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土石坝渗流分析 土石坝渗流计算的目的和内容 确定坝体浸润线及下游逸出点的位置，为坝体稳定计算提供依据。 计算坝体和坝基的渗流量，估算水库的渗漏损失； 求坝体和坝基局部的渗透坡降，验算该处是否会发生渗透破坏。 水力学法 基本假设： 假设渗透系数K在同一或相近的土料中各向同性； 假设坝体内部渗流为层流，认为坝内渗流符合达西定律； 假设坝体内部渗流为渐变流（杜平假定），认为渗流场中任意过水断面各点的水平流速和比降都是相等的。 水力学法土石坝渗流分析的基本思路： ①把坝内渗流区域划分为若干段（一般为两段）； ②建立各段水流的运动方程式，并根据渗流的连续性原理求解渗流要素和浸润线。 上游段的计算 上下游水头差： 两过水断面之间平均渗透路径： 上游段平均水力坡度： 根据杜比公式，上游段的平均渗透流速： 上游段所通过的单宽渗流量： 下游段的计算 下游水位以下q2 下游水位以上q1 联立上游段和下游段求解q及a0，浸润线由浸润线方程确定。 当x=0时，y=hk；当x=(L+ΔL-m2hk)时，y=H1。 均质坝透水地基深度为T，渗透系数为KT，坝体渗透系数为k，可将坝体和坝基分开计算。坝体部分按不透水地基计算。可假定坝体不透水，按下式计算坝基的渗流量：式中n为流线弯曲对渗径的影响，可查表。 工程实例——均质坝（泉沟水库） 将心墙简化为等厚的矩形，δ＝（δ1+δ2)/2,则可求通过心墙段的单宽流量q1和心墙下游坝壳的单宽流量q2，联立求得心墙后浸润线高度h和q 通过防渗心墙和地基混凝土防渗墙的渗流量为： 通过心墙后的坝壳和地基防渗墙后的地基的渗流量为: 心墙坝的渗流计算 心墙土料的渗透系数很小，比坝壳小10E4倍以上，可不考虑上游楔形体降落水头的作用。下游坝壳的浸润线也较平缓，水头主要在心墙部位损失。下游有排水时，可假定浸润线的出逸点为下游水位与堆石内坡的交点A。 透水地基上筑有混凝土防渗墙，渗流计算分防渗体段和墙后段两部分。通过防渗心墙和地基防渗墙的渗流量为： 心墙、混凝土防渗墙、下游坝壳、透水地基的渗透系数分别为kc、kD、k、kT 。 工程实例——心墙坝 新疆“365”水利枢纽工程拦河坝为粘土心墙砂砾石坝壳型土石坝，坝顶高程650m，坝顶宽8m，心墙顶高程648m宽4m，最大坝高度74m，正常蓄水位645m。 新疆“365”水利枢纽粘土心墙坝 渗流稳定性分析计算 “635”水利枢纽坝体渗流稳定分析计算，采用主坝段最大断面下游无水的情况进行，上游水位取正常蓄水位645m。 坝体渗流计算 将斜墙简化为等厚的矩形，δ＝（δ1+δ2)/2,则可求通过斜墙的单宽流量q1和斜墙坝壳的单宽流量q2，联立求得h和q。 斜墙坝的渗流计算： * * 有截水墙的斜墙坝计算分为斜墙截水墙和墙后坝体及地基两部分，分布用平均厚度代替变厚的斜墙和截水墙。斜墙和截水墙的渗流量q1和斜墙、截水墙后的渗流量q2，联立可求得q和h。 工程实例——斜墙坝 工程简介：密云水库位于北京市密云县潮白河上，控制流域面积１５７８８km2，总库容４３．７５亿m３，水库下游１５km为北京至承德铁路，地理位置重要。水库于１９５８年９月动工兴建，１９６０年９月竣工。白河主坝坝型为粘土斜墙坝，最大坝高６６．４m 坝体渗流计算 浸润线的绘制