平原水库库区三维渗流分析方法及渗控措施研究
2016-09-01贾洪刚
水力发电 2016年2期
关键词:有限元
李 杰,严 俊,蔡 红,贾洪刚
平原水库库区三维渗流分析方法及渗控措施研究
李杰1,严俊2,蔡红2,贾洪刚1
(1.中国长江电力股份有限公司,湖北宜昌 443000;2.中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室,北京100048)
平原水库具有围坝轴线较长、地质条件较差、蓄水水头较低、筑坝土料匮乏等特点,在开展三维渗流分析时存在建模区域大、数值分析时间长等问题。为此,在结点虚流量法的基础上,通过加密高斯点技术有效缩减有限元模型规模,减少数值分析时间,并结合红兴水库工程实际,建立了库区大区域三维有限元分析模型,并通过多方案的比较分析,优化了平原水库渗控设计。分析结果表明,该方法能够很好地适用平原水库渗流问题,可为同类型工程渗流分析及渗控措施优化提供参考。
平原水库;渗流特点;渗流分析方法;渗控措施
0 引言
平原水库多位于江河中下游的冲积平原,表层为粘土或亚粘土,属于弱透水性介质,厚度较薄,下部为砂层,渗透性较强,厚度也较厚。随着平原水库的建设运行,表层的弱透水性封土可能会因为人类活动形成大量的“天窗”,与下部砂层联通,成为库水的主要外渗通道。这种渗漏不仅直接影响到水库的正常运行,严重的将危及水库土坝的安全[1-2]。另外,平原水库坝体也多属于散粒体结构的均质土坝,在坝身土料颗粒之间,仍然存在着较大的孔隙,这样可能造成水库围坝或坝基的渗漏量较大,不能有效地蓄水,库水外渗将造成坝体出逸水力比降大于允许值,形成渗透破坏致使水库溃坝。……
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