糯扎渡粘土心墙坝的渗流计算

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糯扎渡粘土心墙坝的渗流计算

采用plaxis8.2 营造图式

基本参数堆石料渗透系数2x10-4cm/s,粘土心墙渗透系数5x10-7cm/s 尺寸以分米记,坝高约25米

一、无粘土心墙时的渗流计算

(1)几何建模

图一、无心墙坝的几何模型

——粉色区域为堆石料,蓝色区域为粘土,蓝线为防渗墙 (2) 水位条件

——上游采用设计洪水位81.38m ,建模时以坝体最低点为标高零点(该点实际高程56.0m ),故坐标系中上游设计洪位标高25.38m ,下游水位标高8.176m 。底边花岗岩为隔水边界,防渗墙采用板结构,激活后亦隔水。

图二、无心墙坝的水位条件

(3)渗流计算

——由下图渗流场知,采用均质坝时,水头变化比较均匀,下游坝面的浸润线标高为17.5m 。渗流场的全断面流量为3

1.1//m day m ,其中3

0.8//m day m (73%)的流量从水位线以上的坝面渗透出去。

最大渗流速度为3

10410/m day -⨯,发生在下游水面和坝面交点上方的小块区域。

图三、渗流场——流速方向和大小

最大渗流速度图四、渗流场——流速大小

图五、渗流水头——Shadings

图六、等水头线——Contour lines 二、有粘土心墙时的渗流计算

(1)几何建模

图七、有心墙坝的几何模型

——粉色区域为堆石料,蓝色区域为粘土,蓝线为防渗墙

(2)水位条件

图八、有心墙坝的水位条件

水位条件和无粘土心墙时相同,上游设计洪位标高25.38m,下游水位标高8.176m。底边花岗岩为隔水边界。

(3)渗流计算

预备工作

因两种材料渗透系数相差太大,需要手动调节精度方能得到准确结果。

将误差调至最小,迭代次数调至最高

图九、手动调节的水压计算精度

图十、附上系统默认的水压计算精度

计算结果

断面总流量3

0.015//m day m ,为不加心墙坝的13.6%,浸润线过粘土心墙后即降至和下游水面相当,几乎全部流量都从水面线以下出坝。

最大渗流速度为3

6.6410/m day -⨯,发生在粘土心墙和下游水面交线的上方(标高约10m 处)。

因不是均质坝体,渗流场等势线比较扭曲

图十一、渗流场——流速方向和大小

最大流速区图十二、渗流场——流速大小

图十三、渗流水头——Shading

图十四、等水头线——Contour lines

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