渗流计算
渗流速度公式(一)
渗流速度公式(一)渗流速度公式渗流是指流体在多孔介质中的渗透过程，渗流速度是描述渗流过程中流体通过多孔介质的速度大小的物理量。
渗流速度公式是描述渗流速度与渗透性、压力差等因素之间的关系的数学公式。
以下是与渗流速度公式相关的公式和解释：1. 达西定律达西定律是描述渗流速度和渗透性之间关系的经典定律，其公式为：Q = k * A * Δh / L其中，Q表示渗流速度，k表示渗透性系数，A表示截面积，Δh 表示压力差，L表示长度。
例子：一根长为10米，横截面积为1平方米的管道，渗透性系数为，压力差为2帕斯卡。
根据达西定律的公式，可以计算出渗流速度：Q = * 1 * 2 / 10 = m/s2. 彭曼方程彭曼方程是描述饱和多孔介质中渗流速度与渗透性之间关系的改进公式，其公式为：Q = k * A * (Δh - ρgh) / μL其中，Q表示渗流速度，k表示渗透性系数，A表示截面积，Δh 表示总压差，ρ表示流体密度，g表示重力加速度，h表示有效高度，μ表示动力粘度，L表示长度。
例子：一块饱和多孔介质，渗透性系数为，截面积为平方米，总压差为5帕斯卡，流体密度为1000千克/立方米，重力加速度为米/秒^2，有效高度为3米，动力粘度为牛顿秒/平方米，长度为10米。
根据彭曼方程的公式，可以计算出渗流速度：Q = * * (5 - 1000 * * 3) / ( * 10) = - m/s3. 简化达西定律简化达西定律是对达西定律的简化形式，其公式为：Q = k * i * A其中，Q表示渗流速度，k表示渗透性系数，i表示水头斜率，A 表示截面积。
例子：一块土壤，渗透性系数为，水头斜率为米/米，截面积为2平方米。
根据简化达西定律的公式，可以计算出渗流速度：Q = * * 2 = m/s总结渗流速度公式是描述渗流速度与渗透性、压力差等因素之间关系的数学公式。
达西定律、彭曼方程和简化达西定律是常用的渗流速度公式。
通过这些公式，可以计算出渗流速度，并对渗流过程进行分析和预测。
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。
渗流力计算公式
渗流力计算公式
1. 基本概念。
- 渗流力是一种体积力，它是由于土中渗流的存在而产生的作用于土骨架上的力。
- 当水在土孔隙中流动时，会对土颗粒施加拖曳力，这个拖曳力就是渗流力。
2. 公式推导。
- 假设土样的横截面积为A，长度为L，土颗粒间的孔隙率为n，水力坡降为i，水的重度为γ_w。
- 作用在土样两端的水头差为Δ h，则水力坡降i=(Δ h)/(L)。
- 渗流速度v = ki（达西定律，k为渗透系数）。
- 单位时间内通过土样的渗流水体积Q = vA。
- 渗流水的重量G_w=γ_wQ=γ_wvA。
- 渗流力J等于渗流水的重量除以土颗粒的体积V_s。
- 因为土颗粒的体积V_s=(1 - n)AL，所以渗流力J=(γ_wvA)/((1 - n)AL)。
- 又因为v = ki，所以J=(γ_wkiA)/((1 - n)AL)=(γ_wi)/(1 - n)。
- 在一般的土力学分析中，如果忽略土颗粒的孔隙率n对渗流力计算的影响（当孔隙率较小时），渗流力J=γ_wi。
3. 公式应用。
- 在土坡稳定分析中，渗流力是一个重要的因素。
例如，当土坡中存在渗流时，渗流力会使土坡的下滑力增加，从而降低土坡的稳定性。
高等土力学4.6_渗流的数值计算.
N 2 x
h3
N 3 x
h3
C21h1 C22h2
C23h3
iz
h z
C31h1Leabharlann C32h2C33h3
h
ix iz
x h
C21 C31
z
C22 C32
C23 C33
h1 h2 h3
vx vz
k 0
0
k
iixz
h t
N
h t
e
2. 单元渗流矩阵
I(h)
e1 m
Pije
K
h
P
h t
S
h t
F
0
Fij
e1
Fije
整体平衡方程
自由水面
可压缩部分
K
h
P
h t
S
h t
F
0
已知结点的部分
K
h
P
h t
S
h t
F
0
这样就可对式多元联立方程组用不同的数 学方法求解，得到各单元结点水头； 然后可用式（4.6.15）求单元域内任一点水 头值，从而得到有限元数值分析的解； 对于三维渗流计算方法是一样的；
a3z1 a3z2
h3 a1 a2 x3 a3z3
设：
CC1211
(x2 z3 (z2
x3z2 )/ z3 )/ 2 Ae
2 Ae
C12 (x3z1 x1z3 )/ C22 (z3 z1 )/ 2 Ae
2 Ae
C13 (x1z2 x2 z1 )/ 2 Ae C23 (z1 z2 )/ 2 Ae
1. 渗流场的离散与插值函数 图4－73 有限单元网格划分
假设单元的水头函数值在1、2、3结点上的值分别 为h1,h2,h3，在单元内部的值可用线性插值求得：
渗流稳定计算(2020年整理).pdf
赤峰市红山区城郊乡防洪工程5.6稳定计算5.6.1渗流及渗透稳定计算1）渗流分析的目的（1）确定堤身浸润线及下游逸出点位置，以便核算堤坡稳定。
（2）估算堤身、堤基的渗透量。
（3）求出局部渗流坡降，验算发生渗透变形的可能。
概括以上分析，对初步拟定的土堤剖面进行修改，最后确定土堤剖面及主渗，排水设备的型式及尺寸。
2）渗流分析计算的原则（1）土堤渗流分析计算断面应具有代表性。
（2）土堤渗流计算应严格按照《堤防工程设计规范》（GB50286-981）第8.1.2条及本规范附录E的有关规定执行。
3）渗流分析计算的内容（1）核算在设计洪水持续时间内浸润线的位置，当在背水侧堤坡逸出时，应计算出逸点位置，逸出段与背水侧堤基表面的出逸比降。
（2）当堤身、堤基土渗透系数K≥10-3cm/s时，应计算渗流量。
（3）设计洪水位降落时临水侧堤身内自由水位。
4）堤防渗流分析计算的水位组合（1）临水侧为设计洪水位，背水侧为相应水位。
（2）临水侧为设计洪水位，背水侧无水。
（3）洪水降落时对临水侧堤坡稳定最不利情况。
5）渗透计算方法堤防渗流分析计算方法按照《堤防工程设计规范》（GB50286-98）附录E3的透水堤基均质土堤渗流计算即——渗流问题的水力学解法。
6）土堤渗流分析计算计算锡泊河左岸（0-468）横断面，堤高 5.05米（P=2%），半支箭左岸（0+302.25）横断面，堤高6.46米（P=2%），该两段堤防均属于 2级堤防，堤防渗流计算断面采用1个断面计算即可。
采用《堤防工程设计规范》中透水堤基均质土堤下游坡无排水设备或有贴坡式排水稳定渗流计算公式：TH L TH H D 88.0m k q q 11210++−+=）（ （E.3.1）H m m b 121+−+=）（H H L （E2.1-3）11112m m H L +=∆ （E2.1-4） 当K≤k 0时h 0=a+H 2=q÷⎭⎬⎫⎩⎨⎧+++⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++•T H a m T K H a m H m m K 44.0)(5.0)5.0()5.0(122022222+H 2 ……………（E.3.2-2） 对于各种情况下坝体浸润线均可按下式确定X=k·T 'q h y −+k '2202q h y − ……………（E.3.2-6）式中：q'= ）（0211120211m 2m 2k h m H L h H −++−+0211010m k h m H L h H T −+−（E.3.2-7）k ——堤身渗透系数； k 0——堤基渗透系数；H 1——水位到坝脚的距离（m ）； H 2——下游水位（m ）； H ——堤防高度（m ）；q ——单位宽度渗流量（m 3/s·m ）； m 1——上游坡坡率，m 1=3.0；m2——下游坡坡率，m2=3.0；b——坝体顶部宽度6.0m；h0——下游出逸点高度（m）；锡伯河采用数据列表如下：正常工况锡伯河渗流计算结果表锡伯河防洪堤筑堤土为低液限粉土，基础为砂砾基础，强透水地基，堤身部分为相对不透水层，基础和堤身渗透系数相差100倍以上，下游无水，经计算堤身和堤脚无无出逸点，渗流稳定。
挡土墙的渗流计算
挡土墙的渗流计算引言：挡土墙是一种常见的土木工程结构，在公路、铁路、水利、建筑等领域得到广泛应用。
挡土墙的主要作用是抵抗土体的压力，防止土体的滑动和坍塌。
为了确保挡土墙的稳定性，渗流计算是一个重要的步骤，它可以帮助我们评估挡土墙的渗流情况，为工程设计提供依据。
本文将介绍挡土墙的渗流计算方法及其应用。
一、挡土墙的渗流模型1. 渗流模型的建立挡土墙的渗流可以视为通过土体的水流动过程，在渗流计算中常使用Darcy定律进行模拟。
Darcy定律描述了渗透流体通过孔隙介质的速度与压力梯度之间的关系，可以表达为:Q = k * A * (dh/dl)其中，Q是单位时间内通过挡土墙的水流量，k是土体的渗透系数，A是挡土墙的有效截面积，dh/dl是渗流方向的压力梯度。
2. 渗透系数的确定渗透系数k是描述土壤渗透性能的参数，它受土壤种类、孔隙率、土体颗粒大小等因素的影响。
常见的确定渗透系数的方法有实验室试验和现场测试。
实验室试验一般采用孔压法或渗透仪法，通过对土样进行水力试验获得渗透系数。
现场测试可以利用水头法或灌注法等进行，通过现场实测数据推算渗透系数的值。
3. 边界条件的设定渗流计算中需要设定边界条件，包括渗透边界和封闭边界。
渗透边界用于模拟水流进入或流出挡土墙的情况，封闭边界则用于描述土体表面或底部的防水措施。
通过合理设定边界条件，可以模拟不同工况下的渗流情况。
二、挡土墙的渗流计算方法1. 数值计算方法数值计算是一种常用的挡土墙渗流计算方法，它将挡土墙区域离散化为有限个小单元，利用有限元或有限差分等数值方法求解渗流方程，得到水流速度场和压力场。
数值计算方法能够解决复杂的渗流问题，但对计算精度和计算时间有一定要求。
2. 解析计算方法解析计算是一种基于解析解的挡土墙渗流计算方法，通过假设土体的渗透系数分布规律和边界条件，利用水流方程的解析解进行计算。
解析计算方法通常适用于简化的渗流问题，计算速度较快，但对土体和边界条件的假设要求较高。
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
土石坝渗流计算
土石坝渗流计算
土石坝的渗流计算是指根据土石坝的各种参数来计算渗透水量的过程。
渗流计算的目的是通过对土石坝渗流过程的分析，来评估坝体渗流对工程安全的影响，以及指导坝体防渗措施的设计和施工。
土石坝的渗流计算主要包括以下几个方面的内容：
1. 渗透系数计算：渗透系数是描述土石坝岩土渗透性的指标，表示单位渗流量通过单位截面积的能力。
常用的计算方法有直接法、积分法和透水曲线法等。
2. 平均渗流速度计算：平均渗流速度是指坝体截面上单位时间流过的渗透水量与截面积之比，可以通过渗透系数和水头差来进行计算。
3. 渗流线计算：渗流线是指渗流过程中水的流动路径，通过渗流线的计算可以得到渗流场的空间分布情况，用于评估坝体内的渗流情况。
4. 渗流量计算：渗流量是指单位时间内通过某一截面的渗透水量，可以通过渗透系数、水头差和截面积的乘积来计算。
在进行土石坝渗流计算时，需要根据具体的工程条件和坝体参数，选择合适的计算方法和公式，进行合理的近似和假设，以得到较为准确的计算结果。
同时，还需要对渗流计算结果进行
分析和评估，判断渗流对工程安全的影响，并提出相应的措施来进行防渗处理。
土石坝力学法渗流计算(无敌版)
4114:24.02.764.2上游坝面边坡系数m 11.计算依据：4.1 均质土坝坝高H(m)4.已知参数:教材 河海版水工建筑物p122-131 水力学 吴持恭主编 下册 p233 水平不透水层上均质土坝的渗坝高H（m）坝顶最小宽度B min (m)注：上下游如为变坡时，则分别取各自下游坝面边坡系数m 21:2.25～1:2.751:2.5～1:3.01:3.0～1:3.51:1.5～1:2.0～20～30>301:2～1:2.5表1.土坝坝坡边坡系数参考值坝高（m）上 游 坝 坡下 游<1010～201:2.25～1:2.5～表2.坝顶最小宽度值4.3坝顶宽度B (m) （不透水地基上的均质坝）表3.土的渗透系数参考值5.0～20.0<0.00.0000060.0001～0.0003～0.00060.001～0.006中 砂渗透系数km/d cm <0.0050.005～0.10.1～0.50.25～0.50.5～1.01.0～5.0轻亚粘土黄 土粉 砂细 砂 注：本表资料引自中国建筑工业出版社1975年出版的《工程地4.5下游水位H 2(m)4.4上游水位H 1(m)<306土 名4.6渗透系数k(cm/s)粘土亚粘土均质中砂0.04～0.02～0.07～粗 砂均质粗砂35～5020～5060～7530～100>1004.1>=3.05.计算过程：5.1坝体的分段采用两段法是采用三段法的简化，把上游锲形体ABE用一个矩形体AEB'A'去取代,(1)等效的矩形体的宽度△L为:(2)第二、三两段的底宽和（线段DE长度）L为：2…………下游坝面边坡系（5-2）5.2上游段的计算渗流从过水断面A'B'至CG的水头差ΔH=H 1-h K ,两过水断面之间平均渗透路程Δs=L+ΔL-m 2h k ,m 2为坝下故上游段的平均水力坡度k …………逸出点高度根据杜比公式，上游段的平均渗流流速很显然要用上式计算渗流量还不可能，因其中逸出水h k 是位知数，所以还必须要对下游段建立计算公式 行联解。
混凝土重力坝的渗流计算原理
混凝土重力坝的渗流计算原理一、引言混凝土重力坝是一种常用的大型水利工程，其主要作用是防洪、发电、灌溉、供水等。
在混凝土重力坝的设计与施工中，渗流计算是十分重要的一环。
渗流计算的准确性直接影响到混凝土重力坝的安全性和稳定性，因此，深入研究混凝土重力坝的渗流计算原理是十分必要和重要的。
二、混凝土重力坝的渗流计算原理的概述混凝土重力坝的渗流计算原理是基于达西定律和连续方程，通过建立混凝土重力坝的渗流模型，计算混凝土重力坝的渗流流量和渗流场的分布。
渗流计算可以分为两大类：一类是基于流线理论和边界条件的解析计算方法；另一类是基于数值模拟的计算方法。
其中，数值模拟方法可以分为有限差分法、有限元法、边界元法等。
不同的计算方法适用于不同的渗流问题，选用合适的计算方法可以提高渗流计算的准确性和可靠性。
三、混凝土重力坝渗流计算的达西定律和连续方程达西定律是描述流体流动的规律，它是基于连续方程和牛顿第二定律建立起来的。
达西定律表述为：单位时间内通过某一截面的流体体积与该截面上流体的速度成正比，与流体的密度成反比。
在混凝土重力坝的渗流计算中，达西定律是基础而重要的定理。
连续方程是描述流体连续性的基本方程，其表述为：在一个流体系统中，质量守恒，即单位时间内通过任何一截面的流体质量是相等的。
在混凝土重力坝的渗流计算中，连续方程是保证渗流计算准确的基本方程。
四、混凝土重力坝的渗流模型的建立混凝土重力坝的渗流模型是建立在达西定律和连续方程的基础上的。
渗流模型是通过对混凝土重力坝的渗流场进行分析和研究，建立起来的数学模型。
混凝土重力坝的渗流模型通常包括两个方面的内容：一是渗流的边界条件，二是渗流的流场分布。
渗流的边界条件指的是渗流过程中的边界条件，包括渗透性边界条件、流量边界条件和压力边界条件。
渗透性边界条件是指混凝土重力坝的渗透性和渗透系数；流量边界条件是指混凝土重力坝渗流的入口和出口流量；压力边界条件是指混凝土重力坝渗流场的压力分布。
一维渗流计算
一维渗流计算
摘要：
1.一维渗流计算概述
2.渗流计算方法
3.一维渗流计算公式及应用
4.实例分析
5.结论与展望
正文：
一、一维渗流计算概述
一维渗流计算是渗流理论的重要组成部分，主要研究流体在多孔介质中沿一维方向的渗流规律。
在水利工程、石油工程、地质勘探等领域具有广泛的应用。
本文将对一维渗流计算的方法、公式及应用进行详细阐述。
二、渗流计算方法
1.达西定律：达西定律是描述渗流的基本定律，适用于层流状态，通过实验测定多孔介质中的渗透率、孔隙度等参数，从而计算渗流速度。
2.数值方法：数值方法主要包括有限差分法、有限元法、有限体积法等，用于求解偏微分方程组，得到渗流场分布。
三、一维渗流计算公式及应用
1.渗流速度公式：根据达西定律，渗流速度与压力差、渗透率、孔隙度等因素有关。
2.渗流量公式：渗流量与渗流速度、截面积、流体密度等因素有关。
3.渗流阻力公式：渗流阻力与流速、摩擦系数、管道长度等因素有关。
4.应用：一维渗流计算在水利工程、石油工程、地质勘探等领域具有广泛应用，如水电站、油气田开发、地下水资源评价等。
四、实例分析
以某水电站为例，根据实地勘测数据，利用一维渗流计算方法预测水库蓄水后对周边地下水的影响。
通过计算，得出渗流场分布，分析不同区域的水位、流速等参数，为水电站的运行和管理提供科学依据。
五、结论与展望
本文对一维渗流计算的方法、公式及应用进行了详细阐述，通过实例分析，展示了其在实际工程中的重要作用。
渗流计算实例
5 闸坝段基础渗流计算结果及分析本次闸坝段基础渗流计算选取了7~8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。
5.1 闸坝基础各防渗方案计算参数覆盖层透水性：本阶段设计院对第②层漂（块）卵（碎）石进行了4段钻孔抽水试验，平均值渗透系数为7.26×10-2cm/s，属为强透水层；第②-1层泥质粉砂层进行了1段的抽水试验，渗透系数为 1.67×10-3cm/s，属中等透水层，第③层砂质粉土，室内试验渗透系数为2.66×10-7~6.74×10-5cm/s，属微透水~极微透水；第③-1层粉质粘土室内试验渗透系数为1.55×10-6~3.74×10-6cm/s，属微透水。
基岩透水性：据钻孔的压水试验资料，弱风化岩体以弱透水层为主，仅ZK18孔深51.5~66.5m为中等透水，透水率14.71~35.12，微风化岩体以微透水为主，局部为弱透水。
下闸址区岩体相对隔水层（q≤5Lu）顶板埋藏较深，分别为：左岸为2.19~33.10m，相应高程为1799.37~1761.36m；右岸大于11.90m，相应高程在1834.50以下；河中为50.10~66.00m，相应高程为1726.21~1710.51m。
计算中该坝段基础覆盖层和基岩的渗透系数根据设计院试验建议值计算，其余均参照已建或已设计工程取值，渗流计算参数见表3，其中允许坡降为设计院提供。
表3 闸坝段渗流计算参数表5.3 闸坝基础各防渗方案渗流场及水头分布防渗墙插入砂质粉土5m 方案典型剖面8-8渗流场及水头等值线图图48 四种工况下的5-5剖面地下轮廓压力沿程分布比较X(m)Y (m )X(m)H e a d (m )-120-100-80-60-40-20020406080100120140170017201740176017801800NoWallshorten 10m Closed insert 1m5.4 闸坝基础各防渗方案渗透坡降图52~图96为各计算工况下闸坝段各剖面渗透坡降等值线图。
渗流计算
（焦建华） 焦建华）
中山市水利水电勘测设计咨询有限公司 2010.12.30
目
录
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） 、渗流计算的基本方程 .................................................................................. 6 二、大坝、 大坝、堤防渗流计算 ...........................................................................................6 一） 、土石坝渗流计算 .......................................................................................... 6 1）渗流计算的目的 .................................................................................................... 6 2）渗流计算的内容 .................................................................................................... 6 3）渗流计算工况及水位组合的选择 ........................................................................ 7 4）渗流计算的方法 .................................................................................................... 9 5）渗透系数的选用 .................................................................................................. 10 6）渗透稳定计算 ...................................................................................................... 10 7）渗透稳定结果分析 .............................................................................................. 11 二）堤防渗流计算 ...............................................................................................11 1）增加了渗流量计算条件 ...................................................................................... 11 2）水位组合结合堤防工程的特点 .......................................................................... 11 3）根据堤防功能特点，增加了一种计算模型 ...................................................... 11 三、水闸、 水闸、泵站渗流计算 .........................................................................................12 1）与土石坝渗流计算的比较 .................................................................................. 12 2）渗流计算的目的 .................................................................................................. 12 3）渗流计算的工况及水位组合选择 ...................................................................... 12 4）渗流计算的主要方法 .......................................................................................... 13 5）侧向绕渗 .............................................................................................................. 24
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：(1)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：(2)由q= q1=q2，联立方程（1）和（2），可求出q 和h 。
下游坝壳的浸润线方程为：（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q1，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 。
由达西定理可得地基内单宽流量q ′：将上式从上游面（x=0，y=H1）到下游面（x=L ，y=t ）积分得：)2/()(2211δh H k q c -=Lt h k q 2/222）（-=)2/(22q y h k x ）（-=LL可表示为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：2、心墙坝①地基上有混凝土防渗墙的心墙坝设心墙、砼防渗墙、下游坝壳、透水地基的渗透系数分别为kc、kD、k、kT 。
通过防渗心墙和地基砼防渗墙的渗流量为：(1)通过防渗心墙后的坝壳和地基防渗墙后的地基的渗流量为:(2)由q=q1=q2，联立求解式(1)和(2)即可得q和h 。
②地基上有截水槽的心墙坝，截水墙与心墙材料相同。
通过防渗心墙和地基截水墙的渗流量为：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。
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。
渗流计算
(1) 基本资料在蓄滞洪区西侧是清河，清河设计河底高程25.32~25.00m ，正常蓄水位27.60m ，20年一遇洪水位29.35~29.03m ，50年一遇洪水位29.84~29.50m ，现状堤顶高程31.0~29.90m ，现状河道边坡约1:3.6，坡脚为格栅石笼护岸。
本次堤防加固设计堤顶为31.00m ，堤顶宽度15m ，清河侧河道岸坡保持原坡度，滞洪区侧经填筑合格的筑堤土料填筑后，按1:3向滞洪区放坡。
滞洪区底高程为24.6~24.2m ，最高滞蓄洪水位28.50m ，正常蓄水位27.6m 。
由于该段堤防经常处于两水夹一堤的运行工况，需对其进行渗流稳定计算。
根据地质勘查结果， 堤身地层岩性分为3层：碎石填土层①3 ，层底标高26.32m ，层厚4.68m ；细中砂层②3，层底标高24.82m ，层厚1.50m ；圆砾层②4，层底标高20.82m ，层厚4.00m 。
(2) 计算方法坝体的渗流计算采用理正岩土工程计算分析软件，选用有限元法。
根据理正软件的说明，渗流有限元分析基本公式：式中：[K]-透水系数矩阵；{H}-总水头向量； []{}[]{}H K H M Q t ∂⎧⎫+=⎨⎬∂⎩⎭[M]-单位储水量矩阵；{Q}-流量向量；t-时间。
(3) 计算工况工况一：清河无水、滞洪区最高蓄水位28.50m。
工况二：清河50年一遇洪水位29.84m，滞洪区最低蓄水位26.00m。
工况三：清河50年一遇洪水位29.84m，滞洪区最高蓄水位28.50m。
(4) 计算结果表5-1 清河堤防渗流稳定计算成果表注：依据《水闸设计规范》表6.0.4：水平段允许渗流坡降砂壤土(换填后)取值0.25；出口段清河处粗砾加卵石允许渗流坡降取值0.50；滞洪区处壤土允许渗流坡降取值0.55。
(5) 计算结论经计算，滞洪区段清河堤防加固后渗透坡降均小于允许渗透坡降，满足规范规定的渗流稳定要求，不会造成渗流破坏。
渗流计算案例
渗流计算
一、计算情况选择
渗流计算应考虑下列水位组合情况：
（1）上游正常高水位与下游相应的最低水位。
（2）上游设计洪水位与下游相应的水位。
（3）上游水位为3
1坝高处。
二、渗流分析的方法
采用水力学法进行土石坝渗流计算，将坝内渗流分为若干段，应用达西定律和杜平假设，建立各段的运动方程式，然后根据水流的连续性求解渗透流速，渗透流量和浸润线等。
三、计算断面及公式
本设计仅对河槽处最大断面进行渗流计算。
计算公式采用表4-1-4中的不透水地基情况。
四、单宽流量计算
表4-2-7 单宽流量计算表
①正常蓄水位情况下，浸润线方程：x y 92.735.757-= x ∈（0，95，63） 列表(4-2-8)如下，绘于图4-2-3。
表4-2-8 正常蓄水位情况下浸润线表
图4-2-3正常蓄水位情况下渗流及稳定计算图
②设计水位情况情况，浸润线方程为52.6333.10+=x y x ∈（0，84，58） 列表(4-2-9)如下，绘于图4-2-4。
表4-2-9 设计洪水位情况浸润线表
图4-2-4设计洪水位情况下渗流及稳定计算图
③上游水位为1/3坝高处浸润线方程：x
115-
=x∈（0，142,97）
.
13
y81
.0
列表(4-2-10)，绘于图4-2-5。
1坝高处浸润线表
表4-2-10 上游水位为
3
图4-2-5上游水位为1/3坝高处情况下渗流及稳定计算图。
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。
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。
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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
571.47
3300<==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)(5.123
0+=T S
ζ计算阻力系数，Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ段为内部
垂直段，用公式)1(4
ln 2
T
S
ctg
y -
=π
π
ζ计算阻力系数，Ⅲ、Ⅵ段为水平段，用公式T
S 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∑=∆=n
i i
i
i H
h 1
ξ
ξ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''===S
h 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。
②水平段渗透坡降
由于地基土为粉砂，由《水闸设计规范》可查得，水平段允许坡降[]J 取为0.1。
设计水位组合的情况下： 第Ⅲ段 []J L h J i i <===06.015948
.0'
水平
第Ⅵ段 []J L h J i i <===04.018
724.0'
水平
校核水位组合的情况下： 第Ⅲ段 []J L h J i i <===06.015843.0'
水平
第Ⅵ段 []J L h J i i <===04.018
643.0'
水平。