導(dǎo)語(yǔ)：圍壩滲流計(jì)算應(yīng)用管理論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

1．工程概況

東湖水庫(kù)位于濟(jì)南市章丘市高官寨鎮(zhèn)和歷城區(qū)遙墻鎮(zhèn)，由圍壩、入庫(kù)泵站、出庫(kù)泵站、泄水閘、截滲溝等組成，是濟(jì)南市東湖供水工程的調(diào)蓄水庫(kù)。水庫(kù)總庫(kù)容5800萬(wàn)m3，占地6．7km2，平均蓄水深6．6m，圍壩總長(zhǎng)9．1km，最大壩高9．2m。東湖水庫(kù)建成后可大大緩解濟(jì)南市東部地區(qū)供水緊張狀況，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供可靠保障，并改善該地區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況。

2．壩體防滲設(shè)計(jì)

為了使水庫(kù)工程經(jīng)濟(jì)合理，筑壩土料采用庫(kù)區(qū)內(nèi)取土，可取土面積4．67km2主要為粉砂、壤土、砂壤土及少量裂隙黏土。為盡量利用料場(chǎng)砂壤土、粉砂土，并且保證大壩安全，擬在壩體浸潤(rùn)線以上2m用粉砂及砂壤土筑壩。根據(jù)砂壤土、粉砂土黏性含量低，遇水液化、塌坡、失水松散、遇風(fēng)易被揚(yáng)起等特點(diǎn)，將砂壤土、粉砂土內(nèi)包，四周用壤土保護(hù)。圍壩上游護(hù)坡采用14cm厚混凝土預(yù)制板，下鋪500g／cm2復(fù)合土工膜一層，再向下鋪設(shè)10cm厚的中砂墊層。

3．壩基防滲設(shè)計(jì)

東湖水庫(kù)壩基地層為第四系土，從上到下主要為粉砂、裂隙黏土、砂壤土、淤泥質(zhì)黏土、粉砂、壤土夾礓石、黏土夾礓石、砂壤土、粉細(xì)砂和壤土夾礓石，共10層。第6層壤土夾礓石埋深為10～18m，滲透系數(shù)為10－5cm／s，分布連續(xù)，工程地質(zhì)條件較好，可視為相對(duì)不透水層。根據(jù)東湖水庫(kù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告，壩基年滲漏量1620萬(wàn)m3，占設(shè)計(jì)庫(kù)容的38．6％，滲漏嚴(yán)重，必須采取壩基截滲措施。

根據(jù)本工程地基土層分布特點(diǎn)，經(jīng)方案比較，采用深層攪拌法（水泥土加固法）截滲技術(shù)。該方案不僅截滲效果好，而且易施工，不需開(kāi)槽，直接攪拌成樁，施工速度快，工效高，耐久性好，強(qiáng)度高。加固深度嵌入第6層相對(duì)不透水層，且與壩腳處的復(fù)合土工膜密切結(jié)合，形成完整的防滲體系，達(dá)到防滲設(shè)計(jì)的目的。

4．圍壩滲流計(jì)算

（1）有限元法的原理

有限元法是把連續(xù)體離散化為有限個(gè)單元的集合體來(lái)進(jìn)行研究，引用變分原理對(duì)研究問(wèn)題建立模型，推導(dǎo)出近似解的一組方程，最后歸結(jié)為求解多階系數(shù)矩陣的線性方程組，以計(jì)算機(jī)作為工具，并在矩陣分析和數(shù)值方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行所需精度的計(jì)算。

（2）單元格剖分的方法

對(duì)無(wú)壓滲流求解穩(wěn)定滲流場(chǎng)時(shí)，一個(gè)麻煩的問(wèn)題是決定自由面的位置。在實(shí)際計(jì)算中，一般是先假設(shè)一個(gè)自由表面的初始位置，然后再進(jìn)行單元格的剖分。

（3）計(jì)算結(jié)果

計(jì)算水頭取5．1m，共分為5個(gè)區(qū)域，25個(gè)結(jié)點(diǎn)，29個(gè)單元格，根據(jù)軟件要求的格式依次將結(jié)點(diǎn)數(shù)、單元數(shù)、區(qū)域數(shù)每個(gè)區(qū)域代表一種土質(zhì)等總體信息和上、下游水位，結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，區(qū)域滲透系數(shù)等具體數(shù)據(jù)寫(xiě)入數(shù)據(jù)文件，運(yùn)行有限元程序后，即可得出浸潤(rùn)線、逸出點(diǎn)、等勢(shì)線的位置和滲流量的大小。表1為浸潤(rùn)線計(jì)算成果表，表2為圍壩年滲漏量計(jì)算成果表。

由表1可以看出，壩體截滲與壩基截滲使水頭從27．90m降到26．23m，攔截了33％的水頭，從壩腳逸出；由表2圍壩年滲漏量為338．8萬(wàn)m3不采取防滲處理，年滲漏量達(dá)1620萬(wàn)m3，不僅降低了浸潤(rùn)線的高度，使圍壩的滲透坡降控制在允許坡降范圍以?xún)?nèi)，而且使?jié)B漏量大大減少，既保證了圍壩的安全，又減少了水量損失。