对戈兰滩水电站坝基三维渗流分析

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1、2016年第35卷第1期·DWRHE水利水电工程设计·7·戈兰滩水电站坝基三维渗流分析王帅李鑫淼田新星李端阳摘要利用有限元渗流分析模块，基于“空气单元”法，针对戈兰滩水电站坝段坝基渗流量偏大问题．进行三维渗流反演分析，通过多种工况计算，经与实测结果对比分析，认为该坝段渗流量偏大的主要原因是帷幕防渗效果较差，采取补强帷幕可有效降低渗流量。关键词坝基渗流排水孔有限单元法空气单元戈兰滩水电站中图分类号TV223．6文献标识码B文章编号1007—6980(2016)01—0007—03大坝基础处理中，防渗帷幕和排水幕在渗控坝基渗流量相对集中，该坝段共16个排水孔，单效果和坝基扬压力控制方面

2、有着相辅相成的关系。孔排水量自2012年3月起量测．其中6—11—6—14随着计算机技术的不断发展。有限元法在求解渗孑L均为满管排放，单孔超过0．4L／s，其它12孑L均流场问题方面得到了广泛的应用。本文采用CAD／在0．1L／s以下，合计2．4L／s左右。CAE技术，对蓄水后坝基渗漏量偏大的左岸坝坝段建基面高程388．0m，坝顶高程458．0m，段，在三维实体模型基础上。对其坝基渗流进行正常蓄水位456．0m。坝基岩体为P凝灰岩、夹数值模拟，并结合观测资料．分析了影响坝基渗凝灰质泥岩，少量炭质泥岩及火山角砾岩。坝基流的主要因素岩体及混凝土的渗透系数见表1。主帷幕灌浆孔深2535m

3、，排水孔深10~15m，见图1。1工程概况2数学模型戈兰滩电站为二等大(2)型水电工程，大坝基础主要岩性为安山岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、凝本文中渗流计算采用有限单元法。排水孔采灰岩和火山角砾岩等。岩性复杂多变。自水库开用空气单元法模拟，将空气作为一种渗流介质，始蓄水以来，最大渗流量为16L／s，左岸坝段规定为排水孔渗透系数k与其周边介质渗透系表1坝基岩体的渗透系数表l≥3，误差E在5％以内，3≤1≤10时，随着R的增大，误差E在0．01％左右震荡，一般取R=3即可满足计算需求。2．1计算模型利用戈兰滩水电站工程三维协同设计成果，选取坝段。将三维CAD模型导人有限元软件中做CAE分析。

4、图2为各部分的三维离散模型，图3为灌浆帷幕与排水孔细部离散图。表2重力坝三维整体有限元计算模型信息。2．2边界条件及计算坐标选6坝段及其周围部分地基作为计算模型，图16．坝段帷幕灌浆及排水孔布置图计算范围包括：坝踵向上游延伸约1．5倍最大坝数的比值(R=kgk)，现有研究表明，在当l<3高，坝趾向下游延伸约1．5倍最大坝高；建基面垂时，误差随着R的增大而有明显的减小：当直向下延伸约2．0倍最大坝高。