深厚砂砾石覆盖层上平原水库空间组合渗流分级控制方案

发布时间：2021-06-09 11:43

　　针对深厚砂砾石强透水覆盖层上平原水库提出"坝坡斜墙铺塑+库盘水平铺塑+混凝土防渗墙"空间组合渗流分级控制体系。以河西走廊冲洪积戈壁平原灌区某碾压均质砂砾石坝为例,利用Seep/w模块通过饱和-非饱和渗流计算研究了6种渗流控制方案,以坝体渗流量、出逸坡降、浸润线标高、坝体平均渗流坡降等作为控制参数评价了方案的有效性。结果表明,基于莱茵法学术思想采用坝基水平铺塑和垂直防渗墙等渗径长度法设计坝基正交防渗体系,在减少渗流量和渗透坡降方面优势互补,可显著提高防渗的可靠性和经济性。 

【文章来源】：水力发电. 2020,46(05)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

空间组合防渗体系

本文采用Geo-studio软件Seep/w模块进行饱和-非饱和渗流模拟计算，坝基上游段计算长度取360 m，下游段延伸120 m，坝基持力层覆盖层厚度取T=90 m，上游水头102 m，下游水头90 m，相对不透水层边界法向流量取0。有限元网格模式以四边形为主，三边形为辅，共剖分2 145个单元，6 537个节点。坝体和坝基有限元模型见图2。采用VG模型闭合方程[9]估算土-水特征曲线以及非饱和土体的渗透系数。

方案3“坝坡斜墙铺塑+库盘水平铺塑”渗流控制参数变化见图3。从图3可以看出，随着水平铺塑向上游延伸，渗流量、出逸比降和坝体平均坡降均呈递减趋势且减小梯度逐渐变小。当Ln=18S时，渗流量满足控制要求，浸润线起点比方案1降低8.6m;当Ln=28S时，出逸比降满足控制要求，浸润线起点比方案1降低9.5 m，浸润线更趋平缓。库盘水平铺塑在减少渗流流量方面效果更加显著。方案4“坝坡斜墙铺塑+混凝土防渗墙”渗流控制参数变化见图4。从图4可以看出，坝基渗流量、出逸比降、坝体平均坡降均随防渗墙贯入深度增加而减少，满足渗透坡降的防渗墙深度为60 m(S=5H)，而满足渗流量控制的防渗墙深度为84 m(S=7H)，显然垂直防渗墙在减小渗透坡降方面效果更加显著。当防渗墙贯入深度S=6H时，即贯入比S/T≥0.8时，防渗墙底部渗流面积不断缩小，墙体两侧压差增大导致坡降急剧增大，墙底容易形成局部冲蚀，形成渗漏通道。

【参考文献】：
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本文编号：3220516