一、项目实施情况：
本项目以堤防在水的渗流作用下发生的管涌渗透破坏现象为对象开展研究工作，拟通过模型试验的方法，采用彩色水流、彩色砂粒作为部分试验材料，再现堤防管涌现象，通过试验中土颗粒的运移、流失、土体坍塌等过程的观察与分析，揭示管涌的发生、发展的物理过程及破坏机理。
本项目的试验方案为：制作透明有机玻璃箱，在其中铺设砂层，砂层上建立堤坝模型，在一侧蓄水进行渗流试验，在试验箱的侧面用摄影机拍摄并观察渗流、砂粒运移或砂层坍塌等现象发生的过程，分析管涌发生、发展的内在机理。
所制作的有机玻璃如图所示，其尺寸为长1.2m、宽0.5m，高0.6m。槽中设置挡板和底板以模拟坝体防渗，下部铺入砂层以模拟地基渗透效果，在水槽两端分别设置高低不同的进水口、出水口，另外在槽底设置排水孔。
试验时，将透水砂土均匀密实铺至槽体中，并用其中一块挡板覆盖表面以便模拟堤身，另一块立于槽中模拟坝高以便加水时形成水头差，同时保证其为相对密封的状态，底部出水口设置滤网，以防实验结束时砂土堵塞出水通道。
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1、使用玻璃胶带密封，单层砂样布置，漏水情况较严重，砂土密实程度不够，未形成明显水头差，未出现渗透线。
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2、使用防水胶带及玻璃胶带，单层砂样布置，使用压重压实覆盖挡水板，但对于竖向挡板与横向覆盖板的密封有不利影响，砂样较为密实，形成较小水头差，漏水情况有所改善，渗透线较明显。
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3、使用玻璃胶及防水胶带，单层砂样布置，砂样较为密实，形成水头差，漏水情况略严重，渗透线不明显。
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4、使用玻璃胶，单层砂样布置，砂样较为密实，形成水头差，漏水情况基本没有，渗透线较明显，有形成较小的砂砾通道。 试验观察到渗透线的形成，以及不明显的部分管涌的形成过程。但由于装置的密封性较差，仅采用了同一粒径的砂土，砂土过于密实，水头差及水力梯度不足等原因，导致管涌现象不明显。另外，水头差较小，以及中部覆盖挡板与砂土接触过于光滑形成接触渗漏也是导致试验现象不明显的主要原因。
综上，通过实验可以看出：由不同粒径组成的天然不均匀土层，可以看成是由粗、细两部分粒径组成。其中，粗粒为骨架，细粒为填料，细粒的含量是影响土体渗透性能的主要因素。在渗流的作用下，无粘性土中的细颗粒从孔隙通道中连续带出。当土体内的渗流速度达到一定的数值时，土体中的细小颗粒开始被带走，以后随着小颗粒的流失，土体之间的孔隙之间加大，导致一部分大粒径土颗粒也会被带出，从而逐渐会在土体内部形成集中的渗流通道，以致使坝体破坏。通过实验表明，管涌破坏主要发生在下游坝坡或者是下游地基表面的渗流逸出处。
此外，土体发生渗透变形的原因除了与土体中土颗粒本身的性质有关以外，还与土体两端的渗透坡降有关。所以，在进行坝体设计时，一方面应当要增加渗流的逸出处土颗粒抵抗渗透变形的能力，另一方面时要尽量的降低土体两端的渗透坡降。
通过此次创新训练，使我们小组成员对于管涌机理有着更为深刻的认识，结合土力学，水力学等课程的学习内容，需要同时考虑土粒级配和水力梯度的问题，还有实际工程与模型制作之间存在的问题，我们也发现理论运用于实际还有很大的差距，理论知识运用于试验操作还有较大的差距，虽然其间遇到很多难题，但是我们都一步一步解决了。
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二、项目创新点与特色：
关于管涌问题的研究，传统上多采用经验模型从土体的粒径、级配、密实度等方面进行判断，对该现象发生的物理机理并不明确。有学者开展了物理模型试验研究，但受尺寸效应、模拟方法、观察效果等方面影响，目前对其发生的机理尚未有统一认识，对于土颗粒的运移、流失的路径、土体坍塌的发展过程等问题并未有较详细的解释，也没形成统一的试验方法及判断标准。数值模拟方面，因受限于管涌机理的认识不够深入，也没有形成一套成熟的数值模拟方法。
本项目以堤防在水的渗流作用下发生的管涌渗透破坏现象为对象开展研究工作，拟通过模型试验的方法，采用彩色水流、彩色砂粒作为部分试验材料，再现堤防管涌现象，通过试验中土颗粒的运移、流失、土体坍塌等过程的观察与分析，揭示管涌的发生、发展的物理过程及破坏机理。
三、项目成果：
项目申请书中的预期成果及成果提交形式
公开发表论文：0(篇)，专利：0(项)，调查报告：0(份)，软件、著作：0(份)实物：0(件)，竞赛获奖：0(次)，其它：视频
项目结题时取得的成果
公开发表论文：0(篇)，专利：0(项)，调查报告：0(份)，软件、著作：0(份)实物：0(件)，竞赛获奖：0(次)，其它：视频
项目主要研究成果情况
| 序号 | 成果名称
（获奖名称及等级） | 成果形式 | 作者（获奖者） | 出版社、发表刊物
或颁奖单位 | 时间（刊期） |
四、研究体会和心得：
通过此次创新训练，使我们小组成员对于管涌机理有着更为深刻的认识，结合土力学，水力学等课程的学习内容，需要同时考虑土粒级配和水力梯度的问题，还有实际工程与模型制作之间存在的问题，我们也发现理论运用于实际还有很大的差距，理论知识运用于试验操作还有较大的差距，虽然其间遇到很多难题，但是我们都慢慢解决了。
五、经费使用明细情况：
项目获批总经费：5000(元)，项目实际投入经费：4000(元)，实际使用资金：0(元)，结余资金：4000(元)
项目经费开支情况
| 名目 | 用途 | 金额(元) | 备注 |
| 论文版面费 | | | |
| 专利申请费 | | | |
| 调研、差旅费 | | | |
| 打印、复印费 | | | |
| 资料费 | | | |
| 试剂等耗材费 | | | |
| 元器件、软硬件测试、小型硬件购置费 | | | |
| 其它 | 实验装置制作费 | 4000 | 由指导教师其它科研经费支出 |
指导教师意见：
本项目的实施是在指导教师雷红军老师的指导下进行，所进行的实验研究是其课题研究的一部分，实验制作费用为4000元，实验所需的玻璃胶等密封物花费约100元，以上费用均由科研项目经费支出，未从大创项目经费中支出经费。
该课题针对实际工程中的科研问题开展了实验研究工作，研究方案较为详细，实验装置和实验方案总体可行，研究工作取得了较好的成果，结论总体合理。课题组成员均学业优秀，目前均担任不同职务的班干部，工作能力、协调能力及动手能力较强，在课题研究过程中态度端正、踏实认真，并善于总结思考，在对相关专业知识的认识上有大幅提高。综上，本训练项目基本达到了预期目标，同意结题。