大壩工程滲流非線性問題

前言

進(jìn)行大壩工程建設(shè)是人類“除水害、興水利”的主要措施之一。隨著人類社會的不斷發(fā)展，大壩工程建設(shè)的規(guī)模越來越大，面臨的技術(shù)難題也越來越復(fù)雜。高壩工程建設(shè)是復(fù)雜的系統(tǒng)工程問題，解決這些技術(shù)難題必須綜合應(yīng)用當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的最新進(jìn)展。由于大壩工程的工作特點(diǎn)，滲流力學(xué)研究已愈來愈多地受到大壩工程設(shè)計與研究人員的重視。盡管如此，因巖土介質(zhì)滲流機(jī)理的復(fù)雜性，在國內(nèi)外許多已建大壩的壩基或庫區(qū)邊坡體中常出現(xiàn)這樣或那樣的滲流問題。事實(shí)表明，巖土介質(zhì)中滲流場所固有的長期連續(xù)變異的特性往往會直接困擾乃至危及大壩工程的建設(shè)和運(yùn)行。據(jù)統(tǒng)計，90％以上的庫區(qū)邊坡體破壞和地下水動態(tài)有關(guān)，約1／3的大壩失事是由滲流引起的。

內(nèi)容概要

本書內(nèi)容涉及到大壩工程滲流力學(xué)的主要最新進(jìn)展。第l章簡要介紹大壩工程滲流力學(xué)概述和大壩工程滲流非線性問題類型。第2章討論了裂隙巖體滲流分析。第3～5章分別論述了滲流區(qū)域非線性問題、滲流本構(gòu)關(guān)系非線性問題和裂隙巖體非飽和滲流。第6～8章討論了滲流場與應(yīng)力場耦合分析、滲流場與溫度場耦合分析和巖體離散裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流溶質(zhì)運(yùn)移數(shù)值模擬，第6～8章內(nèi)容分別論述了3種不同類型的滲流耦合線性問題。第9章則討論了遺傳算法在大壩滲流分析中的應(yīng)用。第l0章則是相關(guān)理論的工程應(yīng)用實(shí)例。    本書可供水工結(jié)構(gòu)工程、巖土工程、土木工程、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、采礦工程、油藏工程等方面的專業(yè)技術(shù)人員參考，也可作為高等院校相關(guān)專業(yè)高年級大學(xué)生和研究生的參考用書。

書籍目錄

前言第1章　大壩工程滲流力學(xué)概述  1.1　研究意義  1.2　研究概述  1.3　研究內(nèi)容和研究方法  1.4　大壩工程滲流非線性問題  參考文獻(xiàn)第2章　裂隙巖體滲流分析  2.1　巖體裂隙網(wǎng)絡(luò)二維非穩(wěn)定滲流分析  2.2　巖體三維裂隙網(wǎng)絡(luò)非穩(wěn)定滲流分析  2.3　巖體多重裂隙裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流分析  參考文獻(xiàn)第3章　滲流區(qū)域非線性問題  3.1　單元滲透矩陣調(diào)整法求解滲流自由面  3.2  二維穩(wěn)定滲流分析的復(fù)合單元高斯點(diǎn)法  3.3　三維穩(wěn)定滲流分析的復(fù)合單元高斯點(diǎn)法。  3.4　復(fù)合單元高斯點(diǎn)法解的穩(wěn)定性的討論  3.5　傳導(dǎo)矩陣調(diào)整法確定巖體裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流自由面  參考文獻(xiàn)第4章　滲流本構(gòu)關(guān)系非線性問題  4.1  巖體裂隙網(wǎng)絡(luò)非穩(wěn)定非線性非立方滲流研究與應(yīng)用  4.2　巖體裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流區(qū)域本構(gòu)雙重非線性問題  參考文獻(xiàn)第5章　裂隙巖體非飽和滲流  5.1　緒論  5.2　裂隙巖體非飽和滲流的基本概念  5.3  裂隙巖體非飽和滲流數(shù)值模擬的本構(gòu)關(guān)系    5.4　裂隙巖體非飽和滲流數(shù)值模擬理論　……第6章　滲流場與應(yīng)力聲耦合分析第7章　滲流場與溫度聲耦合分析第8章　巖體離散裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流－溶質(zhì)運(yùn)移數(shù)值模擬第9章　遺傳算法在大壩滲流分析中的應(yīng)用第10　工程應(yīng)用實(shí)例

章節(jié)摘錄

插圖：通過對裂隙巖體非飽和滲流特點(diǎn)、概念模型、數(shù)學(xué)模型、本構(gòu)關(guān)系、數(shù)學(xué)理論的模型以及三維連續(xù)介質(zhì)滲流數(shù)值分析進(jìn)行了研究，取得了如下結(jié)論。（1）裂隙巖體非飽和滲流概念模型、數(shù)學(xué)模型均只是模型在裂隙巖體滲流中的實(shí)際應(yīng)用。同時，它們是互相關(guān)聯(lián)的，前者是后者的基礎(chǔ)，后者則是前者定量化的表現(xiàn)。各種非飽和滲流數(shù)學(xué)模型相互獨(dú)立，同時也互為基礎(chǔ)，相互關(guān)聯(lián)，均有自己獨(dú)特的適用范圍和特點(diǎn)。裂隙巖體非飽和隨機(jī)滲流數(shù)學(xué)模型和非飽和帶巖溶水流系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的研究是當(dāng)務(wù)之急。（2）目前的裂隙非飽和滲流毛管壓力－飽和度關(guān)系曲線主要還是以毛管理論為主，不考慮巖體的基質(zhì)作用，而且對滲流其他特點(diǎn)的滲流曲線模型幾乎沒有，這是尚需進(jìn)一步研究的問題。進(jìn)行滲流分析時參照已有試驗(yàn)成果，可減少成本，不必做更多的試驗(yàn)，使得研究能夠順利進(jìn)行，同時能夠充分利用已有成果。在選擇模型時，應(yīng)根據(jù)裂隙不同情況選用合適的擬合關(guān)系模型和計算方法。已有研究曲線均是在無應(yīng)力狀態(tài)下進(jìn)行的，數(shù)據(jù)僅反映無應(yīng)力條件下單裂隙非飽和滲流的基本特征，對于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下單裂隙非飽和排泄和吸濕過程的實(shí)驗(yàn)研究有待進(jìn)一步進(jìn)行。已有關(guān)系曲線均是結(jié)合孔隙介質(zhì)模型擬合得出相關(guān)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，而實(shí)際裂隙滲流更復(fù)雜，因此這些模型尚需更多試驗(yàn)檢驗(yàn)。

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《大壩工程滲流非線性問題》由中國水利水電出版社出版。

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