基于王家油房水库水利计算及坝坡稳定探析
大坝渗流稳定及坝坡稳定计算分析
沙洞、溢洪洞、引水洞等组成，枢纽平面布置图见图 1。 枢纽工程挡水建筑物为粘土心墙砂砾石坝，坝轴线按 直线布置；粘土心墙坝最大坝高 82.6 m，坝顶长度 570.31 m。坝体上游坝坡为1∶2.5，上游坝坡采用现浇 混凝土板护坡，下游坝坡采用混凝土网格梁填六棱 块，下游坡脚处设置排水棱体，顶宽 2.0 m；坝壳砂砾 料与排水棱体之间设两层反滤，反滤层厚0.5 m。
1 概况
楼庄子水库是头屯河上游山区控制性骨干工 程，工程的主要任务是灌溉、防洪和城市生活及工 业供水，是一座综合利用的水库枢纽工程。水库总 库容为 7 374 万 m3，正常蓄水位为 1 394.50 m，死水 位 1 353.30 m。工程由大坝、导流兼泄洪冲沙洞、溢 洪洞、引水洞等组成。大坝为粘土心墙坝，最大坝 高 82.6 m。
3 坝体计算
3.1 坝体渗流稳定计算 分别对设计工况及校核工况下挡水建筑物的
渗流稳定进行分析[4-5]，采用河海大学编制的《水工 结构分析系统》（AutoBANK6.10）计算；根据《碾压式 土石坝设计规范》（SL274-2001），计算坝体标准剖 面进行下列水位组合情况：
（1）正常蓄水位（1 394.50 m）与下游相应最低 水位（1 322.20 m）；
（2）设计洪水位（1 397.43 m）与下游相应最低
水位（1 322.82 m）； （3）校核洪水位（1 397.63 m）与下游相应最低
水位（1 323.76 m）。 根据试验坝壳料、心墙料、基岩渗透系数取为：
坝壳料 Ks=3.2×10-2 cm/s；心墙 Ks=2.3×10-6 cm/s；基岩 Ks=1×10-4 cm/s；帷幕灌浆 Ks=1×10-7 cm/s；混凝土防 渗墙 Ks=1×10-7 cm/s；砂砾石料的允许水力比降取 0.25。
某水库大坝渗流计算及稳定分析
某水库大坝渗流计算及稳定分析作者：彭成山梁荣慧来源：《城市建设理论研究》2012年第30期摘要：在病险水库除险加固工程中，经常需要对加固前的建筑物进行安全复核。
本文根据某水库的地勘资料，对其进行了渗流计算和坝坡稳定抗滑稳定计算，计算结果为水库大坝的加固提供合理的构筑建议和措施。
关键词：土石坝；渗流计算；稳定分析中图分类号：TV697 文献标识码：A 文章编号：1.工程概况某水库位于罗山县西南约55km处的灵山镇境内，属丘陵地区水库，位于淮河水系小黄河支沟上，控制流域面积3.3km2，总库容102.02万m3。
水库是一座以防洪、灌溉为主，结合水产养殖等综合利用的小（1）型水库。
大坝为粘土心墙坝，现状坝长90m，最大坝高17.4m，坝顶宽约3m。
该水库按50年一遇设计，500年一遇防洪标准校核。
2.工程地质某水库位于秦岭－昆仑纬向复杂构造带之南亚带与新华夏系第二沉降带的交接复合部位。
受淮阳山字型构造与经向构造复合干扰，地质构造十分复杂。
据地质测绘及勘探揭露范围内，坝址区地层岩性主要为坝体人工填土（Qs）及燕山晚期侵入的花岗岩，仅在下游河槽分布有泥卵石。
坝址区地层根据时代、成因、岩性及其物理力学性特征，现由老到新分述如下：燕山晚期（r3 5）岩性为花岗岩，分布在水库两岸，肉红色、灰白色～淡红色，细粒~中粗粒结构，肉眼可见斑状矿物，矿物按含量依次为正长石、斜长石、石英、黑云母等。
裂隙较发育，多为60度左右的高倾角，裂隙宽0.3mm，裂面平整，沿裂隙面充填有铁锰质薄膜。
表层2m左右多为全风化，岩芯多呈碎屑状、块状，地质取芯率（RQD）低于10%；多为中等风化，岩芯呈块状和柱状，岩心采取率60%~90%，RQD值25%~80%。
第四系全新统（alplQ4）岩性为泥卵石，分布在下游河槽内，卵石成分主要为安山岩、花岗岩，灰绿色，灰黄色，多呈次圆状，粒径一般3~5cm，最大10cm左右，含量50%左右，泥质充填，结构较松散。
某水库上游围堰二维渗流及背水坡稳定分析研究
某水库上游围堰二维渗流及背水坡稳定分析研究发表时间：2020-04-14T09:01:56.313Z 来源：《城镇建设》2020年第3期作者：王冬冬[导读] 某水库的兴建截流需要修建围堰，本工程上游采用心墙坝围堰，但心墙的防渗效果及背水坡的稳定性至关重要摘要：某水库的兴建截流需要修建围堰，本工程上游采用心墙坝围堰，但心墙的防渗效果及背水坡的稳定性至关重要。
本文根据地质资料建立了渗流及坝坡稳定的有限元计算模型，目的是了解围堰渗流场和围堰边坡稳定的情况。
关键词：围堰渗流稳定坡降0 引言近年来对水资源的综合开发利用工作正进行的如火如荼，这对于水利水电工程行业的发展是个极大机遇与挑战。
但是很多的水利工程修建以后也出现了各种问题，纵观各种病险不难发现水库大坝很少出现由于结构破损引起的稳定问题，相反由于渗流稳定引发的次生灾害却层出不穷。
随着计算机技术的发展，数值实验和仿真分析可以部分替代和补充模型试验的研究。
本文利用数值实验，分析围堰的渗流场，分析其岩土体的渗透稳定性的影响，同时分析其对围堰边坡稳定的影响。
1 渗流基本理论考虑土水的压缩性，认为坝体内渗流符合达西定律，非稳定渗流微分方程式为：（1）式中，为水头函数；分别为x，y方向上的渗透系数；为贮水率；该方程根据质量守恒定理描述了流体在渗透介质的流动过程中，其在某一单元体内的增减速率等于进出该单元体流量速率之差。
水头边界为：（2）流量边界为：（3）对于瞬态渗流的计算采用Seep/w软件，它采用的是向后差分法，也即设置为1.0，则有限元方程简化为：（4）2 工程概况某水库工程地处泾河一级支流黑河上，坝址位于黑河干流下游，距河口2.0km。
工程建设开发的主要任务是给矿区工业供水和县城生活供水，同时兼有减淤、发电等功能，属综合利用的大（二）型Ⅱ等水利工程。
本工程采用上下游围堰一次性拦断河床的围堰导流方式，利用泄洪排沙洞导流，根据招标技术文件，大坝施工导流建筑物按4级设计，导流标准选取为10年一遇的洪水标准，相应的洪峰流量为Q=1310m3/s，经调洪计算，堰前水位868.60m，堰顶高程869.80m。
考虑渗流影响的水库大坝边坡稳定性研究
考虑渗流影响的水库大坝边坡稳定性研究陆庆芳 陆华坤(洪湖市灌区工作站 湖北荆州 433200)摘要： 水利大坝在防洪、发电、航运、灌溉、水产养殖、旅游、城市供水等方面发挥着重要作用。
大坝的稳定性在工程设计和研究过程中至关重要。
基于有限差分法和强度折减法的基本原理，采用FLAC3D 软件，考虑渗流状态、水库水位高度和坝体渗透系数，对大坝的稳定性进行分析。
结果表明，随着库水位的升高，坝体的渗流特性更加明显，坝体的水平位移增大，坝体的滑动安全系数减小。
随着坝体渗透系数的增大，坝脚渗流流量呈线性增大，坝体稳定性明显降低。
该研究对坝基渗流和坝坡稳定性进行了评价。
研究发现，水库水位和坝体渗透性是影响坝坡稳定的重要因素，因此在大坝设计和施工过程中有必要加强防渗措施。
关键词： 水库 大坝 边坡稳定性 渗透性中图分类号： TV223.4文献标识码： A文章编号： 1672-3791(2023)11-0107-04Research on the Slope Stability of Reservoir Dams inConsideration of the Effect of SeepageLU Qingfang LU Huakun(Honghu Irrigation Area Workstation, Jingzhou, Hubei Province, 433200 China)Abstract: The water conservancy dam plays a significant role in flood control, power generation, shipping, irriga‐tion, aquaculture, tourism, urban water supply and other aspects. The stability of the dam is extremely important in the process of engineering design and research. Based on the basic principles of the finite difference method and strength reduction method, FLAC3D software is used to analyze the stability of the dam in consideration of the seepage state, the height of the reservoir water level and the permeability coefficient of the dam body. Results show that with the increase of the reservoir water level, the seepage characteristics of the dam body is more obvious, the horizontal displacement of the dam body increases, and the slip safety factor of the dam body decreases, and that with the increase of the permeability coefficient of the dam body, the seepage discharge at the foot of the dam in‐creases linearly, and the stability of the dam body decreases obviously. It is found that the reservoir water level and the permeability of the dam body are the important factors affecting the stability of the dam slope, so it is necessary to enhance anti-seepage measures during the design and construction of the dam.Key Words: Reservoir; Dam; Slope stability; Permeability土石坝是一种由当地土石材料填筑而成的挡水结构，在全球范围内得到了广泛的应用和建设。
关于水库坝体渗流与坝坡稳定的研究
关于水库坝体渗流与坝坡稳定的研究作者：陈丹蕾魏海金格飞来源：《价值工程》2018年第31期摘要：在我国水利事业的持续发展下，先后在众多水利工程中修建土石坝，而为了能够有效掌握土石坝的具体安全性能、客观评估其质量水平，需要对土石坝进行坝体渗流以及坝坡稳定分析。
从而及时了解其中可能存在的安全隐患，采取相应措施积极处理，以避免影响大坝的安全运行。
在这一背景下，本文将以某水库工程项目为例，着重围绕水库坝体渗流以及坝坡稳定性进行简要分析研究。
Abstract： Under the continuous development of China's water conservancy industry， earth-rock dams have been built in many water conservancy projects. In order to effectively grasp the specific safety performance of earth-rock dams and objectively evaluate their quality levels， it is necessary to analyze the dam body seepage and dam slope stability of earth-rock dams， then timely understand the possible safety hazards and take corresponding measures to actively deal with it and ensure the safe operation of the dam. In this context， this paper takes a reservoir project as an example and studies the seepage of the reservoir dam and the stability of the dam slope.关键词：水库；坝体渗流；坝坡稳定Key words： reservoir；dam seepage；dam slope stability中图分类号：TV541 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）31-0253-021 水库坝体工程概况本研究通过选择以某水库工程项目为例，该水库控制流域面积超过500km2，总库容将近1.4亿m3，不仅具有防洪防涝以及提供充足水源的重要功能，同时也具有养鱼等其他效益。
水库大坝浸润线观测及坝坡稳定性分析
【作 者 简 介 】甄 文 学 （１９８９～），男 ，甘肃天 水人 ，助理 工程师 ，从事 工 程运行管理研 究。
为了确保大坝运行的安全可靠性 ，对其实施渗流观测分 析尤为必要 ，是评判大坝功能正常与否 的重要参考。基于此 目
１２３
ｌ工程建设与设计
Ｉ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ＆ ｓ
ｄａｍ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｅｘｐｌｏｒｅｓｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＳｈｉｍｅｎｇｏｕｒｅｓｅｒｖｏｉｒｐｒｏｊｅｃｔ，ａｎ ａｌｙｚｅｓｔｈｅｄａｔａｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｌｉｎｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｏｆ
ｔｈｅｄａｍ ａ ｎ ｄｔ ｈｅ ｓｅｅ ｐ ａｇｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｄａｍ ｓｌｏｐｅ，ＳＯａｓｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｉｍｐｒｏｖｉｍｇｔｈ ｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｍａｎ ａｇｅｍ ｅｎｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｒｅｓｅｒｖｏｉｒ
ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｎ Ｃｈｉｎａ．
【关键 词 】水库大坝工程 ；浸润线；坝坡稳 定性
【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｄａｍｐｒｏｊｅｃｔ；ｉ ｎｆ ｉｌｔｒａｔｉｏｎｌｉ ｎｅ；ｄａｒｎｓｌｏｐｅ ｓｔａｂｉｌｉｔ ｙ
【中 图 分 类号 ｌＴＶ６２；ＴＶ６４
【文 献 标 志 码】Ａ
ｃ“
的 ，本 次研 究的石门沟水库工程 ，也采用埋 设钻 孔压力测定管
Байду номын сангаас
装置于坝 体当中的方式 ，对大坝 工程 的渗流状况予 以测定 。针
对所观测的渗流断面而言 ，主要 以坝轴线 的方 向设置成 ３个
｛ ｇ
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不同的断面 ，并运 用 ９个渗压计设备进行测定 ，每 个相关渗压
水库大坝渗流及稳定分析实例综述
水库大坝渗流及稳定分析实例综述王海青【摘要】水库的大坝在运行一定时间以后,如果不加强日常的管理与控制,很可能会出现渗流,影响了坝体边坡的稳定性.反映大坝渗流性态的一个重要指标,是大坝渗流基流,简称基流,这在一定程度上体现了大坝的防渗及排水的好坏,反映了在水压和时效等因素作用下的基本效应.通过对某水库进行渗流及稳定分析,从而为解决水库大坝渗漏和稳定等问题提供一个实例.【期刊名称】《黑龙江水利科技》【年(卷),期】2012(040)012【总页数】2页(P157-158)【关键词】水库大坝;渗流计算;稳定分析;基本效应;渗漏【作者】王海青【作者单位】中国水利水电第九工程局有限公司,贵阳550000【正文语种】中文【中图分类】TV39.11 工程概况某水库是一座有综合效益的小型水利工程，主要是以防洪为主、兼顾灌溉、供下游企业用水。
水库总库容65.15万m3，控制径流面积13.1 km2，有效灌溉面积10.6 hm2。
2 调查分析该水库的大坝为均质土坝，上游坝坡坡比为1∶2.42～1∶2.64，下游坝坡坡比为1∶2.32 ～1∶2.76，坝顶宽6.4 m，坝轴线长294 m，最大坝高20.5 m。
由于该水库的筑坝土料不均匀，坝体碾压未达标，使得正常蓄水位下浸润线出逸点偏高，导致坝体渗漏较为严重，大坝存在渗漏异常，后坝坡大面积散浸，威胁下游人民生命财产安全，急需进行除险加固处理。
3 大坝渗流计算3.1 计算工况结合某水库的具体情况，根据《碾压式土石坝设计规范》和《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》的规定，计算工况有以下3种:①死水位(1 939.00 m)+下游水位(取地面高程);②正常蓄水位(1 942.00 m)+下游水位(取地面高程);③设计洪水位(1 944.50 m)+下游水位(取地面高程)。
3.2 计算结果通过对大坝进行渗流计算分析，得到的计算结果，有坝体单宽渗漏量及坝坡出逸点渗透坡降成果，具体见表1、表2。
坝坡稳定计算的总应力法和有效应力法的推导验证
坝坡稳定计算的总应力法和有效应力法的推导验证以及规范缺陷导致理正软件的缺陷闲逛的猪前言感谢水工网laoliu09，他的《理正边坡稳定总应力法计算严重错误》引起了本猪的兴趣并进行深入探讨。
感谢水工网付功云，没有他的推动我就不会深入研究下去。
本猪以前也仔细读过规范中边坡稳定计算的内容，十多年前还仿制过K-1，因此对计算中存在一些人为规定（比如有些工况计算同一区域分别计算抗滑力和滑动力时用的容重性质都完全不相同）的印象十分深刻，时间一久很多细节也淡忘了。
这次重新推演，对边坡稳定有了新的认识。
鉴于坝坡稳定的有效应力法、总应力法的概念与岩土的有效应力法、总应力法存在着区别（个人认为，坝坡分析应叫有效应力指标法和总应力指标法才更贴切、无歧义），为方便读者，采用了下标分别区分水利和岩土的有效应力、总应力。
1 岩土工程总应力法岩土和有效应力法岩土的基本概念岩土工程的总应力法是指采用水土合算的方法。
有效应力法是指采用水土分算的方法。
即总应力=有效应力-孔隙水压力。
先给出不考虑条块间作用力的瑞典条分法基本公式。
总应力法岩土：K=∑(CL+Wcosθtgφ)∑Wsinθ（1）有效应力法岩土：K=∑(C‘L+（W−U）cosθtgφ’)∑（W−U）sinθ（2）式中：K—稳定安全系数；C—总应力法岩土的粘聚力；φ—总应力法岩土的内摩擦角；C′—有效应力法的粘聚力；φ′—有效应力法的内摩擦角；L—土条滑弧长；W—土条总重量；U—孔隙水压力；θ—土条滑弧中心角；2 土工试验方法与指标土工试验包括直剪试验和三轴压缩试验，分述如下：（1）、直剪试验直剪试验先用环刀将土体切削成标准土样制备土样（根据需要可以强制饱和）。
土样放入直剪仪后，加压（或分级加压），一般加压为100、200、300、400KPa。
如需固结，则通过观察加压后的沉降稳定情况（稳定标准为1小时变形量不大于0.005mm）。
然后开动剪切仪上下盒错位剪切，快剪剪切速率为0.8mm/min，慢剪为0.02 mm/min。
王家油房水库洪水总量计算探析
保证率 月份 各月分配百分数 / % 月蒸发量 / mm 1 1. 5 14. 14 2 2. 5 23. 56 3 5. 9 55. 6 4 12. 6 118. 74 5 17. 3 163. 04 6 15. 7
1. 9 11. 24
表3
保证率 月份 各月分配百分数 / % 月降水量 / mm 1 0. 3 1. 45 2 2. 3 11. 08 3
保 证 率 为 75% 降 水 量 的 年 内 分 配
P = 75% 4 4. 2 20. 24 5 10. 2 49. 15 6 19. 6 94. 45 7 31. 7 152. 76 8 12. 1 58. 31 9 10. 0 48. 19 10 4. 1 19. 76 11 2. 2 10. 6 12 1. 1 5. 3
2 流域内多位于丘陵地带 ， 河两岸为农 面积 38. 6 km ，
2. 1. 1
查得多年平均降雨量为 610mm， 年降水量变差系 Cs = 2 Cv， 数 Cv = 0. 28 ， 查有关表格知不同频率的模比 系数 ， 用该数与多年平均降水量相乘即得不同频率降 水量 ， 见表 1 。
田， 河道常流水 ， 汛期流量较大 。 其中上游的小 （ 1 ） 型 — —北洼子水库 20 年设计最大下泄洪峰流量为 水库 — · 48·
DOI： 10.16616 / ki.101326 / TV. 2016.06.015
王家油房水库洪水总量计算探析
宫克峰
（ 辽宁省抚顺水文局，辽宁 抚顺 113015 ）
【摘 以此来兴修水利， 拦蓄地表水， 要】 为了缓解老四平乡用水之矛盾 ， 现拟定在王家油房修建小型水库一座 ，
开发利用地表水、 地下水。为了宣泄规划库容所不能容纳的洪水 ， 为此进行了洪水计算， 防止洪水漫坝顶， 保证大 坝安全。 【关键词】 大坝； 溢洪道； 涵洞； 设计
王家坎水库除险加固后的大坝渗流效果分析
文章编号：１００７－７５９６（２０２０）０７－００３０－０３王家坎水库除险加固后的大坝渗流效果分析吴洪兵（山东省巨野县水务局，山东菏泽２７４９００）摘 要：随着水利工程建设步伐的不断加快，针对老旧水库的安全加固也开始受到关注。
从当前水利工程除险加固的主要方向来看，针对水库的防渗漏已经成为除险加固的一个重点内容，也是水库加固安全评估的一个重要参考指标。
文章以辽宁省王家坎水库的除险加固工程为案例，通过对该工程的防渗漏加固采取大坝高压定喷灌浆施工技术手段。
对整个大坝防渗漏工程实施完毕后，通过对大坝初期的运行进行监测，并结合历史数据进行对比分析可知：综合断面处以及水位过程线的运行数据基本符合设计要求，整个大坝渗流符合渗流规律，其渗流处于稳定状态，大坝运行处于正常状态。
关键词：王家坎水库；除险加固；大坝渗流；分析中图分类号：ＴＶ６９７ ３ 文献标识码：Ｂ ［收稿日期］２０２０－０６－１０ ［作者简介］吴洪兵（１９７５－），男，山东巨野人，工程师。
０ 前 言王家坎水库位于辽宁省海城市八里河，该水库距离海城市城区１０ｋｍ，且位于几大高速公路网的交汇处，距离沈大高速２０ｋｍ，丹锡高速２ｋｍ。
王家坎水库的溢洪道对于海英公路以及右侧山体也造成了严重的冲刷，并对海英公路的路基以及右侧的山体的稳定性造成了严重威胁，客观上也需要进一步加强对于该水库进行加固处理，以更好的预防大坝溢洪道对周边所形成的潜在风险。
从水库所处的居住环境来看，王家坎水库的下游存在有四个乡镇，八里、毛祁、西柳、中小等四个乡镇，水库下游合计约有７５个行政村、约１１万人口，约有２９４０ｈｍ２良田，其水库的安全是确保下游人民生命财产安全的重要保障。
需要通过对王家坎水库进行除险加固防渗漏处理，以应对可能存在的重要水库安全风险［１］。
１ 工程概况王家坎水库始建于１９５８年，坝长５２５ｍ，坝顶宽６ｍ，最大坝高为１８ｍ，整个水库为黏土斜墙坝。
该大坝上游坝坡以及下游坝坡比例分别为１∶３ ５和１∶３，整个水库工程设计的最大泄流量为６ｍ３／ｓ，进口底高程为９９ｍ，整个大坝的溢洪道设置在左岸，为开敞式溢洪，且为无闸门控制。
王家塘水库大坝加固前后渗流分析与评价
（ 上 至 下 ） ：．１ １１ ４ 从 １２６ ～ ：． 。 ８
８． ６９ ８
口８ ９ ６３
／
Ｉ Ｉ
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Ⅱ
ｓ舯
图 １ 加 固 前 后 实 体 模 型
洪水 位 和 正 常 蓄 水 位 等 工 况 下加 固前后 的 坝 体 渗 流 进 行 对 比分 析 。结 果 表 明 ： 固前 大 坝 坝 体 浸 加 润 线 位 置 高 、 流 量 大 、 出点 水 力 坡 降 大 于 允 许 坡 降 、 在 发 生 渗 透 破 坏 的 可 能 ； 固后 浸 润 线 渗 逸 存 加
明显 。
材料
渗 透 系数 （×１ ６ ／ ） ■———１ －ｍ ｓ —０
—
—
（ ）加 同前工 况 三逸 出点水 力坡 降 大 于坝体 材 料允 ３
许 坡 降 ， 体存 在 发生 渗透 破坏 的可能 ； 固后 所有 工况 坝 加
逸 出点 坡降 均小 于允 许坡 降 ，大 坝渗 流稳 定 满足 现 行规
表 １ 加 固 前 后 计 算 模 型 的 材 料 分 区
２ 坝体 数值模型及计算 工况
２ １ 数 值 模 型 ．
为 便 于 对 比 加 固 前 后 浸 润 线 位 置 、渗 流 量 、水 力 坡
降 ， 流计 算 选用 同一典 型横 剖 面 作 为分 析 对 象 ， 应 的 渗 对
算网格数值模型见图２ 。
／
、 Ｉ
／
１
组成。 正常 蓄水 位 １ １ ９ｍ， 计 洪水 位 １ ３４ 校核 洪 ０． 设 ５ ０ ．８ｍ，
基于COMSOL Multiphysics的某水库均质坝渗流与稳定性模拟分析研究
2020 年 10 月Watee Conservancy Science and Technolooy and Economy Oct. ,2020doi ：10. 3969/j. issn. 1006 -7175. 2020. 10. 006基于COMSOL Multiphysics +某水库均质坝渗流与稳定性模拟V 析研1李宏伟（乌鲁木齐市水利勘测设计院（有限责任公司），乌鲁木齐830001）［摘要］引入三维渗流分析理论与强度折减方法计算稳定性，基于某水库均质坝体工程资料分析，借助COMSOL Multiphysics 数值软件建立分析模型，研究不同工况下坝体渗流与稳定性，得到正常蓄水位下坝坡的上下游侧渗透压力差、浸润线、水头等势线分布特征，最大水力坡降值为2. 89，渗流活动较为安全；水位回落期中水力坡降随水位回落逐渐增大；浸润线最高 点高程为917.5 m ,渗流方向指向上游侧坝坡与坝体内部；最大水力坡降值为5.61，坝体渗流 较为危险，应考虑布设防渗结构。
通过分析正常蓄水位、水位回落期、施工期3个工况下坝坡危险滑弧,3种工况下安全系数分别为1.54、1.33和1.73,均高于临界最小安全系数，坝体稳定性处于安全状态。
以期为COMSOL 软件在水工建筑物中渗流与稳定性分析提供参考。
［关键词］COMSOL MulCphysics ；水库；渗流；稳定性［中图分类号］TV32+2［文献标识码］A ［文章编号］1006 -7175（2020）10-0032 -051 概述我国水资源分布面积较广）1-3*,如何有效利用水资源是水利工作者夜以继日思考的问题。
为此,水利工程技术人员考虑修建水库大坝等水工建筑物，用以水资源调度［4_5］。
这些水工建筑物给人类的生存发展提供重要推动力，但其安全 性一直是业内研究考虑的重要方面。
已有设计人员与学者基于室内水工模型试验,设计安全稳定性较高的水工建筑，提出水库大坝类水工结构安全设计施工的要点［6-9］。
坝坡稳定性研究
内容摘要坝坡稳定性分析的主要任务是通过对坝坡的岩土工程条件及坝坡稳定系数的分析，评价坝坡的稳定性，并提出解决岩土工程问题的方法和建议。
坝坡稳定性分析要坚持与施工紧密结合，贯彻于工程建设的全过程，确保工程安全施工。
山东省费县城子水库为一座小一型病险水库，论文主要论述了现状大坝坝坡稳定性情况。
文中采用刚体极限平衡法分析其抗滑稳定性，选取坝体最高横剖面0＋150剖面与一般性剖面0＋300剖面，介绍了如何概化模型，工况的选取，详细介绍了参数的选取，通过计算得出在不同工况下迎水坝坡，背水坝坡的具体的安全系数。
在此基础上，分析了大坝的稳定性，对比不同方法的计算结果，论述各结果异同并阐述其原因。
最后得出大坝的病险程度，提出了对该坝坡的稳定性评价与除险加固建议，为今后该水库的运行管理和除险加固打下良好的基础。
论文利用Rocscience/slide软件，采用了Fellenius法、简化Bishop法、Janbu法和Mogenstern-price法计算了稳定渗流、水位骤降、地震荷载等工况下的安全系数，文中对此四种方法的假设及适用条件等作了详细介绍。
关键词：坝坡稳定性；坝坡稳定系数；稳定性分析条分法安全系数内容摘要 (I)引言 (1)1 坝坡的类型及其不稳定成因 (2)2坝坡不稳定性的危害分析 (3)3坝坡不稳定性的处理措施 (4)4 工程案例分析 (5)4.1 工程概况 (5)4.2 坝坡稳定性分析基本理论 (12)4.3 坝坡的抗滑稳定分析 (24)4.4 结论及建议 (32)参考文献 (34)致谢 (35)随着社会的进步和国民经济的发展，人们对大坝的安全，尤其是五六十年代建成的土石坝的运行安全愈来愈关注。
这些大坝在国民和社会发展中已经而且正在发挥着重要作用。
但是，由于各种原因（如当时的水文资料的短缺、筑坝技术的限制、施工质量的影响、自然环境的作用等），加之运行年龄已达 40～60年，因此，许多大坝存在不同程度的安全隐患，大坝安全问题越来越受到国家的重视和人们的关注。
解析堤防稳定计算方法
解析堤防稳定计算方法摘要：随着经济的发展，国家对水利工程的重视程度越来越高，河道整治工程是水利工程关键的组成部分之一。
在河道整治工程中，堤防稳定计算是重要的设计内容，堤防稳定计算为新建、加固堤防确定断面尺寸提供了可靠的理论依据，它不仅是保障堤防安全的基础，也是使工程取得经济效益的重要因素。
本文结合淮河入海水道二期工程提防计算，对堤防稳定计算做出了解析。
关键词：河道整治，堤防，稳定性，计算，解析1、堤防稳定计算的内容河道整治是一项复杂而繁琐的工作，整治的过程中需要进行大量的堤防稳定计算，堤防稳定计算包括渗流计算、渗透稳定计算和抗滑稳定计算。
渗流计算主要应计算在设计洪水持续时间内浸润线的位置、背水侧出逸点的位置、堤基表面的出逸比降和渗流量，根据渗流计算成果进行堤防的渗透稳定分析，判断该堤防渗透变形的类型。
抗滑稳定计算主要是计算路堤的荷载，渗透压和路堤稳定性以及其他荷载。
如果采用重力式挡土墙，除了要抗滑稳定计算以外，也要进行抗倾覆稳定计算并核算堤基的允许承载力。
2、计算假定及边界条件2.1 工程概况淮河入海水道与苏北灌溉总渠平行，紧靠其北侧，西起洪泽湖二河闸，东至滨海县扁担港注入黄海，全长163. 5km。
淮河入海水道现状设计排洪流量2270m3/ s，强迫行洪流量2890m3/ s。
入海水道二期工程通过全线扩挖深槽、扩建各枢纽泄洪建筑物、加高加固入海水道南北堤防，配合入江水道及灌溉总渠和分淮入沂等工程，使洪泽湖防洪标准达到300 年一遇，有效降低了100 年一遇洪泽湖洪水位。
现状南堤主要由苏北灌溉总渠北堤加高培厚而成，北堤为新筑堤防。
根据堤防安全运行需要，南北堤均需要按照设计堤顶高程进行加高培厚。
因总渠侧无复堤空间，南堤复堤从现状南堤南堤肩起向河内复堤，部分南泓根据需要进行填滩处理；北堤从现状北堤南堤肩起向堤外复堤。
根据《淮河入海水道二期河道工程地质勘察报告》，入海水道线路较长，跨越不同地质构造及地貌单元，地层变化也比较复杂，自西向东可分为三个工程段: 第一段为硬土段，自淮安枢纽至渔滨河，长28～29km( 桩号为29+000～57+900)；第二段为软土段，自渔滨河至丁字河，长50.4～50.9km(桩号为57 +900～108+200)，桩号76+000～91+000堤段③－1、③－1’层软土分布深厚，称为“深软土段”，其中桩号85+500～90+500堤段③－1层土质尤软，称为“特软段”; 第三段为少黏性土段，自丁字河至海口，长55.3～55.7km(桩号为108+200～163+500)。
《心墙坝设计及其坝坡稳定分析》毕业设计
第六章................................................................. 34
6.1 反滤层的设计计算............................................................................................................ 34 6.2 护坡设计..............................................................................................................................35
第五章
稳定分析................................................................................. 27
5.1.程序说明................................................................................................................. 27 5.2 源程序.......................................................................................................................28
第八章
施工组织设计............................................................................................... 41
三峡库区王家坡滑坡降雨阈值分析
三峡库区王家坡滑坡降雨阈值分析雷德鑫;易武【摘要】滑坡失稳破坏的诱因众多,其中,降雨是最常见和最活跃的诱发因素[1].为深入研究降雨对降雨型滑坡的控制作用,分析诱发滑坡失稳变形的降雨阈值,本文以三峡库区王家坡滑坡为例,计算滑坡累积位移的类破坏点,并选取三个不同观测时段,分析不同观测时段下各个类破坏点的前期累积降雨量,得出斜率阈值.研究结果表明:随观测时段增大,累积降雨量斜率先增大后减小,且同一观测时段下,累积降雨量斜率与时间间隔呈反相关关系.本文选取观测时段n=10,时间间隔d=1,计算各个类破坏点的降雨量斜率,并通过加权平均得降雨量斜率阈值K=10.95.如果累积降雨量斜率大于斜率阈值,则滑坡很有可能失稳破坏.【期刊名称】《中国地质灾害与防治学报》【年(卷),期】2018(029)005【总页数】7页(P95-101)【关键词】降雨阈值;类破坏点;斜率阈值【作者】雷德鑫;易武【作者单位】三峡大学湖北省长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站,湖北宜昌443002;三峡地区地质灾害与生态环境湖北省创新协同中心,湖北宜昌 443002;三峡大学湖北省防灾减灾重点实验室,湖北宜昌443002;三峡大学湖北省长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站,湖北宜昌 443002;三峡地区地质灾害与生态环境湖北省创新协同中心,湖北宜昌 443002;三峡大学湖北省防灾减灾重点实验室,湖北宜昌443002【正文语种】中文【中图分类】P642.2滑坡是我国主要的地质灾害类型之一，调查资料显示90%的滑坡由降雨诱发[1-2]。
降雨，特别是暴雨或者绵雨对滑坡的稳定性尤为不利，从发生时间上看，三峡库区的滑坡主要发生在每年4～10月的雨季，尤其是6～8月的暴雨季节，滑坡发生的概率以7月最大，占到50%以上。
降雨对降雨型滑坡的控制作用主要通过雨水渗透，对滑带岩土体的软化作用，并增大容重，以及由此产生的动水压力和静水压力，使滑坡体抗剪强度降低，最终失稳破坏[3]。
基于BIM技术的水利工程坝体稳定性和应力分析探讨
SCIENCE &TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯基于BIM 技术的水利工程坝体稳定性和应力分析探讨袁东(洪湖市水利勘测设计院湖北洪湖433200)摘要：BIM 技术的出现，标志着水利水电行业进入一个新的阶段，BIM 技术的应用已经是水利行业发展的必然趋势。
该文基于BIM 技术，选用CATIA 软件作为三维设计平台以及ANSYS 软件作为结构分析平台，利用两者之间数据文件接口，在CATIA 平台创建重力坝挡水坝段三维参数化模型后导入ANSYS 平台进行抗滑稳定和应力分析，并根据模拟计算结果进行设计方案调整直至满足强度和稳定要求，实现开发出一套基于BIM 技术的集CAD/CAE 一体化的重力坝参数化设计方法。
关键词：BIM 三维CAE 重力坝坝体中图分类号：TV642.3文献标识码：A文章编号：1672-3791(2021)10(b)-0066-03Analysis and Discussion on Dam Stability and Stress of HydraulicEngineering Based on BIM TechnologyYUAN Dong(Honghu Water Resources Survey and Design Institute,Honghu,Hubei Province,433200China)Abstract:The emergence of BIM Technology marks that the water conservancy and hydropower industry has en‐tered a new stage.The application of BIM Technology has been the inevitable trend of water conservancy industry development.In this paper,based on BIM Technology,CATIA software is selected as the 3D design platform and ANSYS software as the structural analysis platform,by using the data file interface between them,the three-dimensional parametric model of gravity dam retaining section is created on CATIA platform and then imported into ANSYS The anti sliding stability and stress of the platform are analyzed.Then,According to the simulation re‐sults,the design scheme is adjusted to meet the strength and stability requirements,and a set of parametric design method of gravity dam integrating CAD /CAE based on BIM Technology is developed.Key Words:BIM;3D;CAE;Gravity dam;Dam body大多数水利水电工程都是在复杂的水文地质条件下设计和建造的，过程漫长、复杂，效率低下。
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＝
Ｇ （ １＋Ｅ）×Ｔ／ ｒ
（ ２ ）
。
９ ４ 一 ９ ～ ５ 。 。
９ ６
９ ７
９ ８
９ ９
式 中： Ｇ 一悬 移 质多 年平 均输 沙量 Ｇ＝ｇ Ｆ其 中 ｇ为多
水位 ：ｍ ）
年平均输沙模数 ， 查《 水文 手册》 ， ｇ ＝ ４ ０ ０ ｔ ／ ｋ ｍ ， Ｆ为
计取 １ ｎ ｌ ， 计 算 时 首 先 量 出 各 等 高 线 的 面积 ， 再 计 算 各 层库 容及 累计库 容 ， 相邻 两条 等 高线 的体积 为 ：
＝
由上 表绘 出 Ｚ—Ｖ 曲线 ， 见图 １ 。
Ｖ（ 累 积库 容：万ｍ３ ）
６ ０ ０ ００ ０ｌ
（ Ｆ ＋Ｆ ） ／ ２×Ｈ ｎ
［ 收 稿 日期 ］ ２ ０ １ ７— ０ ９— ２ ０
图１ 王家 油房 水库 ｚ — ｖ曲线
［ 作者简介］ 彭军（ １ ９ ７ ７ 一） ， 男， 辽宁鞍山人 ， 工程师， 从事水文勘测和水资源研究工作。
一
ｌ１ ７ —
２ ０ １ ７年 第 １ ０期 （ 第４ ５卷 ）
黑
龙
关键 词 ： 土坝 ； 水利计算 ； 坝坡稳定 ； 王家油房水库
中图分类号 ： Ｔ Ｖ１ ３ ９ ． １ 文献标识码 ： Ｂ
流 域 面 积 Ｆ ＝７ ． ０ ４ ｋ ｍ ， 则 Ｇ ：ｇ ｆ＝４ ０ ０×７ ． ０ ４＝
１ 概
述
２ ８ １ ６ ｔ ； Ｔ为设计 淤 积年 限 ２ ０ ａ ； Ｅ为推 移质 占悬 移 质 昌图县 老 四平 乡王 家 油 房水 库 ， 根据 实 地 调查 ， 坝 址 选定 在 太平 河 中游 ， 坝址距发源地 １ ２ ． ８ ７ ｋ ｍ， 控
Ｖ 垫＝Ｇ（ １＋Ｅ ）ｘ Ｔ ／ ｒ ＝２ ８ １ ６×（ １＋ ２ ０ ％ ）×２ ０ ／
１ ． ４＝４ ． ８ ３万 ｍ
５ ０ ａ该 河 最 大 下 泄 洪 峰 流 量 ５ １ ． ２ ｍ ／ ｓ 。
查图 １ Ｚ—Ｖ曲线 ， 得死 水位 Ｚ 死＝ ９ ５ ． ９ ０ ｍ。 表 １ 王 家油房 水 库水位 、 库 容表
防洪 标准 为 ２ ０年设计 ， ５ ０年校 核 。采用 概 化三
２ ） 校 核 时的最 大下 泄流 量
ｑ ＝４ ９ ． ５ ５ ｍ ／ ｓ ， Ｖ滞 ＝２ ３ ． ６ １万 Ｉ ｎ 。
角形 法进 行调 洪演 算 。本设 计采 用 开 敞 式宽 顶 堰 溢
Ｖ 校＝ ４ ４ ． １ ５万 ｍ ， Ｚ 校＝ ９ ８ ． ７ ６ ｍ。
制 面积 ７ ． ０ ４ ｋ ｎ ｉ ， 距 坝址 ２ ． ４ ８ ｋ ｍ上游有小 （ １ ） 型 水 库一座 ， 北洼 子 水 库 ２ ０ ａ设 计 最 大 下 泄 洪 峰 流 量 为
４ ０． ４ｍ。 ／ｓ
，
比重取 Ｅ ＝ ２ ０ ％； ｒ 为 泥沙 容重 ， ｒ＝１ ． ４ ｔ ／ ｍ 。
洪道 ， 不设 闸 门 ， 宽 度 取 Ｂ＝２ ５ ｍ， 根 据 宽 顶 堰 泄 流 ２ ． ４ 坝 顶高程 的计 算 公式 ： 本设 计按 七 级 风 ， 库 面长 度 ２ ． ６ ｍ， 坝 顶 高 程 的
ｑ ＝ ＭＢ ｈ （ ３ ）
确定 参 照《 小 型水 库工程 》 按 下式计 算
江
水
利
科
技
Ｎｏ ．１ ０． ２ ０１ ７
Ｈ ｅ ｉ ｌ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
（ Ｔ ｏ ｔ ａ ｌ Ｎ ｏ ． ４ ５ ）
２ ． ３ 防洪 库容 和设 计洪 水位 的确定
文 章 编号 ： １ ０ ０ ７—７ ５ ９ ６ （ ２ ０ １ ７ ） １ ０—０ 】 １ ７— ０ ４
基 于 王 家 油房 水 库 水 利 计 算 及 坝 坡 稳 定探 析
彭 军
（ 辽 宁 省鞍 山水 文 局 ， 辽宁 鞍山 １ １ ４ ０ ３ ９ ）
摘 要 ： 由于该地 区水资源 比较贫乏 ， 远远不 能满足农业用水 需要 ， 这在很大程度上 阻碍 了农 业 发展 ， 为改变这种状 况 ， 就必须 兴修水利 ， 拦 蓄地表水 ， 开发利 用地 表水 、 地 下水 。故修 建王 家油房水 库 ， 为此对该水库进行 了水利计算及对 坝坡稳定进行 了分析 。
（ １ ）
５ ０ ０ ０ ０ ０ｊ ４ ０ ｏ ｏ Ｏ Ｏ
，
式 中： 为相邻两等高线之间的体积； ， Ｆ ｎ 一 。 为相邻
两等高线对应 的面积 ； 为两相邻 等高线 的高差 。
３ Ｏ ０ ｏ ｏ ０
２ ０ ０ ０ｏ ０ ｌ ０ ｏ ０ ｏ ｏ 一
２ ． ２ 垫底库容计算
坝顶 ＝ 洪 ＋ ｈＢ ＋ ６，
计算 不 同堰上 水头 ｈ时 的下 泄 流 量 、 滞 洪库 容 、 总水 位等 ， 列 于表 ２ 。 表 ２ 王家油 房水 库 下泄流 量 、 库容 、 水位 表
Ｖ坝 顶＝ 洪 ＋ｄ
（ ４ ）
流 域 内多 位 于 丘 陵 地 带 ， 河 两 岸 为 农 田， 河 道 常 流 水， 汛 期 流量 较大 。
２ 水 利计算
２ ． １ 坝高库容计算
根据 坝址 地形 图用等 。 其 具体 方 法如 下 ：
利用库 区地形 图， 等高距按地形条件选择 ， 本设
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Ｈ ｅ ｉ ｌ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
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