考虑面板厚度的面板堆石坝渗流数值分析
龙马面板堆石坝渗漏水下检查及处理效果分析
龙马面板堆石坝渗漏水下检查及处理效果分析龙马面板堆石坝是水利工程中常用的一种大型水利水电工程，堆石坝是以石块为主要建筑材料，通过简单的堆砌构筑而成，主要用于水库、中小型水电站等工程。
水利工程中，堆石坝具有很好的防渗和耐水侵蚀的特性，但是在长期使用过程中还是会存在一定的渗漏问题。
本文将针对龙马面板堆石坝渗漏水下检查及处理效果进行分析。
一、堆石坝渗漏水下检查1. 渗漏水下检查方法（1）定期巡视：通过定期巡视，观察龙马面板堆石坝表面是否存在渗漏情况，主要通过目视观察和听声识别来检查渗漏点。
（2）地下水位监测：设置地下水位监测点，通过连续观测地下水位的变化情况，来判断龙马面板堆石坝底部是否存在渗漏问题。
（3）水质分析：定期对堆石坝下游水质进行分析，通过对水质的变化情况进行分析，来判断龙马面板堆石坝是否存在渗漏问题。
2. 渗漏水下检查工具（1）潜水装备：利用潜水装备对龙马面板堆石坝的底部进行潜水检查，观察底部情况，判断是否存在渗漏点。
（2）水下相机：通过使用水下相机进行龙马面板堆石坝的水下检查，据此判断是否存在渗漏问题。
（3）水下探测仪器：利用水下探测仪器对底部进行探测，为渗漏点的确定提供科学依据。
二、堆石坝渗漏水下处理效果分析1. 渗漏水下处理方法（1）堵漏技术：对于发现的龙马面板堆石坝渗漏点，采用注浆、灌浆等堵漏技术进行处理。
（2）补漏技术：在堆石坝表面发现裂缝等缺陷时，采用补漏技术进行处理，包括砌石和加固等措施。
（3）维修技术：对于龙马面板堆石坝的表面破损、龟裂等情况，采用维修技术进行处理，保证堆石坝的密封性。
2. 渗漏水下处理效果评估（1）堵漏效果评估：对采用堵漏技术进行处理的龙马面板堆石坝进行定期观测，评估堵漏效果是否明显。
（2）补漏效果评估：对采用补漏技术进行处理的龙马面板堆石坝进行定期检查，评估补漏效果是否良好。
（3）维修效果评估：通过对进行维修处理的龙马面板堆石坝进行定期检查，评估维修效果是否达到预期效果。
某混凝土面板堆石坝渗流稳定分析
参考 文献 【 １ ］叶 为 民． 汉十 高速公 路 弱膨 胀 土非 饱和 渗 透性 试验 研 究Ｕ ］ ．岩石 力学与 工程 学报 ，２ ０ ０ ９ ．
【 ２ 】Ｂ ＡＯ Ｃ Ｇ，ＧＯＮＧ Ｂ Ｗ ，Ｚ ＨＡ Ｎ Ｌ Ｔ．Ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ
式中 ：
基岩与土质防渗体分开 ，以防止接触 冲刷 ，并兼作灌浆盖板。
粘 土 心 墙 下 游 设 置 两 层 反 滤层 ，各 层 水 平 宽度 均 为
【 ——透水系数矩 阵 ；
｛ 功一 总水头向量 ；
２ ． Ｏ ｍ ，心墙 上游 也设 置 两层 反 滤 层 ，各 层 水平 宽 度均 为 ２ ． Ｏ ｍ。反 滤层 坡比与粘 土心墙 一致 ，均为 １ ：０ ． ２ ５ ， 大坝下游坝坡按每 １ ５ ｍ 高差设置一级 马道 ， 从坝顶至坝
５ ７ ３． ８８ Ｍ
＝６ ５ ４ ． ５ ０ Ｍ
Ｅ ＝６ ５ ２ ． Ｏ Ｏ Ｍ
Ｖ下一
Ｖ下＝
设 计洪 水位 （ （ Ｐ ＝ Ｏ ． ５ ％） ） ：
５ ７ ２． ３０ Ｍ
正常蓄水位 ：
死水位 ：
６ ５ ０ ． Ｏ Ｏ Ｍ
Ｖ下＝５ ６ ９ ． Ｏ Ｏ ｍ
Ｖ ５ ９ ９ ． ７ ３ Ｍ
作者简介 ：袁小林 ，天津济润石油海运服务有 限公司 。
３ ０ ４
ห้องสมุดไป่ตู้
中 国 水 运
第１ ５卷
（ 上接第 ３ ０ ２页 ）
ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｐ ｌ ａ ｔ ｅ ｏ ｕ ｔ ｌ ｆ ｏ ｗ ｄ ａ ｔ ａ Ｕ 】 ． ｓ ｏ ｉ ｌ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ，１ ９ ５ ６ ，３ １ ７ —
混凝土面板堆石坝渗压渗流观测分析
２ ６ ６ ７ ． ０ ｍ， 坝顶宽度５ ｍ， 防浪墙顶高程为２ ６ ６ ８ ． ２ ｍ， 上游坝坡１ ： １ ． ４ ， 下游坝坡 １ ： １ ． ４ 和１ ： １ ． ３ 。大坝结构依次为面板 、 垫层 、 过渡料 、 主堆石区和下游次堆石 区。 输 水 洞 承担 着 泄 洪 和 灌溉 任 务 ， 最 大 下 泄 流量 为 ７ １ ｍ Ｓ ／ Ｓ ， 灌溉 引水 设 计 流 量 为４ ． １ ５ ｍ 。 输 水 隧洞 为 圆形 有压 隧 洞 ， 进 口型式 为扁 嘴喇 叭 口， 洞 径为 ２ ． ５ ｍ， 洞 身长 １ ８ １ ｍ， 衬砌 形 式 为钢 筋 砼整 体 式 ， 检 修 闸 门进 口控制 设 备 为平 板 定 轮 闸 门 卷扬 式 启 闭 机 ， 出 口工 作 闸 为直 径 ２ ｍ的锥 形 闸 门 ， 采用 螺 杆 式 启 闭 机 ，
出 口为 消能 箱 消能 。 发 电支 洞长 ４ ８ ｍ， 洞径１ ． ２ ｍ， 为 坝后 式 电站 ， 装 机 容量 为
影 响 大坝 渗 流量 的 因 素有 ： 降雨量、 库水位 、 时效 及 温 度 等 ， 一般 温 度 的 影 响较 小 ， 可 不 考虑 。 通 常 ， 大 坝 渗 漏受 降 雨 的影 响较 大 ， 实 际运 行 中 也 显
库 为不 完 全年 调 节 。
经过 工程 建 设期 和 多年 的运 行 期 的观 测 和监 测积 累 了一 些 渗 压 ， 渗 流 的 数据 ， 为 全 面 了解 渗压 ， 渗 流现 状 ， 并 预测 未 来 大坝 渗漏 量 的 变化 ， 整 理 后 选 用较 有代 表性 蓄 水 较典 型 时段 的资 料进 行 计算 分 析 。选 用 原则 是 ： １ 、 能 反 映 大坝 总 体丁 作状 况 ； ２ 、 对应 的库 水位 持续 时 间较 长 ； ３ 、 最高 、 最 低 和正 常 蓄 水 位； ４ 、 尽可 能 排除 降雨 、 洪水 和 外界 影 响 。 ２ ． ３ 渗 压 观测 计 算 大 坝渗 压计 算 ， 根 据 钢 弦式 渗压 计结 构及 工 作原 理 ｕ ＝ Ｋ （ Ｆ ０ ２ ＋ Ｆ ｉ ２ ） ， Ｈ ＝ ｈ Ｏ ＋ ｈ ｉ 。运 用 Ｘ Ｐ 一 ３ 型 弦 式 频率 计 的测 出 １ — １ ０ 号 渗 压 计 的 频 率 计 算 出渗 透 水 压 力。 Ｕ 一 渗透 水 压 力 ， Ｋ一 标定常数， Ｆ 一 初始频率 ， Ｆ 一 每次 观 测 频 ， ｈ ０ 一 埋 设 高
面板堆石坝渗流二维有限元分析
面板堆石坝渗流二维有限元分析摘要：本文采用autobank软件，对某电站的面板堆石坝的渗流场进行二维有限元数值计算，分析大坝渗流场分布规律，确定各工况下坝体内浸润线，分析面板、堆石体及基础的渗透坡降，并计算相应典型剖面的单宽渗流量。
关键词：面板堆石坝；autobank；渗流场；渗透坡降abstract: in this paper autobank software, a power of the rockfill dam seepage field of 2 d finite element numerical calculation, analysis the dam seepage field distribution rule, determine the conditions in the dam infiltrating line, analysis of the panel, stone body and basic seepage slope, and calculating the corresponding profile of the typical single wide seepage flow.keywords: face rockfill dam; autobank; seepage field; seepage slope中图分类号： tv641.4 文献标识码：a文章编号：1引言大多数岩土工程中发生的事故和地质灾害都与土中水有关。
土中水的增加使非饱和土的基质吸力锐减；部分岩土软化，土的结构破坏；由于超静水压使土体的有效应力较小；当发生渗流时还可能由于渗透力的作用而增加许多不利因素。
渗流与水工建筑物的安全与正常工作有着密切的关系。
根据我国对241座大型水库曾发生的1000件工程安全问题的统计，其中31%是由渗流引起的。
因此，对大坝的渗流场进行分析是非常有必要和有意义的。
某面板堆石坝渗流监测与成果分析评价
某面板堆石坝渗流监测与成果分析评价某电站蓄水后，面板坝坝后出现渗水，通过对大坝坝基渗流、周边缝渗流、绕坝渗流及坝后流量的持续监测及对监测成果的分析评价，为判断渗流通道及渗漏产生原因、检验工程治理效果及开展下一步工程治理措施提供了依据。
标签：面板堆石坝；坝后渗漏；渗流监测；分析评价1、工程概况某水电站枢纽由混凝土面板堆石坝、右岸溢洪道、右岸导流洞、左岸引水隧洞、冲沙洞及左岸岸边主、副厂房等建筑物组成。
混凝土面板堆石坝坝顶高程742 m，趾板建基高程602m，最大坝高140m，坝顶轴线长450m，坝顶宽度为10m，上、下游坝坡均为1：1.4，在面板上游660m高程以下设粘土铺盖及盖重料，提高面板及趾板的防渗安全性。
面板下游侧依次设垫层料、过渡料和堆石料区，下游坝坡设1.0m厚干砌石护坡。
该电站水库蓄水后坝后出现渗水，库水位低于660m高程，渗水较少，不大于30 L/s；库水位达到723.8m高程，坝后量水堰渗水量约为1761 L/s；库水位回落至704m高程，坝后渗水量相应降至1277L/s。
此后采取了右岸帷幕补强灌浆、左岸帷幕灌浆消缺、坝前粘土抛填等一系列工程治理措施后，库水位在705m高程时，坝后渗水量降至586 L/s，蓄至正常蓄水位737m高程，坝后量水堰流量约为963 L/s。
2、渗流监测设计概况渗流对坝体和坝基稳定有重要影响，为了保证大坝安全和水库蓄水效益，该电站面板堆石坝渗流监测项目包括坝基渗流监测、周边缝渗流监测、绕坝渗流监测和坝后渗流量监测。
在大坝坝基布置了10支渗压计进行坝基渗流监测，通过监测堆石体与坝基接触部位渗透压力，掌握坝基渗流情况。
在左右岸及河床部位周边缝止水下部布置10支渗压计进行周边缝渗流监测，渗压计与三向测缝计对应布置，通过综合分析周边缝的开合状态与止水下部渗透压力的变化情况了解周边缝的工作状态。
在左右岸灌浆廊道端头、左右岸坝肩及岸坡沿流线大致走向共布置8个水位孔，监测绕坝渗流的变化情况。
龙马面板堆石坝渗漏水下检查及处理效果分析
龙马面板堆石坝渗漏水下检查及处理效果分析龙马面板堆石坝是一种新型的水利工程形式，其采用了现代化的技术和材料，具有单体体积小、积水式稳定、建造周期短等优点。
然而，在实际工程使用中，面板堆石坝也会存在一定的渗漏问题，这对于工程的安全性和可靠性都造成了一定的影响。
因此，对于面板堆石坝渗漏问题的检查和处理成为了一个重要的研究方向。
一、堆石坝渗漏问题的检查方法1. 渗漏水源定位方法在面板堆石坝渗漏问题的检查中，首先需要确定渗漏水源的位置，以便对其进行处理。
目前，常用的定位方法主要有以下几种：（1）水质分析法：通过对渗出水进行成分和性质的分析，了解其化学组成和来源，从而推断出渗漏水源的位置。
例如，在矿产区内，地下水可能含有大量的钠、铁、钼等金属元素，这些元素可以通过水质分析法被检测出来，从而定位渗漏水源。
（2）地下水位测量法：通过测量不同深度的地下水位，分析渗透水的运动方向和速度，从而推断出渗漏水源的位置。
（3）负压法：在地面上制造负压，通过检测地下水位的变化，确定渗漏水源的位置。
（1）传统的人工取样和实验室化验方法。
（2）现场快速检测方法，如pH值检测、电导率检测等。
（3）自动在线检测方法，可安装在线水质检测设备，通过互联网实时监测水质变化并及时处理。
1. 渗漏防治工程方案设计面板堆石坝的渗漏问题主要通过以下几个方面进行处理：（1）设置渗漏隔离层：在堆石坝底部设置一定厚度的防渗隔离层，以隔离渗漏的水流。
（2）堆石坝表面覆盖：在堆石坝表面布设覆盖材料，以降低墙体渗漏。
（3）边坡保护：在坝体边缘设置护坡，以防止沿边渗漏。
2. 渗漏处理材料的选择针对不同类型的渗漏问题，可选择不同的渗漏处理材料，如粘土漆、水泥胶浆等。
其中，粘土漆是一种常用的防渗材料，具有施工简便、防止渗口扩大等优点。
在进行渗漏处理工程时，需要制定科学的施工方案，包括施工方式、施工时间、施工标准等。
其中，施工标准是最为关键的因素之一，必须严格按照相关标准和要求进行，确保防渗效果。
龙马面板堆石坝渗漏水下检查及处理效果分析
龙马面板堆石坝渗漏水下检查及处理效果分析龙马面板堆石坝是一种新型的堆石坝体型结构，它的特点是由一面或多面高翼板(或面板)和下方大体积的堆石体(或拱体)组成，具有节约材料、美化环境等优点。
但在实际运行中，由于堆石坝存在渗漏问题，可能会对周边环境和坝体的稳定性产生影响。
本文将以龙马面板堆石坝为例，探讨其渗漏问题的检查及处理效果分析。
1. 渗漏问题的检查龙马面板堆石坝是一种新型的堆石坝型式，其施工和运行管理相对较为复杂，需要进行周期性的巡视检查和定期的维修养护。
在检查过程中，主要要关注坝体表面、渗漏孔、排水系统等几个方面。
1.1 坝体表面的检查坝体表面的状况能够反映出坝体的整体稳定性和耐水性。
检查时可通过肉眼观察和触摸来判断坝体表面是否出现龟裂、坍塌、渗透变形等问题。
渗漏孔是实际生产中常见的问题，容易导致坝体渗透，甚至引起坍塌。
固定渗漏孔位置，定期对渗漏孔进行检查和维修是必要的。
在检查过程中应该注意渗漏孔的位置、数量和大小，同时注意渗漏孔周围是否存在局部承载力下降的情况。
1.3 排水系统的检查排水系统对于龙马面板堆石坝的运行管理至关重要。
通过排水系统，可以及时清除坝体内部积水和降低地下水位。
在检查过程中，需要注意排水系统的清洗、疏通、泄水效率是否合理等问题。
根据检查情况，针对不同的渗漏问题，需要采取不同的处理方式。
总体来讲，处理时要注意两个方面：一是处理的方案要科学合理，能够解决渗漏问题的根本原因；二是处理的过程中，要注意安全防护措施，确保完成任务的安全可靠性。
2.1 渗漏孔的处理对于渗漏孔，可以采取填堵法、灌浆法、悬挂式渗漏管道等多种方式进行处理。
需要根据渗漏孔的位置、大小等具体情况进行选择。
对于手术性较强的渗漏孔，在施工过程中要注意安全防护，防止因处理过程中的意外事故导致人员伤亡和经济损失。
对于出现龟裂、坍塌、渗透变形等问题的坝体表面，可采取刷涂、修补、注浆等多种方式进行处理。
坝体表面的处理不仅要考虑处理效果，同时也要考虑对环境的影响。
龙马面板堆石坝渗漏水下检查及处理效果分析
龙马面板堆石坝渗漏水下检查及处理效果分析一、面板堆石坝的渗漏原因1.土质不良：如果土体松散或水分过多，就很容易引起渗漏现象。
2.基础不牢：面板堆石坝如果没有牢固的基础，也很容易导致渗漏现象。
3.接缝不紧密：如果面板堆石坝接缝不紧密，就容易出现渗漏现象。
二、水下检查方法1.人工检查：采用人工检查的方法，对面板堆石坝进行渗漏水下检查。
将人员通过潜水的方式进入水下检查，通过观察、打照相等方法，确定面板堆石坝的渗漏情况。
这种方法适用于较小的水位高度和面板堆石坝渗漏程度较轻的情况。
2.声学波检测：利用声学波在水中的传播特性，通过声音来检测面板堆石坝是否有渗漏现象。
这种水下检测方法可以检测到渗漏的位置和程度，但需要专业设备和操作人员，并且检测费用较高。
三、渗漏处理方案1.堵漏处理：堵漏处理是目前最常规的渗漏处理方法，采用注浆、钢筋混凝土灌浆等方式对漏点进行修复，确保面板堆石坝不会出现渗漏现象。
2.有效排水：根据面板堆石坝的实际情况，采用有效排水技术来缓解渗漏现象。
通过设置排水沟、加大排水孔等方式，降低水位，减少水压，避免渗漏现象的发生。
3.改善土质：面板堆石坝出现渗漏现象也与土质有关。
在进行修复的同时，可以采用改善土质的措施，如加固土基础、增加土的密实度等方法，有效改善面板堆石坝土质状况，避免渗漏现象的发生。
四、渗漏处理效果分析经过水下检查和渗漏处理后，面板堆石坝的渗漏问题得到了有效解决，工程质量和生态环境得到了保障。
渗漏处理效果显著，面板堆石坝的使用寿命得到了延长。
然而，在实际操作中，需要根据面板堆石坝的实际情况和渗漏程度，采取不同的处理方案，以达到最好的效果。
综上所述，面板堆石坝渗漏水下检查和处理是保障工程质量和生态环境的重要措施，需要严谨的检测和科学的处理方案来达到最好的效果。
在未来的工程建设中，我们必须注重水利工程的质量和安全性，加强技术研究和创新，推动水利建设的持续发展和进步。
混凝土面板裂缝渗流计算与分析
第29卷第6期2008年12月华 北 水 利 水 电 学 院 学 报Journa l of Nort h China Institut e of W ate r Conservancy and Hydroe l ec tric Powe rVol .29No 16Dec .2008收稿日期65作者简介苏玉杰(—),男,河南开封人,工程师,硕士,主要从事水库大坝渗流安全分析方面的研究文章编号:1002-5634(2008)06-0039-03混凝土面板裂缝渗流计算与分析苏玉杰1,赵慧珍2,徐家海1(1.浙江省水利河口研究院,浙江杭州310020;2.华北水利水电学院,河南郑州450011)摘 要:混凝土面板堆石坝的防渗面板容易产生裂缝,裂缝的渗流状态与形式对坝体安全有着直接的影响.采用岩体裂缝渗流的理论计算方法,结合工程实例对防渗面板裂缝内部的渗流状况及形态进行分析,确定了防渗面板裂缝的渗流状态,为其防渗处理及加固提供了依据.关键词:防渗面板;裂缝;渗流计算中图分类号:T V22314 文献标识码:A 混凝土面板作为堆石坝的防渗体,其防渗能力是影响大坝渗流安全的主要因素.由于受大坝变形及环境因素的影响,防渗面板容易产生结构裂缝,从而影响大坝整体的防渗性能.对于面板裂缝,目前一般采用现场检测的方法,检测内容仅局限于裂缝宽度、长度及深度.由于裂缝填充物质、裂缝裂隙分布等因素的影响,裂缝内部的渗流状态、渗流形式较为复杂,笔者采用岩体裂缝渗流的理论计算方法,结合工程实例对裂缝的渗流状态进行了初步的分析与研究.1 裂缝渗流的理论计算方法1.1 裂缝的水力特性裂缝中的水流运动问题属于水力学问题,可直接引用二平行板间水流的基本公式.对于缝壁光滑的裂缝,当层流时单位宽度上的缝际流量为q =dv b =gb 3J12v(1)式中:v b 为缝中平均水流速度;b 为裂缝张开度;J 为缝中水流的水力坡度;g 为重力加速度;v =μ/ρ,为运动粘滞系数.若裂缝不是均匀的张开度,可按下式取裂缝张开度的平均值b3=∫bm ax b m inb 3f (b )d b(2)式中f (b )为裂缝张开度的分布函数.对水力光滑缝中的层流,沿程的摩阻系数为λb =24vbv b=24Re , Re =bv bv(3)对于有一定粗糙度的裂缝,需考虑水流穿经凸起物排列间隙的曲折迂回流动,根据路易斯(Louis )实验成果,对于粗糙缝的计算公式为:层流 λb =24Re 1+8.8Δ2b 1.5(4) q =b 3J g 12v 1+8.8Δ2b 1.5-1(5)紊流 1λb=-22lgΔ1.9×2b (6)q =4b1.5J g lg1.9×2b Δ(7)1.2 判定防渗面板裂缝中的达西流一般来说,裂缝的粗糙率越大,宽度越小,水力比降也不大时,其流动在很大范围内符合达西定律.根据罗米日(Ρомизе)在平行玻璃面板粘石英砂的试验,缝宽限制在0.5c m 以下,绝对糙率Δ为0.2c m ,仍属达西流.1.3 裂缝渗透系数在计算中分2种情况对裂缝渗流进行计算.1.无充填情况.由式(6)和(8)可知裂缝中的渗透系数为: 层流 K =gb212v 1+8.8Δ2b1.5-1(8):2008-0-2:1979. 紊流 k=4g lg1.9Δ/2b b(9)2.有充填情况.实际工程中,在渗透压力与水流的作用下,水中的细颗粒逐渐地填到裂缝里面,使得裂缝中的渗透系数逐渐变小,因此,裂缝中的渗透系数有可能比上述公式得出的数值小.根据无粘性土的渗透特性可知,裂缝充填后的渗透系数可表示为k=234n3d220(10)式中:n为充填物的孔隙率;d20为土的等效粒径,c m.2 工程实例某水库大坝为钢筋混凝土面板干砌块石坝,最大坝高42.5m,坝顶长175m,坝顶宽5.5m,坝体防渗体采用钢筋混凝土防渗面板.工程于1981年开始蓄水,当时以上游0.7m厚的混凝土垫层作为临时防渗体,工程运行至1983年4月,大坝补浇钢筋混凝土防渗面板.面板厚度0.5m,抗压强度平均为41.9MPa,混凝土抗渗标号W8.水库运行至1989年后,大坝因产生不均匀沉降,面板出现4条垂直裂缝,2001年对上游钢筋混凝土防渗面板裂缝表面也进行了处理,将裂缝凿成“V”形,缝内灌嵌SR止水填料,目前裂缝补强材料已破损开裂.2.1 渗漏量分析渗流观测点设置在下游坝脚,以混凝土截水墙引入集水井中,采用三角堰测量渗流量.渗漏量观测装置所观测到的渗流量主要有以下两方面的来源:①通过面板的渗漏(包括面板裂缝、周边缝和垂直裂缝的渗漏);②绕趾板下基岩的渗漏.由于趾板混凝土基础在基岩中具有一定的嵌入深度,且坝基基岩本身的透水性较小,运行过程中,通过趾板的渗漏量基本上是稳定的,计算结果为0146L/s.在1982年以前,大坝未浇筑钢筋混凝土面板,仅利用混凝土主垫层进行防渗,依据实测渗漏量资料,对混凝土主垫层综合渗透系数进行反演计算,得出混凝土垫层渗透系数为1155×10-4c m/s. 1983年大坝补做钢筋混凝土防渗面板,防渗性能良好,水位为196176m,根据实测大坝渗漏量,可计算在面板完好时的综合渗透系数,从而计算出通过面板的渗漏量,计算结果见表1.反演所得到的在面板完好时2种防渗材料的综合渗透系数,计算通过面板裂缝的渗漏量,根据实测资料,6年库水位在33时,实测大坝的渗漏量达到了L,由此计算通过面板裂缝的渗漏量约为3L表1 面板及垫层综合渗透系数反演计算结果工况实测渗漏量/(L s-1)面板综合渗透系数/(cm s-1)通过面板渗漏量/(L s-1)未浇钢筋混凝土面板12710—125.47面板运行初期1.50.90×10-61.022.2 裂缝渗流分析根据现场检测,面板裂缝宽为0.2～0.4cm,通过面板裂缝的最大水力比降平均约为5.8,裂缝渗流属达西流.理论计算通过裂缝渗漏量,分别假定裂缝有、无填充物质,计算结果与实测渗漏量进行对比,分析裂缝渗流状况.1.无填充物情况.假定裂缝糙率分别为0.05, 660.10,0.15cm,对通过裂缝的渗漏量进行计算,计算成果见表2.表2 无充填裂缝在不同裂缝糙率情况下渗流计算成果裂缝糙率/c m渗透系数/(cm s-1)雷诺数渗流量/(L s-1)0.055.05E+024.251568.110.103.83E+023.221188.460.152.92E+022.45904.790.059.31E+011.32E+03288.920.107.25E+017.79E+02224.870.156.04E+014.94E+02187.40 2.有填充物情况.对于不均匀的砂砾料,其孔隙率n=0.2～0.3,假定填入裂缝中的细颗粒比较均匀,其孔隙率取n=0.4～0.5,分别选取充填物等效粒径d20分别为0.01,0.02,0.03,0.04,0.05,0.07, 0.10c m的情况下,计算裂缝充填物的渗透系数,并最终计算通过裂缝的渗漏量,计算成果见表3和表4.2.3 计算成果分析假定裂缝无充填物质的情况下,计算得到的渗漏量与实测渗漏量相差一个数量级以上,与实际渗流状况不相符.假定裂缝内部有充填物情况下,经不同充填物质类型试算,当选用充填物无粘性土孔隙率为,无粘性土等效粒径=时,与实测得到的渗漏量较接近,通过裂缝渗流的状态为裂缝存在充填物质,通过裂缝的综合渗透系数为04 华 北 水 利 水 电 学 院 学 报 2008年12月20019.8m8.7/s7./s.0.4d200.04c m2.4c m/s.表3 充填物在不同孔隙率、等效粒径情况下裂缝渗透系数cm /sn d 20/c m0.010.020.030.040.050.070.100120118E -02714E -02117E -01219E -01416E -01910E -01118E -000.306.2E -022.5E -015.6E -019.9E -011.6E +003.0E +006.2E +000.401.5E -015.9E -011.3E +002.4E +003.7E +007.2E +001.5E +010.452.1E -018.4E -011.9E +003.4E +005.2E +001.0E +012.1E +010.502.9E -011.2E +002.6E +004.6E +007.2E +001.4E +012.9E +01表4 充填物在不同孔隙率、等效粒径情况下裂缝渗漏量L /s nd 20/cm 0.010.020.030.040.050.070.10012001060123015101911143218051710.300.190.77 1.73 3.084.829.4419.260.400.46 1.83 4.117.3111.4222.3845.660.450.65 2.60 5.8510.4016.2531.8665.020.500.893.578.0314.2722.3043.7089.193 结 语通过面板裂缝特征及渗流形态的分析,运用岩体裂隙渗流的有关计算方法,结合工程实例的大坝渗漏量观测资料,对裂缝的渗流状况及渗流形式进行分析与计算,最终确定了防渗面板裂缝的渗流状态,这对面板裂缝采用的防渗处理方法及加固措施提供了重要的依据.参 考 文 献[1]毛昶熙.渗流计算分析与控制[M ].北京:中国水利水电出版社,2003:48-56.[2]刘杰.土石坝渗流控制理论基础及工程经验教训[M ].北京:中国水利水电出版社,2006:15-24.[3]张嘎,张建民,洪镝.面板堆石坝面板出现裂缝情况下的渗流分析[J ].水利学报,2005,36(4):420-425.[4]王瑞骏,吕海东,李炎隆.裂缝密集型面板渗流的等效准连续介质模型[J ].西北农林科技大学学报(自然科学版),2006,36(12):209-214.[5]刘红岩,王新生,秦四清,等.岩石边坡裂隙渗流的流形元模拟[J ].工程地质学报,2008,16(1):53-58.[6]郁伯铭,徐鹏,陈俊.裂缝网络多孔介质渗流特性研究[J ].西安石油大学学报,2002,22(2):21-25.[7]许国安,武桂生.混凝土防渗墙出现裂缝的渗流分析研究[J ].水力发电,1993,11:31-35.Ana lysis an d Ca lcula t ion on C ra ck ′s Seep of C oncre te Fa ce Sla bS U Yu 2jie 1,ZH AO Hui 2zhen 2,X U Jia 2ha i1(1.Z hejiang Institute of Hydraulics &Estua ry,Hangzhou 310020,China;2.North China Institute of Wa ter Cons e rvancy and Hydroelectri c Po we r,Zheng zh ou 450011,Chi na)Ab stra ct:The seepage contr olling face slab of concrete 2faced rockfill dam is ea sy t o eme rge cracks .T he seep ′s configura tion and f orm of c racks has the direct effect t o t he dam safe ty .M aking use of the m ethod and theory of crack seep in rock,the seep ′s configura ti on and for m of c racks in concrete face slab is analyzed combining with the exa mp l e ,the conditi ons of the s eep of c racks on conc re t e face slab a re de ter m ined .Key wor ds:concrete face sl ab;c racks ;seep calculati on14第29卷第6期苏玉杰等: 混凝土面板裂缝渗流计算与分析 。
三板溪面板堆石坝渗流监测资料分析
� 2 007 年 7 月 2 6 日 库区 普 降暴 雨 一 日 之内 库 � � 水 位迅速上 涨约 5 升至 4 � � � 7 0 (正常蓄水位 4 75 )
� � � 渗漏量突然增大至 2 55.4 2 L / 渗流出现异常 2 007 年
� � 8 月库 水位 再次蓄 高时 渗漏量 进一 步增大 至 9 月 � � � � 2 6 日 总渗漏量达到 303.10 L / 此 后 渗漏 量随 库水 � � 位 回落而减 小 渗 漏量变化 过程 见图 2
图 � 三板 溪 面 板堆 石 坝 �主 坝� 典 型断 面 图
� 库 水 位 快速 上 涨 过程 中
185.50 坝顶 高程 4 82 .50 坝 顶长 4 2 3.7 5 大坝 � � 近 一年 2 007 年 6 月 1 日前 总渗 漏量 基本 在 3 0 L /
上 下游 坝坡 均为 1: 1.4 河谷 基本 呈 "V "字型 主 坝 � � 以 下 2 007 年 6 月 5 开始 再次 蓄高 渗漏量 随库 水 尺寸及 特征 水位详 见图 和图 主 堆石 体填 筑总 1 3 � � 位 升 高 而增 大 截 至 2 007 年 7 月 2 5 日 总 渗 漏 量
工 程为 Ⅰ等 大 (1)
型 水库 总 库容 4 0.9 4 亿 正 常蓄 水 位 4 7 5.00 � 水 库于 2 006 年 1 月 7 日下 闸 蓄水 至 2 006 年 电站总 装机容 量 1000� 主 坝为混凝土 面板堆石 MW � � � � 6 月 7 日 库 水 位 由 32 9 升至 4 29 此后 因库 坝 是目前 国内已建 成的最 高面板堆 石坝 最 大坝高 � � 区 移民 搬迁 进度 滞后 库 水 位在 4 33 左右 运行 了
某面板堆石坝渗流量突增原因分析及治理
4 治理后各项监测数据
4 . 1 量水堰
图7 自然电场法成果图 Fig. 7 Result by self-potential method
20080321 20090930 20110401 20120930 20140401 20151001 20170401 2018100120200401
图 1 治理前量水堰库水位关系 Fig. 1 Relation between the weir level and reservoir level be fore treatment
By LIU Jian: Causes of leakage increase at a face slab rockfill dam and its treatment
的 。 同 时 也 说 明 渗 漏 流 速 较 小 ，非 管 涌 渗 漏 的 表 现,主要异常区至量水堰距离约315 m，估算流速约 0.001 4 m/s ，流速较小。
表 1 处理前后渗流量变化情况 Table 1 Leakage amount before and after treatment
时间
量 水 堰 出 流 时 库 水 位 /m
初 始 测 值 /(U s)
治理前
615.44
36.69
治理后
627.16
29.41
在 不 考 虑 降 雨 因 素 影 响 下 ，量 水 堰 最 大 渗 流 量 测值见表2。
某水库混凝土面板堆石坝渗流观测资料分析
综 合 来 看 ， 由于 有 部 分 坝 体 外 的地 表 径 流 进 入 大 坝 ，而 且 大 坝 内 部 还 有 部 分 泉 眼 出 水 ， 从 量 水 堰 量 测 流 量 的 分 析 可 以 看 出 ， 以 及 结 合 天 气 和 水 位 的 变 化 ， 量 水 堰 量 测 的 流 量 偶 有 波 动 ，是 由 降 雨 所 引 起 。
２ 坝体 渗 流 量 监 测 ．
在下游坝坡脚安 装一个直角 三角形量 水堰，堰板采用 １ × １ × ｍ ｍ
０ ０１ 锈 钢 板 制 作 。 ． ｍ不 渗 流 量 计 算 公 式 ：Ｑ ． ，式 中 Ｑ为 渗 流 量 ， 单 位 为 ｎ ／Ｓ； ＝ｉ ４Ｈ ｌ Ｈ 为堰 上 水 头 ， 单 位 为 ｍ 。 水 库 水 位 及 量 水 堰 量 测 的渗 流 量 随 时 间 变 化 情 况 见 图 ２，大 坝 渗 流
【 摘 要 】 对某混凝 土面板 堆石坝渗流监测资料进行 了分析评 价 ，同时针对观测过程提 出了若干建议 。 渗流 观测 【 关键词 】 面板堆石坝
【 ｂｔ ｃ 】 ｎ ｈｓ ａｅ，ｈ ｅａｅ ｂｅ ａ ｏ ａ ａ ｅ ａ ｎ ｒ ｅ ｆ ｅ ｃ — ｌ ａ ａ ｚｄａｄｅａ ａ ｄ ａ ｄ ｏ ｇｅ ｉ ｓ ｒ ｍ ｄ Ａ ｓ ａｔ Ｉ ｔｉ ｐ ｒｔｅ ｅｐ ｇ ｏ ｓ ｖｔ ｎ ｔ ｏ ｒ ｉ ｃ ｃｅ —ａ ｄｒ ｋ ｆ ｍ ｉａ ｌ ｅ ｌ ｔ 。 ｍｅ ｕｇ ｓｏ ｅ ａｅ ｒ ｐ ｓ ｒ ｉ ｄ ａ ｆ ｃ ｔｎ ｏ ｔ ｃ ｏ ｉ ｄ ｓｎ ｙ ｌ ｎ ｖｕ ｅ ｎ ｓ ｓ ｔｎａ
量 统 计 表 见 表 ｉ。
穗 卷 万 囊蕞 蕊簟 壤 雨 嘲 臻 虹８ 羹 ｆｌ ｆｔ ｌ ｔＯ 暑
覆盖层上面板堆石坝坝区渗流场特性及分析模型研究的开题报告
覆盖层上面板堆石坝坝区渗流场特性及分析模型研究的开题报告一、研究背景及意义随着工程建设的不断发展，同样也伴随着一些水利工程的建设，其中包括石坝建设。
面板堆石坝因其具备自重轻、渗透性小、施工方便等特点，成为石坝工程的一种重要形式。
然而，在面板堆石坝的设计和施工过程中，由于其结构的复杂性以及地质条件的不同，面板堆石坝坝区的渗流场特性存在较大的差异，因此需要进行相应的研究和探讨。
通过研究面板堆石坝坝区的渗流场特性，可以为石坝坝面稳定性、渗透稳定性等方面的分析提供参考依据，同时也对于工程的设计和建设提供重要的参考价值。
二、研究内容及方法本研究将针对面板堆石坝坝区渗流场特性及分析模型进行研究，具体内容和方法如下：1. 分析面板堆石坝结构及其渗流场特性：通过研究面板堆石坝的结构形式和组成要素，分析面板堆石坝坝区的渗流场特性。
2. 建立面板堆石坝坝区的渗流模型：基于现有的渗流模型和实际工程情况，建立面板堆石坝坝区的渗流模型，通过对渗透系数、水头分布等参数进行计算和分析。
3. 验证分析模型的精度：采用有限元、边界元、有限差等数值方法，对面板堆石坝坝区渗流场特性进行了数值模拟，通过实验验证分析模型的精度和适用性。
4. 探讨影响面板堆石坝坝区渗流场特性的因素：通过分析影响面板堆石坝坝区渗流场特性的因素，如基础情况、坝身参数等，提供了一些理论和工程实践的参考依据。
三、预期成果及应用价值通过对面板堆石坝坝区渗流场特性及分析模型的研究，本研究旨在提供以下预期成果：1. 建立相应的模型和分析方法，可以为水利建设工程的设计、施工等提供重要的参考依据，提高工程施工质量和建设效率。
2. 研究在面板堆石坝坝区渗流场特性分析中的一些问题，并提出一些理论解释和分析方法，为工程实践提供参考。
3. 建立一套系统的分析模型和评估体系，为相关领域的学者和工程技术人员提供一些有益的借鉴和启示。
总之，本研究对于提高水利建设工程的设计和实施水平，推动相关领域的学术发展和工程进步，具有重要的现实意义和应用价值。
面板堆石坝坝体渗流监测资料分析
３ ９ ｍ ． 到达设计正常蓄水位。 大坝开始蓄水到最 高水 其 集发电 、 灌溉 为一体 ， 电机容量 为 １ ５ ０ Ｍ Ｗ， 坝体高 度为 １ ０ ９ ｍ． 坝基 高蓄水位高程为 ６ ９个月两个汛期 ． ２ ０ ０ ７年 ６月首台机投入运行 的高度 为 ３ ２ ２米 ， 坝体 顶部 长度 ３ ３ ３ 米． 坝顶 高度为 ４ ３ １ 米． 宽 度为 位历 时 １
坝具备适应能力强 、 不受地形限制的优 势 乙水 电站大坝建设 中． 为了 板堆石坝工作性能影 响不大 减 少因为不 良土质产生 的坝体 扰动 、 减少开挖造 成的土质一边 ． 采用 １ ． ２乙水电站坝体渗流监测
了折线形坝形 ． 坝体高度为 ｌ ５ ５ 米， 为我国有数 的超高坝体结构 ． 虽然 拦河坝最大坝高 １ ３ ５ ｍ． 坝顶长度为 ３ １ ５ ． ０ ｍ． 坝顶高程 ６ ４ ３ ． ０ ｍ 水 经历了该 地区百年难得一 遇的强降雨考验 ． 坝 体运行一切正 常 ． 并没 库正常蓄水位 ６ ３ ９ ｍ． 库容 ５ ． ９ ８ ６ Ｘ１ ０ ８ ｍ ３ 大坝监测最大断面为坝纵 Ｏ ＋ 有 发生太大 的影响 由此 ． 我们可以分析出面板堆石坝坝体结构的渗 １ ６ ０ ． 在此断面坝基布置渗压计 ． 与下游量水堰共同形成坝体渗流监测
曩
蛳 耋
瑚
因． ２ ０ ０ ８ 年２ 月经有关专家实地考查综合论证 ． 大坝渗漏量较 大的原 因主要与面板施工缺 陷有 关 ． 随 即采取进一 步检查与处理措施 ． 增设 监测仪器 为今后进行资料对 比分析 从施工缺陷发 生部位对照监测资
建设造成威胁。本文结合两个混凝土面板堆石坝施工监测 实例 ， 分析 了坝体渗 流产 生的机理 、 规律以及水力坡度之 间的 关系， 并结合相关情况 对内 部流量 因素做 了详细的说明 ， 旨 在 为同行 工作提供参响 因素
龙马面板堆石坝渗漏水下检查及处理效果分析
龙马面板堆石坝渗漏水下检查及处理效果分析【摘要】龙马面板堆石坝是一种常见的水利工程结构，但在实际运行中常会出现渗漏水的问题，给工程安全造成一定影响。
本文针对龙马面板堆石坝渗漏水问题展开研究，通过调查现状和探讨水下检查方法，分析处理效果并提出改进建议。
实验结果显示，采用一定的处理措施能有效减轻渗漏水问题，但仍存在改进空间。
综合评估处理效果后，展望未来研究方向，希望能够进一步提高龙马面板堆石坝的抗渗漏能力，确保工程安全运行。
本研究旨在为类似工程提供参考和指导，促进水利工程结构的稳定和安全。
【关键词】龙马面板堆石坝、渗漏水、水下检查、处理效果、改进建议、实验结果、评估、研究成果、展望。
1. 引言1.1 背景介绍龙马面板堆石坝是一种常见的水利工程结构，广泛应用于水库、堰坝等工程中。
在长期运行过程中，龙马面板堆石坝会出现渗漏水的问题，这不仅影响了工程的稳定性和安全性，还会造成水资源的浪费和环境污染。
对龙马面板堆石坝渗漏水进行检查和处理是非常必要的。
目前，针对龙马面板堆石坝渗漏水问题的检查和处理方法主要有水下检查和修复技术。
水下检查技术可以通过潜水员或遥控机器人等手段，对龙马面板堆石坝进行全面的检查和评估，为后续的处理工作提供重要依据。
而修复技术则包括了填充堵漏、表面封闭、注浆加固等多种方法，可以有效解决龙马面板堆石坝渗漏水的问题。
本研究旨在通过对龙马面板堆石坝渗漏水处理效果的分析，总结出最优的处理方案，为相关工程实践提供参考。
随着水利工程建设的不断发展，对龙马面板堆石坝渗漏水问题的研究和解决将具有重要的意义和应用前景。
1.2 研究目的龙马面板堆石坝是一种常见的水利工程结构，在长期使用过程中，由于各种原因可能导致渗漏水现象的发生。
本研究旨在对龙马面板堆石坝渗漏水进行系统的调查和分析，探讨水下检查方法的有效性，评估不同处理方法的效果，并提出改进建议。
通过对龙马面板堆石坝渗漏水问题进行深入研究，旨在为解决该问题提供科学依据和技术支持，保障水利工程安全运行，提高水资源利用效率，促进经济可持续发展。
龙马面板堆石坝渗漏水下检查及处理效果分析
龙马面板堆石坝渗漏水下检查及处理效果分析龙马面板堆石坝是一种常见的水工结构，用于水库、江河、河道等水利工程中，具有防洪、供水等重要功能。
由于长期的水侵蚀和膨胀收缩等因素，龙马面板堆石坝存在着一定的渗漏问题。
本文将对龙马面板堆石坝渗漏水下的检查及处理效果进行分析，以期为工程实践提供参考。
龙马面板堆石坝渗漏水下的检查方法主要有以下几种：1. 监测点位法：在龙马面板堆石坝中设置一定数量和位置的监测点位，通过定期检测监测点位的水位、渗流量等参数来判断渗漏情况。
监测点位的设置应覆盖整个龙马面板堆石坝，以全面了解渗漏情况。
2. 视觉检查法：人工对龙马面板堆石坝进行视觉检查，主要观察堤体表面是否有水迹、湿润部位等。
还可以利用红外线摄影等先进技术进行检测，以提高检查效果。
3. 地质测控法：通过对龙马面板堆石坝周边地质情况的测控，包括孔隙水压、地下水位等参数的测量，来判断渗漏情况。
地质测控法能够全面了解龙马面板堆石坝周边地质力学性质，对渗漏的前期预警具有较高的准确性。
龙马面板堆石坝渗漏水下处理的效果主要取决于处理方法的选择和实施情况。
常见的处理方法包括：1. 堆石缝隙充填：对龙马面板堆石坝的缝隙进行充填处理，可以采用水泥浆、聚合物胶等材料进行填充，以减小渗流路径，阻止渗漏。
充填处理时应选择合适的时间和天气条件，确保充填材料的固化效果。
2. 隔离帷幕灌浆：在龙马面板堆石坝下游设置隔离帷幕，并进行灌浆处理，形成一道防渗屏障，阻止渗流的进一步发展。
隔离帷幕灌浆施工时应选择适当的施工技术，确保灌浆效果。
3. 增加防渗层：对已有的龙马面板堆石坝进行改造，增加防渗层，以提高抗渗性能。
防渗层的材料可以选择聚合物防水卷材、高分子膜等，施工时应严格按照规范要求进行，确保防渗效果。
在实际施工过程中，需要根据具体情况综合采用多种处理方法，并根据渗漏情况进行定期检查和调整。
理论上，以上处理方法都可以有效减小或阻止龙马面板堆石坝的渗漏问题，但实际效果还需要结合具体情况来评估。
龙马面板堆石坝渗漏水下检查及处理效果分析
龙马面板堆石坝渗漏水下检查及处理效果分析龙马面板堆石坝是近年来建造的一座重要水利工程，其用途主要是供给附近居民和农民们使用的灌溉水源和农业生产所需要的用水。
因为这个面板堆石坝建造的要求非常高，所以在设计和建设的过程中，非常注重对水坝工程的施工和监理工作。
但是，随着使用时间的增加和各种外部因素的干扰，这个龙马面板堆石坝也遭到了一些漏水等问题的困扰，而这些问题也引起了相关工程技术人员的高度关注。
一、渗漏水问题的发现由于此前对龙马面板堆石坝的各种检查和维护工作都十分到位，在工程初建的时候并没有发现这个龙马面板堆石坝存在漏水的情况。
然而，在使用了几年以后，相关工程技术人员开始发现这个龙马面板堆石坝渗漏水的问题日益严重。
经过一段时间的跟踪和观察，在一次大规模的水库蓄水时，工程技术人员发现到漏水问题已经达到了极为严重的状态，而且渗漏水源非常难以定位。
二、渗漏水的检查在发现了这个龙马面板堆石坝存在了渗漏水的问题之后，建设单位迅速采取了先进的工程技术手段对这个问题进行了检查。
首先，工程技术人员利用专业仪器对面板堆石坝的各个部分进行了全面的测量，目的是了解该工程的内部结构，然后再从整体的角度考虑如何定位漏水问题。
接下来，工程技术人员采用空间探测技术对龙马面板堆石坝进行了空间探测，以确定漏水的位置和路线。
三、问题的处理在确定了漏水的位置和路线之后，工程技术人员立即对这个问题进行了处理。
在处理的过程中，我们主要采用了加强分水带的措施，改变了分类边坡形式，并且采用了输水防渗技术，根据最新的系统分析和实践经验，我们对这个龙马面板堆石坝进行了全面的维修、加固和加强措施，以避免漏水问题发生。
四、效果分析经过我们的不懈努力和精细的处理工作，对龙马面板堆石坝渗漏水问题进行了全面的解决。
目前，龙马面板堆石坝的运行已经恢复正常，这个工程的整体运行效果已经明显优于之前的状态。
这次处理也提高了我们在水坝工程维护方面的专业水平，在今后的建设维护过程中也必将更加严格、科学和规范，为人们的生活和农业生产提供了更加优质的用水服务。
龙马面板堆石坝渗漏水下检查及处理效果分析
龙马面板堆石坝渗漏水下检查及处理效果分析
在龙马面板堆石坝工程中，渗漏水问题是常见且重要的现象，对于工程的正常运行和
安全性有着重要的影响。
进行渗漏水下的检查和处理效果分析是必要的。
针对龙马面板堆石坝的渗漏水下检查，可以采用以下几种方法：
1. 目测观察法：就是直接通过肉眼观察是否有渗漏水现象，主要关注石坝表面和周
边水域是否有水渍或水埋现象。
2. 测量法：通过专门的测量仪器对石坝表面进行测量，如水位计、温度计等，以判
断是否存在渗漏水现象。
3. 实时监测法：利用现代监测技术，如无线传感器技术、遥感技术等，对石坝进行
实时监测，以及时发现和处理渗漏水问题。
通过以上方法的检查，可以对渗漏水问题进行初步的判断和评估，从而为后续的处理
提供依据。
对于渗漏水问题的处理效果分析，可以从以下几个方面进行评估：
1. 处理方法的选择：根据渗漏水问题的具体情况，选择合适的治理方法，比如堵漏、加固、衬砌等，以及处理效果的持久性和可靠性。
2. 成本分析：对于不同的处理方法，评估其所需成本，包括材料、人工等，以及对
渗漏水问题的治理效果的投入与产出比，决定是否采用该方法。
3. 安全性分析：评估处理方法对于石坝结构安全性的影响，包括对石坝稳定性、强度、抗渗性等方面的影响，确保处理方法不会引发其他安全问题。
4. 环境影响评估：对于处理方法产生的环境变化，进行评估和分析，以及对周边水
域的影响，确保处理方法符合环保要求。
面板堆石坝变形与渗流安全指标
面板堆石坝变形与渗流安全指标郑志太，吴金荣(华电宁德电力开发有限公司，福建 宁德 352100)Safety Index on Deformation and Seepage of Qinshan CFRDZHENG Zhitai, WU Jinrong(Huadian Ningde Electric Power Development Co., Ltd., Ningde 352100)〔摘 要〕 混凝土面板堆石坝的坝体变形及由此引起的混凝土面板开裂、坝体渗漏和渗流破坏等问题，是直接影响到大坝安全的关键因素，长期以来，工程界对于混凝土面板坝的变形与渗流安全控制指标尚无统一的标准，依托福建芹山混凝土面板堆石坝的运行状况，开展了混凝土面板堆石坝变形与渗流安全指标体系研究，提出了以堆石体内外变形(尤其外部变形)和坝后渗漏量判断面板工作状态的方法。
〔关键词〕 混凝土面板；混凝土面板堆石坝；渗流；安全指标Abstract :Deformation of rockfill and the problems caused by it, such as cracking of concrete face slab, leakage and seepage damage, etc. are the major concerns on dam safety. For a long time, there are no well accepted standard for the safety index of dam deformation and seepage. Based on the operation of Qinshan CFRD, the studies on deformation and seepage safety index system of CFRD are conducted. The methods for assessing safety status of CFRD via rockfill deformation (especially the external deformation) and measured leakage are put forward.Key words :concrete face slab; CFRD; seepage; safety index 中图分类号:TM08 文献标识码:A 文章编号:1008-6226 (2020) 08-0061-05板开裂。
堆石坝渗流分析数值模拟
坝体计算分析渗流分析模型建立和参数取值坝顶的结构有所简化，防浪墙相对坝体的较小，为了避免由于划分单元格的缘故，而出现计算结果的不合理，将其简化，把坝顶高度提升到防浪墙相应高程。
这样的简化将不会对渗透计算造成影响。
上下游的护坡材料，由于渗透性很大，且厚度较小，也做简化处理。
对于坝基，上部为灰岩，下部为泥岩，属相对不透水层，为准确模拟坝址处实际渗流情况，将坝基分别向上下游延伸约45m，坝基深到400m高程处。
河床底高程418m，开挖到弱风化层高程为417m，修建大坝后，上下游需回填至原地面高程，为简化模型，回填部分在渗流模块中略去。
材料的渗透系数为渗流分析的关键性参数，参考相关文献获得个材料的渗透系数，材料参数取值表5-1。
在模型中材料定义时，由于基岩始终处于饱和状态，采用饱和渗透率即可。
其余四种材料渗透特性使用饱和非饱和材料模型，输入渗透函数，渗透函数末端为估计值。
对于材料渗透性的各向异性，规范建议计算渗流量时采用土层渗透系数的大值平均，计算水位降落时的水位线采用小值平均。
由于使用有限元软件计算方便，渗透系数的各向异性可以设置，能够准确计算。
对于坝壳料和过渡区考虑分层填筑的缘故，和各施工层面接触不良好的影响，结合经验取值0.2。
分析方式为稳态分析，包含以下三种工况：上游正常蓄水位对应的下游相应最低水位、上游设计洪水位对应的下游相应水位、上游校核洪水位对应的下游水位。
对于规范要求的库水位降落时的上游坝坡稳定最不利的情况，这是一个瞬态分析过程，由于掌握的用水资料不足同时时间紧迫，而没有计算这种情况。
有限元计算结果正常蓄水位稳定渗流分析，图5-1为总水头等势线分布图，从图中可以看出，浸润线在沥青混凝土心墙部位快速降落到相对较低水位，浸润线到下游坝壳平稳过渡，在坡脚较低高程岀溢。
经过沥青心墙后势能极大的减小，等势线整体分布合理，有限元计算结果与工程经验相吻合。
图5-2为孔隙水压力分布图。
图5-1 正常蓄水位总水头等势线分布图图5-2 正常水位孔隙水压力分布图对于其他两种工况设计洪水位和校核洪水位，也做了详细的渗流分析计算。
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理论研究
பைடு நூலகம்
考虑面板厚度的面板堆石坝渗流数值分析
柯 超 , 刘明洋 , 杜海文 , 鲁文兵 （三峡大学水利与环境学院 , 湖北 宜昌 443002）
摘 要：近年 , 在我国的大坝建设中 , 面板堆石坝发展很快。这些坝具有工程量小、安全性好、可简化导流、施工方便、工期短、造价低等优点 , 已受到坝工建设者的重视 , 其设计方法和施工技术日臻完善。目前，关于面板堆石坝的渗流特性方面的研究成果尚不多见。本文通过有限单元 法对面板堆石坝（算例）进行渗流数值分析，考虑当混凝土面板厚度不同情况下，面板堆石坝的渗流情况。通过分析比较结果 , 得出不同面板 厚度对大坝渗流的影响，从而为相关设计人员提供有效的参考。 关键词：面板堆石坝 ; 渗流 ; 有限单元法 ; 面板厚度 ; 参考 DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.218
定水头边界：当渗透区域的某一部分边界上的水头已知时，边界 条件为： H (x , y ) = ϕ(x , y )； 定流量边界：当渗透区域的某一部分边界上的法向流速已知时，
∂H 边界条件为： k = q(x , y )。 ∂n 渗流区域内的渗流能量泛函可表示为：
I(H ) =
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1016640jcnki371222t201706218万方数据250理论研究方案一二方案一单宽渗流量qqx103m3sm12929754324限元法通过不同厚度面板的工程算例比较各方案下的渗透水头和渗流量得出渗流变化规律证明不同厚度的面板对面板堆石坝设计的重要性提高对面板厚度设计重要性的认识为类似相关工程提供参考依据
0 引言
面板堆石坝具有工程量小、安全性好、可简化导流、施工方便、 工期短、造价低等优点 , 已受到坝工建设者的重视 , 其设计方法和施 工技术日臻完善。随着我国水电建设的进一步发展 , 此类坝体将成为 一种适用性强的经济坝型。但是 , 就以往的经验而言 , 面板堆石坝和 堆石坝的渗流问题一直是坝体安全的核心部分 , 在坝与水库失事事故 统计中约有四分之一是由于渗流问题引起的。因此 , 正确高效地进行 渗流分析和渗流控制措施的选取是面板堆石坝工程中的一项十分重要 的工作。 目前，张娟 [1] 建立了饱和—非饱和渗流模型，采用空间有限元离 散、隐式时间差分方法求解描述饱和—非饱和渗流场非线性抛物型方
由图 2 可以看出，增加气液比并没有显著提高采收率，这是因为 在注入流体中提高气体的比例过高，容易发生气窜。采收率随起泡剂 浓度提高而提高， 当注入浓度达到一定值后， 再提高注入浓度效果有限。
4 结论
本文改进了泡沫驱的数学模型，考虑了泡沫的生成、聚并与破灭， 阻力因子模型考虑了饱和度、渗透率、表活剂浓度、流速等多因素的 影响，数值模拟算例验证了数学模型的合理性。在泡沫的动态生成与 破灭的进一步准确描述，以及多参数阻力因子的表达式方面，还有待 进一步研究。 参考文献： [1] 周国华 , 宋新旺 , 王其伟等 . 泡沫复合驱在胜利油田的应用 [J]. 石油勘探与开发 ,2006,33(03):369-373. [2] 陈国 , 赵刚 , 廖广志 . 泡沫复合驱油三维多相多组份数学模型 [J]. 清华大学学报 ( 自然科学版 ),2002,42(12):1621-1623. [3] 赵刚 , 王本 , 陈国等 . 泡沫复合驱三维多相多组分数学模型的应 用 [J]. 大庆石油学院学报 ,2004,28(04):35. [4] 李和全 , 郎兆新 , 胡靖邦等 . 泡沫复合驱数学模型 [J]. 大庆石油 学院学报 ,1997,21(03):20-24. [5] 朱维耀 , 程杰成 , 吴军政 . 多元泡沫化学剂复合驱油数值模拟研 究 [J]. 石油学报 ,2006,27(03):65-69. 基金项目：国家科技重大专项（2017ZX05011003） 作者简介：曹伟东 （1983-） ， 男， 河北故城人， 博士研究生， 高级工程师， 主要从事油藏数值模拟方法研究。
∂ ∂H ∂ ∂H kx + ky = 0 ∂x ∂x ∂y ∂y 式中 H 为水头； k x ， k y 分别为 x、y 方向上的渗透系数。 此微分方程的定解条件（边界条件）为：
图 2 方案二水头等值线图 利用渗流场分析有限元的程序进行计算，通过不断修正水头值最 终得到满足计算精度的一系列节点，然后进行最终的网格划分，共有 132 个节点及 206 个单元。 2.3 计算结果分析 以上两种方案下 , 面板堆石坝渗流水头等值线图分别为图 1, 图 2。 表 1 各方案单宽渗流量计算结果表 方案 方案一单宽渗流量 Q（） Q（x10-3m-3(sm)） 一 129.297 二 54.324
图 2 气液比与泡沫剂浓度对采收率的影响
理论研究
限元法，通过不同厚度面板的工程算例，比较各方案下的渗透水头和 渗流量，得出渗流变化规律 , 证明不同厚度的面板对面板堆石坝设计 的重要性 , 提高对面板厚度设计重要性的认识 , 为类似相关工程提供 参考依据。
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1 渗流有限元概述
有限元法在渗流分析中 ，通过连续区域的离散化、插值函数的选 择可推导出矩阵方程 ，然后组合各单元的渗透矩阵集合 ，可形成整 个渗流区的总渗透矩阵方程。 对于无源汇和各向异性二维稳定渗流场， 其基本微分方程可表示为：
∫
Ω
2 2 ∂H ∂H dxdy − + ky k x ∂x ∂y
程，提出了计算电厂贮灰坝渗流的数值计算方法；黄显 [2] 通过有限元 数值模拟方法对其闸基进行渗流分析，考虑是否设置防渗墙的两种工 况，并进行计算对比，最后表明设置防渗墙后，防渗效果得到大大加 强；颜高峰 [3] 通过建立二维稳定渗流的有限元表达，对具有黏土斜墙 的某拦河坝进行了渗流分析；黄光明 [4] 针对碾压混凝土坝的渗流特性 , 深入探讨了碾压混凝土层面水力影响厚度、渗流系数的确定方法 , 推 导了相应的计算公式，并提出了碾压混凝土坝渗流数值分析的等效均 化方法；卢亚霞 [5] 通过有限单元法对不同位置和不同厚度防渗墙的土 石坝进行渗流计算 , 分析防渗墙位置及厚度对大坝渗流量及下游出逸 坡降的影响。 在以上研究的基础上，笔者想利用坝基防渗理论基础，并结合有