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堤防管涌产生集中渗漏通道机理与探测方法研究 被引量：75
1
作者 陈建生 李兴文 赵维炳 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第9期48-54,共7页
本文对堤防渗流管涌发生后产生集中渗漏通道的机理进行了深入的分析探讨 ,在管涌发生初期采用井流理论模拟河水向管涌口补给时地下水的流场情况 ,确定管涌开始发生时的范围以及逐步的发展过程 ,根据管涌的临界水力梯度 ,通过模型可以求... 本文对堤防渗流管涌发生后产生集中渗漏通道的机理进行了深入的分析探讨 ,在管涌发生初期采用井流理论模拟河水向管涌口补给时地下水的流场情况 ,确定管涌开始发生时的范围以及逐步的发展过程 ,根据管涌的临界水力梯度 ,通过模型可以求出管涌初期的临界面 ,管涌初期涌砂区的范围较大 ,由于管涌离堤坝最近的地层中的水力梯度最大 ,被带走的砂也最多 ,涌水量增加而水力梯度减小 ,造成接近管涌初期临界面附近的水力梯度达不到地层颗粒移动的临界水力梯度 ,造成临界面向里缩小 ,最终形成了集中渗漏带 . 展开更多
关键词 管涌 水力梯度 集中渗漏通道 管涌临界面 堤防
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堤防加固工程中防渗墙的防渗效果及应用条件研究 被引量：54
2
作者 张家发 吴昌瑜 +1 位作者 李胜常 王满兴 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2001年第5期56-60,共5页
对于采用防渗墙作为加固工程措施的长江重要堤防典型条件 ,用与设计规范相对应的理论对渗流场进行模拟 ,分析悬挂式防渗墙的防渗效果和变化规律 ,半封闭式防渗墙在各种因素作用下防渗效果的变化规律 ,对全封闭式防渗墙指出了可能影响防... 对于采用防渗墙作为加固工程措施的长江重要堤防典型条件 ,用与设计规范相对应的理论对渗流场进行模拟 ,分析悬挂式防渗墙的防渗效果和变化规律 ,半封闭式防渗墙在各种因素作用下防渗效果的变化规律 ,对全封闭式防渗墙指出了可能影响防渗效果的因素 ;对不同结构形式防渗墙的设计与应用原则进行了讨论 ;首次提出了悬挂式防渗墙设计的防渗墙贯入比 比降曲线法 ,以及半封闭式防渗墙设计的防渗依托层渗透性 比降曲线法、厚度 比降曲线法和B值 展开更多
关键词 防渗墙 渗流控制 出逸比降 防渗效果 堤防加固
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砂砾土各级颗粒的管涌临界坡降研究 被引量：42
3
作者 毛昶熙 段祥宝 吴良骥 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期3705-3709,共5页
基于渗透力概念在管涌问题研究中的具体应用,按照渗透力与土颗粒浮重间的极限平衡推导出能计算管涌土的砂砾土料各级大小土颗粒的管涌临界坡降公式,并经过国内外大量管涌试验资料的验证是合理可信的。
关键词 渗透力 管涌 各级颗粒 临界坡降 砂砾土 管涌土 颗分曲线
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堤基渗流管涌发展的理论分析 被引量：21
4
作者 毛昶熙 段祥宝 +1 位作者 蔡金傍 茹建辉 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第12期46-50,共5页
本文在渗流理论基础上,推导出了管涌孔口附近的涌砂范围及继续向上游冲蚀发展距离的计算公式,所提出的管涌冲蚀向上游发展的计算方法,可用来鉴别管涌的危害程度。计算结果与模型试验及管涌的实际调研资料比较接近。文中还用三维有限元... 本文在渗流理论基础上,推导出了管涌孔口附近的涌砂范围及继续向上游冲蚀发展距离的计算公式,所提出的管涌冲蚀向上游发展的计算方法,可用来鉴别管涌的危害程度。计算结果与模型试验及管涌的实际调研资料比较接近。文中还用三维有限元数值计算方法验证了本文推导的水头分布及渗流坡降公式的可靠性,并论证了直接引用源汇点理论计算管涌附近水头分布的不适应性。 展开更多
关键词 堤防 管涌 冲蚀发展 渗流坡降 涌砂量 渗流理论 有限元法
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典型条件下堤身堤基渗流规律分析 被引量：21
5
作者 张家发 王满星 丁金华 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2000年第5期23-27,共5页
针对长江中下游堤防工程现状概化出典型条件 ,采用有限元数值模拟方法对堤身堤基渗流场进行了模拟计算 ,分析了作用水头、堤身渗透性、弱透水覆盖层厚度、分别隐伏于覆盖层下和出露于地表的强透水层的厚度、外滩宽度和河泓切割程度等因... 针对长江中下游堤防工程现状概化出典型条件 ,采用有限元数值模拟方法对堤身堤基渗流场进行了模拟计算 ,分析了作用水头、堤身渗透性、弱透水覆盖层厚度、分别隐伏于覆盖层下和出露于地表的强透水层的厚度、外滩宽度和河泓切割程度等因素对堤身堤基渗流规律的影响 。 展开更多
关键词 堤身 堤基 渗流 比降 出逸
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深厚覆盖层土石坝渗流控制及三维数值分析 被引量：22
6
作者 刘豪杰 任杰 +2 位作者 杨杰 程琳 张晓飞 《水资源与水工程学报》 CSCD 2018年第2期219-224,228,共7页
深厚覆盖层地基和两岸坝肩绕坝渗漏的存在,将影响水库的安全运行及水库工程效益的发挥,有必要采取相应的防渗措施,降低坝基及两岸坝肩的渗透流量。以某水库为例,建立了能够准确反映该水库的主要地质构造、坝体及坝基几何形状的三维有限... 深厚覆盖层地基和两岸坝肩绕坝渗漏的存在,将影响水库的安全运行及水库工程效益的发挥,有必要采取相应的防渗措施,降低坝基及两岸坝肩的渗透流量。以某水库为例,建立了能够准确反映该水库的主要地质构造、坝体及坝基几何形状的三维有限元分析模型,考虑正常蓄水位下防渗墙的厚度(0.6、0.8、1.0和1.2 m)、延长两岸坝肩(50、60、70和80 m)及地基(6)-2地层的深度(3、6、9、12和15m)等方案,从地下水位线等值线、渗透比降、渗透流量等方面研究坝基和两岸坝肩的渗流场特性及稳定性分析。通过增加防渗墙厚度、延长坝基及两岸坝肩的深度,坝体、坝基及两岸坝肩内的地下水位等值线均向防渗墙处靠近,防渗墙内水头损失增大;坝体、坝基各分区及防渗墙的最大渗透比降满足渗流稳定性要求;延长防渗墙深入两岸坝肩的深度能有效降低坝肩的渗透比降,同时也能有效控制坝肩渗透流量,降低墙后坝肩浸润面;单纯改变防渗墙厚度并不能有效控制坝基渗透流量,需加深防渗墙深入坝基的深度来控制坝基渗透流量。建立的某深厚覆盖层土石坝的三维渗流有限元数值模型,进行了渗流控制方案的合理优化,该研究可为我国深厚覆盖层土石坝渗漏及渗透稳定问题评价研究提供重要依据。 展开更多
关键词 深厚覆盖层 土石坝 防渗墙 渗透比降 渗透流量 渗流控制 三维数值模拟
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水位降落条件下非稳定渗流试验研究 被引量：20
7
作者 段祥宝 段祥宝 +1 位作者 谢罗峰 谢罗峰 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2009年第10期7-12,共6页
水位降落时产生的非稳定渗流场对坝坡的渗流和稳定影响较大。通过砂槽模型室内试验模拟了粉砂、细砂、黏土等多种材质的边坡在水位降落过程中的非稳定渗流物理过程,分析了水位降落过程中上游边坡的渗流场特点,比较了不同边坡材料、渗透... 水位降落时产生的非稳定渗流场对坝坡的渗流和稳定影响较大。通过砂槽模型室内试验模拟了粉砂、细砂、黏土等多种材质的边坡在水位降落过程中的非稳定渗流物理过程,分析了水位降落过程中上游边坡的渗流场特点,比较了不同边坡材料、渗透特性、坡比和水位降落速度的泄水过程中边坡渗流场自由面形式和等势线变化特点,重点研究了给水度μ、渗透系数k、库水位降落的速度v对自由面最高点、上游边坡中的孔隙水压力、坡降的影响,定量分析了水位降落时k/μv判断骤降、缓降、快降的标准,探讨了非稳定渗流浸润线的计算公式。结果表明:渗透系数小、给水度大的土坡在水位降落过程中产生的上游边坡孔隙水压力值和渗透坡降较大,非稳定流场自由面最高点位置也更高;水位降落时的上游边坡渗流方向指向坡面;浸润线最高点高度与坡前水深的比值h0/H与降落时间t/T间存在线性关系,k/μv作为判断骤缓降的指标与其线性系数呈指数关系。 展开更多
关键词 水位降落 非稳定渗流 渗流试验 渗透坡降 给水度 降落速度
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海上吸力锚负压下沉渗流场的特性分析 被引量：19
8
作者 丁红岩 张浦阳 《海洋技术》 北大核心 2003年第4期44-48,共5页
采用 8结点等参元的有限元方法 ,对海上吸力锚负压沉贯过程中锚体周围土体的渗流场进行了数值计算与分析 ,并给出了渗流场相关要素的计算方法 ,如水头、等势线、渗流力、渗流速度和渗流量等。通过对实例的分析 ,计算结果和结论令人满意 。
关键词 吸力锚 渗流场 渗流梯度 有限元-等参元
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间断级配砂土渗流侵蚀现象的计算流体力学-离散元耦合模拟 被引量：17
9
作者 李伟一 钱建固 +1 位作者 尹振宇 周闯 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3191-3201,共11页
渗流侵蚀会导致土体中土颗粒的随水流流失,改变土体力学和水力特性,工程中常引起土石坝的变形甚至破坏。利用流体力学-离散元耦合方法(CFD-DEM),针对广泛存在于坝基、土石坝滤芯以及油气井反滤层中的间断级配砂土,对其级配进行合理简化... 渗流侵蚀会导致土体中土颗粒的随水流流失,改变土体力学和水力特性,工程中常引起土石坝的变形甚至破坏。利用流体力学-离散元耦合方法(CFD-DEM),针对广泛存在于坝基、土石坝滤芯以及油气井反滤层中的间断级配砂土,对其级配进行合理简化后研究其在水力作用下的渗流侵蚀特性。通过8组模拟向上渗流试验研究了水力梯度、试样所受围压以及细粒含量对间断级配砂土渗流侵蚀过程的影响。试验中监测了细粒流失质量、细粒流失率、土表位移、微观组构变化等宏微观现象,并与既往室内试验进行了对照验证。同时,对渗流前后土体进行了排水剪切试验,研究渗流侵蚀对土体抗剪强度的影响。试验结果表明,在数值模拟试验条件下初始细粒含量变化对于细粒流失质量、峰值细粒流失率、土表位移及渗流前后的力学特性影响较试验中围压与水力梯度的影响更为显著。通过对微观组构的分析,发现不同细粒含量的试样在渗流过程中接触网络的构成与变动差异较大,细粒含量在35%的阈值附近,会发生土体力链传递结构的转换。三轴结果表明,细粒流失还会导致土体峰值强度降低、50%强度处的割线模量E50减小。 展开更多
关键词 流体力学-离散元耦合 渗流侵蚀 细粒含量 水力梯度 围压 微观结构
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基于有限元法的土石坝除险加固渗流问题分析 被引量：13
10
作者 赵鑫 周阳 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期867-872,共6页
土石坝坝体在坝前水位作用下极易产生渗流,为研究坝体加固对渗透水压的影响,针对具体水库实例,采用有限元法对除险加固前/后的坝体进行渗透坡降、单宽渗流量、准流网等计算,分析3种工况下的渗流过程,为土石坝的除险加固设计提供参考。... 土石坝坝体在坝前水位作用下极易产生渗流,为研究坝体加固对渗透水压的影响,针对具体水库实例,采用有限元法对除险加固前/后的坝体进行渗透坡降、单宽渗流量、准流网等计算,分析3种工况下的渗流过程,为土石坝的除险加固设计提供参考。结果表明:加固后上游坡各工况下的安全系数明显提高,其中单宽渗流量最大,可达0.636m^3/d,远大于规范允许值。 展开更多
关键词 土石坝 除险加固 渗流 有限元法 渗透坡降 准流网 渗流稳定
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渗透力概念的力学分析及广义化探讨 被引量：13
11
作者 丁洲祥 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2088-2101,共14页
渗透力是土力学中重要而艰深的概念之一。在分析渗透力现有成果基础上,首先辨析提出了相关的水力梯度定义和Darcy定律表述之间的协调性问题,从而明确了传统渗透力表述式中水力梯度的协调性定义方法;然后,基于力学机理较严谨的Biot固结... 渗透力是土力学中重要而艰深的概念之一。在分析渗透力现有成果基础上,首先辨析提出了相关的水力梯度定义和Darcy定律表述之间的协调性问题,从而明确了传统渗透力表述式中水力梯度的协调性定义方法;然后,基于力学机理较严谨的Biot固结理论并引入体力、广义有效应力原理和总渗流势方程等,分析提出适用于广义多孔介质(含土体)的广义渗透力的一种定义,即广义渗透力在力学上是广义有效应力系数张量与总渗流势梯度的点积,这区别于传统假说。在Terzaghi有效应力方程适用的范围内,广义渗透力可以退化为总渗流势梯度这一常见形式。还探讨了渗透力的其他力学性质,以及考虑渗流速度影响的广义渗透力改进途径。所得结论有助于拓展对渗透力概念的认识。 展开更多
关键词 渗透力 水力梯度 BIOT固结理论 渗流 广义有效应力原理
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乌塔沟分洪道试验段堤防渗流场分析与渗控研究 被引量：12
12
作者 李琛亮 沈振中 张华 《水电能源科学》 北大核心 2009年第5期55-57,共3页
基于稳定饱和渗流基本理论,采用等效连续介质模型建立了乌塔沟分洪道试验段有限元模型,分析了试验段堤体及周围土体的渗流特性和渗透破坏情况,提出了渗流控制措施并进行了比较。计算结果表明,选取经济可靠的防渗措施可确保堤防安全度汛。
关键词 稳定渗流 有限元法 渗透坡降 渗流控制措施 堤防
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某水库坝基渗透稳定性研究 被引量：11
13
作者 金仁祥 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期157-159,共3页
某拟建高为22 m的混凝土重力坝坐落于第四系冰水堆积层之上。在大坝上下游水头差的作用下,产生库水渗漏。库水的大量漏失,不但可能使大坝蓄水达不到设计高程而影响工程效益,而且,水流的渗透作用还会导致地基岩(土)体的恶化,产生渗透破坏... 某拟建高为22 m的混凝土重力坝坐落于第四系冰水堆积层之上。在大坝上下游水头差的作用下,产生库水渗漏。库水的大量漏失,不但可能使大坝蓄水达不到设计高程而影响工程效益,而且,水流的渗透作用还会导致地基岩(土)体的恶化,产生渗透破坏,影响大坝本身的安全。在现场调查基础上,用数值模拟方法评价了该水库在库内设置175 m长铺盖条件下的渗漏问题,计算了水库的渗流量、大坝基底的水力坡度。因其量值较大,必须在渗流出口处采取反滤层等工程措施,给相关部门提供设计依据和决策参考。 展开更多
关键词 混凝土重力坝 冰水堆积层 水库渗漏 渗透破坏 铺盖 水力坡度 反滤层
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采煤冒裂带上覆松散土层渗透变形机理与试验研究 被引量：13
14
作者 蔡光桃 武伟 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2008年第10期11-14,共4页
通过理论分析、室内试验对采煤冒裂带上覆松散土层在有采动裂隙的情况下发生渗透变形破坏的种类、机理进行了研究,得出了采煤冒裂带上覆松散土层发生从上往下渗透变形破坏的临界水力坡度与松散土层的物理力学性质和裂缝宽度的关系。
关键词 采煤 渗透破坏 水力坡度 覆岩破坏
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高心墙堆石坝坝基防渗墙与心墙连接方案研究 被引量：11
15
作者 吴梦喜 余学明 叶发明 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2010年第9期59-64,共6页
深厚覆盖层坝基上的高心墙堆石坝越来越多地采用两道防渗墙的设计方案。防渗墙与土质防渗体连接处是抵御渗透破坏的关键部位,该部位的混凝土结构设置方案优化是防渗设计的重点内容。阐述了瀑布沟电站心墙堆石坝混凝土防渗墙与土质心墙... 深厚覆盖层坝基上的高心墙堆石坝越来越多地采用两道防渗墙的设计方案。防渗墙与土质防渗体连接处是抵御渗透破坏的关键部位,该部位的混凝土结构设置方案优化是防渗设计的重点内容。阐述了瀑布沟电站心墙堆石坝混凝土防渗墙与土质心墙几种连接方案的设计比选过程,重点研究了防渗墙和廊道完全被高塑性黏土包裹和仅顶部被高塑性黏土包裹两个优化方案中心墙底部的孔隙水压力和渗透坡降的性状,表明这两个方案都是可行的。连接部位的渗透坡降是非均匀的,混凝土结构顶部的渗透坡降较大,心墙底部出口处的渗透坡降较小;坝体与两岸相接部位心墙底部渗流出口处的渗透坡降最大;高塑性黏土仅设置于混凝土结构顶部有利于心墙变形和施工进度,推荐设计采用。 展开更多
关键词 防渗墙 渗流 渗透坡降 有限元 堆石坝
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再论渗透力及其应用 被引量：12
16
作者 毛昶熙 段祥宝 吴良骥 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2009年第B10期1-5,共5页
追述了多年来对渗透力学术观点的争论,并再就此问题论述了渗透力的物理概念及其与之相关的各力(包括渗流作用合力及其分解成的两个分力(渗透力和浮力)),渗透力与周边孔隙水压力的转换关系及各力作用在单位土体的图示;从数学上引用格林公... 追述了多年来对渗透力学术观点的争论,并再就此问题论述了渗透力的物理概念及其与之相关的各力(包括渗流作用合力及其分解成的两个分力(渗透力和浮力)),渗透力与周边孔隙水压力的转换关系及各力作用在单位土体的图示;从数学上引用格林公式,证明土体表面水压力与土体本身渗透力之间的转换关系。并把渗透力应用到管涌问题,推导出能计算各级土颗粒的临界坡降公式;同时也列出早年引导出的滑坡计算公式。说明了引用渗透力研究管涌和滑坡问题的优越性。 展开更多
关键词 渗透力 边界水压力 格林公式 管涌 滑坡 临界坡降
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江河大堤均匀砂基渗透破坏机理试验研究 被引量：12
17
作者 刘杰 崔亦昊 谢定松 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期642-645,共4页
为了摸清大堤堤基出现渗透破坏甚至溃决的原因,专门进行了模型试验。根据对堤基地质及水文地质的分析,将复杂的堤基归纳并概化为三种类型,并分别进行了各类模拟试验。阐述了均匀砂层堤基的渗透破坏特性及影响因素。均匀砂基的渗透破坏... 为了摸清大堤堤基出现渗透破坏甚至溃决的原因,专门进行了模型试验。根据对堤基地质及水文地质的分析,将复杂的堤基归纳并概化为三种类型,并分别进行了各类模拟试验。阐述了均匀砂层堤基的渗透破坏特性及影响因素。均匀砂基的渗透破坏主要发生在堤基上部,特别是大堤与堤基的接触带,破坏水力比降决定于砂层土料本身的破坏水力比降,当大堤与堤基之间存在脱开问题,则破坏水力比降为砂层表面的冲刷水力比降。 展开更多
关键词 均匀砂基 渗透破坏 水力比降
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不同除险加固方案下病险水库渗流特性研究 被引量：10
18
作者 王正成 孙岩 +2 位作者 毛海涛 陈相 申纪伟 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期175-183,共9页
为了给病险水库制定更加合理有效的除险加固方案。以某病险水库为研究对象,采用SEEP/W进行数值模拟,得出渗流量、出逸坡降、出逸流速、防渗墙底部渗透坡降,研究不同除险加固方案下水库的渗流特性。研究结果表明:未除险加固时,大坝渗流... 为了给病险水库制定更加合理有效的除险加固方案。以某病险水库为研究对象,采用SEEP/W进行数值模拟,得出渗流量、出逸坡降、出逸流速、防渗墙底部渗透坡降,研究不同除险加固方案下水库的渗流特性。研究结果表明:未除险加固时,大坝渗流量、出逸坡降、出逸流速随着水位升高而增大;3种除险加固方案下,大坝渗流量、出逸坡降、出逸流速皆随着防渗墙深度的增大而降低,但防渗墙底部渗透坡降先降低后增大;大坝渗流量、出逸坡降、出逸流速相比加固前都显著降低,能满足控渗要求;值得注意的是,加固后防渗墙底部渗透坡降较大(0.429~2.17),应重点考虑。 展开更多
关键词 除险加固 病险水库 渗流量 渗透坡降 防渗墙
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两河口心墙堆石坝渗流特性及其控制方案 被引量：10
19
作者 金伟 姜媛媛 +1 位作者 沈振中 付瑶 《水电能源科学》 北大核心 2009年第3期45-48,共4页
建立了两河口工程坝址区的三维渗流有限元模型,并计算分析了坝体及其坝基的三维稳定渗流场特性,获得了坝体和坝基的位势分布、坝体各分区的渗透坡降及渗透流量等。分析了坝基防渗帷幕和左右岸防渗帷幕深度和长度变化及防渗帷幕和坝基岩... 建立了两河口工程坝址区的三维渗流有限元模型,并计算分析了坝体及其坝基的三维稳定渗流场特性,获得了坝体和坝基的位势分布、坝体各分区的渗透坡降及渗透流量等。分析了坝基防渗帷幕和左右岸防渗帷幕深度和长度变化及防渗帷幕和坝基岩体渗透参数对渗流场的影响。结果表明,坝体、坝基及左右岸坝肩的防渗措施均可满足要求。建议考虑坝基防渗帷幕仅截断3 Lu线以上岩体的防渗方案,并将左岸防渗帷幕的延伸长度减少50 m。 展开更多
关键词 心墙堆石坝 渗流场 防渗帷幕 渗透坡降 渗透特性
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面板堆石坝坝体渗流监测资料分析 被引量：11
20
作者 张玉龙 赵华 +2 位作者 董泽荣 李仕胜 李毅 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2009年第B10期140-143,共4页
结合两个混凝土面板堆石坝渗流监测实例,分析了坝体渗漏机理、坝体渗漏量与坝体内水力坡度的关系,总结了蓄水后该坝型内部渗流的基本情况,并对坝后渗流量影响因素进行了说明。
关键词 面板堆石坝 渗流机理 水力坡度 影响因素
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