李建明

(中国水电顾问集团 成都勘测设计研究院,四川 成都610072)

0 引 言

坝肩边坡地下水渗流场的模拟,概括起来要解决一个问题:即水库蓄水后,坝肩边坡在绕坝渗流、暴雨和雾化雨雾条件下,地下水水位抬升的规律。这是一个复杂的问题,主要原因在于,人们对强雨雾条件下边坡地下水渗流的规律,还缺乏直观的认识。目前,即使一些已发生失稳的工程,也鲜有边坡失稳时的地下水位资料。

显然,解决这一问题的一个前提,除对泄洪雨雾雨强有一个合理的预测外,就是建立能反映泄洪雨雾入渗、及相应的地下水渗流规律的模型和计算参数。如前所述,这些目前从技术上是比较困难的。为此,本次研究中,主要采取了以下途径:一是,对边坡地质体的渗流介质进行合理概化,建立一个尽可能反映实际含水地质体与边界条件的渗流模型;其次,选取与模型尽可能适应的渗流参数;三是,通过天然地下水位动态资料,来校核模型。最后再开展相关的渗流计算。

1 地下水渗流模拟基本原理

当不考虑水密度的变化条件下,在孔隙介质中地下水在三维空间的流动可以用下面的偏微分方程来表示:

其中:

K xx,K yy和K zz——分别为渗透系数在 x,y和z方向的分量。单位为(LT-1),其中L代表长度,T代表时间。这里假定渗透系数主轴与坐标轴方向一致。

h——水头(L);

W——单位体积流量(T-1),代表流进或流出的水量;

Ss——孔隙介质的贮水率(L-1)或给水率(L-1);

t——时间(T)。

公式(2-1)加上相应的初始条件和边界条件,便构成了一个描述地下水流动体系的数学模型。……