平原水库渗漏成因分析与其防止对策分析

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1、万方数据周鑫平原水库渗漏成因分析及其防止对策研究1．1研究的目的和意义1．1．1选题背景第一章绪论夕汐矿≯∥妒◇，图1．1人均水资源占有量(m3)众所周知，我国水资源严重短缺，是全世界13个人均水资源贫水国之一。我国是人1：3大国，每年水资源需求量很大，但我国人均水资源量仅为2100m3，是日本人均的l／2，世界人均的1／4，美国人均的1／5，加拿大人均的1／50，在1998年世界银行统计结果中排名第88位。人均水资源占有量见图1．1。一方面，水资源利用率低，人们节水意识薄弱，使得人与水资源之间的矛盾日益突出。随着经济的发展，一些粗放型行业，

2、只求眼前利益不顾长远发展，随意排放污物，肆意开采地下水，致使有限的水资源愈发紧缺，制约了国民经济的发展，危及人民生产、生活用水安全，水资源紧缺问题急需解决。另一方面，我国水资源分布十分不均，时间和空间分布上差别很大。在时间上，就全国范围而言，50％的降水集中在夏季，汛期的降水量通常占全年降水量的65％，局部地区汛期降雨量所占比例甚至超过75％。在空间上，以秦岭淮河为界分南北方，南方国土面积只占全国国土面积的36．5％，其水资源量占全国水资源总量的81％；北方国土面积占全国国土面积的63．5％，其水资源量仅占我国水资源总量的19％，水资源分布及

3、其不均。水资源分布在时间和空间上的不均，使得本就紧缺的水资源不能被充分利用，从而进一步加剧了人与水资源的矛盾。O0O0O0O0O0O0O2O8642万方数据扬州大学学位论文目前，修建平原水库是解决水资源紧缺问题比较有效的方法之一。山东、新疆、黄河三角洲等地区已规划修建了大批平原水库，为解决这些地区水资源供需矛盾发挥了重要作用。平原水库通过调整水资源在时间、空间上的再分配，能够在一定程度上保障当地居民生活及工农业生产用水需求。因此，合理开发水资源，充分利用地表水资源，兴建平原水库，实现河流的径流资源丰蓄枯用是历史必然。但由于其自身的一些特性，平

4、原水库在运行中会遇到一系列问题，如：库区浸没、渗漏、水资源损失量大、坍塌及地下水环境破坏等问题，它们互相联系、相互作用，不仅降低了平原水库工程效益，威胁了大坝的安全与稳定，而且还影响了库区工农业生产生态环境及居民生命财产安全。在平原水库运行的诸多问题中，最主要的问题是平原水库渗漏问题。为了保证平原水库安全高效地运行，本文拟对平原水库渗漏成因和渗漏防止对策进行分析研究。1．1．2研究的目的和意义世界大坝破坏事故统计结果显示，因渗漏破坏而导致垮坝者，占30％以上I¨，可见渗漏问题是大坝安全最主要的影响因素之一。工程实践表明，渗漏也是平原水库主要的

5、致命问题。平原水库库区大多地质条件复杂。库区沉积了较厚的第四系松散沉积层，由于沉积物[21成岩时间短、结构松散、承载能力差、抗剪强度低，具有高压缩性和较强透水性等特点【3J，对平原水库的渗漏安全性评价提出了更高要求，渗漏成因及其控制机制研究迫在眉睫。因此，本文选取平原水库渗漏问题进行深入研究，为探求合理的防渗措施，提高平原水库的效益、效率和安全性，提供理论基础和技术支撑。目前，对平原水库渗漏问题主要针对具体工程展开研究。平原水库库区渗漏问题一度以来是水利行业中的一个热点性研究问题，同时也是难点，是一个长期的研究课题，其研究方法和防止对策的通用

6、性有待进一步研究。迫切需要通过具体工程系统研究渗漏成因，探讨平原水库渗漏控制的应对措施，为平原水库渗漏控制方法推广应用提供技术支撑和实际指导。因此，全面系统地研究平原水库渗漏问题，具有十分重要的理论意义和实用价值。1．2平原水库渗漏研究现状像其它水库一样，平原水库蓄水后，库水必然通过坝体和坝基产生渗流，对由土石坝构成的水库而言，渗流会引起水库水量损失，坝体中浸润面抬高，坝体、坝基中渗透坡降增大，甚至会导致渗透破坏。若这种渗流是在设计控制之下，坝体及坝基任何部位的土体万方数据周鑫平原水库渗漏成因分析及其防止对策研究渗透坡降都小于允许坡降，则称之

7、为正常渗流；反之，引起土体渗透破坏，或是渗流量过大而影响蓄水兴利的渗流，则称之为异常渗流，也称之渗漏【4】。平原水库的特殊性，决定了研究其渗漏问题的重要性。工程界和学术界对一般水库工程渗流问题的研究，是平原水库渗漏问题研究的基础。长期以来，国内外在渗流领域的研究取得了令人瞩目的成就，这也为平原水库渗漏问题研究提供了强有力的理论基础和技术支撑。在平原水库渗漏研究中，通过渗流分析方法，求出渗流场内的水头、渗透坡降、渗漏量等水力要素，对工程的渗透安全及影响因素进行分析，以便采取合适的防渗、排水措施。1．2．1平原水库渗流问题研究现状平原水库渗漏研究

8、以传统的渗流研究为基础，渗流计算方法主要有数值解法瞵J、解析法、流网法和试验法。1856年法国工程师达西(HenryDarcy)，通过大量的砂柱渗透试验，得出了渗流