输水渠道渗流数值模拟分析

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1、分类号:S275学校代码：10712研究生学号：2010052438UDC：626.8密级：公幵*灶农林令牧大学2015届在职攻读硕士学位研究生学位论文输水渠道渗流数值模拟分析类劫中职教师________方向节水灌溉理论与新技术研究生_______陈德令________指导教师蔡焕杰教授___完成时间2015年5月_中国陕西杨凌研宄生学位论文的独创性声明本人声明：所呈交的中职教师在职碩士学位论文是我个人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究结果；论文中的研究数据及结果的获得完全符合学校《关于规范

2、西北农林科技大学研究生学术道德的暂行规定》，如果违反此规定，一切后果与法律责任均由本人承担。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究结果，也不包含其他人和自己本人已获得西北农林科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文的致谢中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：时间：年jr月0日导师指导研究生学位的；承诺本人承诺：我的中职教师在职硕士学位研究生_________所呈交的硕士学位论文是在我指导下

3、独立开展研究工作及取得的研究结果，属于我现岗职务工作的结果，并严格按照学校《关于规范西北农林科技大学研究生学术道德的暂行规定》而获得的研究结果。如果违反学校《关于规范西北农林科技大学研究生学术道德的暂行规定》，我愿接受按学校有关规定的处罚处理并承担相应导师连带责任。关于研究生学位论文使用授权的说明本学位论文的知识产权归属西北农林科技大学。本人同意西北农林科技大学保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；同意西北农林科技大学将本学位论文的全部或部分内容授权汇编录入《中国

4、优秀硕士学位论文全文数据库》进行出版，并享受相关权益。本人保证，在毕业离开（或者工作调离）西北农林科技大学后，发表或者使用本学位论文及其相关的工作成果时，将以西北农林科技大学为第一署名单位，否则，愿意按《中华人民共和国著作权法》等有关规定接受处理并承担法律责任。任何收存和保管本论文各种版本的其他单位和个人（包括研究生本人）未经本论文作者的导师同意，不得有对本论文进行复制、修改、发行、出租、改编等侵犯著作权的行为，否则，按违背《中华人民共和国著作权法》等有关规定处理并追究法律责任。输水渠道渗流数值模拟

5、分析摘要研究输水渠道的渗流场分布及其影响因素，不仅对于保证渠道渗流稳定及工程安全具有重要实用价值，而且也具有重要的理论意义。为了研究岩土体输水渠道渗流问题及其影响因素的敏感性，论文在达西定律的基础上，根据岩土体渗流运动基本方程，结合输水渠道具体的工程地质条件建立了渗流运动的有限元数值模型，结合运行期二种不同工况对渠道渗流运动进行数值模拟计算，进而分析了影响渗流运动的不同因素的敏感性。作为研究实例的输水渠道，输水渠道沿线岩性以粉土，粘土，漂卵砾石夹砂，砾卵石夹砂为主，在部分地段可见较少的基岩出露（属于

6、三叠系中统雷口坡组的灰岩、泥质白云岩及白云岩和三叠系下统嘉陵江组的泥质灰岩以及灰岩），地层属于冲洪积松、第四系冲积松散堆积层。得出以下主要结论：3（1）高水位运行期工况下，单位长度上渠外向渠内的渗流量为0.394m/h，而通3过塑性混凝土防渗墙下方的渗流量为0.358m/h，占总渗流量的90.86％。浸润线出溢处位于砂卵石填筑层下部、接近填筑层与漂卵砾石夹砂层的分界线、渠内坡面高程为411.00m处。水头在塑性混凝土防渗墙内降低7.36m，约占降低总水头的90％。各岩土层水力坡降均小于允许水力坡降，

7、是渗透稳定的。（2）低水位运行期工况计算结果表明，单位长度上渠外向渠内的渗流量为0.24933m/h，而通过塑性混凝土防渗墙下方的渗流量为0.236m/h，占总渗流量的94.78％。浸润线出溢处位于漂卵砾石夹砂覆盖层下部接近基岩、渠内坡面403.50m高程处。水头在塑性混凝土防渗墙内降低4.67m，约占降低总水头的72％。各岩土层水力坡降均小于允许水力坡降，是渗透稳定的。（3）对防渗墙和基岩渗透系数进行敏感性分析表明：在基岩条件较好，渗透系数-3-4达到强风化带K＝1.05×10cm/s，弱风化带K

8、＝1.0×10cm/s左右时，如果将塑性混-5凝土防渗墙的渗透系数控制在K=1×10cm/s左右，渗流场情况就能基本满足设计和施工要求，在此时再减小防渗墙的渗透系数对渗流场影响不大。（4）防渗墙和基岩渗透系数敏感性分析结果表明：在基岩条件较差情况下，渗透-2-3系数达到强风化带K＝1.05×10cm/s，弱风化带K＝1.0×10cm/s左右时，单位长度3渗流量将达到4m/s左右，防渗墙对降低压力水头作用不显著，可能出现渗透破坏的区域较大，防渗墙渗透系数变化对渗流场影响