三维有限元反演分析：丰满大坝渗透系数研究

"丰满混凝土重力坝渗透系数反演分析 (1999年)" 这篇论文主要探讨了如何利用三维有限元数值计算方法和正则化的最小二乘优化方法来反演分析丰满混凝土重力坝的渗透系数。文章指出，渗透系数是评估大坝安全和稳定性的重要参数，它关系到坝体和坝基的渗流状况，过大的渗流可能导致大坝结构的破坏。 在实际工程中，获取渗透系数通常依赖于压水试验，但这需要专门的设备，成本较高，且现场测试数据可能存在离散性和代表性不足的问题。因此，论文提出了一种新的反演方法，该方法能利用已有扬压力和漏水量的观测数据，反推混凝土和岩石的渗透系数，这既节省了时间和成本，又能提高参数识别的准确性。 具体来说，研究者采用的正则化方法解决了反问题的稳定性问题，这是一个在处理反问题时常遇到的关键挑战。同时，通过添加漏水量作为补充条件，解决了反演的唯一性问题，确保了反演结果的可靠性和实用性。 论文以丰满大坝为例，该坝是一座混凝土重力坝，由多个坝段组成，历史悠久，存在施工质量问题。通过对1972年至1985年的观测数据进行分析，成功得到了坝体混凝土和坝基岩石的渗透系数，这些结果对于制定合理的钻孔灌浆方案和排水措施具有指导意义，同时也为后期的大坝加固改造提供了预测和评估的依据。 通过这种反演分析，工程师可以更好地理解大坝的水文地质条件，有效地预防和控制渗流问题，确保大坝的安全稳定运行。此外，这种方法也展示了数值计算方法和计算机技术在水利工程中的应用潜力，特别是在参数识别和工程决策支持方面，具有显著的经济效益和社会价值。