闸基渗流计算(改进阻力系数法)

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。

改进阻力系数法与Autobank有限元分析在水闸渗流计算中的应用

改进阻力系数法与Autobank有限元分析在水闸渗流计算中的应用1. 引言1.1 背景介绍水闸在水利工程中扮演着重要的角色，控制着水流的流动和水位的变化。

而水闸的设计与维护中，对水闸周围的渗流情况进行准确的计算和分析至关重要。

传统的计算方法往往存在一定的局限性，无法完全满足工程实际需求。

研究改进的计算方法对水闸渗流的准确性和效率性具有重要意义。

改进阻力系数法是一种基于实际工程经验的计算方法，通过考虑水流在渗流过程中受到的各种阻力的影响，对水闸渗流进行计算分析。

与传统方法相比，改进阻力系数法在考虑更多因素的基础上，能够更加准确地预测水流的渗漏情况。

Autobank有限元分析是一种基于数值模拟的技术，通过建立数学模型对水流在水闸周围的渗流过程进行模拟。

该方法能够考虑更多复杂的因素，并且在计算精度和计算效率上都有较大优势。

改进阻力系数法和Autobank有限元分析在水闸渗流计算中的应用具有重要意义，有助于提高水利工程设计的准确性和效率性。

1.2 研究意义水资源是人类生存和发展的重要基础资源，水闸在水资源管理领域发挥着至关重要的作用。

在水闸设计和维护过程中，水渗流计算是一项关键的技术。

而改进阻力系数法和Autobank有限元分析作为两种常用的计算方法，在水闸渗流计算中具有重要的应用价值。

研究意义主要体现在以下几个方面：通过对改进阻力系数法和Autobank有限元分析方法在水闸渗流计算中的应用进行深入研究和分析，可以为水资源管理和工程设计提供更为准确和可靠的计算结果，从而提高水闸的设计和维护水平。

通过比较改进阻力系数法和Autobank有限元分析方法的优劣势，可以为工程技术人员选择合适的计算方法提供参考，同时也可以为改进和完善这两种方法提供指导和借鉴。

对改进阻力系数法和Autobank有限元分析方法在水闸渗流计算中的应用进行研究，有助于推动水资源管理技术的进步，为我国水资源的可持续利用和保护提供技术支持和保障。

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。

改进阻力系数法(水闸渗流)

C.2 改进阻力系数法C.2.1土基上水闸的地基有效深度可按公式(C.2.1-1)或(C.2.1-2)计算：当500≥S L 时, 05.0L T e = (C.2.1-1) 当500 S L 时, 26.15000+=S L L T e (C.2.1-2) 式中 T e ---土基上水闸的地基有效深度(m)；L 0 ---地下轮廓的水平投影长度(m)；S 0 ---地下轮廓的垂直投影长度(m).当计算的T e 值大于地基实际深度时,T e 值应按地基实际深度采用.C.2.2 分段阻力系数可按公式(C.2.2-1)~(C.2.2-3)计算：1 进,出口段(见图C.2.2-1)：441.05.1230+⎭⎬⎫⎩⎨⎧=T S ξ (C.2.2-1)式中 a 0 ---进,出口段的阻力系数；S---板桩或齿墙的入土深度(m)；T---地基透水层深度(m).2 内部垂直段(见图C.2.2-2)：(C.2.2-2)式中 a y ---内部垂直段的阻力系数. 图C.2.2-1 图C.2.2-2图C.2.2-33 水平段(见图C.2.2-3)：()TS S L x x 217.0+-=ξ (C.2.2-3) 式中 a x ---水平段的阻力系数；L x ---水平段长度(m)；S 1 ,S 2 ---进,出口段板桩或齿墙的入土深度(m).C.2.3 各分段水头损失值可按公式(C.2.3)计算：∑=∆=n i ii i H h 1ξξ (C.2.3) 式中 h χ ---各分段水头损失值(m)；a i ---各分段的阻力系数；n---总分段数.以直线连接各分段计算点的水头值,即得渗透压力的分布图形.C.2.4 进,出口段水头损失值和渗透压力分布图形可按下列方法进行局部修正： 1 进,出口段修正后的水头损失值可按公式(C.2.4-1)~(C.2.4-3)计算(见图C.2.4-1)：0''0h h β= (C.2.4-1)∑==ni i h h 10 (C.2.4-2)⎭⎬⎫⎩⎨⎧+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎭⎬⎫⎩⎨⎧-=059.0212121.1'2''T S T T β (C.2.4-3) 图C.2.4-1式中 h '0 ---进,出口段修正后的水头损失值(m)；h 0 ---进,出口段水头损失值(m)；β'---阻力修正系数,当计算的β′≥1.0时,采用β′＝1.0；S ' ---底板埋深与板桩入土深度之和(m)；T '---板桩另一侧地基透水层深度(m).2 修正后水头损失的减小值,可按公式(C.2.4-4)计算：()0'1h h β-=∆ (C.2.4-4)式中 Δh---修正后水头损失的减小值(m).3 水力坡降呈急变形式的长度可按公式(C.2.4-5)计算：T I HhL N i X ∑=∆∆=ξ1'(C.2.4-5)式中 L'x ---水力坡降呈急变形式的长度(m).4 出口段渗透压力分布图形可按下列方法进行修正如图C.2.4-2所示,图C.2.4-2中的QP ′为原有水力坡降线,根据公式(C.2.4-3)和(C.2.4-4)和公式(C.2.4-5)计算的⑽h 和L'x 值,分别定出P 点和O 点,连接QOP,即为修正后的水力坡降线.图C.2.4-2C.2.5 进,出口段齿墙不规则部位可按下列方法进行修正(见图C.2.5-1和图C.2.5-2)：图C.2.5-1 图C.2.5-21 当h x ≥Δh 时,可按公式(C.2.5-1)进行修正：h h h x x ∆+=' (C.2.5-1)式中 h x ---水平段的水头损失值(m)；h'x ---修正后的水平段水头损失值(m).2 当h x ＜Δh 时,可按下列两种情况分别进行修正：1)若h x +h y ≥Δh,可按公式(C.2.5-2)和公式(C.2.5-3)进行修正：x x h h 2'= (C.2.5-2)h h h h y y -∆+='(C.2.5-3)式中 h y ---内部垂直段的水头损失失值(m)；h'y ---修正后的内部垂直段水头损失值(m).2)若h x +h y ＜Δh,可按公式(C.2.5-2),公式(C.2.5-4)和公式(C.2.5-5)进行修正：y y h h 2'= (C.2.5-4)()y x cd cd h h h h h +-∆+=' (C.2.5-5)式中 h cd ---图C.2.5-1和图C.2.5-2中CD 段的水头损失值(m)；h'cd ---修正后的C Ρ段水头损失值(m).以直线连接修正后的各分段计算点的水头值,即得修正后的渗透压力分布图形.C.2.6 出口段渗流坡降值可按公式(C.2.6)计算：''0Sh J = (C.2.6) 式中 J---出口段渗流坡降值.。

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-=∆。

一.闸基渗流的主要危害

一．闸基渗流的主要危害⒈沿闸基的渗流对建筑物产生向上的压力，减轻建筑物有效重量，降低闸身抗滑稳定性，沿两岸的渗流对翼墙产生水平推力；⒉由于渗透力的作用，渗透力可能造成土的渗透变形；⒊严重的渗漏将造成大量的水量损失；⒋渗流可能使地基内可溶解的物质加速溶解。

图9-9 闸基渗流*防渗设计的主要任务：寻求合理经济的防渗措施，合理拟定地下轮廓尺寸，消除渗流不利影响，保证水闸安全。

*防渗设计的内容包括：(1) 渗透压力计算；(2) 抗渗稳定性验算；(3) 滤层设计；(4) 防渗帷幕及排水设计；(5) 永久缝止水设计。

二闸基防渗措施1.闸基的防渗长度L：地下轮廓线（闸基渗流第一根流线，即铺盖和垂直防渗体等防渗结构以及闸室底板与地基的接触线）的长度。

应满足:渗径系数C值表粉砂细砂中砂粗砂中砾细砂粗砾夹卵石轻粉质砂壤土砂壤土壤土粘土有反滤层 9～13 7～9 5～7 4～5 3～4 2.5～3 7～11 5～9 3～5 2～3 无反滤层4～7 3～4图9-10 水闸地下轮廓及流网⒉防渗地下轮廓布置⑴布置原则：先阻后排，防渗与导渗相结合。

⑵防渗排水设施水平防渗→铺盖：粘土、粘壤土铺盖，砼、钢筋砼、沥青砼铺盖。

水平铺设土工膜 .垂直防渗→钢筋砼板桩, 砼防渗墙,灌注式水泥砂浆帷幕, 土工膜垂直防渗结构.高压喷射灌浆：定喷板墙导渗→排水反滤图9-11按直线法计算的闸基渗透压力图⑶不同情况下防渗布置①粘性土地基：降低渗透压力，增加闸身有效重量。

闸室上游宜设置水平钢筋砼或粘土铺盖，或土工膜防渗铺盖，闸室下游护坦底部应设滤层，下游排水可延伸到闸底板下。

图9-12 粘性土地基的地下轮廓线布置②砂性土地基：防止渗透变形→通过延长渗径来降低渗透流速和坡降，对降低渗透压力的要求较低。

砂层很厚→闸室上游可采用铺盖和悬挂式防渗墙相结合的形式，闸室下游渗流出口处应设置滤层，排水布置在护坦之下。

砂层较浅→闸室底板上游端设置截水槽或防渗墙（嵌入相对不透水层深度不应小于1.0m），闸室下游渗流出口处应设置滤层，排水布置在护坦之下。

改进阻力系数法(水闸渗流)

C.2 改进阻力系数法C.2.1土基上水闸的地基有效深度可按公式(C.2.1-1)或(C.2.1-2)计算：当500≥S L 时, 05.0L T e = (C.2.1-1) 当500 S L 时, 26.15000+=S L L T e (C.2.1-2) 式中 T e ---土基上水闸的地基有效深度(m)；L 0 ---地下轮廓的水平投影长度(m)；S 0 ---地下轮廓的垂直投影长度(m).当计算的T e 值大于地基实际深度时,T e 值应按地基实际深度采用.C.2.2 分段阻力系数可按公式(C.2.2-1)~(C.2.2-3)计算：1 进,出口段(见图C.2.2-1)：441.05.1230+⎭⎬⎫⎩⎨⎧=T S ξ (C.2.2-1)式中 a 0 ---进,出口段的阻力系数；S---板桩或齿墙的入土深度(m)；T---地基透水层深度(m).2 内部垂直段(见图C.2.2-2)：(C.2.2-2)式中 a y ---内部垂直段的阻力系数. 图C.2.2-1 图C.2.2-2图C.2.2-33 水平段(见图C.2.2-3)：()TS S L x x 217.0+-=ξ (C.2.2-3) 式中 a x ---水平段的阻力系数；L x ---水平段长度(m)；S 1 ,S 2 ---进,出口段板桩或齿墙的入土深度(m).C.2.3 各分段水头损失值可按公式(C.2.3)计算：∑=∆=n i ii i H h 1ξξ (C.2.3) 式中 h χ ---各分段水头损失值(m)；a i ---各分段的阻力系数；n---总分段数.以直线连接各分段计算点的水头值,即得渗透压力的分布图形.C.2.4 进,出口段水头损失值和渗透压力分布图形可按下列方法进行局部修正： 1 进,出口段修正后的水头损失值可按公式(C.2.4-1)~(C.2.4-3)计算(见图C.2.4-1)：0''0h h β= (C.2.4-1)∑==ni i h h 10 (C.2.4-2)⎭⎬⎫⎩⎨⎧+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎭⎬⎫⎩⎨⎧-=059.0212121.1'2''T S T T β (C.2.4-3) 图C.2.4-1式中 h '0 ---进,出口段修正后的水头损失值(m)；h 0 ---进,出口段水头损失值(m)；β'---阻力修正系数,当计算的β′≥1.0时,采用β′＝1.0；S ' ---底板埋深与板桩入土深度之和(m)；T '---板桩另一侧地基透水层深度(m).2 修正后水头损失的减小值,可按公式(C.2.4-4)计算：()0'1h h β-=∆ (C.2.4-4)式中 Δh---修正后水头损失的减小值(m).3 水力坡降呈急变形式的长度可按公式(C.2.4-5)计算：T I HhL N i X ∑=∆∆=ξ1'(C.2.4-5)式中 L'x ---水力坡降呈急变形式的长度(m).4 出口段渗透压力分布图形可按下列方法进行修正如图C.2.4-2所示,图C.2.4-2中的QP ′为原有水力坡降线,根据公式(C.2.4-3)和(C.2.4-4)和公式(C.2.4-5)计算的⑽h 和L'x 值,分别定出P 点和O 点,连接QOP,即为修正后的水力坡降线.图C.2.4-2C.2.5 进,出口段齿墙不规则部位可按下列方法进行修正(见图C.2.5-1和图C.2.5-2)：图C.2.5-1 图C.2.5-21 当h x ≥Δh 时,可按公式(C.2.5-1)进行修正：h h h x x ∆+=' (C.2.5-1)式中 h x ---水平段的水头损失值(m)；h'x ---修正后的水平段水头损失值(m).2 当h x ＜Δh 时,可按下列两种情况分别进行修正：1)若h x +h y ≥Δh,可按公式(C.2.5-2)和公式(C.2.5-3)进行修正：x x h h 2'= (C.2.5-2)h h h h y y -∆+='(C.2.5-3)式中 h y ---内部垂直段的水头损失失值(m)；h'y ---修正后的内部垂直段水头损失值(m).2)若h x +h y ＜Δh,可按公式(C.2.5-2),公式(C.2.5-4)和公式(C.2.5-5)进行修正：y y h h 2'= (C.2.5-4)()y x cd cd h h h h h +-∆+=' (C.2.5-5)式中 h cd ---图C.2.5-1和图C.2.5-2中CD 段的水头损失值(m)；h'cd ---修正后的C Ρ段水头损失值(m).以直线连接修正后的各分段计算点的水头值,即得修正后的渗透压力分布图形.C.2.6 出口段渗流坡降值可按公式(C.2.6)计算：''0Sh J = (C.2.6) 式中 J---出口段渗流坡降值.。

闸基渗流段的阻力系数

闸基渗流段的阻力系数闸基渗流段阻力系数指的是水在闸基渗流段中通过时所受到的阻力与流速之间的关系。

闸基渗流段是指水流通过闸门或溢洪道时所经过的基础地段。

由于闸基渗流段具有很大的长度和较复杂的几何形状，其阻力系数计算十分重要。

以下是一些与闸基渗流段阻力系数相关的参考内容。

1. Manning公式闸基渗流段的阻力系数可以通过Manning公式进行计算。

Manning公式是一种经验公式，常用于计算河道或渠道中水流的阻力。

其公式如下：V = (1/n)*R^(2/3)*S^(1/2)其中，V为水流的平均流速，n为Manning粗糙系数，R为湿周与过流面积的比值，S为水流的坡度。

2. Manning粗糙系数Manning粗糙系数n是闸基渗流段阻力系数的重要参数。

它反映了流经表面的摩擦阻力。

根据实测资料，可以选取不同的n 值。

例如，对于混凝土表面，一般取n值为0.013-0.015；对于光滑表面，如金属表面，n值可取0.012；对于粗糙表面，如淤泥表面，n值可取0.035-0.055。

Manning粗糙系数的选取需要根据具体情况进行，一般可以参考相关规范或经验值。

3. 过流面积过流面积是指水流通过闸基渗流段时所经过的有效面积。

过流面积的大小直接影响阻力系数的计算。

过流面积可以通过测量闸基渗流段的几何形状来确定。

常用的测量方法包括测量高程和几何测量。

根据测量结果，可以计算出闸基渗流段的过流面积。

4. 湿周湿周是指水流通过闸基渗流段时所经过的湿壁长度。

湿周的大小也会影响阻力系数的计算。

湿周可以通过测量闸基渗流段的几何形状来确定。

常用的测量方法包括测量高程和几何测量。

根据测量结果，可以计算出闸基渗流段的湿周。

5. 总能量方程闸基渗流段中的水流可以视作能量守恒的过程。

根据总能量方程，可以通过测量闸基渗流段的起点和终点水位以及流量，来计算闸基渗流段的能量损失。

能量损失可以转换为阻力，从而计算阻力系数。

总能量方程的推导需要考虑水流在闸基渗流段中的各项能量损失，包括沿程摩擦能损失、急流和涡流能损失等。

渗流计算

4.2.3.2 闸基渗流计算1、渗流计算的目的和计算方法计算闸底板各点渗透压力，验算地基土在初步拟定的底下轮廓线下的渗透稳定性。

计算方法有直线的比例法、流网法和改进阻力系数法，由于改进阻力系数法计算结果精确，因此采用此法进行渗流计算。

1）用改进阻力系数法计算闸基渗流（1）地基有效深度的计算根据S L 与5比较得出，0L 为地下轮廓线水平投影的长度，为33m ；0S 为地下轮廓线垂直投影的长度，为7m 。

则571.473300<==S L ，所以地基有效深度m S L L T e 29.1726.150=+=。

（2）分段阻力系数的计算为了计算的简便，特将地下轮廓线进行简化处理，通过底下轮廓线的各角点和尖端将渗流区域分成8个典型段，如图4.2.3.2-1所示。

其中Ⅰ、Ⅷ段为进口段和出口段，用公式441.0)(5.1230+=T Sζ计算阻力系数，Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ段为内部垂直段，用公式)1(4ln 2TSctgy -=ππζ计算阻力系数，Ⅲ、Ⅵ段为水平段，用公式TS S L x )(7.021+-=ζ计算阻力系数。

其中21,,S S S 为板桩的入土深度，各典型段的水头损失按公式∑=∆=ni iii Hh 1ξξ计算，对于进出口段的阻力系数修正，按公式0''0h h β=，式中)059.0(2)(12121.1'2''+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=T S T T β，0')1(h h β-=∆计算，其中'0h 为进出口段修正后的水头损失值，0h 为进出口段损失值，'β为阻力修正系数，当0.1'≥β时，取0.1'=β，'S 为底板埋深与板桩入图深度之和，'T 为板桩另一侧地基透水层深度。

其计算见表2.3.2-1：图4.2.3.2-1 渗流区域分段图（单位：m ）表4.3.2.2-1 各段渗透压力水头损失单位：（m ）表4.3.2.2-2 进出口段的阻力系数修正表单位：（m ）Ⅷ（3）计算各角点的渗透压力值用上表所计算的水头损失进行计算，总的水头差分别为4.0m 和4.5m ，各段后角点渗压水头=该段前点渗压水头—此段的水头损失，结果列入表4.3.2.2-3：表4.3.2.2-3 闸基各角点渗透压力值单位：（m ）（4）算渗流逸出坡降①出口段的逸出坡降分别为14.02.6859.0''===S h J 和16.02.6966.0''===Sh J ，由《水闸设计规范》可查得[]5.0=J ，则都小于地基土出口段允许渗流坡降值[]5.0=J ，满足要求，不会发生渗透变形。

水工建筑物改进阻力系数法

90.5 不透水层面一、计算阻力系数。

1.有效深度的确定由于L0=20.5m，S0=100.00−94.00=6.0m，则L0/S0=20.5/6.0= 3.42＜5，闸基到相对不透水层厚度T=100.00-90.5=9.5m。

由式子6-8计算T0得：T0=5L01.6L0S0+2=5×20.51.6×3.42+2=13.72m>9.5m因此按实际透水深度T=9.5m进行计算。

2.简化地下轮廓如下图把1，2，3简化为进口段；4为铺盖水平段；5，6为板桩垂直段；7底板水平段；8齿墙垂直段；9齿墙水平段；10为出口段。

3.计算阻力系数(1)进口段：将齿墙简化为短板桩，板桩入土深度0.6m，铺盖厚0.4m。

求得S1=0.6+0.4=1m；T1=9.5m，又S2=0.6m。

T2=9.1m，进口段的阻力系数ζ01为ζ01=[1.5(S1T1)32+0.441]+2πlncot[π4(1−S2T2)]=0.55(2)铺盖水平段：S1=0.6m；又S2=5.6m L1=10.75m，计算水平段的阻力系数ζx1为ζx1=L 1−0.7(S 1+S 2)T=0.67(3)板桩垂直段：左侧S 1=5.6m ；T 1=9.1m ，S 2=4.7m ；T 2=8.2m ，板桩垂直段阻力系数ζy1为ζy1=2πlncot [π4(1−S 1T 1)]+2πlncot [π4(1−S 2T 2)]=1.41 (4)底板水平段：S 1=4.7m ；又S 2=0.8m L 2=8.75m T =8.2m ，计算水平段的阻力系数ζx2为ζx2=L 2−0.7(S 1+S 2)T=0.60(5)齿墙垂直段：左侧S =0.8m ；T =8.2m ，板桩垂直段阻力系数ζy2为 ζy1=2πlncot [π4(1−ST)]=0.10 (6)齿墙水平段：S 1=S 2=0； L 3=1.0m T =7.4m ，计算水平段的阻力系数ζx3为ζx3=L 3−0.7(S 1+S 2)T=0.14(7)出口段：S =0.55m ，T =7.95m ，阻力系数ζ02为ζ02=1.5（S T）3/2+0.441=0.47二、渗透压力的计算1.各个分段渗透压水头损失值由式（6-7）ℎi =ζi ΔH∑ζin 1，其ΔH =4.75m ，∑ζi 71=0.55+0.67+1.41+0.60+0.10+0.14+0.47=3.94。

水闸渗流计算方法的探讨

水闸渗流计算方法的探讨摘要：运用ANSYS软件有限单元法和改进阻力系数法对水闸闸基渗流进行计算，通过对比，证明了ANSYS软件在计算渗流场的可行性，它完善的求解器和前、后处理能力以及可视化的模型建立给设计提供了一个计算渗流场数值的有效方法。

关键词：有限单元法；改进阻力系数法；ANSYS；渗流；闸基引言:上游的水压力是水工建筑物要承受的主要荷载之一，而且地基和混凝土也不是完全不透水的材料，在水头的长期作用下，水即将会通过地基和坝体向下游流去，因此，在地基内和闸坝体内有一个渗流场的存在。

渗流分析给合理的选择渗流控制方法和对闸坝工程的安全可靠性的评价提供一定的根据，水闸闸基渗流为剖面的平面渗流运动，既有水平的分速度，同时也有垂直的分速度，可以近似的看做为二维流。

闸基渗流经常用到的计算方法包括有限元法、流网法、直线比例法（渗径系数法）、电网络法［1，2］和改进阻力系数法。

改进阻力系数法［3，4］为分段法，把地基渗流沿着地下轮廓线划分成水平的和垂直的几个段，进行单独的解决。

把各分段的阻力系数计算出来，再进一步把渗透流速、渗透压力、渗透坡降及渗流量求出。

这是一种近似的流体力学的解法，有较高的计算精度，对计算复杂的地下轮廓的渗流量也同样有很大的的现实意义，在国内外已经得到广泛的运用，水闸设计规范计算闸基渗流就是运用了这种方法。

把求解的渗流区域划分为有限个互相联系的子区域的方法就是有限单元法，它用子区域内连续的分区近似水头函数来代替待定的水头函数。

随着计算机的发展，其应用于数值计算的有限元法也得到了快速的发展，可以很好的把条件复杂的渗流问题模拟出来。

现在，有很多有限元软件都可以用来计算渗流，包括GEO－SLOPE、MARC、SEEPAGE、ANSYS、ADINA、FLAC、ABQUS等。

本文主要研究运用ANSYS软件有限单元法和改进阻力系数法对水闸闸基渗流进行计算，通过对比，证明了ANSYS软件在计算渗流场的可行性，它完善的求解器和前、后处理能力以及可视化的模型建立给设计提供了一个计算渗流场数值的有效方法。

改进阻力系数法与Autobank有限元分析在水闸渗流计算中的应用

改进阻力系数法与Autobank有限元分析在水闸渗流计算中的应用水闸是一种常见的水利工程设施，用于控制水流量和水位，以确保水利工程的正常运行和安全。

在水闸工程设计和运行过程中，对水闸渗流进行准确的计算和分析是至关重要的。

目前在水闸渗流计算中，常用的方法包括阻力系数法和有限元分析，它们分别具有一定的优势和局限性。

为了提高水闸渗流计算的精度和效率，本文将探讨改进阻力系数法与Autobank有限元分析在水闸渗流计算中的应用，以期为水闸工程的设计和运行提供更科学、更有效的方法。

一、阻力系数法在水闸渗流计算中的应用阻力系数法是一种简单、经济、实用的水流计算方法，适用于各种类型的水流情况，包括水闸渗流。

该方法通过测定水流与固定物体表面的阻力关系来计算水流速度和流量，通常采用阿奇森公式等相关公式进行计算。

阻力系数法在水闸渗流计算中的应用主要包括以下几个步骤：1. 确定水闸渗流的边界条件，包括输入流量、出口水位、水闸结构的几何形状和材料特性等。

2. 通过实验或经验确定水流与水闸表面的阻力关系，包括渗透系数、摩擦系数等。

3. 根据所得的阻力关系和水流边界条件，利用相关公式计算水闸渗流的速度和流量。

阻力系数法的优点在于简单易行，对水流边界条件的要求较低，适用于水流速度较低、水流性质较稳定的情况。

阻力系数法也存在一些局限性，主要包括对水流非线性、流动边界复杂等情况的处理能力较弱。

Autobank有限元分析是一种基于有限元理论的数值计算方法，适用于复杂流动情况和复杂边界条件下的水闸渗流计算。

该方法将水流场分割为有限个小单元，通过离散化和数值求解得到水流场的速度、压力等相关参数。

Autobank有限元分析在水闸渗流计算中的应用主要包括以下几个步骤：2. 将水流场离散化为有限个单元，建立有限元网格。

3. 通过数值求解方法，计算水流场的速度、压力等相关参数。

Autobank有限元分析的优点在于能够适应复杂流动情况和复杂边界条件，计算精度高，结果可靠。

例题改进阻力系数法进行闸基的渗流计算

例 7-3 用改进阻力系数法进行闸基的渗流计算。
用[例 7 - 3 ]的有关资料：挡水时，假设水闸最大水头差 H 5.0m ，及闸底板顶高程
50.0m ；根据地基钻探报告：闸基土质在高程 50.0 ~ 40.5m 之间为沙壤土，渗透系数
K 1 2.4 10 4 cm / s ；高程 40.50m 以下为粘壤土，渗透系数 K 2 2.5 10 6 cm / s 。因 k 2 2.5 10 6 1.04 10 2 ，故认为高程 40.5m 以下的粘壤土是不透水的。 4 k 1 2.4 10
地基为砂壤土，闸板顺水流方向长度可取 ( 2.0 3.5) 5.0m ，现取底板长度为
2.5 5.0 12.5m 。底板上、下游端均设齿墙、齿墙底宽分别为 1.5m 及 1.0m 。
铺盖：选用混凝土铺盖。长度参考现有工程资料，采用 10.0m ；厚度为 0.4m 。铺盖上、下游端设齿墙，齿墙底宽 0.6m ，齿深 0.5m 。板桩：采用钢筋混凝土板桩、粘壤土表层距底板齿墙底为 48.4 - 40.5 7.90( m) ，采用 “悬挂式”位于上游齿墙底中部，距齿墙上、下游端各 0.75m ，入土深度为 4.4m （未计入桩顶伸进齿墙内的长度 0.2m 和桩尖部分的长度 0.4m ）。排水设施：为减小作用于闸底板上的渗透压力，降排水尽量靠上游布置，将其置于底板之后的护坦下面，而首部紧接底板下游齿墙。按上述布置，可绘出用改进阻力系数法计算各渗流要素的计算简图（图见 7 - 22 ）。
3 / 2
2 0 . 441 In cot 0 . 54

0 .5 1 4 9 .1

改进阻力系数法与Autobank有限元分析在水闸渗流计算中的应用

改进阻力系数法与Autobank有限元分析在水闸渗流计算中的应用阻力系数法与Autobank有限元分析是目前水闸渗流计算中常用的两种方法，它们在水工领域中有着广泛的应用。

本文将探讨这两种方法在水闸渗流计算中的应用，并对其进行改进，以提高计算的精度和准确性。

一、阻力系数法在水闸渗流计算中的应用阻力系数法是一种常用的水闸渗流计算方法，其基本原理是利用不同类型的水流构件及其对应的流态阻力系数，通过公式计算出流态阻力，并结合流量、水头等参数，进行水流的计算。

该方法适用范围较广，计算简单、直观，因此在水闸渗流计算中有着较为广泛的应用。

阻力系数法在实际应用中存在一些问题，例如在计算过程中需要对水流的流态进行大量的假设和简化，导致计算结果与实际情况存在一定的误差；而且在水流构件类型复杂或者流态变化较大的情况下，阻力系数法的计算精度也会受到较大的限制。

需要对阻力系数法进行改进，以满足水闸渗流计算的精度要求。

Autobank有限元分析是一种利用有限元方法对水力学问题进行数值计算和分析的技术。

相比传统的计算方法，Autobank有限元分析具有更强的适用性和计算精度，能够较好地模拟水流在水闸渗流过程中的复杂流态和水流构件的变形变化，因此在水闸渗流计算中有着较大的潜力。

Autobank有限元分析也存在一些问题，例如在计算过程中需要大量的计算资源，计算时间较长，且对计算模型的建立和参数选择要求较高，对用户的专业水平和技术要求也比较高。

需要对Autobank有限元分析进行改进，以提高其计算效率和便利性，使其能够更好地应用于水闸渗流计算中。

1. 对阻力系数法进行改进，可以尝试引入更加精确的流态阻力系数计算方法，结合实际情况对水流构件类型进行更加详细的分类和计算，以提高计算精度和准确性；2. 对Autobank有限元分析进行改进，可以尝试优化计算算法和计算模型，提高计算效率和准确性，使其能够更好地应用于水闸渗流计算中；3. 在改进过程中，可以结合实际案例进行验证和优化，以确保改进后的方法在水闸渗流计算中能够满足工程实际需求，提高水闸渗流计算的精度和准确性。

改进阻力系数法在水闸渗流计算中的运用

改进阻力系数法在水闸渗流计算中的运用张亚;李乃回;代晴【摘要】闸基渗流是水闸设计的一个重要内容.对于闸基的防渗设计,《水闸设计规范》(SL265-2001)推荐改进阻力系数法或流网法进行防渗计算.文章主要阐述了改进阻力系数法在丰县黄楼闸除险加固工程中闸基渗流计算中的运用,通过阐述改进阻力系数法的基本原理、地下轮廓线的布置并进行相关的渗流计算,最后得出结论,该设计满足规范要求.【期刊名称】《治淮》【年(卷),期】2016(000)010【总页数】4页(P21-24)【关键词】水闸;渗流系数;渗流坡降;改进阻力系数法【作者】张亚;李乃回;代晴【作者单位】徐州市水利建筑设计研究院徐州 221000;徐州市水利建筑设计研究院徐州 221000;徐州市水利建筑设计研究院徐州 221000【正文语种】中文复新河是南四湖湖西一条流域性河道，发源于安徽省砀山县玄帝庙村西，沿废黄河北堤东流至董庄东北流入丰县，纵贯丰县境内，下游经山东省鱼台县于西姚村流入昭阳湖，丰县境内长度53.9km，流域面积1098km2。

复新河是纵贯丰县南北的一条主要排涝河道，主要有太行堤河、苏北堤河、西支河、子午河、苗城河等14条支流。

1973年淮委划定复新河流域总面积1812km2，其中安徽境内170 km2，山东境内459km2，江苏境内丰县1098km2，沛县85km2。

复新河分三个梯级，从下至上分别为李楼闸站、丰城闸站及黄楼闸。

黄楼闸位于复新河上游，宋楼镇黄楼村北，承担上游116.8km2排涝和2万亩农田灌溉任务，是复新河第三级梯级控制工程，具有防洪、排涝、蓄水、灌溉等多种功能。

根据《水闸设计规范》（SL265-2001）、《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）以及《防洪标准》（GB50201-2014），确定黄楼闸设计排涝标准为10年一遇，防洪标准为20年一遇。

黄楼闸为中型涵闸，工程等别为Ⅲ等，主要建筑物的级别为3级，次要建筑物为4级，临时建筑物为5级。

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。

改进阻力系数法

改进阻力系数法改进阻力系数法是在阻力系数法的基础上发展起来的，这两种方法的基本原理非常相似。

主要区别是改进阻力系数法的渗流区划分比阻力系数法多，在进出口局部修正方面考虑得更详细些。

因此，改进阻力系数是一种精度较高的近似计算方法。

1．基本原理如下图1所示，有一简单的矩形断面渗流区，其长度为L ，透水土层厚度为T ，两断面间的测压管水位差为h 。

根据达西定律，通过该渗流区的单宽渗流量q 为TL hkq = （1）或k qT L h =（2）令L ／T ＝ξ，则得k q h /ξ= （3）式中ξ称为阻力系数，ξ值仅和渗流区的几何形状有关，它是渗流边界条件的函数。

图1矩形渗流区图图2 改进阻力系数法计算对于比较复杂的地下轮廓，需要把整个渗流区大致按等势线位置分成若干个典型渗流段，每个典型渗流段都可利用解析法或试验法求得阻力系数ξ，其计算公式见表1。

如图2所示的简化地下轮廓，可由2、3、4、5、6、7、8、9、10点引出等势线，将渗流区划分成10个典型流段，并按表1的公式计算出各段的ξi 。

再由式 (6) 得到任一典型流段的水头损失h i 。

对于不同的典型段，ξ值是不同的，而根据水流的连续原理，各段的单宽渗流量应该相同。

所以，各段的q ／K 值相同，而总水头H 应为各段水头损失的总和，于是得kq h i /ξ= (4)∑∑====mi imi i k q h H 11ξ (5) 将式(5)代人式(4）得各段的水头损失为∑==mi iii Hh 1ξξ (6)表1 典型流段的阻力系数求出各段的水头损失后，再由出口处向上游方向依次叠加，即得各段分界点的渗压水头。

两点之间的渗透压强可近似地认为呈直线分布。

进出口附近各点的渗透压强，有时需要修正。

如要计算q ，可按式（4）进行。

2．计算步骤（1）确定地基计算深度。

上述计算方法对地基相对不透水层较浅时可直接应用，但在相对不透水层较深时，须用有效深度T e 作为计算深度T c 。

基于改进阻力系数法的大沙河某拦河水闸渗流分析研究

基于改进阻力系数法的大沙河某拦河水闸渗流分析研究◎ 王朝1 纪凤杰1 郭连峰2 刘攀1 周星岑11.徐州市水利建筑设计研究院有限公司；2.盐城市水利勘测设计研究院有限公司摘要：本文以黄河故道大沙河夹河闸扩改建工程的水闸渗流稳定计算为研究对象，深入分析改进阻力系数法计算结果影响因素以及在水闸稳定分析计算中的应用情况，所得结论如下：1）从计算机理以及案例计算均表明阻力系数的大小主要取决于渗流区域的几何条件，尤其计算段的长度，且水头损失与阻力系数之间呈现正相关；2）通过采用修正系数法对夹河闸进行渗流分析结果表明计算各段渗透坡降最大出现在出口段，平均渗透坡降为0.585，水闸抗渗稳定满足规范要求。

本文研究内容对进一步优化改进阻力系数法以及水闸渗流稳定计算均具有借鉴意义。

关键词：改进阻力系数法；渗流分析；大沙河；拦河水闸1. 前言水闸作为水利工程中应用十分广泛的一种水工建筑物形式，广泛应用于我国各类河道中，在我国灌溉、生态景观、河道治理等方面有着不可或缺的作用[1]。

在水闸设计建设以及运行过程中，最为突出的问题为渗流稳定分析问题，对于水闸等小型水工建筑物而言，渗流控制不当极易出现渗流破坏造成人民群众生命财产损失[2]。

针对水闸设计工作中的渗流稳定计算相关问题，常采用的方法包括：改进阻力系数法、有限元法、相应面法[3]、直线比例法等方法。

其中改进阻力系数法为一种分段方法，以近似流体力学的解法将计算范围进行分段计算，具有计算精度较高且能适应复杂地下轮廓[4]。

众多专家学者[5，6]对改进阻力系数法进行了丰富且深入的研究，尤其对于其应用场景以及应用效果等方面，但对于阻力系数的影响因素等并未进行深入研究。

基于此，为进一步明确阻力系数影响因素，本文以实际工程计算为对象对改进阻力系数法在水闸稳定分析中的应用情况进入深入研究。

2. 工程概况2.1工程简介夹河闸是大沙河上的一座重要控制工程，位于大沙河镇东北侧，其主要作用是蓄水灌溉、生态景观、负担大沙河上游1658平方公里的防洪除涝任务，同时还起到调蓄当地径流和徐州市境内的东水西调任务，形成河川水库，解决丰县高亢地区水资源缺乏的局面。

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。

改进阻力系数法案例

【例2】用改进阻力系数法计算例1中各渗流要素。

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）阻力系数的计算（二）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。

2.简化地下轮廓将地下轮廓划分成十个段，如图4-29（a ）所示。

3.计算阻力系数[ 图4-29（b ）]（1）进口段：将齿墙简化为短板桩，板桩入土深度为0.5m ，铺盖厚度为0.4m ，故)(9.04.05.0m S =+=，m T 5.9=。

按表（4-3）计算进口段阻力系数01ξ为48.044.05.99.05.144.05.12/32/301=+⎪⎭⎫⎝⎛⨯=+⎪⎭⎫⎝⎛⨯=T S ξ（2）齿墙水平段：021==S S ，m 6.0=L ，m 6.8=T，按表（4-3）计算齿墙水平段阻力系数1x ξ为()07.06.86.07.0211==+-=T S S L x ξ（3）齿墙垂直段：m 5.0=S，m 1.9=T 。

按表（4-3）计算齿墙垂直段的阻力系数1y ξ为06.01.95.014ctg ln 214ctg ln 21=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ππππξT S y（4）铺盖水平段：m 5.01=S ，m 6.52=S ，m 75.10=L ，按表（4-3）计算铺盖水平段阻力系数2x ξ为()()71.01.96.55.07.075.107.0212=+⨯-=+-=T S S L x ξ（5）板桩垂直段：m 6.5=S ，m 1.9=T ，根据表（4-3），板桩垂直段阻力系数2y ξ为74.01.96.514ln 22=⎪⎭⎫⎝⎛-=ππξctgy （6）板桩垂直段：m 9.4=S ，m 4.8=T ，根据表（4-3），板桩垂直段阻力系数3y ξ为69.04.89.414ln 23=⎪⎭⎫⎝⎛-=ππξctgy （7）底板水平段：m 9.41=S ，m 5.02=S ，m 75.8=L ，m 4.8=T ，故底板水平段阻力系数3x ξ为()59.04.85.09.47.075.83=+-=x ξ（8）齿墙垂直段：m 5.0=S ，m 4.8=T ，根据表（4-3），则齿墙垂直段的阻力系数4y ξ为06.04.85.014ln 24=⎪⎭⎫⎝⎛-=ππξctgy （9）齿墙水平段：021==S S ，m 0.1=L ，m 9.7=T ，按表（4-3）计算齿墙水平段阻力系数4x ξ为13.09.70.14==x ξ （10）出口段：出口段中m 55.0=S ，m 45.8=T ，按表（4-3）计算其阻力系数02ξ为46.044.045.855.05.12/302=+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=ξ（二）渗透压力计算1.求各分段的渗压水头损失值根据式（4-18） ∆H ∑=iii h ξξ，其中m 75.4=∆H ，且 99.346.013.006.059.069.074.071.006.007.048.071=+++++++++=∑=i i ξ（1）进口段)m (57.048.019.148.099.375.411=⨯=⨯=∆H ∑=ξξh（2）齿墙水平段 )m (08.007.019.12=⨯=h （3）齿墙垂直段 )m (07.006.019.13=⨯=h （4）铺盖水平段 )m (85.071.019.14=⨯=h（5）板桩垂直段 )m (88.074.019.15=⨯=h （6）板桩垂直段 )m (82.069.019.16=⨯=h（7）底板水平段 )m (70.059.019.17=⨯=h（8）齿墙垂直段 )m (07.006.019.18=⨯=h （9）齿墙水平段 )m (16.013.019.19=⨯=h （10）出口段 )m (55.046.019.110=⨯=h2. 进出口水头损失值的修正（1）进口处按式（4-20）计算修正系数1β'为⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛'⨯-='059.0212121.121TS T T β66.0059.05.99.025.96.812121.12=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎭⎫⎝⎛⨯-= 0.166.01<='β，应予修正。

闸基渗流计算(改进阻力系数法)