深厚砂层坝肩绕坝渗流规律和防渗方案研究.PDF

( ) 第34 卷　第 12 期 西北农林科技大学学报 自然科学版 . 34 . 12 V o l N o 2006 年 12 月 . . . . ( . . . ) . 2006 Jou r o f N o r thw e st Sci T ech U n iv o f A gr i an d Fo r N at Sci E d D ec 深厚砂层坝肩绕坝渗流规律及防渗方案研究 1 1 2 3 吕海东 , 王瑞骏 , 李章浩 , 王党在 ( 1 西安理工大学 水利水电学院, 陕西 西安 7 10048; 2 云南金沙江中游水电开发有限公司, 云南 昆明 65005 1; 3 中国水电顾问集团成都勘测设计研究院, 四川 成都 6 10072) 　　[摘　要]　为了研究深厚砂层坝肩绕坝渗流的规律, 结合拟建的陕西省王圪堵水库土石坝工程, 进行了左坝 肩绕坝渗流的三维有限元分析, 并以坝肩砂层渗透稳定为控制条件, 进行了防渗墙延伸长度方案的比较研究, 同时 对传统的绕坝渗流计算方法水力学法所存在的问题进行了分析。结果表明, 水力学法计算的绕坝渗流量结果偏小, 据其进行防渗墙延伸长度方案的比较与选择缺乏理论依据; 绕坝渗流沿河道方向的影响范围是有限的, 主要影响 发生在坝趾处的左岸坡上; 随着防渗墙延伸长度的增加, 坝趾处左岸横断面砂层的最大渗透坡降及出逸面的渗透 坡降均逐渐减小; 深厚砂层坝肩的绕坝渗流主要发生在砂层内, 且随着防渗墙延伸长度的增加, 砂层及左坝肩整体 的绕坝渗流量均逐步减小, 但差异不显著。 [ 关键词]　深厚砂层; 坝肩; 绕坝渗流; 防渗墙延伸长度方案; 有限元分析 [ 中图分类号]　 640. 3 1 　　　　[ 文献标识码]　 [ 文章编号]　167 19387 (2006) 1202 1506 TV A 　　 由于开发条件等因素的限制, 许多水库尤其是 解砂层的绕坝渗流规律及其特征, 并为混凝土防渗 在北方沙漠和半沙漠地区修建的水库, 施工时不得 墙延伸长度方案的选择提供依据。 不面对具有强透水性的深厚砂层坝肩特殊地质条 1　绕坝渗流计算的基本原理 件。由于坝肩深厚砂层的分布往往具有空间特征, 且 砂层内部结构及其颗粒组成又往往呈现多变性, 因 1. 1　有限元法 此采取何种防渗措施以有效削减坝肩的绕坝渗流, 　　假定渗流服从达西定律, 并忽略水的压缩性和 [ 1 ] 往往是此类工程的一个关键技术难题 。目前, 对于 空隙气体对水流运动的影响, 则非稳定渗流的基本