你知道水闸设计的渗流计算方法吗

1、你知道水闸设计的渗流计算方法吗 渗流是指水在岩土空隙之间的运动，在水利工程、石油化工、环境庇护等方面都有广泛的应用。在水闸设计与工作中加入渗流理论，主要还是为计算水闸中水流淌向、水的渗透过程以及渗透引起的水闸结构变化。对水闸渗流问题举行研究有助于合理的评价水坝平安指标，提升水闸稳定性，对社会的稳定与进展有重要的意义。 1渗流对水闸的影响 水闸对于调整水坝水流有着重要的作用，而渗流又对水闸工作有重要的影响。很多水闸因为设备不完美，技术不完备，渗流问题非常突出，需要人们举行深化的研究和探讨。 1.1影响水闸挡水和泄洪渗流是河流、湖泊、水井集水廊道、水库、水坝等水体四周常见的现象，尤其是水闸四周，因

2、为长时光处于工作或建设阶段，大部分会使水体周边土质柔软，水体发生渗流现象的可能性更大。有时水闸处于关闭状态举行挡水，但因为周边土地常常被水体浸泡，再加上水闸建设和日常工作活动，造成附近土质柔软，加剧了水的渗透，影响挡水效果。泄洪时也是一样，因为水在岩土缝隙之间的大量运动，简单使周边土壤储存大量水分，影响开闸泄洪的放水效果。 1.2渗流在闸基不匀称沉降中的作用实际上，我国大部分大坝都有不同程度的渗水现象，很大程度上是受水的渗流作用影响。水的渗流现象会使大量水分渗入大坝内部，造成大坝身体的湿陷，而每当雨季来临，上游来水猛增，泄洪量突然增大，水位提升，渗流会加剧对大坝的不利影响。同时，渗流所产生的扬

3、压力会冲击水闸工作质量，极有可能会造成水闸抗滑稳定性下降。而且渗流带来的影响不止在抗滑稳定性方面，对主体大坝的应力分布也有重要影响。 1.3对抗滑稳定性的影响抗滑稳定性是衡量一个大坝平安与否的重要指标，这一指标的提升也就意味着水闸结构的稳定性的提升。闸基滑动需要以继续的脆弱面作为支撑，下游有足够的临空面供其连接，许多时候因为水分渗流现象严峻，岩土含水量提升，土质变柔软，并且会造成岩土之间空隙增大，摩擦力减小，产生大面积的临空面，加剧闸基的滑动。闸室滑移较多会影响水量控制质量，会对大坝造成更深层次的危害，所以闸基闸室要有较高的抗滑系数。 2渗流的计算 2.1改进阻力系数法改进阻力系数法是将地下轮

4、廓较为复杂的渗流区域分成若干段，对各个分段的受力举行准确计算，得出各个分段的阻力系数，再容易求和累计相加得到水闸受力大小状况。这是常用的渗透计算方法中最为容易的一种，也是使用最广泛的一种。 2.2有限单元法有限元方法的基础是变分原理和加权余量法，其基本求解思想是把计算域划分为有限个互不重叠的单元，在每个单元内，抉择一些合适的节点作为求解函数的插值点，按照变分原理或加权余量法，解释出流体力学的数值。主要步骤是：第一，控制方程和边界条件，在渗流过程中岩土之间缝隙比率不变的前提下推导出二维渗流数值；其次，泛函和变分，准确出外力所做的功；第三，渗流场的离散计算，将渗流场划分为若干个常用的三角形单元，通

5、过线性插值求得某面积内的力；第四，单元渗流矩阵与整体平衡方程，对各部分的结果举行汇总收拾。 2.3比较分析法这种方法主要包括这样几点：第一，闸基轮廓线部分点水头值的比较，这需要合理运用阻力系数法；其次，闸基渗透压力值比较，按照各个点水分的渗透压力值举行计算；第三，出口渗透坡降比较，结合前边考察各点压力值的压力分布状况计算得出。 3水闸防渗及处理工作 3.1高压灌浆法防渗法高压喷射灌浆技术是利用高压水枪将密度较大的灌浆喷涂在墙面上，以达到防渗透的效果，大体上分为旋转喷射、定向喷射、摇摆喷射三种喷涂方式。这种方法施工时光短，设备灵巧简便，效果也非常显著。但不同地段墙体质量参差不齐，加上有些地段水流

6、较快，或者砾石直径过大，应谨慎使用这种防渗方法。比如，1994年北港加固时就用这种方法建设混凝土防渗墙，但因为地下水流淌活跃，导致防渗墙建设化为乌有，这说明河床两侧地下水渗透压力较大，这是最好实行高压旋转喷射举行防渗墙建设。 3.2粉喷桩截渗墙举行防渗处理粉喷桩截渗墙是指通过特制的深层搅拌机械，在地下深层将软土和固化剂搅拌，制作出有一定压缩性的水泥土柱体，从而提升土地承载力和紧实程度。目前我国对水闸地基举行防渗处理主要使用此种方法。几年前，在小清河王道拦河闸工程中，因为灌注桩和部分承台施工完毕，导致换桩难度大，费用高，只好采用粉喷桩截渗墙的方法在已建成桩台四周举行防渗处理，提升土壤紧实度，才有

7、效阻挡了渗流状况的发生。 3.3平原水闸针对侧向渗透破坏的防治措施针对平原水利工程中的渗流现象，通常要实行的解决方法主要包括三个方面：第一，设计方面，浇灌渠道上的进水闸闸身横断面要小，而侧向防渗工作设计中应按照高防低排的原则，与闸下正槽相互协作，最好适当增强反滤层，以减轻侧翼墙的防渗压力；其次，施工方面，侧向回填土尽量使用粘性土壤，而且要保证土质纯净，杂质少，且含水量较少，每层小于30cm，层堆层夯，回填土压实度要高，慎重抉择反滤料，保证土壤既不会阻塞反滤层，也不能从反滤层渗出。第三，管理方面，定期检查，严格检测水分渗透现象，管理人员落实好职责，坚定杜绝人为因素引起的疏漏和破坏，加强上下游翼墙的修复维护。 3.4规避大坝不规章沉降风险着手这几项工作可以有效避开坝体的不匀称沉降：1、闸室结构尽量容易，质量较轻，削减对闸底的压力；2、合理布局闸室位置，应保证闸室位置与接近结构分量全都；3、施工时优先抉择大分量构