土石壩的滲流分析ppt課件-展示頁
2025-05-15 23:43本頁面
【正文】 0D3dyCy1:m2β（b）XyC39。NAEA39。a0C1:m2h0H2LL39。為簡化計(jì)算，在實(shí)際分析中，常以虛擬等效的矩形代替上游壩體三角形 2022/6/3 12 虛擬等效的矩形代替上游壩體三角形 （圖 53(a)）虛擬矩形寬度按式（ 55）計(jì)算 : （ 55） 式中 :m1 — 上游壩面坡度系數(shù)，變坡時平均值 H1 — 上游水深。 （ 1）下游無排水（貼坡排水）設(shè)施情況 對上游壩坡，斜面入流的滲流分析要比垂直面入流復(fù)雜得多。當(dāng)壩基滲透系數(shù)小于壩體滲透系數(shù)的百分之一時，視壩基為相對不透水地基。 ? K相差 5倍以內(nèi)的土層可視為同一種土層，其滲透系數(shù)由加權(quán)平均計(jì)算。 另外，考慮到工程實(shí)際情況的壩體和壩基滲透系數(shù)的各向異性，而在采用水力學(xué)法進(jìn)行滲流分析時又需把滲透系數(shù) K視為常量。 （ 4）流網(wǎng)法 ? 用手工繪制流網(wǎng)，利用流網(wǎng)求解平面滲流問題的水力要素，也可用來解決較復(fù)雜的邊界問題。 2022/6/3 6 滲流分析方法 （ 3）數(shù)值解法 ? 滲流計(jì)算的數(shù)值解法一般采用有限單元法。 ? 這種方法不完全符合拉普拉斯方程，因而不能精確求出任一點(diǎn)的水力要素。然而，利用它對某些簡單邊界問題的解析成果與水力學(xué)方法結(jié)合起來，可提高水力學(xué)法的計(jì)算精度 。 ? (1)流體力學(xué)法 ? 流體力學(xué)法是根據(jù)已知的定解條件，如初始條件和邊界條件，求解滲流的基本微分方程（拉普拉斯微分方程），從中得到精確的滲流要素（包括流速、比降和滲透壓力）。 3）確定壩體與壩基的滲流量： 估算水庫的滲漏損失，以便加強(qiáng)防滲措施，把滲流量控制在允許的范圍內(nèi)。2022/6/3 1 第三節(jié) 土石壩滲流分析 Seepage Flow Analysis of EarthRock Dam 2022/6/3 2 第五章 土石壩 ? 概述 ? 土石壩剖面的基本尺寸 ? 土石壩滲流分析 ? 土石壩的穩(wěn)定計(jì)算 ? 土料選擇與填土標(biāo)準(zhǔn)確定 ? 土石壩構(gòu)造 ? 土石壩的地基處理 ? 土石壩與地基、岸坡及其它建筑物連接 2022/6/3 3 滲流分析的主要任務(wù) 1)確定浸潤線位置 : 為壩坡穩(wěn)定計(jì)算和布置壩內(nèi)觀測管提供依據(jù)，根據(jù)浸潤線的高低，選擇排水設(shè)施型式和尺寸。 2）確定滲透比降（坡降）： 確定壩坡滲流逸出點(diǎn)和下游地基表面的滲透比降和不同土層的滲透比降，評判該處的滲透穩(wěn)定性，以便確定是否應(yīng)采取有效的防滲反濾保護(hù)措施。 2022/6/3 4 一．滲流分析方法概述 ? 滲流分析：解析法、流網(wǎng)法、電模擬法和數(shù)值法。此法立論嚴(yán)謹(jǐn)，計(jì)算成果精確，但只能求解邊界條件簡單的滲流問題，不便應(yīng)用于邊界條件復(fù)雜的實(shí)際工程。 2022/6/3 5 （ 2）水力學(xué)法 這是近似的解析法，但必須基于以下基本假設(shè)： 1）假設(shè)滲透系數(shù) K在同一或相近的土料中各向同性； 2）假設(shè)壩體內(nèi)部滲流為層流，認(rèn)為壩內(nèi)滲流符合達(dá)西定律； 3）假設(shè)壩體內(nèi)部滲流為漸變流（杜平假定），認(rèn)為滲流場中任意過水?dāng)嗝娓鼽c(diǎn)的水平流速和比降都是相等的。但其所確定的浸潤線、平均流速、平均比降和滲流量，已能滿足（ Ⅲ — Ⅴ 級）土石壩工程的精度要求。有限單元法是目前解決復(fù)雜滲流問題的最有效方法，對 I、 II級壩和高壩應(yīng)采用數(shù)值法計(jì)算滲流場的要素。 2022/6/3 7 2022/6/3 8 二、滲流分析的水力學(xué)法 水力學(xué)法土石壩滲流分析的基本思路是： ① 把壩內(nèi)滲流區(qū)域劃分為若干段（一般為兩段）， ② 建立各段水流的運(yùn)動方程式，并根據(jù)滲流的連續(xù)性原理求解滲流要素和浸潤線。 《 碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范 》 規(guī)定：滲透系數(shù) K: 計(jì)算滲流量時，宜采用大值平均值； 計(jì)算水位降落時的浸潤線宜采用小值平均值。 2022/6/3 9 水力學(xué)法 計(jì)算以下滲流類型 1. 矩形滲流區(qū)無壓滲流分析 2. 不透水地基均質(zhì)壩的滲流計(jì)算 ? 下游無排水（貼坡排水）設(shè)施情況 ? 下游有褥墊式排水設(shè)施情況 ? 下游有堆石棱體排水設(shè)施情況 3. 有限深度透水地基土石壩的滲流計(jì)算 ? 均質(zhì)壩 ? 有截水墻的心墻壩滲流計(jì)算 ? 設(shè)有截水墻的斜墻壩滲流計(jì)算 ? 設(shè)有水平鋪蓋的斜墻壩滲流計(jì)算 2022/6/3 10 (一 )矩形滲流區(qū)無壓滲流分析 矩形滲流區(qū)無壓滲流分析簡圖 20
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