论文部分内容阅读
渗透系数和储水率是水库岸坡土体重要的水文地质参数,对水库岸坡土体地下水的运动和分布具有控制作用。在库水位变化和降雨作用下,地下水渗流场会相应发生改变,从而引起岸坡土体结构发生变化,使得土体渗透系数和储水率发生改变,土体渗透系数和储水率的变化又会带来地下水渗流场的重新分布。目前,国内外学者仅在渗透系数对地下水渗流场作用方面有所研究,对储水率的研究还不深入,在库水位变化和降雨条件下渗透系数和储水率的动态变化方面尚未有学者进行探索,在考虑两者动态变化条件下岸坡变形演化规律方面亦鲜见报道。
鉴于此,本文选取泄滩污水处理厂不稳定斜坡做为土质堆积体岸坡的工程案例,对其在 2011年一个库水变化周期内的地下水位、库水位、斜坡处的降雨和变形进行了现场监测。根据现场监测资料,采用神经网络与遗传算法相结合的综合智能反演方法,对其土体渗透系数在一个库水位变化周期内进行动态反演;基于反演获得的渗透系数,采用有限单元法,对其土体储水率在一个库水位变化周期内的动态变化进行计算;基于所获得的渗透系数和储水率动态变化值,采用有限单元法,对该斜坡在库水位变化和降雨条件下一个库水周期内的变形进行了三维模型有限元分析。获得的主要研究成果和认识如下:
(1)按地下水在含水层中的赋存方式,建立了三种不同含水层类型水库岸坡的地下水动力学模型。
(2)得到了泄滩污水处理厂不稳定斜坡在 2011 年一个库水变化周期内的地下水位和库水位监测值以及 2011 年斜坡所在地区的降雨资料和变形监测资料。资料显示:地下水位的变化与库水位变化相关,降雨主要集中在 5 月份到 10 月份之间, XTW2、XTW3监测点处位移值较大,XTW4、XTW5监测点处位移值相对较小。
(3)获得了泄滩污水处理厂不稳定斜坡土体渗透系数和储水率在库水变化条件下一个库水变化周期内的动态变化规律,规律表明:渗透系数随着库水变化总体呈波动增大趋势;储水率总体上随着库水下降而增大,随着库水上升而减小。
(4)获得了库水变化和降雨条件下一个库水变化周期内泄滩污水处理厂不稳定斜坡的水平和垂直位移的变形演化规律,规律表明:位移对库水变化较为敏感,受降雨作用影响较小,在库上升和库水下降期间位移增长较快。