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减压井淤堵机理及井效恢复新技术试验

水利水电技术 2011年第3期42卷 45-48页

作者：段祥宝杨超谢罗峰南京水利科学研究院江苏南京210029

以长江大堤丁马段减压井更新工程为背景,分析了减压井的机械、化学淤堵机理,并提出一种井效恢复的新技术,即活塞式大降深洗井技术,最后通过室内外试验及在丁马段的应用成果论证了这种洗井新工艺的效果。

关键词：长江大堤减压井机械淤堵化学淤堵活塞式大降深洗井技术

数值模拟研究堤坝基岩软弱结构面形成集中渗漏通道

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工程勘察 2009年第4期37卷 37-42,48页

作者：叶合欣陈建生段祥宝广东省水利水电科学研究院广州510610 河海大学科学研究院南京210098 南京水利科学研究院南京210029

国内外学者对堤坝渗透变形进行了大量的研究,但是他们把注意力主要集中在第四系松散层上。软弱结构面在适当地质环境条件下,可形成集中渗漏通道。针对前人对此研究不足,建立了基岩软弱结构面集中渗漏通道模型。根据集中渗漏通道的透水... 详细信息

国内外学者对堤坝渗透变形进行了大量的研究,但是他们把注意力主要集中在第四系松散层上。软弱结构面在适当地质环境条件下,可形成集中渗漏通道。针对前人对此研究不足,建立了基岩软弱结构面集中渗漏通道模型。根据集中渗漏通道的透水性能不同,数值模拟研究了其形成过程,及此期间堤内流场的变化情况。结果表明:基岩集中渗漏通道的发育,对堤内已发生的管涌有一定的影响,存在促使其进一步冲蚀扩展的可能性。工程实例验证了数值模拟结果在一定程度上的合理性。

关键词：堤坝基岩集中渗漏软弱结构面数值模拟

可视化渗透破坏实验装置研发及土力学实践探索

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力学与实践 2023年第1期45卷 193-199页

作者：王宇陈从建钱声源段祥宝谷艳昌江苏开放大学建筑工程学院南京210036 南京水利科学研究院南京210029 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210029

传统土力学实验无法展现土体内部渗透变形,使学生难以直观理解土体渗流的基本原理。利用人工合成透明土材料,融合粒子示踪、断层成像和数字图像处理等技术,研发了可视化渗透破坏实验装置。以砂砾石管涌为例,直观展现了土体渗透破坏孕育... 详细信息

传统土力学实验无法展现土体内部渗透变形,使学生难以直观理解土体渗流的基本原理。利用人工合成透明土材料,融合粒子示踪、断层成像和数字图像处理等技术,研发了可视化渗透破坏实验装置。以砂砾石管涌为例,直观展现了土体渗透破坏孕育-发生-发展-破坏全过程颗粒运移特征,论证了实验装置的可靠性。在此基础上,提出了以学生自主创新为主体,实验技术教研平台、实验课程学习平台和产学合作协同育人平台“三台一体”新的教学模式。

关键词：可视化技术渗流装置颗粒运移教学模式

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基于雷诺数的砂砾石管涌过程判别

水利水运工程学报 2022年第6期2022卷 113-120页

作者：王宇谷艳昌王士军段祥宝江苏开放大学建筑工程学院江苏南京210036 南京水利科学研究院江苏南京210029 水利部大坝安全管理中心江苏南京210029

管涌破坏是发生堤坝险情乃至溃决的主要原因。传统渗流力学涉及管涌机理、发展过程及控制措施,对管涌过程定量判别及非线性特征研究尚显不足。开展不同级配砂砾石管涌试验,指出细颗粒含量及均匀程度是影响砂砾石管涌破坏的主要因素;分... 详细信息

管涌破坏是发生堤坝险情乃至溃决的主要原因。传统渗流力学涉及管涌机理、发展过程及控制措施,对管涌过程定量判别及非线性特征研究尚显不足。开展不同级配砂砾石管涌试验,指出细颗粒含量及均匀程度是影响砂砾石管涌破坏的主要因素;分析管涌破坏过程中水流状态变化规律,提出了基于雷诺数Re的管涌过程判别方法。试验结果表明:砂砾石管涌过程可定量分为孕育阶段(Re50.00)。孕育和形成阶段,可动细颗粒启动并缓慢调整,水力坡降与渗流速度呈线性关系,黏阻力占主控作用,渗流运动符合达西定律;发展和破坏阶段,渗流通道形成并逐步扩展,可动细颗粒快速流失,渗流速度变化较大,惯性力占主控作用,水力坡降与渗流速度呈远离平衡态的非线性关系,层流逐渐向紊流过渡,可用二次方程描述。研究结果可为管涌险情预报和应急处置提供决策依据。

关键词：管涌过程判别方法雷诺数水力坡降渗流速度

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丁坝头冲深和堵口抛石大小的计算

水利水运工程学报 2001年第2期 46-50页

作者：毛佩郁段祥宝毛昶熙南京水利科学研究院河港研究所江苏南京210029 南京水利科学研究院水工研究所江苏南京210029

将局部冲刷计算式应用到丁坝头和堵口截流冲坑深度的计算 ,并引用绕板桩渗流场势流理论计算水流绕坝头的单宽流量 (或流速 ) ,进而给出了进占堵口或丁坝坝头护脚抛石的稳定性计算式 .经过验算 ,冲深与抛石稳定性的计算与实际工程的结果... 详细信息

将局部冲刷计算式应用到丁坝头和堵口截流冲坑深度的计算 ,并引用绕板桩渗流场势流理论计算水流绕坝头的单宽流量 (或流速 ) ,进而给出了进占堵口或丁坝坝头护脚抛石的稳定性计算式 .经过验算 ,冲深与抛石稳定性的计算与实际工程的结果较为一致 .

关键词：冲刷深度抛石稳定性单宽流量流速丁坝

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基于多孔介质土体分形特征的渗透系数研究

水利水运工程学报 2022年第3期2022卷 50-58页

作者：王宇谷艳昌王士军段祥宝江苏开放大学建筑工程学院江苏南京210036 南京水利科学研究院江苏南京210029 水利部大坝安全管理中心江苏南京210029

堤坝工程渗流计算中确定土体渗透系数尤为重要。利用分形维数不同尺度域,分析渗透破坏试验土样无标度区,指出土体细颗粒含量是决定土体分形维数的主要因素。基于多孔介质毛管束模型,推导了渗透系数和孔隙率与分形维数之间分形关系解析式... 详细信息

堤坝工程渗流计算中确定土体渗透系数尤为重要。利用分形维数不同尺度域,分析渗透破坏试验土样无标度区,指出土体细颗粒含量是决定土体分形维数的主要因素。基于多孔介质毛管束模型,推导了渗透系数和孔隙率与分形维数之间分形关系解析式,阐释了多孔介质土体渗透系数影响因子包括分形系数、孔径大小、分形维数及流体黏滞系数。利用土体渗透破坏试验结果,进一步论证了渗透系数和孔隙率与分形维数之间的非线性关系。结果表明:当分形维数大于2.83时,孔隙率随着分形维数的增大而减小,但在颗粒吸着水和薄膜水形成的黏聚力影响下,渗透系数随着分形维数增大而减小的规律不明显。研究结果可为渗透破坏形成机制及发展过程分析提供理论依据,减少堤坝渗透破坏致灾隐患。

关键词：多孔介质渗透破坏渗透系数无标度区分形维数

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防污幕墙中六价铬迁移特性模拟

灌溉排水学报 2015年第11期34卷 70-74页

作者：王宇李景娟段祥宝严文群南京水利科学研究院南京210029 河海大学土木与交通学院南京210029 扬州大学水利与能源动力工程学院江苏扬州225009

重点揭示了典型污染物——铬在防污幕墙中迁移特性;建立了地下水溶质运移数学模型,0.075-0.5mm不同粒径砂组成的单级和多级防污幕墙污水处理的室内物理模拟,并进行了相应的数值模拟验证。结果表明,防污幕墙去除铬等重金属污染物行之有效... 详细信息

重点揭示了典型污染物——铬在防污幕墙中迁移特性;建立了地下水溶质运移数学模型,0.075-0.5mm不同粒径砂组成的单级和多级防污幕墙污水处理的室内物理模拟,并进行了相应的数值模拟验证。结果表明,防污幕墙去除铬等重金属污染物行之有效,以0.5mm砂、0.2mm砂和0.1mm砂组合的多级幕墙去除率较高,且水力停留时间相对较短,处理后水质满足农田灌溉水质标准,可应用到实际工程。

关键词：防污幕墙六价铬迁移模拟