【文章內(nèi)容簡介】 滲透比降； 滲流計算應(yīng)包括以下水位組合情況： １．上游正常蓄水位與 下游相應(yīng)的最低水位 ２．上游設(shè)計水位與下游相應(yīng)的水位 3. 上游校核水位與下游相應(yīng)水位 計算方法 選擇水力學(xué)方法解決土壩滲流問題。根據(jù)壩體內(nèi)部各部分滲流狀況的特點，將壩體分為若干段，應(yīng)用達(dá)西定律近似解土壩滲流問題。計算中假定任一鉛直過水?dāng)嗝鎯?nèi)各點的滲透坡降相等。計算簡圖見圖 641。 通過防滲體流量： qⅠ =K(H2H12)/2δ + K2(HH1)T/D 通過防滲體后的流量： qⅡ =K1(H12T12)/2L1 + KT(H1T1)T/(L+) 假設(shè)： 1） 不考慮防滲體上游側(cè)壩殼損耗水頭的作用； 2）由于砂礫料滲透系數(shù)較大，防滲體又損耗了大部分水頭，逸出水與下游水位水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 19 相差不是很大，認(rèn)為不會形成逸出高度； 3）對于岸坡斷面，下游水位在壩底以下，水流從上往下流時由于橫向落差，此時實際上不為平面滲流，但計算仍按平面滲流計算，近似認(rèn)為下游水位為零。由于河床沖積層的作用，岸坡實際不會形成逸出點，計算時假定浸潤線末端即為壩趾。 計算斷面與計算情況 對河床中間斷面Ⅰ Ⅰ以及左右岸坡段各一斷面Ⅱ Ⅱ、Ⅲ Ⅲ三個典型斷面進(jìn)行滲流計算，計算按正常蓄水，設(shè)計洪水和校 核洪水三種情情況進(jìn)行。 Ⅰ Ⅰ斷面： ???????????混凝土防滲墻河床沖積層ⅠⅠ 剖面圖 （ 1）正常蓄水位與相應(yīng)下游水位 正常蓄水位 下游相應(yīng)的最低水位為 K=? 610? cm/s, K2= 710?? cm/s K1= 102 cm/s KT 取 102 cm/s T1= T=32m D= H= δ = 2 下上 ?? ? = L1= L= 1q = )( 2128? ?? ? + ? ? 19 ??? ? 2q = 32)( )(102 142214 ?? ????? ?? ?? 由 1q = 2q 計算得： q = 610? msm .3 , 1H = 圖 41 II 剖面圖 心墻土石壩水利樞紐工程設(shè)計 20 （ 2）設(shè)計水位與下游相應(yīng)的水位 H= T1= L1= L= 1q = )( 2128 ? ?? ? + ? ? 19 ??? ? 2q = 32)( )(102 142214 ?? ????? ?? ?? 由 1q = 2q 計算得： q = ? 610? msm .3 , 1H = （ 3）校核水位與下游相應(yīng)水位 H= T1=5m L1= L= 1q = )( 2128 ? ?? ? + ? ? 19 ??? ? 2q = 32)5H( )5H(102 142214 ?? ????? ?? ?? 由 1q = 2q 計算得： q = ? 610? msm .3 , 1H = Ⅱ Ⅱ斷面： ?ⅡⅡ 剖面圖 上游壩底高程取在 2752m 處，下游壩底高程取在 2805m 處，經(jīng)簡化近似等效為上下游壩底高程均在 2790m，壩與地基的接觸面近似為一水平面，覆蓋層深 28m。 （ 1）正常蓄水位與相應(yīng)下游水位 K=? 610? cm/s, K2= 710?? cm/s K1= 102 cm/s KT 取 圖 42 IIII 剖面圖 水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 21 102 cm/s T1=0m T=28m D= H= δ =2 下上 ?? ?= L1= L=115m 1q = )( 2128 ? ?? ? + ? ? 19 ??? ? 2q = H102 14214 ?? ????? ?? 由 1q = 2q 計算得： q = ? 610? msm .3 , 1H = （ 2）設(shè)計水位與下游相應(yīng)的水位 H= L1= L=115m 1q = )( 2128 ? ?? ? + ? ? 19 ??? ? 2q = H102 14214 ?? ????? ?? 由 1q = 2q 計算得： q = ? 610? msm .3 , 1H = （ 3）校核水位與下游相應(yīng)水位 H= L1= L=115m 1q = )( 2128 ? ?? ? + ? ? 19 ??? ? 2q = H102 14214 ?? ????? ?? 由 1q = 2q 計算得： q = ? 610? msm .3 , 1H = Ⅲ Ⅲ斷面： 心墻土石壩水利樞紐工程設(shè)計 22 ?ⅢⅢ 剖面圖 上游壩底高程取在 2790m 處，下游壩底高程取在 2765m 處，經(jīng)簡化近似等效為上下游壩底高程均在 2775m，壩與地基的接觸面近似為一水平面，覆蓋層深 18m。（ 1）正常蓄水位與相應(yīng)下游水位 K=? 610? cm/s, K2= 710?? cm/s K1= 102 cm/s KT 取 102 cm/s T1=0m T=18m D= H= δ =2 下上 ?? ?= L1= L= 1q = )( 2128 ? ?? ? + ? ? H53 .8101 19 ??? ? 2q = .352 H102 14214 ?? ????? ?? 由 1q = 2q 計算得： q = ? 610? msm .3 , 1H = （ 2）設(shè)計水位與下游相應(yīng)的水位 H= L1= L= 1q = )( 2128 ? ?? ? + ? ? 19 ??? ? 2q = .352 H102 14214 ?? ????? ?? 圖 43 IIIIII 剖面圖 水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 23 由 1q = 2q 計算得： q = ? 610? msm .3 , 1H = （ 3）校核水位與下游相應(yīng)水位 H= L1= L= 1q = )( 2128 ? ?? ? + ? ? 19 ??? ? 2q = .352 H102 14214 ?? ????? ?? 由 1q = 2q 計算得： q = ? 610? msm .3 , 1H = 結(jié)果整理如下： 表 41 滲流計算結(jié)果匯總表 計算情況 計算項目 正常蓄水位 設(shè)計洪水位 校核洪水位 上游水深（ m） Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅲ 下游水深（ m） Ⅰ Ⅰ 5 Ⅱ Ⅱ 0 0 0 Ⅲ Ⅲ 0 0 0 逸出水深（ m） Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅲ 滲流量（ 106 m3/s m） Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅲ 總滲流量 Q （ m3/d） 逸出點坡降計算 用流網(wǎng)法可準(zhǔn)確求出滲流區(qū)任一點的滲透壓力、滲透坡降和滲流量。 繪制等勢線和流網(wǎng)時，兩者互相正交，并且分割的網(wǎng)格大致長寬相等。 以 II斷面為例，各種工況下滲流逸出點坡降計算成過如表 42 表 42 逸出點滲透坡降成果表 心墻土石壩水利樞紐工程設(shè)計 24 斷 面 II 工況 正常蓄水位 設(shè)計洪水位 校核洪水位 坡降 J Ⅰ Ⅰ斷面（ 2750 高程） 正 常 蓄 水 位 情 況 : △ h=, △ l=,i= △ h/ △l=設(shè)計水位情況 :△ h=, △ l=5m,i=△ h/△ l=校核洪 水位 情況 ：△ h=，△ l= ， i=△ h/△l=溢出水深27 52 .4 13溢出水深27 55 .0 3 圖 44 水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 25 第五節(jié) 穩(wěn)定分析 土石壩在自重、水荷載、滲透壓力和地震荷載等作用下，若剖面尺寸不當(dāng)或壩體、壩基土料的抗剪強(qiáng)度不足，壩體或壩體連同壩基有可能發(fā)生失穩(wěn)。 本設(shè)計中的穩(wěn)定分析，主要指邊坡的抗滑穩(wěn)定。穩(wěn) 定分析計算的目的在于分析壩坡在各種不同工作條件下可能產(chǎn)生的失穩(wěn)形式，校核其穩(wěn)定性。 計算方法 采用折線滑動法，認(rèn)為折點在水位附近，并假設(shè)滑動面只在壩殼中，而防滲體不連同壩殼一起滑動，如圖所示。 滑動面上的抗剪強(qiáng)度利用充分程度應(yīng)該是一樣的，其安全系數(shù)表達(dá)方式為： tgφ i = tg(φ i)/KC 式中： KC即為安全系數(shù)，（ φ i）為試驗得到的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。 166。Θ1αφ166。Θ3 β非粘性土坡穩(wěn)定計算圖166。 Θ2 計算中把滑動土體 ABC 分成兩個滑塊， P 為滑面 BD 上 的作用力。計算時先假設(shè)不同的安全系數(shù) KC，從滑塊 BCD 平衡條件中求出 P，然后將其作用在 ABD 上，看它是否與 G R2 等平衡，如不平衡則重新假定安全系數(shù)，重復(fù)上述步驟，直到平衡為止，此時的 KC即為該滑動面的安全系數(shù)。 在上述計算中α、φ、β是任意假定的。設(shè)計中為簡化程序起見，還進(jìn)行了以下假定： 1）滑動面的折點在水位處； 2）滑面 BD 鉛直； 3）將上下游變坡等效成一均勻坡。這些假定會對計算結(jié)果的精確度產(chǎn)生一定影響，但總體影響不是太大，近似計算中可以忽略。 計算程序流程 穩(wěn)定計算的 程序如下： 圖 51 非粘性土坡穩(wěn)定計算圖 心墻土石壩水利樞紐工程設(shè)計 26 Option Explicit Private Sub Command1_Click() Dim g1, g2, p1, p2, α, β, φ As Double Dim x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4, x5, y5, x6, y6, gan, hu, h1, xh1, xh2, xh3, xa, ya, xb, yb, xc, yc As Single Dim xd, yd, xd2, xb0, kk(), kc, k, ppp, temp, xa1, xa2 As Single Dim i, j, ii, jjj, m, n, iii As Integer Dim sss1, sss2, sss3, sss4, p, pp, pd1 As Double, pd2 As Double Dim f1, f2, f3, fi1, fi2, fi3, θ1, θ2, θ3, kh1 As Double, kh2 As Double Dim xxa, yya, xxb, yyb, xxc, yyc As Single x1 = 0: y1 = 0 39。定義坐標(biāo)，并輸入土壩輪 廓 x2 = : y2 = 0 x3 = 135: y3 = 45 x4 = 137: y4 = 45 x5 = : y5 = 86 x6 = : y6 = 86 gan = θ 1 = : θ2 = θ3 = θ1 h1 = Val() If h1 = 45 Then temp = MsgBox(請輸入合法水位！水位必須大于 25，小于 ) If = True Then hu = Else hu = End If For i = 0 To 27 39。選定一個 滑塊終止 A 點 xa = x1 + 5 * i ya = xa / 3 For j = 0 To 6 39。選定一個滑塊起始 C 點 xc = x5 + * j yc = y5 水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 27 For m = 0 To 25 39。選定一個滑塊轉(zhuǎn)折 B點 xb = + 4 * m For