集[C];2008年

5 郦能惠;沈珠江;;土石坝工程研究新进展[A];中国水利学会2001学术年会论文集[C];2001年

6 姚立军;;病险土石坝整治问题的方法探讨[A];福建省第十届水利水电青年学术交流会论文集[C];2006年

7 杨中;李华伟;孙业文;;新材料新技术在土石坝工程中的应用[A];第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集（上册）[C];2006年

8 刘云贵;;花岗岩风化砂料作为土石坝筑坝材料的探索[A];云南省水利学会2018年度学术交流会论文集[C];2018年

9 张宗亮;;土石坝工程设计与技术创新[A];中国水电100年（1910-2010）[C];2010年

10 陈洪天;;土石坝抗滑稳定分析的分项系数设计法[A];水利水电工程风险分析及可靠度设计技术进展[C];2010年

相关重要报纸文章 前1条

1 鄄城黄河河务局 王力　赵新生;浅谈土石坝工程现场施工管理[N];菏泽日报;2009年

相关博士学位论文 前7条

1 吕小龙;土石坝地震变形可靠度与震后坝体内部残余应变分析研究[D];大连理工大学;2019年

2 马婧;土石坝病险识别及溃坝风险分析关键技术研究[D];西安理工大学;2019年

3 陈淑婧;梯级土石坝连溃洪水计算模型及小岗剑堰塞湖反演分析[D];中国水利水电科学研究院;2018年

4 周江平;土石坝抗滑稳定性与砂层地基液化的可靠度理论与应用[D];西南交通大学;2004年

5 黄红女;土石坝安全测控理论与技术的研究及应用[D];河海大学;2005年

6 李湛;土石坝地震永久变形及抗震稳定性数值分析方法研究[D];大连理工大学;2006年

7 阮光雄;土工结构有限单元法分析[D];武汉大学;2004年

相关硕士学位论文 前10条

1 于东波;基于云理论的土石坝渗透特性研究[D];华北水利水电大学;2019年

2 侯学飞;土石坝在地震作用前后静动力特征分析[D];吉林建筑大学;2019年

3 王旭;土石坝漫顶条件下纵向裂缝发展规律及坝体溃决机理研究[D];安徽理工大学;2019年

4 曾勇文;基于ANSYS-UPFs的土体常用本构模型二次开发及其在土石坝计算中的应用[D];厦门大学;2018年

5 张楚坪;T-TDR技术在土石坝渗流检测中的应用研究[D];西北农林科技大学;2019年

6 宗克强;土石坝施工期安全风险-成本风险综合评价[D];郑州大学;2019年

7 马洪图;基于ANSYS的阁山水库土石坝稳定性及渗流分析[D];哈尔滨工程大学;2018年

8 刘锁;非线性比例边界有限元在土石坝中的应用[D];大连理工大学;2018年

9 隋国栋;土石坝三维参数化建模方法的研究与应用[D];华北电力大学(北京);2018年

10 姜佩奇;基于WebGIS的土石坝碾压过程信息控制研究与系统开发[D];天津大学;2018年

本文编号：2600400