等效渗透系数在非均质含水层渗流计算中的应用.doc

等效渗透系数在非均质含水层 渗流计算中的应用 何 勇1，袁 明2，陈 旭1，向 亮3 （1.中国水利水电第七工程局 三分局，成都 611730；2.德阳市水务局，四川 德阳 618000； 3.广东水文局 佛山分局，广东 佛山 528000） Application of Equivalent Penetration Coefficient Method in Seepage Flow Calculation of Non-Homogeneous Aquifer HE Yong1，YUAN Ming2，CHEN Xu1，XIANG Liang3 （1.No.3 Division, Sino-Hydro Bureau 7 Co., Ltd., Chengdu 611730, Sichuan Province, China; 2.Deyang Bureau of Water Affairs, Deyang 618000, Sichuan Province, China； 3.Foshan Survey Bureau of Hydrology Water Resources，Foshan 528000, Guangdong Province, China） ABSTRACT：Based on equivalent penetration coefficient theory and the model of seepage flow, the numerical simulation of the case study was conducted, in which the seepage flow formed at the interface of the layered media was analyzed with the IGW software. The results show that the equivalent isotropic homogeneous aquifer can substitute the layers consisted of different water- permeable media for seepage flowcalculation in the layered media. The results can provide a theoretical basis for the design ofproject. 到关注，如由渗流引起的非均质材料土坝浸润线的 抬高、坝下游出逸坡降的增大等现象，相对于均质 渗流场而言其危害性更大[1]。因此，有必要对非均质 含水层渗流进行研究，从而减少对工程的不利影 响。对非均质含水层渗流的计算，采用等效渗透系 数法不仅能达到足够的计算精度，而且计算方法简 单、容易推广[2]。本文通过对等效系数法系统的总结 和研究，采用IGW软件进行了相关实例的分析，总结 出了等效渗透系数在非均质含水层渗流计算中 的 方法和应注意的问题，为工程建设提供一定的理论 依据。 KEY WORDS: equivalent penetration coefficient; non-homo- geneous aquifer; seepage flow 摘要：基于等效渗透系数理论和渗流计算模型，采用IGW软 件对渗流方向与层状渗流介质成某一角 度时的实例进行 了数值模拟计算。研究结果表明：对于成层介质中的渗 流 计算，可用等效的各向同性的均质含水层代替不同透水 性 介质组成的层状岩土层。研究结果为工程设计提供了理论 依据。 等效渗透系数原理 1 在自然界中 很常见的非 均质岩层是 由许多透 水性各不相同的薄层相互交替组成的层状岩层。每 一单层的厚度比其延伸长度小得多。成层岩土的类 型较多，层次有多有少、有厚有薄，若依层面的方向 划分可分为如下基本类型：水平成层、垂直成层和 倾斜成层[3]。 成层岩土中的渗流可划分为： 1）渗流方向垂直于地层走向； 2）渗流方向平行于地层走向； 3）渗流方向与地层走向呈某一角度。 关键词：等效渗透系数；非均质含水层；渗流 引言 0 工程建设中 遇到过各种 地质作用所 造成的灾 害,其中大部分地质灾害的形成都与水的参与有关。 水电工程建设中，非均质含水层渗流问题愈来愈受  对渗流计算来说，考虑渗流方向与地层走向之 间的位置关系很重要。 K = M1+M2 （5） α sin2 α 2 2 M1 M2 + K1cos2 α1 K2cos2 α2 渗流方向与层面呈任意方向 假设将一含水层划分为两层，如图1所示。AS和 A′S′为两条相邻的平行流线，它们以任意角度穿过 厚度为M1的含水层，当其进入厚度为M