国家自然科学基金(41272336)
- 作品数：19 被引量：81H指数：6
- 相关作者：孙红月尚岳全蔡岳良潘攀张文君更多>>
- 相关机构：浙江大学杭州市勘测设计研究院浙江树人大学更多>>
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- 相关领域：天文地球建筑科学环境科学与工程水利工程更多>>
- 斜倾盖板水石分流池的分流能力分析被引量：1
- 2016年
- 针对水动力条件这一泥石流重要的激发因素,提出一套新型的水石分流系统,系统主要由倾斜盖板分流池和虹吸排水管组成.水石分流系统可以高效快速的排泄沟谷内的水体,消除超强水动力条件,对于抑制泥石流发生或减小其规模意义重大.依据水力学相关理论,建立计算分流量和分流率的方法,计算结果与一处实际分流池工程实测数据吻合较好.对影响分流能力的主要参数(盖板长度、宽度和倾斜角度)分别进行了6种不同取值下的分流率计算,结果表明:盖板宽度和角度的变化对于分流影响相当,长度变化所带来的影响最显著,应作为控制分流率时的主要调整对象.
- 潘攀魏振磊尚岳全王翔宇
- 关键词：泥石流
- 泥石流虹吸分流排水能力理论计算方法被引量：2
- 2016年
- 水动力因素是导致泥石流发生的基本条件,目前在泥石流消除水动力的分流工程中,全部采用重力流形式,容易被泥石流所携带的泥沙淤积堵塞,导致分流结构失效。采用水石分离的虹吸排水技术,其可以利用虹吸效应,免泥沙淤积,并大幅提高排水分流效率,但目前水石分流虹吸管布置设计中缺乏管径与布置形式选择的相关研究。通过水力学分析以及公式的推导,得出了不同长度虹吸排水能力的计算公式,采用PE80管标准规格,进行虹吸管排水能力的计算,得出了可用于不同管径下虹吸管排水能力设计的基础值,针对于实际工程的复杂边坡形态提出了虹吸管排水能力的计算公式,适用于实际坡体的泥石流防治虹吸管设计。
- 王翔宇尚岳全潘攀魏振磊
- 关键词：泥石流
- 软土地基虹吸排水处理试验研究
- 2018年
- 文中尝试虹吸排水进行软土地基处理。在实验过程中监测土体的地下水位变化和土体表面沉降变形。试验结果表明,土体水位线在排水过程中呈漏斗状。水位降低到控制水位线位置后,降水范围内的土体由于孔隙水排出,有效应力增加,土体发生压缩变形;控制线下方土体由于上方重力变化而承受相应荷载逐渐固结。后期进行堆载处理时,引起超孔隙水压力,虹吸将有利于加速孔隙水压力的消散。
- 吕俊俊尚岳全汪磊
- 关键词：淤泥土虹吸排水
- 边坡虹吸排水数值模拟方法及应用被引量：25
- 2013年
- 边坡虹吸排水是处于探索应用阶段的新技术。基于广义达西定律与渗流场分析的基本原理,将"以管代孔"法与解析单元法相结合,提出针对虹吸排水系统的数值模拟方法。按照流量和水头等价的原则,给排水孔赋予等效的渗透系数,并根据虹吸排水原理确定其内水头边界条件,以此模拟虹吸排水过程。建立边坡三维渗流有限元计算模型,以单个排水孔为例,计算虹吸排水作用前、后坡体内地下水位线与渗流场分布的变化,揭示了虹吸排水对边坡地下水渗流场的影响规律。在排水孔径和孔长恒定的条件下,模拟了排水孔位置变化对排水效果的影响,结果表明边坡虹吸孔位选择对排水效果有重要影响。
- 任姗姗尚岳全何婷婷蔡岳良
- 关键词：边坡工程虹吸排水渗流计算有限元法
- 泥石流中大颗粒的起动与水流条件的关系被引量：6
- 2017年
- 我国常年遭到泥石流灾害的侵袭,由此造成的损失不计其数。泥石流拥有巨大冲击力,其中大部分来自其中裹挟的大颗粒。文中对稀性泥石流中大颗粒的起动与水流条件的关系进行了研究。以斜坡上的球形颗粒为研究对象,分析了球体受到的上举力、推移力、有效重力;使用概率论的理念解决了颗粒在斜坡上的随机分布问题,得到了各个外力的力臂期望,并求解了颗粒临界起动时的力矩平衡方程,获得了颗粒起动的作用流速,进而将之转化为断面平均流速,由此得到了稀性泥石流中大颗粒的起动与水流条件的关系。这对泥石流防治工程,特别是排水设施的设计具有一定参考意义。
- 汤碧辉孙红月
- 关键词：泥石流概率论起动流速
- 高扬程虹吸保障条件分析与合理管径选择数值模拟被引量：8
- 2014年
- 富水性斜坡易产生滑坡进而形成泥石流,斜坡排水是防止地质灾害的重要手段。虹吸排水具有实时性和免动力等优势,但因斜坡排水涉及高扬程,在虹吸管内的低压环境中流动液体会发生强烈的空化现象,从而产生气液两相流。在间歇性虹吸排水过程中,如果不及时将析离的气泡带走,气泡会积聚在虹吸管顶点附近,最终破坏虹吸过程。通过对管内两相流型分析,发现只有形成完整的弹状流,才能将气泡带走,保证虹吸的长期有效。采用流体数值计算软件FLUENT的VOF模型,分别对管径为4、5、6、8mm的虹吸管内气液两相流型进行模拟。结果表明:管径小于5mm的条件下,表面张力起主要作用,形成完整弹状流;管径大于6mm的条件下,形成附壁弹状流。该结论通过物理模型试验也得到证明。
- 熊晓亮孙红月张世华蔡岳良
- 关键词：虹吸排水
- 黏性泥石流对球型大颗粒启动的临界条件分析被引量：6
- 2018年
- 泥石流是一种破坏力巨大的地质灾害,其破坏力主要来源于浆体中裹挟的大颗粒。相近速度情况下,相同体积的大颗粒比液相浆体拥有更大的冲击力。本文针对黏性泥石流沟内大颗粒的滚动启动,建立了合理并且较为简洁的计算模型。水流条件是泥石流爆发的关键因素,通过分析计算球型大颗粒在浆体冲击下受到的上举力、推移力、有效重力等,考虑支承颗粒和启动颗粒相对位置的随机分布问题,求解大颗粒临界启动时的力矩平衡方程,得到对应的上游来流临界条件。临界启动流速公式符合普适性规律,并且通过计算流体软件FLUENT对3个典型算例的数值模拟,得到的数值解与理论解吻合得较好。本文结论对黏性泥石流沟的防治工程设计,特别是水石分流中排水流量的计算具有一定借鉴意义。
- 汤碧辉孙红月胡杭辉吴纲翁杨
- 关键词：数值模拟
- 基于matlab的边坡虹吸排水渗流场分析被引量：8
- 2014年
- 地表降雨入渗会引起边坡地下水位的上升,进而降低边坡的稳定性,因此降低地下水位对增加边坡的稳定性极其重要。虹吸排水是一种免动力并且能排除坡体深部地下水的措施,利用matlab优越的求解能力对虹吸排水后边坡内的地下水浸润曲线分布进行研究来寻求相对合理有效的虹吸排水孔位置,研究过程中对虹吸排水采用近似的点汇来处理,比较接近实际的工程。研究的结果表明浅部排水孔适合边坡应急而深部排水孔可以有效提高边坡长期稳定性和缓冲下一次降雨引起的边坡地下水位抬升,可为实际工程提供参考。
- 张世华孙红月熊晓亮张文君
- 关键词：虹吸排水MATLAB
- 边坡虹吸排水技术的工程应用被引量：6
- 2015年
- 边坡虹吸排水具有施工方法简单、造价低和破坏坡面范围小等特点。但以往研究没有解决长期有效性及虹吸排水深度不能超过10 m的限制,在工程边坡排水中未能得到应用。作为首个应用虹吸方法进行边坡深部长期排水的示范工程,采用了斜孔方案和利用4 mm管径的弹状流控制技术,实现了边坡深部排水和虹吸过程的长期有效。通过对虹吸排水的原理、系统建设施工方法及应用效果等进行了分析讨论。
- 赵荐周斌蔡岳良
- 关键词：边坡地下水虹吸排水工程应用
- 边坡虹吸排水管内空气积累原因及应对措施被引量：13
- 2014年
- 坡体地下水位上升是诱发滑坡的重要因素,实时排出地下水是防治边坡地质灾害的有效手段。虹吸排水具有免动力和流动过程由液位变化自动控制的物理特性,可满足实时排出坡体地下水的需要,但虹吸管中空气积累会导致虹吸过程中断,制约了边坡虹吸排水技术的推广应用。溶解于水的空气因虹吸管内压力降低而释出是形成气泡的物理基础。实验结果表明,虹吸进水口水面以上垂直高度3.5m以上就会出现大量气泡,经过虹吸顶点后,气泡发生强烈的兼并形成大气泡。当虹吸管的进出水口的水头差较大时,气泡间的水弹容易推动气泡从出水口排出。当虹吸管直径大于5mm时,缓慢的虹吸流动,会发生管内气泡的积累,最终破坏虹吸过程;虹吸管的直径小于4mm时,可以形成基本稳定的弹状流。因此,为保持边坡虹吸过程长期有效,经常性降雨并且坡体地下水丰富的地区可选用直径为5mm的虹吸管,非经常性降雨的地区应选择小于等于4mm的虹吸管。
- 孙红月熊晓亮尚岳全蔡岳良
- 关键词：边坡虹吸排水弹状流
