土石坝渗流分析.pptx

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1、土石坝渗流计算的目的和内容土石坝渗流计算的目的和内容1.确定坝体浸润线及下游逸出点的位置，为坝体稳定计算提供依据。2.计算坝体和坝基的渗流量，估算水库的渗漏损失；3.求坝体和坝基局部的渗透坡降，验算该处是否会发生渗透破坏。第1页/共25页水力学法水力学法基本假设：基本假设：1.假设渗透系数K在同一或相近的土料中各向同性；2.假设坝体内部渗流为层流，认为坝内渗流符合达西定律；3.假设坝体内部渗流为渐变流（杜平假定），认为渗流场中任意过水断面各点的水平流速和比降都是相等的。第2页/共25页水力学法土石坝渗流分析的基本思路：水力学法土石坝渗流分析的基本思路：把坝内渗流区域划分为若干段（一般为两段）；

2、建立各段水流的运动方程式，并根据渗流的连续性原理求解渗流要素和浸润线。第3页/共25页第4页/共25页上游段的计算上下游水头差：两过水断面之间平均渗透路径：上游段平均水力坡度：根据杜比公式，上游段的平均渗透流速：上游段所通过的单宽渗流量：第5页/共25页下游段的计算下游水位以下q2下游水位以上q1第6页/共25页联立上游段和下游段求解联立上游段和下游段求解q q及及a a0 0，浸润线由浸润线浸润线由浸润线方程确定。方程确定。当x=0时，y=hk；当x=(L+L-m2hk)时，y=H1。第7页/共25页均质坝透水地基深度为T，渗透系数为KT，坝体渗透系数为k，可将坝体和坝基分开计算。坝体部分按

3、不透水地基计算。可假定坝体不透水，按下式计算坝基的渗流量：式中n为流线弯曲对渗径的影响，可查表。有限深透水地基土石坝的渗流计算有限深透水地基土石坝的渗流计算均质坝的渗流计算均质坝的渗流计算第8页/共25页工程实例均质坝（泉沟水库）第9页/共25页第10页/共25页第11页/共25页第12页/共25页将心墙简化为等厚的矩形，（1 1+2 2)/2,)/2,则可求通过心墙段的单宽流量q q1 1和心墙下游坝壳的单宽流量q q2 2，联立求得心墙后浸润线高度h h和q ql通过防渗心墙和地基混凝土防渗墙的渗流量为：l通过心墙后的坝壳和地基防渗墙后的地基的渗流量为:心墙坝的渗流计算心墙土料的渗透系数很

4、小，比坝壳小10E4倍以上，可不考虑上游楔形体降落水头的作用。下游坝壳的浸润线也较平缓，水头主要在心墙部位损失。下游有排水时，可假定浸润线的出逸点为下游水位与堆石内坡的交点A。第13页/共25页透水地基上筑有混凝土防渗墙，渗流计算分防渗体段和墙后段两部分。通过防渗心墙和地基防渗墙的渗流量为：心墙、混凝土防渗墙、下游坝壳、透水地基的渗透系数分别为心墙、混凝土防渗墙、下游坝壳、透水地基的渗透系数分别为k kc c、k kD D、k k、k kT T 。第14页/共25页工程实例心墙坝新疆“365”水利枢纽工程拦河坝为粘土心墙砂砾石坝壳型土石坝，坝顶高程650m，坝顶宽8m，心墙顶高程648m宽4m

5、，最大坝高度74m，正常蓄水位645m。新疆新疆“365”“365”水利枢纽粘土心墙坝水利枢纽粘土心墙坝第15页/共25页渗流稳定性分析计算“635”水利枢纽坝体渗流稳定分析计算，采用主坝段最大断面下游无水的情况进行，上游水位取正常蓄水位645m。第16页/共25页坝体渗流计算第17页/共25页第18页/共25页第19页/共25页将斜墙简化为等厚的矩形，（1+2)/2,则可求通过斜墙的单宽流量q1和斜墙坝壳的单宽流量q2，联立求得h和q。斜墙坝的渗流计算：第20页/共25页2023/2/1021有截水墙的斜墙坝计算分为斜墙截水墙和墙后坝体及地基两部分，分布用平均厚度代替变厚的斜墙和截水墙。斜墙和截水墙的渗流量q1和斜墙、截水墙后的渗流量q2，联立可求得q和h。第21页/共25页工程实例斜墙坝工程简介：密云水库位于北京市密云县潮白河上，控制流域面积km2，总库容亿m，水库下游km为北京至承德铁路，地理位置重要。水库于年月动工兴建，年月竣工。白河主坝坝型为粘土斜墙坝，最大坝高m第22页/共25页坝体渗流计算第23页/共25页浸润线的绘制第24页/共25页感谢您的观看！第25页/共25页