排灌机械工程学报
排灌機械工程學報
배관궤계공정학보
JOURNAL OF DRAINAGE AND IRRIGATION MACHINERY ENGINEERING
2013年
10期
867-873
,共7页
徐存东%张硕%史国坤%常周梅
徐存東%張碩%史國坤%常週梅
서존동%장석%사국곤%상주매
非稳定渗流%非饱和土%基质吸力%水力梯度%渗透破坏
非穩定滲流%非飽和土%基質吸力%水力梯度%滲透破壞
비은정삼류%비포화토%기질흡력%수력제도%삼투파배
transient seepage%non-saturated soil%matric suction%hydraulic gradient%seepage failure
为了研究非稳定渗流对坝体非饱和土体水力梯度的动态变化影响,考虑土体基质吸力与体积含水量的变化关系,建立了非饱和土体的渗流运动微分方程.采用SEEP/W软件对均质土坝在水位降落和上升等工况下的瞬时渗流场进行数值模拟,分析坝体上游侧、下游侧等不同深度的水力梯度变化值,以探寻坝体不同部位水力梯度在整个渗流历时内的动态变化规律及其可能发生渗透破坏的主要时间段.数值模拟结果表明:上游侧坝体底部水力梯度会在骤降历时的60% ~70%时间段内出现高出稳定渗流期36.4倍的峰值,是最易引发渗流破坏的时间段;坝体上游侧水位变动区土体的水力梯度在上升历时的25%~50%时间段内增加较慢,在50%时间段后迅速增加,增加幅度达30~50倍,水位上升历时的50%时间段之后是其发生水力渗透破坏的主要时间段;水位升降对坝体下游侧土体水力梯度的影响甚微.计算结果可为大坝的调洪运行管理提供可参考的决策依据.
為瞭研究非穩定滲流對壩體非飽和土體水力梯度的動態變化影響,攷慮土體基質吸力與體積含水量的變化關繫,建立瞭非飽和土體的滲流運動微分方程.採用SEEP/W軟件對均質土壩在水位降落和上升等工況下的瞬時滲流場進行數值模擬,分析壩體上遊側、下遊側等不同深度的水力梯度變化值,以探尋壩體不同部位水力梯度在整箇滲流歷時內的動態變化規律及其可能髮生滲透破壞的主要時間段.數值模擬結果錶明:上遊側壩體底部水力梯度會在驟降歷時的60% ~70%時間段內齣現高齣穩定滲流期36.4倍的峰值,是最易引髮滲流破壞的時間段;壩體上遊側水位變動區土體的水力梯度在上升歷時的25%~50%時間段內增加較慢,在50%時間段後迅速增加,增加幅度達30~50倍,水位上升歷時的50%時間段之後是其髮生水力滲透破壞的主要時間段;水位升降對壩體下遊側土體水力梯度的影響甚微.計算結果可為大壩的調洪運行管理提供可參攷的決策依據.
위료연구비은정삼류대패체비포화토체수력제도적동태변화영향,고필토체기질흡력여체적함수량적변화관계,건립료비포화토체적삼류운동미분방정.채용SEEP/W연건대균질토패재수위강락화상승등공황하적순시삼류장진행수치모의,분석패체상유측、하유측등불동심도적수력제도변화치,이탐심패체불동부위수력제도재정개삼류력시내적동태변화규률급기가능발생삼투파배적주요시간단.수치모의결과표명:상유측패체저부수력제도회재취강력시적60% ~70%시간단내출현고출은정삼류기36.4배적봉치,시최역인발삼류파배적시간단;패체상유측수위변동구토체적수력제도재상승력시적25%~50%시간단내증가교만,재50%시간단후신속증가,증가폭도체30~50배,수위상승력시적50%시간단지후시기발생수력삼투파배적주요시간단;수위승강대패체하유측토체수력제도적영향심미.계산결과가위대패적조홍운행관리제공가삼고적결책의거.