水库黏土斜墙坝渗流分析及解决方案.pdf

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1、第8期(总第137期)L-J四甘ElXt-I~～2016年8月ChinaWaterPower&ElectrificationDOI：10．16617／j．cnki．11—5543／TK．2016．08．018水库黏土斜墙坝渗流分析及解决方案蔡小麟(抚顺市水利勘测设计研究院，辽宁抚顺113008)【摘要】本文以抚顺太平沟水库为研究对象，对其黏土斜墙坝的渗流问题进行分析。分析过程中，运用Auto—bank软件对4种工况下黏土斜墙坝渗流进行模拟。结果表明：工况1下，黏土斜墙坝坝体、坝基渗透较为严重，黏土斜墙变形、坍塌可能性较

2、大；工况4下发生渗透变形的风险很低。在正常蓄水情况下，设置防渗墙和土工膜具有相对理想的防渗效果。【关键词】水利工程；水库管理；坝体渗流；黏土斜墙坝中图分类号：TV641．2+5文献标识码：B文章编号：1673-8241(2016)08-0067—04AnalysisonreservoirclayinclinedwalldamseepageandsolutionsCAIXiaolin(FushunWaterconservancySurveyandDesignInstitute，Fushun113008，China)Abs

3、tract：FushunTaipinggouReservoirisregardedasaresearchobjectforanalyzingclayinclinedwalldamseepageproblem．Intheanalysisprocess，Autobanksoftwareisappliedforsimulatingclayinclinedwalldamseepageunder4workingconditions．Theresultsshowthatclayinclinedwalldambodyandfound

4、ationsufferfrommoresevereseepageunderworkingcondition1，andtheclayinclinedwalldeformationandcollapsepossibilityishigher．Theseepagedeformationriskislowunderworkingcondition4．Thesetupofcut—ofwallandgeomembranehasrelativelyidealanti—seepageeffectundertheconditionofn

5、ormalwaterstorage．Keywords：waterconservancyproject；reservoirmanagement；damseepage；clayinclinedwalldam670．4m，宽度4．2m。在初期设计和修建时，选择黏1工程概况性土斜墙作为防渗体，并在墙后堆砌石体作为受力支抚顺太平沟水库位于抚顺市清原满族自治县，距撑。然而，在运行过程中出现多次严重渗漏现象，有离县城36kin。该水库位于当地浑河支流上游，所控引发坝体塌坑的风险。1990年，当地水利部门对该制流域面积约55kin，主

6、要承担灌溉、防洪和蓄水功水库做了土工膜防渗处理，在一定程度上缓解了坝体能。1968年，在修建水库大坝时，由于工程测量、渗漏现象。然而，当降水量暴增时，大坝左侧仍然出施工技术以及建筑材料等方面的限制，主体采用土石现较为显著的渗漏现象，防渗体被侵蚀程度越来越坝结构，坝长55．6m，最大坝高27．3m；坝顶高程大。因此，为确保坝体安全，需要做好渗流分析工67f●Tl／／^—L1'土XScientificResearch&EngineeringDesign作，并根据问题制定针对性的解决方案。换。在等参变换时，单元荷载、阻尼和刚

7、度等不会发生变化，因而仍然可以进行标准积分计算。本文采2渗流有限元分析法用二维等参变换时，单元内所使用插值函数如下：2．1渗流有限元变分在有限元变分过程中，需要将渗流场定解问题转换为泛函极值求解问题。基于该原理，可以得到如下泛函极小值表达式：，c={{_[()+(鸶)】十s告)ddy+gdr(1)式中Q——流动控制区域。假设Ⅳ表示单元体插值函数，它是单元体内部结点(共个)坐标。则n内任一水头值可由下式嘲0xBy8表示：h=∑．‘一Nhl(、2)将式(2)代入式(1)，可得Q泛函表达式，(h)：1ll∽=÷【后()+ky

8、()+：(蓑)]dy出“。rK]=(9)+(出+r1m2：++，；(3)式中m——单元节点数目。Km舰．¨吼对所有单元体泛函求导叠加并令le(¨=0，2．4总体渗透矩阵口J得在对总体求解区域进行分解后，还需根据各个结or(h)Or(h)(4)：壹点将相关项进行逐项计算和叠加。于是，得到如下Ⅳa厶di=1个表达式：式中以i为公共结点