深埋地下管道及地下洞室群三维渗流场的 有限元精细模拟

利用自主研发的三维渗流分析软件GWSS计算了敦化抽水蓄能水电站工程区的渗流场分布特征及地下厂房系统、引水管道排水系统的排水效果。计算结果表明：（1）在现有设计方案下,地下厂房和压力管道中水平段的排水系统和排水洞作用明显,防渗排水设计满足设计要求;（2）下水平段的压力管道承受外水压力较大,建议对引水系统的下水平段的排水洞增设排水孔。     

伊朗塔里干水利枢纽地下厂房防渗排水系统设计与研究

塔里干水利枢纽电站属库岸式地下厂房,地下洞室数量较多,结构多样,工程区域地层岩性为砾岩夹砂岩,岩体中构造不发育,总体呈块状较完整。针对库岸式地下厂房蓄水后期地下水较丰富的特点,参照已建类似工程进行了三维渗流计算分析研究,采用在洞室群外围与厂房顶分层设置防渗帷幕、排水洞,并在排水洞内设排水幕等防渗排水系统。电站目前运行实践表明,地下厂房防渗排水系统设计满足渗流控制要求,是安全、合理的。     

文登抽水蓄能电站地下洞室群复杂渗流场的数值模拟分析

文登抽水蓄能电站由引水系统、地下厂房系统和尾水系统以及上下库组成。复杂地下厂房洞室群、上下库大坝防渗系统以及压力管道上方的平洞和密集排水孔幕构成了文登抽水蓄能电站复杂的防渗排水系统。采用GWSS（Ground water Simulation System）软件对文登抽水蓄能电站工程区复杂的渗流场进行了数值模拟分析,重点研究了抽水蓄能电站正常运行后工程区复杂渗流场特性、引水系统管道的外水压力和上水库防渗效果。研究结果表明：在高压隧洞下水平段上部设置排水洞和排水孔幕的排渗方案,对引水管道和岔管具有显著排水降压作用,使该区域的渗控效果满足要求。     

白鹤滩水电站地下厂房层间错动带渗流控制措施研究

白鹤滩水电站地下厂房洞室群规模巨大,层间错动带C2贯穿左岸地下厂区整个防渗线路,由于其性状差、透水性强、允许渗透比降小,是左岸厂区主要渗漏通道,因此,提高C2的防渗能力和渗透稳定性,防止形成集中渗漏通道,对左岸厂区防渗体系至关重要。为此,采取截渗洞、系统帷幕灌浆和排水孔幕相组合的防渗排水工程措施,通过三维渗流场有限元计算及帷幕灌浆试验对防渗效果进行分析。结果表明:截渗洞和帷幕灌浆能有效截断渗漏通道,排水孔幕排水降压效果显著,C2渗透系数的变化对地下厂区上游侧渗流场影响不大; C2影响孔段可灌性好,灌后能够满足透水率小于1 Lu的工程防渗要求; C2渗流控制措施总体合理有效,但是排水孔揭穿C2部位渗透比降较大,最大可达7. 0,蓄水初期应重点关注,避免发生渗透变形。     

黄金坪水电站左岸地下厂房渗控排水设计

渗流控制是地下厂房设计的重要内容,黄金坪水电站地下厂房运行期渗流主要考虑调压室及压力管道内水外渗以及地下水的影响。结合水文地质条件和地下厂房洞室布置,进行了地下厂房渗控排水设计,运用三维有限元对渗流场和渗流量进行了分析计算。成果分析表明:通过布设排水廊道和排水孔,地下厂房洞室群的浸润线明显下降,三大洞室顶拱及大部分边墙位于浸润线以上有利于洞室稳定;厂区洞室在未设防渗帷幕的情况下总渗流量满足设计要求。     

白鹤滩水电站地下厂区渗流控制数值模拟与评价

白鹤滩水电站工程规模巨大,工程地质及水文地质条件复杂。地下厂房采用首部开发方案,水库蓄水后,围岩渗流特性将成为影响地下厂房围岩稳定和正常运行的重要因素,地下厂区防渗排水问题突出。根据水文地质条件及枢纽布置情况,为改善厂房围岩的渗透稳定性并减小厂区渗漏量,将厂区与大坝防渗排水系统连成整体,采取防渗帷幕、排水孔幕相结合、前后分开布置的渗流控制措施。采用非稳定三维渗流场有限元分析方法,对左岸地下厂区运行期地下水渗流场进行模拟分析。研究结果表明:地下厂区防渗排水系统布置方案总体合理、有效,渗流控制效果显著,满足地下厂房系统的运行要求。     

地下厂房渗流控制措施效果分析

在现代水电站建设中,地下厂房洞室群规模日趋宏大,由于地下厂房多位于降雨形成的天然水位线以下,渗漏成为主要问题。针对某工程复杂的地质条件和防渗措施,建立厂房区三维整体模型,采用三维有限元法对稳定渗流场进行计算。通过多工况的计算,详细分析地下厂房洞室群渗流特性以及其中帷幕及排水幕的渗流控制效果。计算结果表明,地下厂房洞室群天然水位较高,渗流控制措施对厂房洞室群渗流场可以取到很好的控制作用,排水孔的排水减压作用明显,防渗帷幕能够有效降低扬压力以及水力坡降的分布,有利于围岩稳定。     

地下厂房洞室群渗流场数值分析

采用三维渗流场有限元方法,模拟地下厂房渗流场。建立渗流场有限元分析模型,并且精确模拟排水孔的位置。通过三种工况的计算,详细地分析地下厂房渗流特性以及排水幕及帷幕的渗流控制效果。结果表明:地下厂房洞室群的天然水位相对较高,渗流控制措施可以很好的控制地下厂房洞室群的渗流场分布,排水孔的减压排水效果明显,防渗帷幕可以有效地降低水力坡降以及扬压力的分布,有利于围岩稳定。     

小浪底大坝左岸山体防渗补强效果分析

为解决小浪底水库蓄水后左岸发生较大渗漏的问题，对左岸山体采取了防渗补强工程措施。通过对灌浆前后山体各排水洞、地下厂房渗漏量监测数据对比分析，补强灌浆后帷幕阻水效果明显，当库水位约为258m时，各排水洞及厂房顶拱的渗水量减幅均有逐渐稳定的趋势。     

瀑布沟水电站地下厂房岩体渗流场对围岩稳定的影响分析

根据瀑布沟地下厂房所采取的防渗、排水措施，采用三维有限元方法分析了施工开挖过程中岩体渗流场的变化，论证和分析了防渗帷幕和排水设施布置的合理性及必要性。     

猴子岩电站地下厂房厂区渗控系统优化分析

地下厂房的渗控系统分析和优化,是超大型地下洞室群围岩稳定研究的重要内容。本文以猴子岩电站为例,利用渗流分析的有限元法计算了电站地下厂房厂区在不同的防渗帷幕、排水系统布置组合方式下的防渗排水效果,确定了地下厂房厂区的合理渗控方案。     

百色水利枢纽地下厂房渗控方案选择

对百色水利枢纽地下厂房的渗控方案,提出了加深大坝防渗帷幕至相对隔水层方案和厂前设置独立的防渗排水系统2个方案。通过渗流场三维渗流数学模型有限元分析,论证了设置独立的防渗排水系统的可行性,对其可能出现的风险进行了评估,并提出了当出现渗流异常时防止对左岸坝后的山体稳定以及地下厂房带来不利影响的预防措施和补救措施。该渗控方案已经历了2年高水位运行,监测成果与分析计算成果基本一致,说明设计所采用的渗控方案是成功的。     

两河口水电站地下厂房渗流控制布置方案研究

介绍两河口水电站地下厂房区的防渗排水系统布置.根据厂房区的工程地质和水文地质条件,建立三维有限元计算模型.分析了初步设计方案地下厂房区的渗流场特性以及防渗排水系统的特点,探讨了岩体的渗透性和排水孔间距变化对渗流场的影响.分析表明,该渗流控制方案是可行的,并建议幕后排水孔距为3 m.     

乌江渡水电站扩机工程地下厂房防渗帷幕灌浆

乌江渡水电站扩机工程施工区地质条件复杂，岩溶发育，存在渗漏条件。为确保地下厂房的安全，尽可能减少乌江河水及地下水对它的影响，在地下厂房上、下游各设计了一道防渗帷幕。防渗帷幕施工采用高压灌浆施工工艺，灌浆过程中遇到了注入量大，灌浆难以结束，溶洞，流沙层等特殊情况，采取了相应的处理措施，收到了较好的效果。     

地下厂区渗流场参数反演分析及帷幕布置方案研究

现代水电站建设中,地下厂区规模日趋宏大。由于地下厂区多位于降雨形成的天然水位线以下,渗漏成为主要问题。针对某工程复杂的地质条件和防渗措施,建立厂房区及坝区的三维整体模型,采用三维有限元法对稳定渗流场进行计算。运用反问题正算的方法反演枢纽区天然渗流场,在此基础上,对两种不同帷幕布置方案下厂区渗流场、渗流量以及坡降等水力要素进行对比分析。分析表明:枢纽区天然水位较高,防渗帷幕和排水孔幕组成的渗控系统对厂房区地下水位具有较好的控制作用;厂前封闭式帷幕相对于开敞式帷幕的渗控效果更加明显,结合渗流控制效果和工程造价的角度,优先推荐采用封闭式帷幕进行厂区渗流控制。     

平原地区大型水闸闸基三维渗流场特性分析

水闸闸基渗流和两岸的绕渗形成较为复杂的三维渗流场。采用固定网格结点虚流量法结合改进排水子结构有限元求解技术,对平原地区一大型水闸进行三维渗流场计算分析,着重研究了混凝土铺盖和混凝土地下连续墙的防渗作用及其对闸基渗流场和两岸绕渗的影响。此外,针对闸基特殊地层分布的情况,提出了相应的优化渗控措施。     

复杂水文地质条件的库盆防渗方案研究

洪屏抽水蓄能电站上水库断层发育,局部库盆与地下厂房存在水力联系,水文地质条件较为复杂。针对上水库水文地质条件,综合应用示踪试验、地下水位长期观测等勘测方法对断层的渗透特性、渗漏范围进行研究。在对水文地质条件、建筑物运行安全要求等深入研究的基础上进行水文地质分区设计和防渗功能分区设计,并以此为基础综合考虑建筑物运行要求、运行管理风险等因素进行防渗方案选择。工程最终选择主副结合的防渗体系,该防渗体系具有投资相对较省、施工质量控制要求较低、运行风险相对较小等优势。根据电站初期蓄水监测成果,防渗效果满足电站要求。     

构皮滩水电站渗流控制工程设计

构皮滩水电站坝址区岩溶发育，其设计的大坝为我国目前在岩溶地区修建的第一高拱坝，设计水头达222m。为防止大坝及两岸山体岩溶渗漏，保证大坝、水垫塘及其两岸边坡和地下式厂房的安全运行，大坝坝基和两岸山体布置了防渗排水系统，水垫塘布置了封闭排水系统，水垫塘两岸边坡布置了山体排水系统。