隨著我國能源結構的不斷升級,社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,需要開展一系列地下工程緩解地表生活壓力,提高能源利用效率。水利工程中抽水蓄能電站的地下洞室群具有規(guī)模大、數(shù)量多、排水結構復雜、洞室跨度大等特點,并且普遍地質(zhì)條件復雜,滲流與滲透穩(wěn)定性問題也極為突出。滲透系數(shù)的取值決定著滲流場的計算結果,是滲流計算分析的主要參數(shù),而滲透系數(shù)又具有非均質(zhì)性,因此準確刻畫滲透系數(shù)空間分布對于獲得可靠的數(shù)值模擬結果至關重要。地下洞室群在開挖過程中的滲流場是非穩(wěn)態(tài)的,而滲流場影響開挖工程的穩(wěn)定性,因此掌握施工期的滲流場分布特征對保證工程建設質(zhì)量起到積極作用。本文主要研究成果如下:（1）建立了考慮滲透系數(shù)非均勻分布的非均質(zhì)滲流模型�；阢@孔壓水試驗資料,將滲透系數(shù)作為區(qū)域化變量,采用克里金插值法對研究區(qū)域內(nèi)地層滲透系數(shù)進行估值,從而獲取整個區(qū)域的滲透系數(shù)空間分布,作為工程區(qū)的實際滲透系數(shù)場。為了快速準確的將滲透系數(shù)值與地層模型單元逐一對應,利用FORTRAN語言編制了與ABAQUS軟件接口的VOIDRI子程序,進而建立非均質(zhì)滲流模型。并將均質(zhì)滲流場與非均質(zhì)滲流場進行對比分析,由滲流計算結果可知,二者的滲流場分布特征與... 

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景與研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 滲透系數(shù)的空間分布的研究進展
        1.2.2 初始滲流場的反演方法研究進展
        1.2.3 地下洞室群施工期非穩(wěn)定滲流分析的研究
    1.3 論文思路與主要工作
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 技術路線
2 基于克里金插值的非均質(zhì)滲流場分析
    2.1 引言
    2.2 滲透系數(shù)空間分布的理論及方法
        2.2.1 區(qū)域化變量理論
        2.2.2 變異函數(shù)的計算
        2.2.3 克里金法原理
    2.3 基于克里金插值的滲流場分析步驟
    2.4 方法應用
        2.4.1 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計
        2.4.2 變異函數(shù)的擬合
        2.4.3 交叉驗證
        2.4.5 克里金插值結果分析
        2.4.6 均質(zhì)滲流場與非均質(zhì)滲流場的對比分析結果
    2.5 工程實例
        2.5.1 工程概況
        2.5.2 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計分析
        2.5.3 空間分布規(guī)律
        2.5.4 克里金插值結果分析
    2.6 本章小結
3 基于相關向量機與布谷鳥算法的初始滲流場反演分析
    3.1 引言
    3.2 RVM和CS算法基本原理
        3.2.1 RVM原理
        3.2.2 CS算法原理
    3.3 基于RVM-CS的邊界水位反演模型
        3.3.1 三維穩(wěn)定滲流場計算原理
        3.3.2 邊界水位反演的數(shù)學表達
        3.3.3 反演模型的構造
    3.4 工程實例
        3.4.1 工程概況
        3.4.2 替代模型的建立
        3.4.3 基于CS算法的邊界水位反演
        3.4.4 初始滲流場模擬
    3.5 本章小結
4 地下洞室群施工期的非均質(zhì)非穩(wěn)定滲流場分析
    4.1 引言
    4.2 三維非穩(wěn)定滲流計算原理
    4.3 密集排水孔幕模擬
    4.4 工程實例
        4.4.1 工程概況
        4.4.2 有限元計算模型
        4.4.3 均質(zhì)與非均質(zhì)滲流模型計算結果對比
        4.4.4 不同開挖順序下的非均質(zhì)滲流場分析結果
    4.5 本章小結
5 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間主要研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]某抽水蓄能電站上水庫局部防滲滲控分析[J]. 許增光,曹成,李康宏,柴軍瑞.  應用力學學報. 2018(02)
[2]基于MODFLOW參數(shù)不確定性的地下水水流數(shù)值模擬方法[J]. 束龍倉,許楊,吳佩鵬.  吉林大學學報(地球科學版). 2017(06)
[3]裂隙巖體初始滲流場反演[J]. 黃康,肖明.  水電能源科學. 2017(10)
[4]向家壩壩基排水孔涌水量控制標準研究[J]. 馮樹榮,蔣中明,鐘輝亞,曾祥喜,李學政,丁鵬.  水利學報. 2017(01)
[5]深埋TBM隧洞滲流動態(tài)演化機制[J]. 周亞峰,蘇凱,伍鶴皋.  中南大學學報(自然科學版). 2016(12)
[6]基于三維非穩(wěn)定滲流分析的隧洞開挖地下水環(huán)境影響評價[J]. 周人杰,沈振中,徐力群,魯劍.  南水北調(diào)與水利科技. 2016(06)
[7]變異函數(shù)模型對滲透系數(shù)克里格插值的影響研究[J]. 張濤,吳劍鋒,林錦,吳吉春.  水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2016(04)
[8]句容抽水蓄能電站滲控效果數(shù)值模擬與評價[J]. 蔣海云,徐劍飛,劉斯宏,周斌,廖潔.  三峽大學學報(自然科學版). 2016(04)
[9]基于粒子群支持向量機的高心墻堆石壩滲透系數(shù)反演[J]. 倪沙沙,遲世春.  巖土工程學報. 2017(04)
[10]金川水電站地下廠房裂隙圍巖滲控效應數(shù)值模擬與評價[J]. 孫超偉,柴軍瑞,許增光,覃源.  巖土工程學報. 2016(05)

博士論文
[1]地下水封洞庫圍巖非均質(zhì)性及其參數(shù)刻畫研究與應用[D]. 高旭.中國地質(zhì)大學 2019
[2]脆弱生態(tài)區(qū)隧道群施工期地下水運移特征及環(huán)境效應研究[D]. 毛正君.長安大學 2013
[3]地下工程并行優(yōu)化反演分析方法研究[D]. 倪紹虎.武漢大學 2010

碩士論文
[1]基于電阻率的克里格法研究含水層滲透系數(shù)空間分布規(guī)律[D]. 王雪.西安理工大學 2018
[2]變異函數(shù)模型的對比優(yōu)選研究[D]. 張濤.南京大學 2017
[3]引漢濟渭輸水隧洞（嶺北段）地下水環(huán)境影響研究[D]. 盧錕明.長安大學 2012
[4]裂隙巖體滲流與應力耦合數(shù)值分析及工程應用[D]. 李濤.華北水利水電學院 2005
[5]有自由面三維非穩(wěn)定滲流數(shù)值模擬若干關鍵技術研究[D]. 裴利華.河海大學 2005



本文編號：3726928