【摘要】由于大壩正常蓄水位抬高,以及加高培厚的土料與原填壩土料的物理參數(shù)不同。需要對(duì)大壩的滲流進(jìn)行復(fù)核。滲流計(jì)算采用河床段最大壩體斷面。
【關(guān)鍵詞】均質(zhì)土壩;滲流;滲漏量;滲透系數(shù);滲透比降
引言
近些年來(lái)由于供水灌溉量需求日益加大,已建工程擴(kuò)容項(xiàng)目日見增多。這其中又以土壩居多。盤河水庫(kù)于1972年6月竣工,同年9月下閘蓄水。由于供水需要,現(xiàn)將大壩抬高1.8m。筆者就抬高后的大壩進(jìn)行了滲流計(jì)算,以論證方案的可行性。
1、盤河水庫(kù)工程概況
盤河水庫(kù)位于韓城市北約20km,壩址位于盤龍鄉(xiāng)平頭村北,是一座以農(nóng)田灌溉、城鎮(zhèn)供水為主的小(Ⅰ)型水利工程樞紐。根據(jù)實(shí)測(cè)的盤河水庫(kù)庫(kù)容曲線,增容后的總庫(kù)容為592.3萬(wàn)m3。經(jīng)過(guò)復(fù)核現(xiàn)正常蓄水位604.10m,設(shè)計(jì)水位605.75m,校核水位607.75m。大壩為均質(zhì)土壩,壩頂高程608.00m,最大壩高57m。
根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL274-2001)相關(guān)規(guī)定,大壩滲流計(jì)算應(yīng)包括以下4種工況進(jìn)行計(jì)算: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(jì)洪水位與下游相應(yīng)的水位;③上游校核洪水位與下游相應(yīng)的水位;④庫(kù)水位降落時(shí)上游壩坡穩(wěn)定最不利的情況。
2、計(jì)算分析
本工程采用南京水利水電科學(xué)研究院編制的《二維滲流有限元計(jì)算程序UNSST2》進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算模型及節(jié)點(diǎn)劃分見圖1。
由于洪水歷時(shí)較短,經(jīng)分析壩體不會(huì)形成穩(wěn)定滲流,因此不進(jìn)行設(shè)計(jì)洪水位和校核洪水位大壩滲流計(jì)算。水庫(kù)正常運(yùn)行過(guò)程水位變化很慢,考慮水庫(kù)放空的特殊工況,按水位每天下降4m進(jìn)行非穩(wěn)定滲流計(jì)算。滲流計(jì)算按照《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL274-2001)相關(guān)的計(jì)算原理和有關(guān)規(guī)定。水位驟降期壩體浸潤(rùn)線見圖2。
3、計(jì)算結(jié)果
由計(jì)算結(jié)果可以看出,大壩滲漏量不大,日滲漏量為189m3,壩體最大滲透比降2.5,小于粘土臨界滲透比降,逸出點(diǎn)滲透比降0.09,小于砂卵石臨界滲透比降。大壩的滲流計(jì)算是滿足要求的。計(jì)算結(jié)果見表2。由以上分析和計(jì)算可以表明本工程采用的加高培厚方案是可行的。
4、結(jié)語(yǔ)
目前我國(guó)北部及西北部蘊(yùn)藏著大量的石油、煤炭資源,西部大開發(fā)帶動(dòng)了新疆、甘肅、內(nèi)蒙、陜北等地區(qū)的石油化工和煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,然而這些地區(qū)的水資源相對(duì)稀缺,為了適應(yīng)工業(yè)的發(fā)展,不得不開發(fā)利用水資源,修建水庫(kù)成為必然。水庫(kù)運(yùn)行安全是保證人民生命財(cái)產(chǎn)安全和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前題。而土壩的滲流控制是工程設(shè)計(jì)中的核心問(wèn)題,做好防滲,減小水庫(kù)滲漏量,更為重要的是防止?jié)B透破壞。工程設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行充分的計(jì)算分析及試驗(yàn)論證,采用合理可靠的工程措施保證水庫(kù)的安全運(yùn)行。
參考文獻(xiàn):
[1]鐘家駒.土石壩工程[M].西安:陜西科學(xué)技術(shù)出版社,2008.
作者簡(jiǎn)介:李佳明(1984-),男,吉林吉林人,本科,陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,工程師。研究方向:水利工程設(shè)計(jì)。