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基于等宽缝隙稳定流的运动规律,建立了面板接缝的渗流计算模型,并以公伯峡水电站大坝为例,对模型进行了验证。结果表明,该计算模型考虑了接缝充填情况,可计算确定各种接缝渗流要素,揭示了在面板接缝止水失效情况下面板堆石坝的渗流变化规律。 相似文献
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海洋沉积环境下的生物礁碳酸盐岩油藏多存在天然裂缝,加之气顶、底水等的影响使得这类油藏的渗流机理十分复杂,数值模拟难度非常大。以海上A油田为例,分析油田地质特征及地质研究成果,结合双重介质渗流理论,分析和研究油田裂缝性碳酸盐岩储层的渗流机理,建立适合裂缝性储层的等效连续介质渗流模型。通过添加基质毛细管压力、考虑重力作用建立基质-裂缝渗流交换,同时考虑气顶、底水的锥进以及注入水的突进等渗流机理,建立考虑气顶底水的裂缝性双孔双渗油藏数值模拟模型。拟合中充分考虑了裂缝、气顶、底水三者渗流机理的特征,利用分区分段的历史拟合思想,达到很好的拟合效果,为最终的调整方案设计及优化提供理论支持。 相似文献
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【目的】研究混凝土面板开裂情况下堆石坝在应力场与渗流场耦合作用下的工作性态,为混凝土面板堆石坝的设计与施工提供参考。【方法】以多孔岩土介质渗透系数与体积应变之间的数学表达式为基础,研究建立了混凝土面板堆石坝应力场与渗流场耦合分析的数学模型,并基于等宽缝隙稳定流的运动规律,推导建立了混凝土面板裂缝的等效渗透系数计算模型。【结果】当混凝土面板发生开裂时,对于堆石体而言,应力场与渗流场的耦合效应是客观存在的。与不考虑耦合效应相比,考虑耦合效应时坝体的垂直位移最大值出现的位置相对偏向坝体下部,且数值增大了5.5%;坝体的水平位移最大值增大了8.9%,其分布规律也发生了较明显的变化;坝体内渗流自由面明显上升,渗流水头有所增大,同时坝体的单宽渗透流量增加了15.1%。【结论】在混凝土面板开裂情况下,堆石体内应力场与渗流场的耦合效应是客观存在的,因此,考虑耦合效应的计算结果更为合理、可靠。 相似文献
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【目的】研究裂缝对渗流场影响的数值模拟方法,为岩石、混凝土等材料裂缝渗流场的变化研究提供支持。【方法】在等效连续介质模型框架下提出渗透系数张量修正法,并基于流量等效原理推导出修正单元的渗透系数张量矩阵。应用有限元分析软件,分别建立裂缝位于构件边界和构件内部时的分析模型,应用渗透系数张量修正法得到的渗透系数张量表达式定义裂缝单元的渗透特性,将模拟所得渗流场与裂缝真实存在的数值分析结果进行比较,并通过改变修正单元的尺寸分析渗透系数张量修正法对单元尺寸的依赖性。【结果】修正单元为10倍裂缝宽度时,与精确解相比,各分析模型所得渗流量及相应断面孔隙水压的误差均小于0.5%。就单元尺寸依赖性而言,为满足工程精度要求,从渗流量角度分析,修正单元的尺寸应不大于600倍裂缝宽度;从孔隙水压角度分析,修正单元的尺寸应不大于200倍裂缝宽度。【结论】所建立的等效处理方法合理可行,当修正单元的尺寸不大于200倍裂缝宽度时,无论是渗流量还是孔隙水压,该处理方法均能满足工程精度要求。 相似文献
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针对元坝地区含裂缝储层,在充分考虑含裂缝储层裂缝孔隙度、渗透率以及真实天然气物性的基础上,分别建立含45°倾斜裂缝、水平裂缝和垂直裂缝有限元模型,利用Comsol Multiphysics软件对含裂缝储层模型渗流场进行计算,得到含裂缝储层中近井壁的渗流场分布规律。从中进一步研究不同裂缝对基岩渗流速度的影响程度。研究得出:含裂缝储层渗流场中,在裂缝穿过的地层中,等压面上的压力弱有变化,表现为光滑等压面有折断趋势,相同的压力在裂缝更靠近井底。裂缝对基岩内渗流场分布影响并不大,但裂缝内的渗流速度相对于基岩内渗流速度有数量级上的变化,会显著的增加单井产量。因此在低渗地层尽量利用贯穿裂缝或人工造缝提高地层导流能力。 相似文献
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在以纳米孔隙及裂缝发育为特征的页岩气储层中,由应力敏感带来的渗透率降低引起的渗流规律和产能预测研究具有重要理论和现实意义。通过试验研究,分析了应力敏感与渗透率的指数关系,定量计算了应力敏感引起的渗透率变化值。应用页岩气藏压裂水平井的等效渗流模型,在页岩岩样应力敏感性试验结果及分析基础上,建立了考虑应力敏感的渗流综合模型并得到单井产能方程。以威201-H1井为实例,应用已经建立的产能方程进行了应力敏感影响下的产能变化规律分析,结果认为,裂缝是应力敏感的主要来源,并且当储层孔隙越大即产量越大时,应力敏感越强,尤其是在压裂水平井初期影响最为强烈。由此,综合模型的建立及影响因素的分析为实际生产提供了参考依据。 相似文献
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【目的】研究垫层与面板之间的接触约束对面板干缩应力的影响。【方法】根据一般外荷载作用下的接触摩擦单元理论,建立了面板堆石坝混凝土面板与垫层之间接触面干缩应力的有限元计算模型。基于该计算模型,结合工程实例,分析计算了施工期混凝土面板的干缩应力。【结果】面板混凝土浇筑结束时及蓄水前,其表面和中心的干缩应力均为拉应力,且表面各节点的干缩应力大于中心各节点的干缩应力;蓄水前面板干缩应力的峰值较浇筑结束时明显增大。【结论】算例计算分析表明,应用所建立的模型可以获得较为准确合理的接触面干缩应力计算结果。 相似文献
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基于湿度传导理论及一般外荷载作用下的接触摩擦单元理论,经过系统分析,建立了面板与垫层之间接触面的湿度场及干缩应力有限元计算模型。算例结果表明,应用该模型可以获得较为准确合理的接触面湿度场及干缩应力计算结果。 相似文献
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在渗流基本理论和控制方程的基础上,建立面板堆石坝有限元渗流计算数学模型,并利用渗流场和温度场的相似性,通过大型有限元计算软件ANSYS,采用生死单元技术,"杀死"浸润线上部的单元,"激活"处于浸润线下部的单元,施加相应的边界条件,对坝体渗流问题进行仿真模拟计算,求得面板堆石坝的浸润线和坝体内渗流流速.工程实例计算结果表明:该方法计算精度满足工程要求,且方法简便,成果直观. 相似文献
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拟建的哈尔滨市磨盘山水库存在的主要问题是坝基渗透稳定性,防渗形式拟采用垂直砼防渗墙及帷幕灌浆方案,文章采用三维数值模拟计算,分析了左岸不同长度防渗对水库渗漏量及坝基渗透稳定性的影响。结果表明,渗漏量及下游渗流出口渗透比降基本随防渗长度的增大呈线性趋势减小,当防渗长度为200m(全防渗)时,渗漏量及各渗透比降均小于允许值;渗流场对渗透系数的敏感性分析也表明,全防渗情况下,天然渗透介质渗透系数取值变化对计算结果的影响相对较小。 相似文献
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随着面板堆石坝的高度从100 m级发展到200 m级甚至更高,也随之出现了一些人们以前并未关注过的问题,分期施工的面板脱空现象就是其中一个值得关注的问题。采用考虑蠕变的三维有限元分析法讨论蠕变对面板脱空的影响以及考虑蠕变后影响面板脱空现象的各种因素并进行计算分析,发现面板堆石坝面板脱空产生的主要原因是面板材料与堆石体及垫层材料的材料性质相差很大,受荷过程中2种材料产生不协调的变形材料蠕变。通过对影响脱空值的各种因素系统分析,得出了一些规律,为防止混凝土面板堆石坝面板脱空提供了科学依据。 相似文献
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对病险土石坝进行病害诊断及治理,确定坝体浸润线位置是关键,常用的计算浸润线的方法有实测方法和水力学计算法,但这两种方法在实际工作中往往受到一定条件的制约。渗流有限元计算方法的出现,为土石坝浸润线的确定提供了理想的计算手段。以马房水库大坝为例,通过计算、比较,渗流有限元计算方法确定的浸润线成果可靠性较高,可以为大坝稳定性分析提供依据。 相似文献
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结合某在建的混凝土面板堆石坝,针对施工期日温差及发生寒潮等气温骤降情况,进行了气温骤降条件下面板温度场及温度应力的全过程仿真分析。结果表明,在气温骤降条件下,面板表面及中心的温度将随气温骤降的发生而持续降低,其中面板表面温度降幅最大;此时面板表面和中心均出现拉应力,面板表面的最大主应力大于面板中心的最大主应力;面板表面和中心的最大主应力均发生在高程约为坝高一半的位置。采取保护措施,可以明显削减气温骤降所产生的面板降温幅度及最大主应力增幅,保护措施越强其削减效果越明显。 相似文献
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土工膜是一种新型防渗材料,在渠道、堤防、水库等防渗工程中已经得到了广泛的应用,但关于土工膜防渗工程的渗流计算方面还有待研究。基于土工膜的渗流机理,将发生在土工膜中的渗流分为土工膜本身渗透和土工膜缺陷渗漏两类,分别进行分析。根据原型观测资料进行反演,从平均意义上对土工膜的渗流系数进行取值,可以从宏观上解决土工膜缺陷难以确定的问题。最后分析了等效土体法进行土工膜防渗土石坝渗流计算的误差来源,指出在实际计算时,需要进行相应的误差分析。 相似文献
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混凝土面板堆石坝趾板的设计过程是一个迭代与优化的过程，趾板设计参数的最终确定是在施工过程中完成的，根据趾板的设计特点和内容，采用VB6.0作为开发平台，结合Fox-Pro6.0，并以嵌入AutoCAD的方法，编制了趾板CAD软件。该软件可快速方便地进行趾板设计参数的确定和图形绘制。 相似文献
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高层建筑结构整体计算时,厚板转换层一般等效为交叉梁系．通过对厚板进行局部有限元分析计算,找出影响等效梁宽度的诸因素,按刚度等效的原则,反算出等效梁的宽度．据此得出,应主要根据板的跨度和厚度,分承受均布线荷载和集中荷载两种情况,以指数拟合公式来确定等效梁的宽度． 相似文献