白鹤滩水电站大坝渗流场仿真与渗控方案评价

发布时间：2020-04-25 16:16

【摘要】：在水利水电工程建设中,渗流问题对工程的稳定与施工、运行期的安全有着重要的影响,防渗、排水、截渗和反滤等渗流控制方法是控制工程区域渗流场分布的主要技术手段,进行工程区域内防渗排水系统的效果的评估与优化设计可以更好地确保坝基、两岸边坡、水工建筑物和洞室能长期、安全、稳定地运行。本文以金沙江下游上的白鹤滩水电站为依托,采用基于排水子结构、Signorini型变分不等式与Heaviside自适应罚函数三者相结合的三维渗流场分析方法,计算了正常运行期大坝区的渗流状态,评价了大坝渗控方案的安全、稳定性,并给出合理的渗控方案优化建议。主要研究内容如下:(1)根据岩性组合、地貌特征以及水文地质条件等因素,运用水文地质学原理进行坝址区水文地质单元划分,并提出坝址区水文地质概念模型,进而建立坝址区大尺度范围的三维有限元渗流反演计算模型。以关键岩体渗透参数和模型主要水文地质边界为反演参数,以关键部位渗流水头和流量等为目标,采用正交设计与神经网络等结合技术进行坝址区初始渗流场反演分析,为后续渗流计算提供参数与边界条件。(2)根据坝基开挖和建基面利用方案,大坝和坝基渗控设计方案,准确把握左右岸与河床坝基地层岩性、关键断层、层间错动带、优势节理、深部拉裂空间展布及组合关系及潜在顺河向导水构造等条件,建立充分反映坝基地质条件和大坝防渗排水结构特征的三维渗流场有限元计算模型,来精细模拟工程区内的地质结构、大坝结构和渗流控制结构,为大坝区渗流场分析及渗控效应复核评价提供基础。(3)在建立的三维渗流计算模型基础上,开展大坝三维渗流分析和渗控措施复核研究。仿真计算正常蓄水位下坝基扬压力、渗流梯度及左右岸坝肩、抗力体、山体的渗流场分布特征,分析坝基、坝肩、左右岸抗力体、水垫塘及二道坝防渗排水系统的渗流控制效果,评估防渗排水设计方案的可行性、合理性;分析坝基扬压力、渗流梯度等对渗透稳定性的影响程度。
【图文】：

图２．１稳定；灔流７Ｆ意图逡逑

白鹤滩水电站大顼渗流场仿真与渗控方案评价输入图输出的关系提供基础。逡逑．３邋ＢＰ神经网络逡逑通过ＢＰ神经网络将计算边界及各岩层的渗透参数取值与渗流场中各监测的水位、流量之间的关系一一映射起来。使用ＢＰ神经网络时，将需要反演界水位和各岩层的渗透参数组合作为输入值，计算求解监测点的水位、流量输入层逦隐含层Ｉ逦隐含层ＩＩ邋输出层逡逑
【学位授予单位】：武汉大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TV223.4

【参考文献】

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3 刘杰;谢定松;;砾石土渗透稳定特性试验研究[J];岩土力学;2012年09期

4 陈益峰;周创兵;胡冉;李典庆;荣冠;;大型水电工程渗流分析的若干关键问题研究[J];岩土工程学报;2010年09期

5 周创兵;陈益峰;姜清辉;卢文波;;论岩体多场广义耦合及其工程应用[J];岩石力学与工程学报;2008年07期

6 周志芳;王仲夏;曾新翔;杨建;陈卫东;;岩土体渗透性参数现场快速测试系统开发[J];岩石力学与工程学报;2008年06期

7 陈益峰;卢礼顺;周创兵;戴跃华;;Signorini型变分不等式方法在实际工程渗流问题中的应用[J];岩土力学;2007年S1期

8 彭程;钱钢粮;;21世纪中国水电发展前景展望[J];水力发电;2006年02期

9 荣冠,张伟,周创兵;降雨入渗条件下边坡岩体饱和非饱和渗流计算[J];岩土力学;2005年10期

10 王恩志,王洪涛,王慧明;“以缝代井列”——排水孔幕模拟方法探讨[J];岩石力学与工程学报;2002年01期

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1 李毅;工程扰动条件下裂隙岩体的渗透特性及其演化规律研究[D];武汉大学;2014年

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本文编号：2640433