有限深透水地基上土石坝的渗流计算
(优选)大坝渗流分析详解.
心墙土料的渗透系数很小，比坝壳小10E4倍以上，可不
考虑上游楔形体降落水头的作用。下游坝壳的浸润线也较平
缓，水头主要在心墙部位损失。下游有排水时，可假定浸润
线的出逸点为下游水位与堆石内坡的交点A。
将心墙简化为等厚的矩形，δ＝（δ1+δ2)/2,则可求通 过心墙段的单宽流量q1和心墙下游坝壳的单宽流量q2，联立
q1
k[( H12
(a0 2L'
t)2 ]
第二段B’B’’ N，可以下游水面为界，分为水上和水下两部
分，应用达西定律，可得通过第二段的渗流量为：
q2
ka 0 m2
(1
ln
a0 t
t)
根据水流连续条件q＝q1＝q2，联立以上两式，可求得a0 和q。浸润线方程可以用（△）求得，求出后还应对浸润线进 口进行修正：自A点引与坝坡AM正交的平滑曲线，曲线下端 与计算所得的浸润线相切于A’。
连续条件：
k x
H x
H vy k yJ k y y
vx vy 0 x y
二维渗流方程：
kx
2H x 2
ky
2H y2
0
分析法：流体力学法、水力学法、图解法和试验法，最常 用的是水力学法和流网法（图解法）。
二、水力学法
基本假定： 土料均一，各向同性 渗流属稳定流 看作平面问题 渗流看作层流 渗流符合连续定律
对1、2级坝和高坝应采用数值法计算确定渗流场各因素， 其它可采用公式计算。
岸边的绕坝渗流和高山峡谷的高土石坝应按叁维渗流用 数值法计算。
土石坝的渗流为无压渗流，有浸润面，可视为稳定层
流，满足达西定律，简化为平面问题。水位急降时产生不
稳定流，需考虑浸润面随时间变化对坝坡稳定的影响。
土石坝浸润线计算
坝体渗流量 总渗流量
0 5 0.25 21 0 4.621595 37 8.4 2 2 4.621595 115.5399 115.5399
cm/s m cm/s m m m m m
X Y
-2.31 -1.63 0.394 3.775 10.82 14.59 22.03 30.82 40.96 52.46 0 2.5 5 7.5 10 12.5 15 17.5 20 22.5
K0： T： K： H1： H2： h0： L： △L1： m1： m2： h'0： qd： q：
地基渗透系数 透水地基厚度 坝体渗透系数 坝前水深 坝后水深
褥垫始点垂线上至浸润线高（考虑渗透地基） 褥垫始点至游水位与坝坡交点垂线的水平距离
[m1/(2m1+1)]*H1 上游坝坡比1∶m1 下游坝坡比1∶m2
注：坐标原点为褥垫起始点(坝内 )(x轴向上游为正，y轴向上为正) 坝前水位至坝底距离 坝后水位至坝底距离 h0＝q/(K+K0/0.44) 褥垫起始点：褥垫在坝内最靠近上游点 复核： x=0时，y=1.7144=h0 L‘=L+△L1= 45.4 m 等于当y=H1时对应的X值
m h‘0＝[(△L1+L)2+H12]0.5-(△L1+L) cm2/s qd＝K*h0'*100 cm2/s qj＝K0*T*100*(H1-H2)/(L+m1*H1+0.88*T)
翁闹水库正常水位浸润线及渗流量计算
计算方法：有限渗透水地基上有水平排水（下游无水）的均质土坝 浸润线坐标值计算公式：X=K0T(y-h0)/q'+K(y2-h02)/(2q') q'=K0T(H1-h0)/(L+△L1)+K(H12-h02)/2(L+△L1)= 有关计算数据输入 1.1553988 翁闹水库正常水位浸润线坐标曲线表( 翁闹水库正常水位浸润线坐标曲线表(m)
土石坝渗流分析
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①下游无排水 用一个等效矩形体代替上游楔形体，把此矩形体与原三 段法的中间段和而为一，成为第一段，下游楔形体为第二段。 虚拟上游面为铅直的，距原坝坡与设计水位交点A的水平距 离为Δ L m1 L H1 1 2m1 上式根据流体力学和电拟试验得到，式中m1为上游坝坡 坡率；H1为坝前水深。
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渗透稳定和渗透坡降及土的组成有关，增加抗渗 稳定的工程措施：降低渗透坡降；增加渗流出口处土 体的抗渗能力。 具体有：①增大渗径，降低渗透破坏或截阻渗流； ②设排水沟或减压井，降低下游渗流出口处的渗透压 力。在可能发生管涌地段，需设反滤层，拦截细粒； 可能发生流土地段，加设盖重。
下游有排水时可假定浸润线的出逸点为下游水位与堆石内坡的交点a2则可求通过心墙段的单宽流量q1和心墙下游坝壳的单宽流量q2联立求得心墙后浸润线高度h和q20204415三斜墙坝的渗流计算将斜墙简化为等厚的矩形则可求通过斜墙的单宽流量q20204416四有限深透水地基土石坝的渗流计算1均质坝的渗流计算均质坝透水地基深度为t渗透系数为k坝体渗透系数为k可将坝体和坝基分开计算
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kc H12 h 2 kc H h q1 T 2 sin 1
k h 2－t 2 kT h t q2 T 2L1 L 0.44T
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公式计算时，可作如下简化： 渗透系数相差5倍以内的相邻薄土层可视为一层，采 用加权平均渗透系数； 双层结构坝基，如下卧土层较厚，且渗透系数小于 上覆土层渗透系数的1/100，可将下层视为相对不透水 层； 当透水层坝基深度大于建筑物不透水层底部长度的 1.5倍以上时，可按无限深透水层情况估算。
5.3 土石坝的渗流分析
至使它们构成的网格符合要求，使之成为扭曲正方形。
◎三、流网法
• 流网绘制示意图
◎三、流网法
• （四）流网的应用
1、渗透坡降与渗透流速：在图中任取一网格i，两等势
线相距为ΔLi，两流线间相距为ΔMi，水头差为ΔH/n ， 则该网格的平均渗透坡降为： n Ji Li nLi 通过该网格两流线间（流带）的平均渗透流速为：
◎四、土石坝的渗透变形形式及判别
• （一）渗透变形形式
管涌
◎四、土石坝的渗透变形形式及判别
• （四）有限深透水地基上土石坝渗流计算
3、带截水槽的心墙坝 心墙、截水槽段：取平均厚度δ进行计算。若心墙 后的浸润线的高度为h，可推导出通过心墙、截水 槽的渗流量为：
( H 1 T ) 2 (h T ) 2 q1 K e 2 通过心墙下游坝体与坝基的单宽渗流量为 2 h2 H 2 h H2 q2 K KT T 2L L 0.44T 根据连续条件q1=q2，联立求解得h，进而求得q。
能用于某些边界条件较为简单的情况，水力学法计算简 易,精度可满足工程要求,得到了广泛的应用。
流网法能求渗流场内任一点渗流要素,并具有一定的精度,
但在渗流场内土体渗透系数差别较大的情况下较难应用。
电模拟法用电流场模拟渗流场，从而测定渗流流网。 数值法（有限元法）可计算不稳定渗流和较复杂的渗流
m1 L H1 1 2m1
式中：m1为上游坝坡坡率；H1为坝前水深。
◎二、水力学法
• （三）不透水地基上均质坝的渗流计算
1、下游无排水体或设贴坡排水体的情况
（1）坝身矩形渗流区段的渗流量：
H12 ( H 2 a0 ) 2 q1 K 2 L
4(2).土石坝(第三节：渗流分析)
有截水槽的心墙坝渗流计算
通过心墙和截水墙渗流量：
( H 1 T ) 2 (h e T ) 2 q ke 2
通过下游坝壳和透水地基的渗流量：
2 he H 2 he H 2 2 qk kT T 2L L 0.44T
联立求解q及he
2. 有限深透水地基土石坝的渗流计算
第三节
土石坝的渗流计算
在初步拟定土石坝的断面尺寸和主要构造形式及 尺寸(如防渗、排水)以后，为了进一步校核其合 理性，还必须进行渗流计算及稳定分析。 土石坝渗流计算的目的和内容 确定坝体浸润线及下游逸出点的位置，为 坝体稳定计算提供依据 计算坝体和坝基的渗流量，估算水库的渗 漏损失； 求坝体和坝基局部的渗透坡降，验算该处 是否会发生渗透破坏。
x dy a0 H2 y
dy k m2
a0 q1 k m2
a0 dq 2 k dy m2y
q2 a0 q q1 q2
a0 H 2
a0 k dy m2y
a0 a0 H 2 q2 k ln m2 a0
联立坝身段和下游段求解q及a0，浸润线由浸润线方程确定 并做修正。
下游为褥垫排水
有水平铺盖的斜墙坝渗流计算
以坝体浸润线起始为界分为上、下游两段分析。
A H1 ke
k he
B
T
Ln
L
H1 h e q KT T n(Ln m1he )
联立求解q及he 返回
2 he H 2 he H 2 2 qk kT T 2(L m1he ) n(L m1he )
1
2qx k(H1 y )
2 2
浸润线方程
代入边界条件可得坝身渗流量：
浸润线计算-有限渗透水地基上有水平排水(下游无水)的均质土坝
3 2.8 3.924119 m
坝体渗流量 总渗流量
0.643556 cm2/s K*h0'*100 0.75263 cm2/s qd+K0*T*100*(H1-H2)/(L+m1*H1+0.88*T)
坝后水位至坝底距离 q/(K+K0/0.44) 褥垫起始点：褥垫在坝内最靠近上游点 复核： x=0时，y=1.7144=h0 L‘=L+△L1= 62.543 m [(△L1+L)2+H12]0.5-(△L1+L) 等于当y=H1时对应的X值
h0： 褥垫始点垂线上至浸润线高（考虑渗透地基） 1.714419 m L： 褥垫始点至上游水位与坝坡交点垂线的水平距离 52.9 m △L1： [m1/(2m1+1)]*H1 9.642857 m m1： m2： h'0： qd： q： 上游坝坡比1∶m1 下游坝坡比1∶m2
湖朗水库正常水位浸润线及渗流量计算
计算方法：有限渗透水地基上有水平排水（下游无水）的均质土坝 浸润线坐标值计算公式：X=K0T(y-h0)/q'+K(y2-h02)/(2q') q'=K0T(H1-h0)/(L+△L1)+K(H12-h02)/2(L+△L1)= 0.0086096 有关计算数据输入 湖朗水库正常水位浸润线坐标曲线表(m)
K0： T： K： H1： H2：
地基渗透系数 透水地基厚度 坝体渗透系数 坝前水深 坝后水深
0.00121 5 0.00164 22.5 0
cm/s X -1.48 0.867 4.41 9.143 15.35 22.18 30.49 39.98 50.67 62.54 m Y 0 2.5 5 7.5 10 12.5 15 17.5 20 22.5 cm/s 注：坐标原点为褥垫起始点(坝内 )(x轴向上游为正，y轴向上为正) m 坝前水位至坝底距离 m
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。
第三节-土石坝的渗流分析
第三节 土石坝的渗流分析一、渗流分析的目的1) 确定浸润线的位置； 2) 确定坝体和坝基的渗流量； 3) 确定渗流逸出区的渗透坡降。
二、渗流分析方法常用的渗流分析方法：流体力学方法、水力学方法、流网法和试验法。
三、水力学方法水力学方法基本假定: 均质, 层流, 稳定渐变流。
1）渗流计算的基本公式图4－19表示一不透水地基上的矩形土体，土体渗透系数为k ，应用达西定律和假定，全断面内的平均流速v 等于：dxdykv -= （4-8） 设单宽渗流量为q ，则：dx dykyvy q -== （4-9）将上式分离变量后，从上游面（x=0，y=H 1）至下游面（x=L ，y=H 2）积分，得：L kqH H 22221=- 即： LH H k q 2)(2221-= （4-10）若将式（5-9）积分限改为：x 由0至x ，y 由H 1至y ，则得浸润线方程：xy H k q 2)(221-=即： x kqH y 221-= （4-11） 2）水力学法渗流计算用水力学法进行土坝渗流分析时，关键是掌握两点：一是分段，根据筑坝材料、坝体结构及渗流特征，把复杂的土坝形状通过分段，划分为几段简单的形状。
二是连续，渗流经上游面渗入、下游面渗出，通过坝体各段渗流量相等。
以此建立各段渗流之间的联系。
一、不透水地基上土坝的渗流计算 （一）均质土坝的渗流计算1．下游有水而无排水设备或有贴坡排水的情况如图4－20所示，可将土石坝剖面分为三段，即：上游三角形段AMF 、中间段AFB″B′以及下游三角形B″B′N。
根据流体力学原理和电模拟试验结果，可将上游三角形段AMF 用宽度为△L 的矩形来代替，这一矩形EAFO 和三角形AMF 渗过同样的流量q ，消耗同样的水头。
△L 值可用下式计算： 11121H m m L +=∆ （4-12）式中：m 1为上游边坡系数，如为变坡可采用平均值。
于是可将上游三角形和中间段合成一段EO B″B′,根据式(4-10），可求出通过坝身段的渗流量为：L H a H k q '+-=2])([220211 （4-13）式中：a 0 为浸润线逸出点距离下游水面的高度；H 2 为下游水深；L '为EO B″B′的底宽，见图5-20。
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。
水工05-03土石坝的渗流分析
2.渗流计算时按平面问题处理，取单位坝长作为
计算对象。
3.基本公式 ●达西定律：v=kJ ●Dupuit假定：过水 断面各点J、v为常数 J=-dy／dx q=vw=-kdy／dx· y qdx=-kydy 经积分得：
q
12
12 矩形区域渗流计算图
H 2L
k
2 1
H
2 2
对任一断面：q=k· 12-y2)／2x (H 浸润线方程式：2qx= k· 12-y2) (H
q1 k (H
2 1
h
2
)
2 sin
●通过斜墙后坝壳的渗流量q2 k 条件，q1 =q2 =q，求出两个未知数 渗流量q和心墙后浸润线高度h 。 ●浸润线方程
y H
2 1
2 q k
x
(四)有限深透水地基上土石坝的渗流计算
1.有限深透水地基 当透水地基深度小于土坝不透水长度的1.5 倍时，称有限深透水地基。 2.计算方法 透水地基上土坝的渗流计算，一般采用坝 体与坝基分开计算的方法。即先假定地基不 透水，按上述方法确定坝体的渗流量q1 和浸 润线(坝体浸润线可不考虑坝基渗透的影响， 仍用地基不透水情况下算出的结果)；然后再 假定坝体不透水，计算坝基的渗流量q2 ；最 后将q1和q2相加，即可近似地得到坝体坝基的 渗流量。
2. 根据细颗粒含量判别 此法以土体中的细粒含量(粒径d小于2 mm)Pg 作为判别依据。 (1)伊斯托明娜的建议
●细粒含量大于35％时，容易产生流土； ●对于缺乏中间粒径的砂砾料，细粒含量小 于25％～30％的为管涌，大于30％的为流土。 (2)南京水利科学研究院提出的判别公式
PZ n 1 n
●据1998年长江防洪抢险的统计资料，由渗透变 形造成的险情约占险情总数的70%。
一、渗流分析的任务和方法
一、渗流分析的任务和方法1、渗流分析的任务渗流：水库蓄水后，由于上下游水位差的关系，水 流会通过坝体土粒之间的空隙从上游向下游流动。
渗流分析的主要任务v（1）确定坝体内浸润线以及下游出逸点的位置； v（2）确定坝体及坝基的渗流量，以估算水库的渗漏损失；v（3）确定坝体出逸段和下游坝基表面出逸坡降以 及不同土层交界处的渗透坡降，以判断相应部位土 体的渗透稳定性；v（4）确定库水位骤降时，上游坝壳或斜墙内浸润 线的位置和孔隙水压力，共稳定分析之用；v（5）计算坝肩的等势线、渗流量和渗透坡降；确 定坝体和岸基内的浸润面。
2、渗流计算方法常用的渗流分析方法：流体力学方法、水力学方法、流网法、试验法、数值方法。
渗流计算应包括的水位组合情况：v（1）上游正常蓄水位+下游相应最低水位；v（2）上游设计洪水位+下游相应水位；v（3）上游校核洪水位+下游相应水位；v（4）库水位降落时上游坝坡稳定最不利情况。
（1）水力学方法 假设: 均质, 层流, 恒定渐变流应用达西定律，并假定任一铅直过水断面内各点的渗透坡 降相等，对不透水地基上的矩形土体，流过断面上的平均 流速为： k 渗流系数，coefficient of permeability单宽流量： dy v kJ k dx==- dxdy ky vy q - = = 矩形渗流区域无压渗流分析自上游向下游积分：( ) ( ) 21 0 22 21 22 12 1 22 LH H qdx kydy qL k H H k H H q L=- =-- - = òò 自上游向区域中某点（x ，y ）积分，得浸润线方程：x k q y H 2 22 1 = -（2）流体力学方法渗流基本方程：土坝渗流为层流，因此满足达西定律 (Darcy ’s Law), 渗流区内任一点势函数应满足拉普拉 斯方程： k x , k y——分别为x , y 方向的渗透系数。
第三节土石坝的渗流分析
q
q1
q2
K
h2 e
H2 2
2L
KT
he H 2 nL
T
根据流量连续，联解以上两式可求得 q 和 he
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3、设有截水墙的斜墙坝渗流计算
把斜墙和截水墙与下游坝体和坝基分别进行计算。 并取斜墙和截水墙的平均厚度为δe、δ，则通过 斜墙、截水墙的渗流量可按下式计算:
q Ke
H2 1
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渗流分析方法
（3）数值解法
渗流计算的数值解法一般采用有限单元法。有 限单元法是目前解决复杂渗流问题的最有效方 法，对I、II级坝和高坝应采用数值法计算渗流 场的要素。
（4）流网法
用手工绘制流网，利用流网求解平面渗流问题 的水力要素，也可用来解决较复杂的边界问题。
5
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L0/T 20 5 4 3 2 1 n 1.15 1.18 1.23 1.3 1.44 1.87
浸润线仍按式(5-6)计算，此时应将渗流量q
用坝体渗流量q1代替。
y 2 H（152 -6）2Kq1 x
29
2024/8/2
（2）有截水墙的心墙坝渗流计算
有限透水深度地基的心墙坝，一般可做 成有截水墙的防渗形式（图5-6）。计算 时假设上游坝壳无水头损失（因为坝壳 土料为强透水土石料），心墙上游面的 水位按水库水位确定。因此，只需计算 心墙、截水墙和下游坝壳两部分。
坝体、坝q基2 的K单T 宽(H渗1 n流LH0(总d2 ))量T q为：
q
q1
q2
K
H2 1
H2 2
2L
(5K-1T 4(H)
1
H nL0
2
土石坝渗流的计算方法及防渗技术
＾
部分 ， 究渗流控制技术 的理论的基础 ， 是研 渗流控制技术是具 体Ｔ程 的 实施措施 ， 如灌浆技术 ， 反滤坝技术等。土石坝是挡水建筑物 ， 它和渗流 并存 ， 从一定意义上来说 ， 土石坝 的发展史 就是渗流控制 理论 的发展历 史。 因此 ， 研究 土石坝 的渗流破坏机理 ， 掌握土石 坝渗流造成土石坝破坏 的一般规律 ， 防治土石坝破坏 、 对 发挥土石坝应有的工程和社会效益 ， 保 护人民的生命 和财产安全都具有重要的意义。 由于水库坝 区渗流不仅使库水流失影响水库Ｔ程效益 ， 而且可导致 坝 区发生危害性破坏 而影 响大坝的安全稳定性 ， 因此 ， 水库 坝区渗流研 究一直是 围绕着确保水库ｌ 丁程效益和大坝的安全稳定需要而展开 的。 坝 区渗流研究 主要包括两方面 的内容 ， 一是渗流的基本理论和渗流分析方 法研究 ， 二是由坝 区渗流导致 的渗透稳定问题及渗流控制研究 。随着水 利 １程建 设实践 的发展需要 ， 渗流的基本理论研究已从长期的孔隙介质 渗流理论发展 到具有强烈非均质特性的裂隙介质渗 流理论 的研究 。 ２２ 渗流计算方法 ． 土 渗流方法 可以概括为流体力学解法和水利 学解法两类 。 流体力 学解法 是一种严格 的解析法 ，它在满足定解条件下求解渗流基本方程 ， 然后得 到解 的解析表达式 。它能给 出渗流场中任何一点的值 ， 但这种方 法只是对简单 的流动情况有效 ， 而且所 得的解 异常复杂；水力学解法是 种近似的解 析法， 它基 于对土坝渗流做某些假定及对局部急变渗 流区
１ 土 石坝 渗 流 原 因
由于填筑土石坝的 土料和坝基的砂砾是散粒体结 构 ， 颗粒 间存在大 量的孑 隙 ， Ｌ 都具有一 定的透水性， 水库 蓄水 后 ， 在水 力 的作 用 Ｆ， 流 水 必然会沿 着坝 身土料 、 坝基土体 、 坝端两岸地基 中的孔隙渗 向下游 ， 成 造 坝 身、 坝基和绕坝的渗漏。 若渗流在设计控制之下 ， 大坝任何部位的土体 都不会产牛渗透破坏 ， 则为正常渗 流， 流量在规 范许 可的范围内 ， 渗 表现
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有限深透水地基上土石坝的渗流计算
1.均质土坝
对坝体透水性和地基透水性相似的,可先假定地基不透水,按上述方法确定坝体的渗流量1q 和浸润线；然后再假定坝体不透水,计算坝基的渗流量2q ；最后将1q 和2q 相加,即可近似地得到坝体和坝基的渗流量。
坝体浸润线可不考虑坝基渗透的影响,仍用地基不透水情况下算出的结果。
对于有褥垫排水的情况,因地基渗水而使浸润线稍有下降,可近似地假定浸润线与排水起点相交。
由于渗流渗入地基时要转一个90 的弯,流线长度比坝底长度L 要增大些。
根据实验和流体力学分析,增大的长度约为0.44T 。
2.心墙土石坝
有限深透水地基上的心墙坝,一般都做有截水墙以拦截透水地基渗流。
心墙土料的渗透系数e K 常比坝壳土料的小得多,故可近似地认为上游坝壳中无水头损失,心墙前的水位仍为水库的水位。
计算时一般分为心墙与截水墙段、下游坝壳与坝基段并分别计算渗流量。
由于心墙后浸润线的位置较低,可近似地取浸润线末端与堆石棱体的上游端相交。
利用渗流的连续性，联立求得q 和h 。
当下游有水时,可近似的假定浸润线逸出点在下游水面与堆石棱体内坡的交点处,用上述同样的方法进行计算。
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