文档介绍：某水库均质土坝渗流稳定计算
(允)
对粉质黏土,可按下式计算:
允
式中—土粒比重,;
—土的孔隙率;= /(1+)= ;
—土的黏聚力, kPa;
—水的重度,取10 kN/m3;
—安全系数,。
经计算得= 。

根据地质勘察报告,×10-6cm/s,属于弱~微透水层,可以认为本工程坝基为不透水地基。
本设计按均质坝、不透水地基、下游无排水设备进行计算,稳定渗流期计算简图如图1:
图1 某水库稳定渗流期计算简图(无排水设备)
稳定渗流期计算公式如下:
式中—单位渗流量,m3/s·m;
—渗透系数,×10-5cm/s();
—上游水深,m;
—下游水深,;
—上游坡比,;
—下游坡比,;
—下游水位以上出逸点高度,m;
—下游坝坡坡角,。
浸润线方程为:
渗流计算可采用迭代方法求解,即先假设一个值,然后判断式(1)与式(2)计算结果是否相等。此方法在手算时比较烦琐,为此,将上述公式进行变换。先将式(3)、式(4)代入式(1),并令式(1)=式(2),经化简后成为一单变量的非线性方程,即:
满足的值即为所求。方程(5)可用有关科学计算软件(如Mathcad等)进行求解,且计算精度较高。
非稳定渗流期计算简图如图2:
图2 某水库非稳定渗流期计算简图(无排水设备)
非稳定渗流期浸润线方程为:
式中—通过计算断面的渗流量,m3/s·m;
—渗透系数,×10-5cm/s();
—在计算点上游处坐标原点断面上浸润线的高度,m。
水库水位降落的某一时刻,坝体内两部分(和)浸润线方程分别为:
式中为常数(可由边界条件计算),坐标见图2。
水库水位降落经历时刻时,浸润线上点处水深可按以下算式联立计算:
式中—浸润线上点处的水深,m;
—水库水位降落后的坝前水深,m;
—水库水位降落高度,m;
—坝上游水深,m;
—坝下游水深,m;
—坝上、下游水位差,m;
—浸润线上点到坐标原点的水平距离,m;
—浸润线上点到点的水平距离,m;
—土的排水率(或吸水率),。
令式(6)= 式(7),可得:
将已知值代入式(8),取,解该非线性方程得,并由式(7)或式(8)解得,然后即可求得段和段的浸润线方程。而由不稳定渗流恢复到降后水位()的稳定渗流,所需时间(此时)。

分上游正常蓄水位、设计洪水位、校核洪水位及上游水位降落()四种工况进行计算。渗流计算结果见表1(括号