泄洪闸闸室渗流计算
水闸渗透计算
【例4-1】某水闸地下轮廓布置及尺寸如图4-28所示。
混凝土铺盖长10.50m，底板顺水流方向长10.50m，板桩入土深度4.4m。
闸前设计洪水位104.75m，闸底板堰顶高程100.00m。
闸基土质在高程100.00～90.50m之间为砂壤土，渗透系数K砂=2.4×10-4cm/s，可视为透水层，90.50m以下为粘壤土不透水层。
试用渗径系数法验算其防渗长度，并用直线比例法计算闸底板底面所受的渗透压力。
（一）验算地下轮廓不透水部分的总长度（即防渗长度）。
上游设计洪水位104.75m，关门挡水，下游水位按100.00m考虑，排水设施工作正常。
C，作用水头为根据表4-2，可知砂壤土的渗径系数0.5=()m104=-∆H.=..4007510075故最小防渗长度为()m=∆CL⨯=H.752375.40.5=地下轮廓不透水部分的实际长度为+⨯+++++=L9.0⨯+⨯+5.07.06.05.124.44146.0.14148.75.0.1实1. 将地下轮廓不透水部分的总长度展开，并按一定的比例画成一条线，将各角隅点1、2、3 ……、17 依次按实际间距标于线上。
2. 在此直线的起点作一长度为作用水头 4.75m 的垂线 1-1′, 并用直线连接垂线的顶点 1′与水平线的终点17 。
1′~17 即为渗流平均坡降线。
3. 在各点作水平线的垂线与平均坡降线相交，即得各点的渗透压力水头值。
准确的渗压水头值可用比例公式计算求得。
4. 将1、2、3、……、17 各点的渗压水头值垂直地画在地下轮廓不透水部分的水平投影上，用直线连接各水头线的顶点，即可求出铺盖和底板的渗压水头分布图[ 图 4-28 (c ) ] 。
【例4-2】 用改进阻力系数法计算例4-1中各渗流要素。
（一）阻力系数的计算1.有效深度的确定由于)m (5.205.10100=+=L ，)m (0.600.9400.1000=-=S ，故542.30.65.2000<==S L ，按式（4-19）计算e T)m (5.95.9000.100m 72.13242.36.15.20526.15000=-=>=+⨯⨯=+=T S L L T e故按实际透水层深度m 5.9=T 进行计算。
花桥水库大坝渗漏量监测资料及渗流计算分析
花桥水库大坝渗漏量监测资料及渗流计算分析花桥水库大坝是我国一座重要的水利工程，为了确保大坝的安全运行，需要对渗漏量进行监测和分析。
本文将介绍花桥水库大坝渗漏量监测资料以及渗流计算分析的方法和结果。
一、渗漏量监测资料渗漏量监测是通过对大坝周围渗流水量的测量获得的。
监测点的设置通常包括大坝下游和周围的泄洪渠、渗流孔、排水孔等处。
每个监测点都安装了流量计或渗流计以测量渗漏量。
监测频率一般为每天一次，并记录下渗漏量的时间序列数据。
除了渗漏量的监测，还需要同时记录与渗漏量相关的水位、降雨量等数据。
这些数据有助于对渗漏量进行分析，并找出其可能的影响因素。
二、渗流计算分析方法渗漏量的计算可以采用多种方法，常见的方法有流速法和渗流计算法。
1. 流速法：通过在渗漏口处测量渗流水的流速，再根据流速公式计算渗漏量。
这种方法的优点是测量简单、成本较低，但需要精确测量的数据。
2. 渗流计算法：根据渗流理论，结合大坝的实际情况，通过建立数学模型计算渗漏量。
这种方法的优点是可以考虑更多的因素，更准确地估计渗漏量。
渗漏量的计算分析可以采用数值模拟方法，如有限元法、有限差分法等。
通过对渗漏场的建模，可以计算出不同情况下的渗漏量。
还可以通过灰色系统理论和回归分析等方法，对渗漏量与其他相关因素之间的关系进行分析。
三、渗漏量计算分析结果根据渗漏量监测资料和渗流计算分析方法，可以得到大坝渗漏量的计算分析结果。
这些结果可以用来评估大坝的安全性能，及时发现潜在的安全隐患。
渗漏量的计算结果通常以时间序列的形式呈现，可以绘制渗漏量随时间变化的曲线图。
还可以得到不同时期的渗漏量的统计数据，如最大值、最小值、平均值等。
这些数据可以用来比较不同时期的渗漏量情况，找出渗漏量的规律和变化趋势。
通过对花桥水库大坝渗漏量的监测资料及渗流计算分析，可以全面了解大坝的渗漏情况，并采取相应的安全措施，确保大坝的安全运行。
这对于保护水库周边的生态环境和防止洪水灾害具有重要意义。
渗流量计算公式
渗流量计算公式
渗流是土壤中的水沿渠或渗道的坡度流过的水，在地下水平面之下沿着渠道流动，渗流量表示渗水沿着坡度流动所需要消耗的水量。
渗流量计算公式是由卡行和厄斯特林公式构成的，即Q=AсH^n 。
在渗流流量计算式 Q 中包括：渗道表坡面积 A、渗水高程 H 流动路径 n 以及系数 c。
其中渗道表坡面积 A 是指渗流路径中水面与面积之比，它与渠底的宽度和水深以及渗道形状有关；渗水高程 H 表示渗水的高度，即渗水的位移；流动路径 n 即土壤中的水从某一点流动到另一点的矢量；系数 c 是由渠底宽度、渠底坡度、渠底材料、渗水温度和流速等多种因素共同影响的一个技术参数。
渗流量的计算是渗流影响评价中必不可少的一部分，它能够使渗流适宜地调节土壤水分和植物的生长，并使陆地环境的水文状况更稳定。
渗流量的计算实质上是一个复杂的计算过程，需要综合运用土壤物理学和水文学的基础知识，并根据垂直和水平的变化情况计算出比较准确的渗流量。
此外，渗流量计算中还需要考虑水分运移过程相关数据和影响力，保证计算结果准确可靠。
水闸泄流量计算
Hs/H0
b0/bs
b0—闸孔净宽，bs—上游河道一半水深处的宽度
高淹没流公式 无坎宽顶堰 （水闸) 红旗水闸 Hs/H0 μ0
Q 0hs B
B
闸孔宽度
2g(
Hs
下上总水头
μ0
综合流量系数
Q
流量
18 0.90 0.940
0.95 0.91 0.945
4.49 0.92 0.950
闸孔宽度宽度淹没系数恻收缩系数流量系数堰上总水头流量红旗水闸1001000385386316195075078080082084086088090091100099098097095093090087083080092093094095096097098099099509980770740700660610550470360280190304050607080910090909110918092809400953096809831000高淹没流公式闸孔宽度综合流量系数下游水深堰上总水头流量红旗水闸180954494962330900910920930940950960970980990940094509500955096109670973097909860993平底坎孔流孔流垂直收缩系数淹没系数闸孔宽度综合流量系数下游水深堰上总水头流量流速系数240570881054284202138098073144080290179746494501计算系数胸腔半径rhc孔口高度上游水位h
0.385 0.80 0.97 0.95 0.66 0.5 0.928
3.8 0.82 0.95 0.96 0.61 0.6 0.940
63.16 0.84 0.93 0.97 0.55 0.7 0.953
渗流计算
前两个影响的内容，是我们在工程设计中需要计算的，当然在具体工程中，我们会根据实际需要选择性的进行计算。其它影响是我们在工程设计中需要注意和考虑的，因为它可能影响我们的设计方案。
3）渗透变形及判别
3.1）渗透变形的类型土的渗透破坏是由土的渗透变形引起的，由渗透水流引起的渗透变形
2）渗透系数的确定
2.1）单层土渗透系数的确定单层土的渗透系数是由现场或室内实验确定的。工程设计中土的渗透
系数作为基本资料由地勘专业提供。单层土假定为各向同性土，则土中任意一点、任意方向的渗透系数相等，即Kx=Ky=Kz。
2.2）各向已性土渗透系数的确定实际工程中的土层一般都具有各向异性，如冲积土层、碾压土层等。
渗流计算
（焦建华）
中山市水利水电勘测设计咨询有限公司
2010.12.30
一、渗流计算的基本知识1
一）、渗透与渗透影响1
1）渗透1
2）渗透影响1
3）渗透变形及判别2
二）、渗流计算的基本原理及渗透系数3
1）达西定律3
2）渗透系数的确定3
3）渗透系数的应用5
三）ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ渗流计算的基本方程6
二、大坝、堤防渗流计算6
由于层次的存在，土层的水平向渗透系数长大于垂直向渗透系数。对各种
异性土（包括任意倾斜方向的不同渗透性），可把渗透区边界（包括建筑物
的地下轮廓）的水平尺寸剩以因数α，
kZ
kX，转化为各向同性均质地
基，其平均渗透系数k
kxkz
。进行渗流计算后得各点水头后，再把水
平尺寸除以α，就恢复为原各向异性土层的图形。2.3）多层土渗透系数的确定一般天然沉积的地层常由渗透性不同且厚度不一的多层土组成，碾压
你知道水闸设计的渗流计算方法吗
你知道水闸设计的渗流计算方法吗渗流是指水在岩土空隙之间的运动，在水利工程、石油化工、环境保护等方面都有广泛的应用。
在水闸设计与工作中加入渗流理论，主要还是为计算水闸中水流动向、水的渗透过程以及渗透引起的水闸结构变化。
对水闸渗流问题进行研究有助于合理的评价水坝安全指标，提升水闸稳定性，对社会的稳定与发展有重要的意义。
1．渗流对水闸的影响水闸对于调节水坝水流有着重要的作用，而渗流又对水闸工作有重要的影响。
许多水闸由于设备不完善，技术不完备，渗流问题十分突出，需要人们进行深入的研究和探讨。
1.1影响水闸挡水和泄洪渗流是河流、湖泊、水井集水廊道、水库、水坝等水体周围常见的现象，尤其是水闸周围，由于长时间处于工作或建设阶段，大部分会使水体周边土质松软，水体发生渗流现象的可能性更大。
有时水闸处于关闭状态进行挡水，但由于周边土地经常被水体浸泡，再加上水闸建设和日常工作活动，造成附近土质松软，加剧了水的渗透，影响挡水效果。
泄洪时也是一样，由于水在岩土缝隙之间的大量运动，容易使周边土壤储存大量水分，影响开闸泄洪的放水效果。
1.2渗流在闸基不均匀沉降中的作用实际上，我国大部分大坝都有不同程度的渗水现象，很大程度上是受水的渗流作用影响。
水的渗流现象会使大量水分渗入大坝内部，造成大坝身体的湿陷，而每当雨季来临，上游来水猛增，泄洪量骤然增大，水位提升，渗流会加剧对大坝的不利影响。
同时，渗流所产生的扬压力会冲击水闸工作质量，极有可能会造成水闸抗滑稳定性下降。
而且渗流带来的影响不止在抗滑稳定性方面，对主体大坝的应力分布也有重要影响。
1.3对抗滑稳定性的影响抗滑稳定性是衡量一个大坝安全与否的重要指标，这一指标的提升也就意味着水闸结构的稳定性的提升。
闸基滑动需要以连续的软弱面作为支撑，下游有足够的临空面供其衔接，很多时候由于水分渗流现象严重，岩土含水量提升，土质变松软，并且会造成岩土之间空隙增大，摩擦力减小，产生大面积的临空面，加剧闸基的滑动。
水闸渗流计算
水闸渗流计算
水闸渗流计算是水闸设计和运行中的重要环节，用于评估水闸在不同工况下的渗流情况，确保水闸的安全和稳定。
以下是水闸渗流计算的一般步骤：
1. 确定计算区域：根据水闸的几何形状和地质条件，确定计算区域的边界和范围。
2. 建立渗流模型：根据计算区域的几何形状和边界条件，选择合适的渗流模型，如有限元法、有限差分法等。
3. 输入参数：输入计算所需的参数，如土壤的渗透系数、地下水位、水闸的水位和流量等。
4. 计算渗流场：根据输入的参数和渗流模型，计算水闸在不同工况下的渗流场。
5. 分析计算结果：对计算结果进行分析，评估水闸的渗流情况，如渗流速度、渗流压力、渗流量等。
6. 优化设计：根据计算结果，对水闸的设计进行优化，如调整水闸的几何形状、增加防渗措施等。
水闸渗流计算是一个复杂的过程，需要结合工程实际情况和地质条件进行综合考虑，同时需要进行现场监测和实验验证，以确保计算结果的准确性和可靠性。
水闸渗流计算
水闸渗流计算水闸渗流计算是通过计算水闸处的渗透流量来评估水闸工程的渗漏状况及其对工程安全性的影响。
对于水闸工程的设计、施工和运行维护具有重要的意义。
水闸在工程实践中广泛应用，主要用于河流、湖泊和水库等水体的调度、调节和控制。
由于水压力的存在，水闸在关闸状态下往往会出现渗透流，这将对工程的安全性和运行效果产生影响。
因此，进行水闸渗流计算是必不可少的工作。
在进行水闸渗流计算时，需要考虑以下几个因素：1.土壤渗透性：土壤的渗透性是指土壤对水的渗透能力。
不同类型的土壤具有不同的渗透性，如砂质土壤比黏土渗透性更高。
在计算中，需要获取水闸周围土壤的渗透系数，以确定水闸渗透流的大小。
2.水位差：水位差指的是水闸两侧水位的高度差。
水位差越大，水压力也就越大，渗透流量增加。
3.渗透长度：渗透长度指的是水流通过土壤的垂直距离。
渗透长度越长，渗透流量也就越大。
4.水闸结构：水闸的结构特点对渗透流量有着直接的影响。
例如，水闸开度的大小、水闸材料的渗透性等。
水闸渗流计算可以采用数值模拟和经验公式两种方法进行。
数值模拟方法是指通过建立数学模型，运用渗流方程和边界条件来计算水闸的渗透流量。
这种方法需要收集大量的水文、地质等相关数据，并进行复杂的计算，可以考虑不同因素的综合作用，具有较高的准确性。
经验公式方法是指将水闸的渗透流量与某个参数的关系通过实验或经验总结得到的公式进行计算。
这种方法较为简单快捷，适用于一些简单的工程计算。
但由于其建立在经验基础上，因此精度较低。
在实际工程应用中，为了准确计算水闸的渗透流量，一般会综合采用数值模拟和经验公式两种方法。
首先，根据工程实际情况，选择合适的经验公式进行初步计算。
然后，通过数值模拟方法进行进一步的校正和优化。
这样可以保证计算结果的准确性和可靠性。
水闸渗流计算对于评估工程的渗漏及其对工程安全性影响具有重要意义。
通过合理的渗流计算，可以准确评估工程的运行状态，提供科学依据，为水闸工程的设计、施工和运营提供参考，确保工程的安全稳定运行。
花桥水库大坝渗漏量监测资料及渗流计算分析
花桥水库大坝渗漏量监测资料及渗流计算分析花桥水库大坝是位于浙江省杭州市下城区花桥镇的一座水利工程，是该地区重要的水源保护地和防洪利用项目。
为了保障大坝的安全运行，必须对大坝的渗漏量进行定期监测和分析，以便及时发现问题并采取相应措施加以处理。
本文将对花桥水库大坝渗漏量监测资料及渗流计算分析进行详细介绍。
一、监测资料收集1、监测设备安装为了对花桥水库大坝的渗漏情况进行准确监测，必须安装一定数量的监测设备。
一般情况下，可以通过在大坝内外布设渗流监测点，对渗水情况进行实时监测。
监测设备一般为渗流计和水位计，以便对渗漏量进行测量和计算。
在花桥水库大坝渗漏监测项目中，我们选择了高精度的渗流计和水位计，并确保其正确安装和准确读数。
2、监测频率为了全面了解大坝的渗漏状况，我们对监测频率进行了合理的设计。
在一般情况下，我们每天会对监测点进行定时监测，并将监测数据进行记录和分析。
在遇到特殊天气条件或其他异常情况时，我们会对监测频率进行调整，以确保对大坝渗漏情况的全面掌握。
3、数据记录监测设备所采集到的数据需要进行准确记录和整理。
我们将监测点的数据进行实时记录，并建立起完善的数据管理系统。
通过对数据的分析和对比，可以及时发现大坝的渗漏问题，并及时采取措施予以处理。
二、渗流计算分析1、渗漏量计算在花桥水库大坝的渗漏监测过程中，我们可以通过已安装的渗流计进行实时监测，收集渗漏情况相关数据。
基于采集到的数据，我们可以利用常见的渗流计算方法进行渗漏量的计算。
一般情况下，我们将利用达西公式等流体力学公式，对渗漏量进行精确计算。
通过对渗漏量的计算，我们可以对大坝的渗漏状况进行深入分析，为后续的处理工作提供依据。
2、渗漏情况分析在进行渗漏量计算的基础上，我们可以对大坝的渗漏情况进行进一步的分析。
通过对不同监测点的渗漏量数据进行对比分析，可以发现大坝可能存在的渗漏点和渗漏情况的变化规律。
我们将在分析过程中，探索大坝渗漏的原因，并制定相应的对策，以避免大坝渗漏问题的进一步扩大。
大坝渗流量允许值计算公式
大坝渗流量允许值计算公式
嗨，大家好啊！今天我想和大家聊一聊大坝渗流量的允许值计算，哈哈！是不是听起来有点高大上呢？但是其实挺有意思的哦！
首先，大家知道大坝嘛，就是那种很高很大的建筑物，主要是用来拦住水，防止洪水泛滥，同时还能发电，真是多才多艺啊！
可是，大坝虽然强大，但是总有一些水会从大坝里渗透出去，这个渗流量可不能乱来啊，要控制在一个合理的范围内，对大坝的安全可是很关键的！那么问题来了，我们怎么计算大坝渗流量的允许值呢？
简单来说，大坝渗流量允许值的计算公式是这样的：
渗流量 = (渗透系数) × (渗流截面积) × (水头)
哇，看起来挺复杂的对吧？别急，我来给大家解释一下。
首先，渗透系数就是大坝材料的一个性质常数，代表了材料本身允许水通过的能力；渗流截面积则是水体通过大坝的具体面积大小；水头就是水流通过大坝时的高度差。
把这三个要素结合起来，我们就可以计算出大坝渗流量的允许值了！当然，具体的数值要根据实际情况来调整，毕竟每个大坝的情况都有所不同嘛！
所以，要想保证大坝的安全，控制好渗流量是非常重要的一环。
通过科学的计算和监测，我们可以及时发现问题，保障大坝的稳定运行。
希望通过这篇文章，大家对大坝渗流量的允许值计算有了更深入的了解。
记得关注大坝安全，保护我们的生活环境哦！
好了，就先聊这么多啦，希望大家开心每一天！愿大家生活幸福，万事如意！撒里呦！✌️。
水闸渗流阻力系数计算公式
水闸渗流阻力系数计算公式引言。
水闸渗流阻力系数是指水闸渗流时所受到的阻力，是水利工程设计和运行中的重要参数。
水闸渗流阻力系数的准确计算对于水闸的设计、运行和维护具有重要意义。
本文将介绍水闸渗流阻力系数的计算公式及其应用。
水闸渗流阻力系数的计算公式。
水闸渗流阻力系数的计算公式可以根据实际情况和水闸的特性进行推导和确定。
一般来说，水闸渗流阻力系数的计算公式可以表示为：K = (2g/h)^(1/2) (L/D)^(1/6)。
其中，K为水闸渗流阻力系数，g为重力加速度，h为水头，L为水闸长度，D为水闸渗流深度。
水闸渗流阻力系数的计算方法。
水闸渗流阻力系数的计算方法一般可以分为理论计算和实测计算两种。
理论计算方法是根据水闸的几何形状、水头、渗流深度等参数，利用流体力学和水力学的理论知识，推导出水闸渗流阻力系数的计算公式。
这种方法的优点是计算简便，适用范围广，但是需要对水闸的参数有较为准确的了解和估算。
实测计算方法是通过对水闸进行实际的渗流试验，测量水头、渗流深度等参数，然后根据实测数据计算出水闸渗流阻力系数。
这种方法的优点是可以直接获得水闸的实际渗流阻力系数，准确性高，但是需要进行大量的实测工作，成本较高。
水闸渗流阻力系数的应用。
水闸渗流阻力系数的应用主要体现在水利工程设计和运行中。
在水利工程设计中，水闸渗流阻力系数的准确计算可以为水闸的结构设计、渗流控制等提供重要依据。
在水利工程运行中，水闸渗流阻力系数的应用可以为水闸的渗流监测、渗流控制等提供技术支持。
此外，水闸渗流阻力系数的应用还可以扩展到水资源管理、水环境保护等领域。
通过对水闸渗流阻力系数的准确计算和应用，可以提高水利工程的运行效率，保护水资源和水环境，促进社会经济的可持续发展。
结论。
水闸渗流阻力系数的计算公式可以根据水闸的特性和实际情况进行推导和确定。
水闸渗流阻力系数的计算方法可以分为理论计算和实测计算两种。
水闸渗流阻力系数的应用主要体现在水利工程设计和运行中，可以为水利工程的设计、运行和管理提供重要技术支持。
精华水闸渗透渗出计算
【例4-1】 某水闸地下轮廓布置及尺寸如图4-28所示。
混凝土铺盖长10.50m ，底板顺水流方向长10.50m ，板桩入土深度4.4m 。
闸前设计洪水位104.75m ，闸底板堰顶高程100.00m 。
闸基土质在高程100.00～90.50m 之间为砂壤土，渗透系数K 砂=2.4×10-4cm/s ，可视为透水层，90.50m 以下为粘壤土不透水层。
试用渗径系数法验算其防渗长度，并用直线比例法计算闸底板底面所受的渗透压力。
（一）验算地下轮廓不透水部分的总长度（即防渗长度）。
上游设计洪水位104.75m ，关门挡水，下游水位按100.00m 考虑，排水设施工作正常。
根据表4-2，可知砂壤土的渗径系数0.5=C ，作用水头为()m 75.400.10075.104=-=∆H故最小防渗长度为()m 75.2375.40.5=⨯=∆=H C L地下轮廓不透水部分的实际长度为4.425.17.06.0414.15.08.7414.15.06.09.0⨯++++⨯++⨯++=实L图4-28 地下轮廓布置图及渗压水头分布图（单位：m ）（二）采用直线比例法进行渗透压力计算1. 将地下轮廓不透水部分的总长度展开，并按一定的比例画成一条线，将各角隅点 1、2、3 ……、17 依次按实际间距标于线上。
2. 在此直线的起点作一长度为作用水头 4.75m 的垂线 1-1′, 并用直线连接垂线的顶点 1′与水平线的终点17 。
1′~17 即为渗流平均坡降线。
3. 在各点作水平线的垂线与平均坡降线相交，即得各点的渗透压力水头值。
准确的渗压水头值可用比例公式计算求得。
4. 将1、2、3、……、17 各点的渗压水头值垂直地画在地下轮廓不透水部分的水平投影上，用直线连接各水头线的顶点，即可求出铺盖和底板的渗压水头分布图[ 图 4-28 (c ) ] 。
【例4-2】 用改进阻力系数法计算例4-1中各渗流要素。
（一）阻力系数的计算1.有效深度的确定由于)m (5.205.10100=+=L ，)m (0.600.9400.1000=-=S ，故542.30.65.2000<==S L ，按式（4-19）计算e T)m (5.95.9000.100m 72.13242.36.15.20526.15000=-=>=+⨯⨯=+=T S L L T e故按实际透水层深度m 5.9=T 进行计算。
水闸渗流计算
水闸渗流计算我们来了解水闸渗流计算的原理。
水闸渗流主要通过两个途径：底部渗流和闸门渗流。
底部渗流是指水流通过水闸底部的土壤或岩石渗透而出，而闸门渗流是指水流通过闸门的缝隙或裂缝渗透而出。
水闸渗流计算的目的是确定渗流量，以便评估水闸的渗透性能和进行水闸的设计和运行管理。
在水闸渗流计算中，有几个重要的参数需要考虑。
首先是水头差，即水闸两侧水位的高度差。
水头差越大，渗流量也会相应增加。
其次是渗透系数，它是描述土壤或岩石渗透性能的参数。
渗透系数越大，渗流量也会增加。
此外，还需要考虑水闸底部和闸门的尺寸和形状，以及土壤或岩石的渗透能力等因素。
水闸渗流计算的方法有多种，其中常用的方法包括经验公式法、数值模拟法和实测法。
经验公式法是基于实测数据和经验公式进行计算，适用于简单的水闸情况。
数值模拟法是通过建立数学模型，利用计算机进行模拟计算，适用于复杂的水闸情况。
实测法是通过野外观测和实测数据进行计算，可以提供准确的渗流量。
在水闸渗流计算的实际应用中，可以用于水闸的设计、运行管理和水资源管理等方面。
例如，在水闸设计中，需要确定水闸的渗透性能和渗流量，以便合理安排水闸的结构和尺寸。
在水闸的运行管理中，可以通过监测渗流量，及时发现渗漏问题，并采取相应的措施进行修复。
在水资源管理中，可以通过水闸渗流计算来评估水资源的利用效率和合理分配水资源。
水闸渗流计算是水闸工程中重要的一部分，它可以帮助我们了解水闸运行中水流的渗透情况，并进行水资源管理和工程设计。
通过合理选择计算方法和考虑相关参数，可以提高水闸的渗透性能和运行效率，实现对水资源的合理利用。
希望本文能够对水闸渗流计算的原理、方法和应用有所了解。
水利工程设计中的渗流计算方法分析
工程技术水利工程设计中的渗流计算方法分析王文（四川省交通勘察设计研究院有限公司四川成都610017）摘要：渗流是水在土壤孔隙中的运动，而土壤孔隙的形状、大小和分布是极为复杂的，具有随机性质。
但在实际工程上，并不需要了解具体孔隙中的渗流情况，而是采用某种统计平均值来描述渗流，即用简化了的渗流模型来代替实际的渗流。
在水利工程设计的过程中最常应用的就是渗流计算。
本文通过分析渗流计算的目的与理论，深入了解水利工程设计中的渗流计算方法，希望能够给以后我国的水利行业工作者提供一些参考。
关键词：水利工程渗流计算方法防渗设计中图分类号：TV551.4文献标识码：A文章编号：1674-098X(2021)08(a)-0019-03 Analysis of Seepage Calculation Method in HydraulicEngineering DesignWANG Wen(Sichuan Communication Surveying&Design Institute Co.,Ltd.,Chengdu,Sichuan Province,610017China)Abstract:Seepage is the movement of water in soil pores,and the shape,size and distribution of soil pores are very complex and random.However,in practical engineering,it is not necessary to understand the seepage in specific pores,but to use some statistical average value to describe the seepage,that is,the simplified seepage model is used to replace the actual seepage.Seepage calculation is the most commonly used in the process of hydraulic engineering design.By analyzing the purpose and theory of seepage calculation,this paper deeply understands the seepage calculation method in hydraulic engineering design,hoping to provide some references for water conservancy workers in China in the future.Key Words:Hydraulic engineering;Seepage calculation;Method;Anti seepage design20世纪20年代，人们开始对渗流进行研究，在研究的过程中很多学者都获得了大量的研究成果，而这些研究成果都为后来水利工程设计中渗流计算方法的形成奠定了一个扎实的基础。
渗流计算(水利相关专业毕业设计)
某水电站是一座以发电为主的引水式电站，为九龙河流域梯级电站的第五级。九龙河流域河源海拔4360m，河口1524.3m。流域面积3604km2，自河源至河口，河道长132km，河道平均比降21.5‰。
某水电站共装3台110MW水轮发电机组，总装机330MW。电站正常蓄水位1797.00m，相应原始库容133万m3。根据电站规模，本工程为大（2）型二等工程，引水系统和发电厂房为2级建筑物；挡水、泄水和发电进水口等主要建筑物按3级建筑物设计。拦河坝为混凝土闸坝，首部枢纽由冲沙闸、泄洪闸、排污道、取水口及左右岸挡水坝段组成，坝顶高程1799.50m。
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本次闸坝段基础渗流计算选取了78个典型剖面进行计算。图5为所选计算剖面，其设计的防渗布置方案及各地层覆盖层和基岩分布情况也示于图中。
对各坝段在上游水位为正常蓄水位1797m下游水位1774m运行工况进行了无防渗墙、防渗墙封闭至基岩（原防渗方案）、防渗墙插入砂质粉土层1m、防渗墙插入砂质粉土层5m和防渗墙插入砂质粉土层10m等防渗方案的各剖面的渗流模拟计算，各方案的计算工况和内容列于下表2，其中，9-9剖面仅对防渗墙插入砂质粉土层10m和5m的防渗方案进行了的计算。
闸址区出露地层主要为二叠系下统甲黄沟群（P1jh）和第四系冲洪积、冲湖积、崩坡积地层。二叠系下统甲黄沟群（P1jh）岩性为深灰色黑云母石英片岩，中厚层状，总厚度1600余米，主要分布于闸址区两岸及河谷底部。第四系全新统（Q4），主要由冲洪积、冲湖积、崩坡积组成，主要分布于现代河床及右岸台地区，最大厚度109.2m。按岩性和分布特征分为五大层：第①层为崩坡积碎石土：分布于闸址区左岸坡脚高程1775.6~1785m以上及右岸宽缓平台后缘高程1797~1800m以上，左岸厚度一般2.9~18.6m，右岸一般厚3~12.9m。以碎石为主，左岸含块石较多，大者1~2 m，粉、粘粒含量较小，右岸含个别块石，粉、粘粒含量高，结构松散；第②层为漂（块）卵（碎）石：左岸厚7.5~29.8m，河床厚13.2~27.5m，右岸厚26.34~43.82m，层底面高程1747.69~1778.83m。上闸址地层较为均一，下闸址夹有砂及含砾粉土透镜体夹层，主要夹层有：②-2中细砂夹层分布规模最大，埋深1.2~32m，厚0.4~10m，顶板高程1771.41~1790.75m，底板高程1768.78~1788.50m；②-1含砾砂质粉土夹层仅右岸ZK22、ZK43孔揭露，埋深12.9~21.5m，厚8.2~8.3m，顶板高程1789.32~1802.54m，底板高程1781.02~1794.34m；②-3泥质粉砂仅下闸址右岸ZK40、ZK43孔揭露，埋深11.4~35.2m，厚1.3~2.2m；第③层为砂质粉土：左岸厚1.15~36.2m，河床厚10.5~71.65m，右岸厚12.8~66.3m，层底面高程1694.63~1755.96m。下闸址夹有③-1层粉质粘土夹层，埋深37~83.9m，厚1~3.95m。粉粒含量较高，粘粒含量一般小于10%，局部粘粒、砂粒含量较高，含少量有机质，结构呈中密状；第④层为卵（碎）砂砾：分布于古河床，下闸址ZK15、ZK20孔揭露埋深108.1~109.2m，厚11~15.3m，层底面高程1680.47~1684.68m。第⑤层为卵（碎）石：为古河道两岸阶地堆积物，下闸址ZK11、ZK18、ZK34孔揭露埋深49.8~88.1m，厚8.4~26m，层底面高程1707.90~1726.91m。上闸址勘探未揭示到该层。
闸基渗流计算(无桩)
3闸基渗流计算3.1 渗流计算水位组合表3-1闸上水位闸下水位设计情况 2.00m 5.55m3.2 布置地下轮廓线(1) 初拟防渗长度由公式：错误!未找到引用源。
，式中：错误!未找到引用源。
——闸基防渗长度，即闸基轮廓线防渗部分水平段和垂直段的总和；错误!未找到引用源。
——上下游水位差；错误!未找到引用源。
——允许渗径系数，根据地下轮廓线所处位置的土质为粉土夹粉砂层，错误!未找到引用源。
的取值可查《水闸设计规范》SL 265-2001 ，C=9—13，取C为9，显然取错误!未找到引用源。
3.55m, 错误!未找到引用源。
=31.95m。
(2) 布置地下轮廓线地下轮廓线的具体尺寸见下图3-1图3-1 水闸地下轮廓线布置图（单位：长度cm，高程m）由上面水闸地下轮廓线布置图3-1可知：=1.85+0.6+0.5+14.4+0.8+0.5+0.5+10.9+0.5+0.8+13.4+0.5+0.6+1.05=46.9m显然有＞，满足要求。
3.3 划分各渗流典型段，计算各典型段的阻力系数根据地下轮廓的特点和《水闸设计规范》SL265-2001实施指南表规定，采用改进阻力系数法计算，由上图可得到地下轮廓简化和分段，具体布置见图3-2。
图3-2 地下轮廓简化、分段布置图（单位：高程m；长度cm）3.3.1地基有效深度L0=41.5m；S0=1.85m；L0/ S0=41.5/1.85=22.4＞5；T e=0.5L0=20.8m,闸基土质均匀，相对不透水层为无限深，故闸基渗流的影响范围以有效深度T e控制。
3.3.2各典型段的阻尼系数各典型段的几何特征及阻力系数计算见表3-2。
3.4各典型段的渗压水头损失各典型段渗压水头损失按公式H h iii ∆∑=ξξ计算，其中设计情况 4.5H m ∆=3.55，各典型段渗压水头损失具体计算结果见下表。
表3-3 各典型段渗压水头损失计算表（m ）3.5 修正进出口段的渗压水头损失（1）阻力修正系数，进、出口水头损失与修正后水头损失值的计算按下式：00''h h β=其中：]059.0][2)(12[121.1'2''++-=TST T β其中：0h ——进、出口水头损失(m)'0h ——修正后的进出后损失值(m)'β——阻力修正系数，当'β≥1时，取'β=1.0'S ——底板埋深与板桩入土深度之和，或为齿墙外侧埋深（m ）'T ——板桩另一侧地基透水层深度,或为齿墙底部至计算深度线的垂直距离(m)T ——地基透水层深度(m)分正向与反向挡水计算,具体计算结果如表3-4修正后水头损失的减小值：h h ）（'1β-=∆。
渗流对水闸的影响及渗流的计算-水利工程管理论文-水利论文
渗流对水闸的影响及渗流的计算-水利工程管理论文-水利论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——水闸是利用闸门挡水和泄水的中低水头水工建筑物,一般修建于河道、水库、湖泊、河道、渠系.进行水闸设计是加入渗流的计算,主要是为了计算水闸范围内的水头的分布、确定渗流量、渗流作用于水闸上的力、渗流速度分布及其引起的水闸结构变形.1 渗流对水闸的影响自二战之后,在世界范围内战争对世界各方面的影响逐渐散去,发展经济成为世界各国的发展主题.在全球经济快速发展的过程中,世界级的大型水坝一座座拔地而起,为各国经济的发展贡献着自己巨大的力量.于此同时,分布在世界各水域的中小型水坝更是如雨后春笋,在各水域发挥着重要作用.而在水坝之中,水闸是其中一个非常关键的组成部分.中国有着悠久的建造水闸的历史,早在春秋时期就有建造水闸的历史记载; 伴随着新中国的成立,我国水闸的建设也是日新月异,建设经验也日渐丰富.水闸按作用可以分为: 进水闸、分洪闸、挡潮闸、节制闸、冲沙闸、排水闸等等; 按结构可以分为: 涵洞式、开敞式和胸墙式.水闸对调节大坝水流量起着关键作用,而渗流对水闸对大坝结构的稳定性有着至关重要的作用.水闸存在着因渗流作用导致不能正常工作的风险,其后果将十分严重,直接影响水闸的挡水和泄洪.尤其是新型水闸,其技术并不完备,对于渗流方面的研究应更加关注.2 闸基稳定性中渗流的作用2. 1 渗流对闸基影响的原因自二战之后,世界范围内在各大水系建起了数万座大坝,然而失事的大坝也不在少数,其中一些就是由大坝的部分建筑事故导致的,特别是水闸的事故对大坝的打击尤为严重.水闸事故的原因主要有两个:1、水闸不均匀沉降;2、沉降差过大.这两个原因可直接影响水闸的正常运行,影响水闸挡水、泄洪功能.尤其是在洪汛期,上游区域水位偏高,水体对闸门正面荷载过大,水体对闸基扬压力过大,使闸门超过最大负荷,发生事故.在这一过程中就存在渗流作用对闸门的影响: 因为渗流的渗透力作用方向与重力反向,使得颗粒之间相互压力下降,从而产生对闸门的扬压力,导致水闸结构不稳定,从而造成水闸事故.闸基渗流的主要危害有: 1、由于沿水闸的渗流对水闸产生扬压力,减轻了水闸有效质量,导致水闸抗滑稳定的下降,沿两岸方向的渗流对翼墙产生水平推力; 2、渗透力或许导致土的渗透变形;3、渗漏有可能导致大量的水量流失;4、渗流作用可能加快溶解坝体中可溶解的物质.2. 2 闸基不均匀沉降中渗流的作用大坝的地基浸水,一部分原因就是水的渗流作用.渗流作用可导致大坝地基产生湿陷,尤其是雨季随着泄洪量的增大,上游水位增高,随之产生的渗流场将会对大坝地基产生不利影响.渗流作用产生的扬压力减轻了水闸有效质量,导致水闸抗滑稳定的下降.于此同时,渗流作用产生的扬压力也改变了坝体的应力分布.因为水闸的闸基、水闸上游和下游地基使用的建筑材料有差异,建筑材料的差异使得其形变模量及弹性模量等物理属性相应存在不同,所以会产生沉降差; 即使相同建筑结构,不同部位产生的渗流量不同,也会使大坝不均匀沉降.渗流计算的目的: 1、渗透稳定分析; 2、坝坡稳定计算; 3、估算渗漏损失.采取以下措施可尽量避免大坝不均匀沉降: 1、闸室结构在设计中避免过重,以降低对闸底的压力; 2、优先施工大重量建筑,大重量建筑施工完毕后,等其自然沉降一段时间,再施工小重量建筑; 3、合理设置闸室位置,尽量使临近结构重量一致.2. 3 闸室的抗滑稳定性闸基滑移的类型有四种: 1、浅层滑动; 2、深层滑动; 3 表层滑动; 4、混合型滑动.闸基的滑动条件是闸基有连续软弱面,下游有临空面.要想避免闸室滑移过度,对大坝产生有害影响,闸基必须具有一定量的抗滑安全系数.抗滑稳定性是水闸的一个重要安全指标,这一安全指标需尽量提升,使水闸整体的稳定性也可相应提高.由此,在水闸的设计过程中,将闸门的位置设计在低水位一边,在水闸结构尺寸方面也要加大尺寸,水闸底板向高水位方向加长,闸室底板的齿墙深度也要增大.于此同时,也要增大铺盖长度,并且将排水设施尽量靠近水闸底板.为进一步提高闸室的抗滑稳定性,要设置阻滑板.由于闸室的抗滑稳定系数小于 1. 0,设置的阻滑板必须达到上裂要求.特别是在平原地域,平原地区多沙土或黏土,水闸的建设更需要加强抗滑稳定性.3 渗流的计算计算渗流,可以计算出水闸的渗透压力、水闸的渗透坡降、水闸的渗流量以及渗流速度.闸基渗流是渗流的一种,属于有压渗流.在计算闸基渗流的过程中,通常将其看做成平面问题,于此同时还需假设建筑地基均匀,地基各方位物理性质一致,渗水看作不可压缩,并且适用达西定律.在这种理想状态下,计算闸基渗流可以用拉普拉斯方程.在理想状态下,我们可以通过流体力学来计算渗流.但是在实际的工程设计计算时,由于现实条件复杂,无法精确地得到渗流的理论值,所以在实际的工程设计时,一般会采用易于操作并且接近理论值的方法: 改进阻力系数法、流网法、直线展开法、数值计算法以及电拟试验法等等.其中当水坝工程中遇到地下情况相对简单,地基也相对简单的非大型工程,我们一般采用直线展开法; 而水坝工程中底下轮廓复杂,并且地基繁琐的工程,我们一般采用电拟试验法或者数值计算法.4 结语在大坝水闸的设计中,加入渗流理论,可以得出水闸的渗透稳定分析、坝坡稳定计算、估算渗漏损失等具体参数.在设计中以此为依据,可以有效地制定防渗方案,避免由渗流导致的闸基不均匀沉降以及闸室的抗滑稳定性偏低等问题,在减少工程造价的同时,有效地提高水闸的使用寿命,降低水闸的事故率.参考文献[1]顾小芳. 水闸渗流计算方法分析研究[J]. 中国农村水利水电,2012,08∶ 137 - 139.[2]于长金,石平. 水闸的防渗及排水设施[J]. 黑龙江水利科技,2007,05∶ 47 - 48.[3]余启成. 水闸渗压人工观测工具的改进及其精度控制[J]. 水利水文自动化,2004,01∶ 39 -41.[4]丁辉,隆威. 渗流监测在蕴东水闸加固工程检测中的应用[J]. 湖南水利水电,2006,04∶ 18 -19.[5]郑琼丹. 水闸的防渗排水设计分析[J]. 黑龙江水利科。
闸基渗流计算
3.3.2 下闸首防渗计算（1） 水位组合二堡船闸复核计算水位组合见表2.2。
表2.2 二堡船闸复核计算水位组合表 计算情况 上游（里运河）水位下游（头溪河）水位墙后水位 设计(通航)情况 ▽8.5m ▽1.0m ▽3.5m 校核(防洪)情况▽9.6m ▽4.0m ▽3.5m 上 闸 首 检修期 ▽6.5m ▽-1.0m ▽3.5m 设计(通航)情况▽8.5m ▽1.0m ▽3.0m 下 闸 首检修期▽-1.0m▽2.5m▽3.0m（2） 验算防渗长度据文献[2]知，二堡船闸下闸首地下轮廓布置如图1所示图3 下闸首地下轮廓布置示意图 （单位：高程m ；长度cm ）其实际长度：m L 6.306.00.130.150.1=+++=实 m H 5.70.15.8=−=∆ 4][1.45.76.30=>==∆=C HL C 实粉质粘土故下闸首防渗长度基本满足满足规范设计要求。
（3）下闸首渗流计算根据地下轮廓的特点和文献[5]规定，采用改进阻尼系数法计算，由图1可得到地下轮廓简化和分段，具体布置见图2。
图2 下闸首地下轮廓简化、分段布置图（单位：高程m ；长度cm ）① 计算地基有效深度： L 0=15.0+13.0=28.0m S 0=1.1mL 0/ S 0=28.0/1.1=25.5＞5T e =0.5L 0=0.5×28.0=14.0m,下闸首地基土质均匀，相对不透水层为无限深，故下闸首地基渗流的影响范围以有效深度T e 控制。
② 计算各典型段的阻尼系数各典型段的几何特征及阻尼系数计算见表5。
表5 下闸首各典型段阻尼系数计算表③各典型段渗压水头损失计算各典型段渗压水头损失按公式H h iii ∆∑=ξξ计算，其中H ∆根据下闸首的运行工况确定，各典型段渗压水头损失具体计算结果见表6。
表6 各典型段渗压水头损失计算表（m ）计算情况 H ∆ 渗压水头损失h 1 h 2 h 3 h 4 h 5 h 6修正前1.162 0.0912.512 0.109 2.492 1.135 设计(通航)情况7.5修正后 0.729 0.182 2.854 0.109 2.923 0.704 修正前0.542 0.043 1.172 0.051 1.163 0.529 检修期3.5修正后0.340.086 1.331 0.051 1.364 0.328④ 进、出口段修正及各区段渗压水头损失调整。
渗流计算内容
三、渗流计算内容（一） 不透水地基均质坝渗流分析 （1） 下游有水而无排水或设贴坡排水情况（2） 下游设有褥垫排水的情况或下游设有棱体排水且下游无水的情况 （2）下游有堆石棱体排水且下游有水的情况（二） 不透水地基心墙坝渗流分析 计算时忽略上游坝壳段的水头损失， 并将心墙简化为等厚的矩形断面，下游坝壳段与均质坝同样处理。
心墙简化为矩形，心墙段的单宽渗流量为:2 2q i=k c (H ! -h 2)/(2)q 2 二 k (h 2 -t 2)/2L由q= q1=q2，联立方程（1 ）和（2），可求出q 和h 。
（三）有限深度透水地基土石坝渗流分析计算有限深透水地基上土石坝的渗流时，为简化计算，坝体内渗流仍可用上述不透水地 基上土石坝的渗流计算方法确定渗流量及浸润线，坝基渗流则按有压渗流计算。
坝体渗 流量与坝基渗流量之和即为总渗流量。
1、均质坝假设坝体的单宽流量为 qi ,坝基的渗透系数为 kT,透水地基深度为 T,单宽流量为q 上下游水头分别为 H1和t o由达西定理可得地基内单宽流量 q ':q 丄 v T = -kT dydx将上式从上游面（x=0 , y=H1 /到下游面（x=L , y=t /积分得:假定下游坝壳逸出点位于下游水位与堆石内坡的交点A ，则坝壳内单宽流量表达式为:下游坝壳的浸润线方程为:x = k (h 2 - y 2)/(2q)通过防渗心墙后的坝壳和地基截水墙后的地基的渗流量与地基中有混凝土防渗墙的心 墙坝相同。
3、带截水槽的斜墙坝（四） 总渗漏量计算（五） 抗渗稳定验算 （1） 渗透变形的形式及其判别 （2） 渗透破坏标准 （3）防止渗透变形措施LL 实际上是指流线长度，所以考虑进出口流线弯曲的影响及渗流区的几何形状, 示为L= L0+0.88T ，式中0.88T 为考虑进出口流线弯曲的影响的修正系数。
则通过坝体与坝基的总单宽流量为：L 可表2、心墙坝①地基上有混凝土防渗墙的心墙坝&T(H i —t) L o 0.88T设心墙、砼防渗墙、下游坝壳、透水地基的渗透系数分别为 通过防渗心墙和地基砼防渗墙的渗流量为：kc 、 kD 、k 、kT 。
防洪墙渗流稳定计算
(1) 防洪墙段
防洪墙断面渗流及渗透稳定计算采用改进阻力系数法，本次选取渗透系数最大的砂基断面进行计算，桩号1+600.00，该断面临水侧为C25砼埋石挡墙，背水侧为草皮护坡，坡比为1:2，该断面10年一遇设计洪水位为 2.42m ，背水侧无水，基础为粗砂砾砂，渗透系数为k=3⨯10-2cm/s ，允许水力比降为0.2。
其渗流及渗透稳定按照如下公式进行计算。
1）地基有效深度计算
05.0L T e =或 式中：Te ——地基有效深度； Lo ——地下轮廓的水平投影长度； So ——地下轮廓的垂直投影长度。
2）各段水头损失和单宽流量计算
①进出口段阻力系数计算
②内部垂直段阻力系数计算
③水平段阻力系数计算
式中：S ——板桩或齿墙的入土深度；
T——地基透水层深度;
S1、S2——进出口段板桩或齿墙的入土深度。
3）进出口段水头修正计算
式中：β’——阻力修正系数；
T’——板桩另一侧地基透水层深度。
4）出口坡降计算
式中：S’——出口段地下轮廓垂直长度；
ho’——出口段水头损失。
表5-6 渗流计算成果表
许比降[J]=0.2，不能满足渗流稳定要求，需增加截渗墙。
经计算，当截渗墙深入基础深度为1.0m时，单宽流量为0.000078m³/s·m，下游坡出口渗流比降为0.18，小于基础允许比降，满足要求。