地下水渗流

摘要： 地下水渗流对地铁地下联络通道冻结区域会造成不利影响,对此,以地下水渗流作用下的福州市地铁5号线某区间数值模拟联络通道冻结过程为例,建立地下水渗流温度场及渗流场控制方程,并运用COMSOL Multiphysics软件建立数值模拟模型,以分析地下水渗流作用对冻结区域产生的影响。通过工程实测数据与数值模拟计算结果的对比,得出二者之间存在较高的吻合度,从而验证了数值模拟模型的可靠性。通过数值模拟结果得到冻结施工过程中冻结区域冻结壁厚度变化规律,以此提出实际工程中采取相应的调整措施,以保证冻结过程中工程的安全性与经济性。研究结果可为类似工程提供参考。

摘要： 为考虑地下水渗流对滑坡治理设计的影响,提高滑坡治理的有效性,依托某省道富水滑坡治理工程,根据现场调查和勘察资料,详细分析了滑坡产生的原因,采用预应力锚索框架结合平孔排水的方式对滑坡进行综合治理后,进一步采用基于渗流的方法计算了不同降雨历时对滑坡稳定性的影响,验证了滑坡治理措施的合理性;对类似滑坡工程的治理具有参考意义。

摘要： 中深层地热能是我国重点发展的可再生能源,中深层地下水渗流会对埋管取热性能和取热可持续性产生重要影响,但其影响规律在长时间、多周期情况下尚不明确。为此,基于自主开发的埋管与地层双向耦合传热解析模型,通过一原位试验井参数,研究了埋管在单个取热期、多取热周期情况下的性能,并通过变化率、降低程度等重要参数定量评估了地下水渗流的影响。研究结果表明:①单个取热期中,地下水渗流对埋管出口温度和取热功率的增幅作用在取热初始时刻很小,随着运行时间累积而增长;②单个取热期中,当试验井中达西速度大于3×10^(-7) m/s时,含水层中的局部降低程度才低于无含水层,此时增强了局部取热可持续性;③多周期取热时,在各个达西速度下,取热期瞬态阶段的取热性能随运行年限的降低程度要高于取热期稳定阶段;④多周期取热中达西速度在4×10^(-7) m/s以上时局部降低程度近似为0,此时每年取热期的取热性能维持不变。结论认为,建立的中深层地埋管与地层双向耦合传热解析模型,分析了埋管取热性能随地下水渗流速度的变化规律,为我国中深层地热能的开发利用奠定了基础。

摘要： 采用室内模型试验,研究地下工程中水渗流对砾石地层人工冻结过程的影响,分析砾石地层的温度场分布特征及冻结壁的形成过程、交圈时间和厚度演化机制。结果表明:人工冻结管的冷量扩散与地下水渗流之间存在显著的耦合效应;无渗流时,人工冻结过程中砾石地层上下游温度场呈现对称分布特征,且冻土圆柱和冻结壁厚度均匀一致;地下水渗流导致砾石地层上下游温度场呈现显著的不对称性,且渗流速率越大,不对称性越明显;冻结壁交圈时间随地下水渗流速率的增加而近似线性增长,渗流速率达到5.00 m·d^(-1)时为无渗流时的3.2倍;由于地下水渗流的"冲蚀"作用,上游冻结壁厚度随渗流速度线性减小,下游冻结壁厚度则线性增大,冻结壁呈现"马鞍"形状。

摘要： 以太原某地铁车站试验段的富水粉砂地层深基坑为依托,利用三维数值计算软件FLAC^(3D)对该工程坑底加固、坑内降水及开挖进行模拟,并将数值计算结果与现场实测数据进行对比分析。结果表明:采用高压旋喷注浆联合双液注浆加固富水软弱地层基底,能够有效阻止坑外地下水向坑内渗流,基坑周边的地下水位在整个施工过程中变化很小。基坑开挖过程中,周边地表出现最大沉降的点距离地下连续墙5~10 m,而且地表沉降最大影响范围未超过2倍开挖深度;地下连续墙变形在各开挖阶段均呈现中间大两端小的抛物线形式,最终产生的最大侧向位移为22.1 mm,位于距离地表开挖深度的1/2~2/3处。提高土体的弹性模量能够显著地抑制坑底隆起变形,然而对坑外的地表沉降及地下连续墙水平位移影响并不大,因此在实际施工过程中,不能盲目增大水泥掺入量,以免造成浪费。

摘要： 基于OpenGeoSys软件建立了考虑地下水渗流的中深层套管式地埋管换热器三维传热模型,探究了渗流速度、渗流层位置及多渗流层对换热器长期运行出口水温及岩土温度场的影响。结果表明:地下水渗流有利于增强换热器的取热性能,同时加速岩土温度恢复;但常规地下水渗流速度范围内取热性能提升效果不明显;渗流层位置位于换热器底部时,取热性能增强效益明显好于渗流层处于换热器顶部的情况;且渗流层分布情况对换热器取热性能提升效果有限。

摘要： 地下水渗流造成灾害的过程很短暂,但灾害后果很严重,受人为因素影响较大。文章通过分析研究地下水渗流破坏机理与影响因素,提出相应的风险识别与控制措施,并列举工程案例,说明风险识别与控制措施的重要性。为工程技术人员能够准确地识别和研判提供必要的参考与借鉴,并采取合理的控制措施来减轻风险,降低其对社会、经济的影响。

摘要： 《水利学报》2022年第5期发表的《浅层地热能不同开发方案对深层地下淡水咸化效应研究》[1](以下简称《研究》)利用孔隙地下水渗流-热量运移-溶质运移多场耦合数值模型,探讨地下水源热泵系统应用对浅部咸水入侵深部淡水的影响。研习该文,提出几点商榷,以期说明充分掌握水文地质条件,选取合理的水文地质参数是决定模型可靠性的根本基础。

摘要： 某深基坑工程位于深圳市前海地区,基坑开挖深度大,临海地区水文地质条件复杂,紧邻基坑东侧有3条正在运行的地铁线路,地下水变动对周边影响较大。该文通过数值模拟手段,分析了该基坑现有支护及止水方案的适用性和可靠性,研究了该基坑工程开挖引起的渗流场变化及对周边环境的影响,结合实际监测数据表明,该工程采用“地下连续墙+环形内支撑”支护方案后开挖对周边的环境影响在可控范围内,数值分析结果与实测结果较为吻合,可为同类工程分析提供借鉴。

摘要： 为获得地下水渗流作用下桩埋管参数对能量桩热-力耦合特性的影响,建立了不同埋管参数的能量桩数值模型,分析了桩埋管数量、埋管布置形式、埋管管径对单位桩深换热量、日换热量、桩截面平均温升、桩身位移增量及桩身附加温度荷载的影响。结果表明:增加埋管数量可以增大能量桩换热量,但也会加剧桩内不同埋管间的热干扰,导致换热性能下降及桩身位移和附加温度荷载的增加;渗流下桩埋管的布置形式对其换热性能有显著影响,而对桩的力学特性影响较小,且渗流速度越大,2种布置形式对应的能量桩换热量差异逐渐增加,桩顶位移增量与桩身附加温度荷载逐渐减少;增加埋管管径可以提高能量桩的换热量,但也会加大桩身和桩周土壤温升,导致桩身位移和附加温度荷载增大。研究结论对于渗流作用下能量桩的优化设计与高效运行具有一定的指导意义。

摘要： 设计了符合基坑工程条件的模型试验系统,可以模拟基坑地下水渗流.模型试验系统由土箱、排水箱、进水箱、上水箱、下水箱、测压装置等组成.通过给定进水箱与排水箱的水位可以实现基坑内外水头恒定,从而形成稳定的渗流.利用模型试验系统已经完成的试验为悬挂式截水帷幕基坑地下水渗流以及完整井条件下的层状含水层渗流,获得与实际工程相符的渗流流网形态,用来研究地下水渗流场的特征和规律.试验结果可指导实际工程设计,同时可用来修正基坑规程中地下水涌水量、坑外水位降深以及降水引起的沉降计算等.

摘要： 土壤耦合热泵是近些年来广泛应用的新型供暖空调系统,地下管群换热性能直接影响了该系统的设计与运行性能,地下管群换热是非稳态的复杂传热过程,存在诸多影响因素.其中地下水渗流对埋管换热性能的影响尤为显著.本文对国内外在地下水渗流对地埋管换热器性能响的影理论和实验研究工作进行了梳理,总结了考虑地下水渗流工况下地下管群换热器的布置方式,本文的研究工作对今后土壤耦合热泵系统的设计提供一定参考.

摘要： 水岩相互作用的机理较为复杂,地下水渗流对基于新奥法施工的隧道围岩稳定有重要影响.在分析新奥法施工原理的基础上,对水岩相互作用机理进行研究,认为在地下水的作用下岩体内有效应力减少,抗剪强度降低,拉应力增加,从而引起隧道整体刚度下降,导致变形加剧;利用大型有限元软件Midas GTS NX,以某具体基于新奥法施工的隧道进行渗流应力耦合分析,研究在地下水渗流作用下的新奥法施工隧道围岩稳定性;对隧道围岩进行静力分析,考虑了施加仰拱对隧道围岩稳定的影响,认为新奥法施工隧道设置仰拱是增加隧道围岩稳定的重要措施;对存在地下水渗流的隧道围岩,分析其不同渗流面之间的影响,对比位移结果,得出各部位受地下水扰动时的变形特征.最后对比数值模拟结果,结合某具体隧道工程,对采用新奥法隧道施工如何处理地下水的渗流提出了一些施工建议.

摘要： 地下水渗流在一定条件下可改善竖直埋管换热器的换热性能,提高地源热泵系统的能效.因此,在对地埋管换热器换热性能影响分析中不能忽略渗流的影响.以多孔介质传热传质理论为基础,建立了三维单孔竖直埋管换热器与岩土热渗耦合的换热模型.以渗流速度、孔隙率及渗流层的深度为影响因素,对地埋管换热器换热性能进行了数值计算分析,获得了以上参数对地埋管换热性能的影响规律.以某实际T程的热响应测试数据为基础,通过对建立的热渗耦合模型进行数值计算,获得了地埋管换热性能的数值计算结果.实验测试与计算结果表明,该模型的数值解与测试值吻合度较好,可应用于实际工程.

摘要： 本文模拟地埋管换热器实际的换热效果,对各种基于线热源理论的地埋管换热器传热模型进行对比.分析表明:地下水渗流速度越大使土壤的温度趋于稳定所需要的时间越短,稳定后的温度越低.本文中的移动有限线热源模型可进一步用来研究瞬变热流密度情况下,不同地质条件等因素对于地下水渗流对埋管器换热效果的影响.对实际工程有一定的重要意义.

摘要： 文章从水下工程流速矢量的实际应用出发,提出了"声纳流速矢量法"解决地下水渗流中的一系列技术关键问题.整合了能直接用于水文参数现场测量的软硬件成果,实现了声纳探头的数据采集、能量法测量、计算机功能界面显示、水文模型参数解析计算成像等一整套动态数字化功能体系.

摘要： 本文针对沈阳地铁建设所引发的水文地质灾害问题,开展了较深入的剖析.包括:地铁施工降水引起地面沉降问题,地下水渗流对地铁结构的影响问题,地铁施工可能引发的水患问题,地铁建设引发地下水环境污染问题,地铁基坑开挖引发的地质灾害问题等诸多方面,并据此提出了水文地质灾害防治措施及对策,供地铁设计、施工及管理决策参考.

摘要： 降雨引起坡体地下水位上升,包括表面降雨入渗和后缘地下水入渗.多数滑坡地下水位变化取决于后缘入渗补给量大小.防止滑坡外围地下水入渗,以及在强降雨前排出坡体部分地下水,对确保滑坡安全和赢得滑坡抢险时间十分重要.目前斜坡截排水都是利用水往低处流的重力势特性,属于被动排水方法,无法实现快速截排水.至今没有一种主动可加压的排水技术措施.充气截排水技术方法在理论上具有可行性,具备构建滑坡主动截排水技术方法的物理学基础.利用钻孔充气压力大小的可控性,改变斜坡地下水渗流方向,形成比自然渗流环境更高的水力梯度,使地下水流出滑坡敏感区域.

摘要： 基坑工程的稳定与地下水关系密切,研究渗流对基坑稳定性的影响具有重要意义.在分析渗流理论及强度折减法原理基础上,利用Plaxis有限元软件对工程实例进行数值模拟;通过模拟考虑渗流和不考虑渗流时的两种情况,认为考虑渗流时的土体位移与应力均大于不考虑渗流时的情况;利用强度折减的方法对比计算有渗流和无渗流时的稳定性系数,考虑渗流时的稳定性系数比不考虑渗流时的小30％.因此在基坑工程的设计与计算中,当存在地下水时应该考虑渗流进行稳定性的验算.

摘要： 基坑工程的稳定与地下水关系密切,研究渗流对基坑稳定性的影响具有重要意义.在分析渗流理论及强度折减法原理基础上,利用Plaxis有限元软件对工程实例进行数值模拟;通过模拟考虑渗流和不考虑渗流时的两种情况,认为考虑渗流时的土体位移与应力均大于不考虑渗流时的情况;利用强度折减的方法对比计算有渗流和无渗流时的稳定性系数,考虑渗流时的稳定性系数比不考虑渗流时的小30％.因此在基坑工程的设计与计算中,当存在地下水时应该考虑渗流进行稳定性的验算.

摘要： 本公开提出了一种适用于地下水封储油库渗流场时序预测方法及系统，包括：针对库区每一水位测井，基于LSTM网络建立该测井地下水位的时序预测模型，最终建立库区地下水位时序预测模型；针对库区每一渗压监测点，基于LSTM网络建立测点渗压的时序预测模型，最终建立库区渗压时序预测模型；基于渗流场时序样本库的数据，根据库区地下水位时序预测模型和渗压时序预测模型输入、输出变量的个数确定LSTM网络结构，调试LSTM模型参数；获得地下水封储油库库区测井的地下水位和各个测点的渗压时间序列数据的预测数据。从而避免油气泄露问题和洞库涌水量过大问题，增加储油库运营的安全性，同时降低储油库的运营成本。

摘要： 本发明公开了一种渗流监测器、渗流监测系统及地下水库渗流监测方法，包括监测器壳体、温度传感器、压力传感器、电加热层、传输线束和均布有多个监测点的光纤。本发明公开的渗流监测器、渗流监测系统及地下水库渗流监测方法，可对地下水库的渗流进行有效监测，为地下水库的溃坝事故的超前预测、预警等提供了技术支持。

摘要： 本发明提供能够探测及确认特定的地盘区域的地下水脉，在定位点处探测及确认该地下水脉中的地下水。本发明使特定的地盘区域的地下水脉2维地可视化，具有：多个电极群(22)，配置于该特定的地盘区域；测量点切换单元(23)，将所述电极群(22)中的成为偶极子‑偶极子配置的4极的电极(22a)中的2极作为电位电极，将其它2极作为电流电极，将它们进行组合且切换，实施水平探查、地下垂直探查；测定部件(25)，针对地盘区域整体的每个测量点进行；以及每个测量点比电阻计算部件(31)，针对每个测量点而计算所述地盘区域的各测量点处的遍及水平、垂直方向的按高低两个频率划分的比电阻值，本发明根据计算出的各测量点处的按高低两个频率划分的比电阻值，求出各测量点的每个测量点处的阻抗效果，能够将阻抗效果>1的测量点位置推测为有地下水脉，能够3维地显示。

摘要： 本公开提供一种增大渗流路径的地下水原位修复装置，其包括：外壁管，下部实壁管，滤水管，以及上部实壁管；其中，所述外壁管和下部实壁管之间填充有滤料，所述外壁管和滤水管的下半部分之间填充有滤料，所述外壁管和滤水管的上半部分之间填充有PRWB材料，所述外壁管与上部实壁管的下半部分之间填充有PRWB材料，所述外壁管与上部实壁管的上半部分之间填充有滤料。

摘要： 一种建筑工程技术领域的地下结构物阻断地下水渗流的模拟装置，包括：水箱、模型箱、挡板、潜水含水层、隔水层、承压含水层、位移计和水位观测管，其中：水箱与模型箱相连，模型箱内竖直设有若干挡板，潜水含水层、隔水层和承压含水层由上而下依次水平铺设于模型箱内，位移计竖直安装在潜水含水层的表面，水位观测管竖直埋设于模型箱的承压含水层中且依次贯穿潜水含水层和隔水层。本发明能够方便有效地观测和研究有地下构筑物存在的土体中各时刻的地下水三维渗流和土体变形情况，通过分析水头变化和地面沉降分布等试验结果，为设计和施工提供真实、准确和有效的参数，以保障城市地下工程建设的高效和安全。

摘要： 发明提供一种模拟地下挡墙结构对地下水渗流影响的透明土模型试验装置及其试验方法。该装置包括透明土模型箱、地下挡墙结构模型、地下挡墙结构模型固定装置、工业相机和激光发射器。实验时，通过调节透明土模型箱两侧水头差使透明土模型箱内产生渗流。所述激光发射器发射激光，在透明土内形成透明土散斑场。在透明土模型箱内发生渗流时，通过工业相机记录透明土散斑场的变化和示踪介质的变化。通过PIV技术处理图像，分析整理实验结果，从而得到地下挡墙对地下水渗流场的影响规律。该装置可以真实的模拟地下挡墙结构对地下水渗流影响的过程，并可以精确的监测地下水渗流场的变化。本试验成本低，具有广阔的应用前景。

摘要： 一种建筑工程技术领域的地下结构物阻断地下水渗流的模拟装置，包括：水箱、模型箱、挡板、潜水含水层、隔水层、承压含水层、位移计和水位观测管，其中：水箱与模型箱相连，模型箱内竖直设有若干挡板，潜水含水层、隔水层和承压含水层由上而下依次水平铺设于模型箱内，位移计竖直安装在潜水含水层的表面，水位观测管竖直埋设于模型箱的承压含水层中且依次贯穿潜水含水层和隔水层。本发明能够方便有效地观测和研究有地下构筑物存在的土体中各时刻的地下水三维渗流和土体变形情况，通过分析水头变化和地面沉降分布等试验结果，为设计和施工提供真实、准确和有效的参数，以保障城市地下工程建设的高效和安全。

摘要： 本发明公开了一种适用于多圆环结构竖井的地下水渗流预测方法。该方法包括如下步骤：获取多圆环结构竖井的水文地质条件及多圆环结构竖井外围的各含水层渗透系数；分别确定多圆环结构竖井外围的衬砌结构渗透系数及灌浆圈渗透系数；分析多圆环结构竖井外围的各含水层内地下水的渗流影响半径；预测多圆环结构竖井内对应各含水层的涌水量、总涌水量以及多圆环结构竖井外围的衬砌结构在不同深度处的衬砌外水压力。本方法所预测的多圆环结构竖井内对应各含水层的涌水量及多圆环结构竖井外围的衬砌结构在不同深度处衬砌外水压力与计算机数值计算模拟获得的结果相比较，具有较好的准确性。

摘要： 实用新型提供一种模拟地下挡墙结构对地下水渗流影响的透明土模型试验装置。该装置包括透明土模型箱、地下挡墙结构模型、地下挡墙结构模型固定装置、工业相机和激光发射器。实验时，通过调节透明土模型箱两侧水头差使透明土模型箱内产生渗流。所述激光发射器发射激光，在透明土内形成透明土散斑场。在透明土模型箱内发生渗流时，通过工业相机记录透明土散斑场的变化和示踪介质的变化。通过PIV技术处理图像，分析整理实验结果，从而得到地下挡墙对地下水渗流场的影响规律。该装置可以真实的模拟地下挡墙结构对地下水渗流影响的过程，并可以精确的监测地下水渗流场的变化。本试验成本低，具有广阔的应用前景。

摘要： 本实用新型提供一种边坡地下水渗流场模型试验系统，涉及地质灾害模拟试验装置技术领域；边坡地下水渗流场模型试验系统包括：试验箱、模拟降雨装置、集水井和滑坡监测装置；试验箱的内部设置有模拟滑床和模拟滑坡体；模拟滑床设置在试验箱的底部；模拟滑坡体倾斜设置在模拟滑床的顶部；模拟滑坡体较低的一侧设置有挡板；模拟降雨装置设置在试验箱的顶部；集水井竖直设置在模拟滑坡体的内部；滑坡监测装置包括设置在模拟滑坡体内部的水位应力监测模块、光纤应变传感器和压力盒；压力盒设置在挡板与试验箱的内侧壁之间，能够模拟集水井在抽水作用下对滑坡体稳定性的影响，进而便于研究集水井在滑坡治理中的可行性及有效性，并指导工程实践。