摘要：基于Weierstrass-Mandelbrot(W-M)分形函数开展三维粗糙结构面表征,讨论了W-M典型几何参数对三维曲面形态影响,分析确定对应于典型Barton节理JRC轮廓线的二维与三维W-M几何参数。基于自主设计结构面渗流测试系统,结合3D打印开展不同分形参数和开度的裂隙渗流试验,试验结果表明:随着水力梯度和粗糙度的增加,流体的流动表现出明显的非线性,Forchheimer方程的系数A与B都随着裂隙粗糙度的增加而增大,随着裂隙开度的增加而减小;随着裂隙粗糙度的增加,临界雷诺系数Rec趋于减小,说明流体流动趋于非达西流动。光滑表面流体的流场流速比较均匀;粗糙裂隙表面流场更加复杂,整个粗糙面上存在多个高流速区域和低流速区域。研究成果可为裂隙渗流特性研究提供了可靠的分析方法和模型。

摘要：运用简明的手段,把微孔渗灌管置于自由状态,通过特殊的设计思路,进行渗灌管的渗水流量测定,进而研究其渗水流量的稳定性、均匀度和使用寿命等性能。试验表明:渗灌管的堵塞多是由于其自身微孔直径变小和外界生物的影响;渗水流量的稳定性、均匀度差主要是其制造工艺简单引起,同时也受渗管微孔堵塞的影响。

摘要：由于施工工艺的原因,止水帷幕一般存在缝隙。在长期渗流的作用下,带缝隙的止水帷幕渗漏量如何发展需要进一步研究。因此,作者自行设计并制作了砂槽模型模拟带裂缝的止水帷幕,并开展了一系列的渗流试验。试验考虑了水力条件、砂样级配和缝隙尺度因素的影响。结果表明,在水头不变的情况下,各试验中均出现了渗漏量下降的现象,但水头升高则会破坏这一现象。缝隙渗漏量下降的实质是砂颗粒移动和聚集导致淤堵的产生,淤堵位置可能在上下游缝口、缝隙进出口或缝隙内。当砂样粒径较细时,缝隙渗漏量下降效果最为显著;当下游回填级配不稳定的砂样时,缝隙渗漏量下降效果不佳。

摘要：边坡开挖等岩体工程使得岩体形成卸荷作用,同时引起岩体中地下水性态的改变。水库蓄、放水使库岸边坡产生加载、卸荷效应,库岸边坡的稳定性受到影响。这都涉及到有关卸荷-渗流问题,因此研究裂隙岩体卸荷渗透规律具有重要意义。文章通过裂隙岩体的卸荷-渗流试验,探讨了裂隙岩体的渗透系数在卸荷过程中的变化规律,不仅揭示了裂隙岩体渗透系数与卸荷量的近似双曲线关系,还验证了裂隙岩体在加载、卸荷过程中渗透系数的迟滞现象。同时从理论上推导了裂隙岩体卸荷量与渗透系数之间的关系式,并对式中的试验系数进行了优化计算,其计算结果与试验结果吻合较好。

摘要：采用3D雕刻方式制作了一批具有特定粗糙度的砂岩裂隙样品,结合自行设计的可定量调整粗糙岩石单裂隙开度的装置,实现了在试验中对岩石单裂隙试样开度和表面粗糙度的定量化控制。开展一系列不同流量下的渗流试验,研究了平均开度和表面粗糙度对粗糙岩石单裂隙非达西流动的影响。结果表明Forchheimer方程可以准确的描述裂隙中流体流量与压力梯度间的非线性关系。分形维数是表征岩石裂隙表面粗糙度的有效参数,其增大主要导致裂隙的曲折程度增大而使流动路径变得更复杂,从而促进非达西流动的发生。建立了惯性渗透率与平均开度和分形维数之间的经验定量化模型,通过直接求解Navier-Stokes方程来开展三维粗糙单裂隙渗流模拟,验证了所建立模型的准确性和所开展渗流试验的可靠性。粗糙岩石单裂隙的平均开度越小、表面粗糙度越大则所建立的经验定量化模型预测的结果就越精确。

摘要：为研究强透水地层水平帷幕作用下基坑渗流特性,基于Darcy渗流理论,建立了水平封底帷幕作用下基坑渗流计算模型,推导出基坑内涌水量及帷幕底部水压的理论解,并通过室内渗流试验,验证了理论计算方法的可靠性.分析了渗透系数比、帷幕厚度以及帷幕与基坑底部的距离对基坑渗流的影响.研究结果表明:渗透系数比对渗流的影响起主导作用,当渗流系数比为0.01时,涌水量仅为不设帷幕的10%;帷幕厚度对渗流具有一定影响,而帷幕位置对渗流几乎没有影响.建议强透水地层基坑水平帷幕渗透系数比不宜高于0.01,厚度不宜小于4 m.

摘要：为了研究颗粒尺寸及渗流倾角对水压力分布的影响规律,基于水力学基本原理,推导出了结构面渐进贯通过程中的静水压力以及多孔介质连续渗流过程中的渗透力计算方法,揭示了颗粒结构、倾角与水压力的函数关系。设计单因素渗流试验方案,分别以颗粒尺寸和渗流倾角为自变量,以压力水头为因变量,进行了9组循环渗流试验,测定了沿程压力水头。结果表明:渗透力未改变石子、中沙的颗粒排布结构,造成了细沙渗流路径上13^(#)水头管位置出现流沙沉降。沿程压力水头在石子、中沙内部分别呈"直角三角形"和"等腰三角形"分布,在细沙内部则呈现连续增长+骤降+水平波动+连续下降的分布规律。峰值压力水头分别出现在石子渗流路径的终点、中沙渗流路径的中点,以及细沙压力水头骤降区的起点。石子、中沙渗流的峰值压力水头△h_(max)与β,sinβ均符合良好的线性关系,细沙渗流的峰值压力水头与倾角符合二次函数关系。散体介质过流断面与底板出水孔透水能力的相对大小是决定压力水头峰值和分布规律的关键因素。

摘要：岩体中裂隙的存在严重影响着岩体的渗流特性。为了解不同载荷作用对含裂隙岩体渗流性能的影响规律,利用高精度渗流应力耦合三轴试验系统,对含裂隙砂岩和粉砂岩加载及卸载作用下的渗流特性进行试验研究。试验结果表明:(1)加载试验过程中,随着载荷的增大,试样裂隙隙宽逐渐减小,渗透率随之逐渐减小,渗透率与有效围压呈负指数关系;(2)卸载过程中,随着载荷的减小,岩石渗透率逐渐回升,但回升路径明显低于原始路径,路径不重合表明试样中裂隙的变形具有塑性变形的特征。根据试验结果,建立渗透率与有效围压的关系式,并确定关系式中的待定参数。在试验及理论研究的基础上,通过数值模拟分析试样裂隙面渗透率及渗流速度的变化规律。

摘要：耽车泵站位于水电站库区内,采用集渗管集潜流方案取水,通过模型试验解决了方案中存在的滤料级配、无砂混凝土管渗透系数取值及下渗流量计算等问题,验证了设计方案的可行性,为工程设计提供了基础数据支持,为类似工程提供了有益探索。

摘要：透水沥青路面(permeable asphalt parement,PAP)具有减少地表径流,改善雨天行车安全等诸多优点,得到越来越多研究人员的关注。地表径流含有大量污染物,这些污染水体流经透水沥青路面后渗入土基,最终进入地下水中,因此渗入土基的水体质量需要检测。选取16项水质评价指标,利用透水沥青路面渗透装置进行试验,得了由6.3cm多孔沥青混合料、30cm级配碎石、15cm砂垫层组成的透水沥青路面对洁净水体和地表径流污染水水质的影响,并相应地提出了路侧排水设施的设计思路。研究结果表明:自来水经透水沥青路面渗流后,初期渗流水样的各项污染指标均增大;渗流60min后,除石油类污染物,渗流水样的各项污染物含量均小于入渗水体;地表径流经透水沥青路面渗流后,其中重金属的去除效果最好,石油类、动植物油类、BOD(生物需氧量)、COD(化学需氧量)、氨氮、总磷等营养盐的去除效果次之,而氯化物、总氮等无机阴离子和营养盐的去除效果不佳;随着水样采集时间的延长,水体中污染物含量都有不同程度的降低。