黃河羊曲水電站混凝土面板堆石壩滲流分析研究.pdf

1、混凝土面板堆石壩通常不做壩體滲透穩(wěn)定計(jì)算，由于本工程壩高屬于一級面板堆石壩，壩體覆蓋層厚度較大，壩址的地理氣候惡劣，這些都將會使混凝土面板處于不利狀態(tài)，為了給設(shè)計(jì)和施工提供可靠的依據(jù)，確保大壩壩體合理布置和工程安全，有必要進(jìn)行模擬滲流分析計(jì)算，分析壩體的滲流特點(diǎn)。本文將以壩體為主要研究對象，進(jìn)行滲流計(jì)算，主要分析壩體等勢面、壓力水頭、孔隙水壓力、浸潤線和浸潤面等滲流要素分布情況。驗(yàn)證壩體各料區(qū)及壩基覆蓋層的滲透穩(wěn)定性，論證面板堆石壩的可

2、靠性和安全性，為同類壩的設(shè)計(jì)提供參考。
　　本文從滲流的基本理論出發(fā)，分析了三維滲流計(jì)算時的隨機(jī)變分原理和隨機(jī)有限元列式，闡述了有限元法求解滲流問題的原理及步驟，通過有限單元法分析滲流的基本原理和一般計(jì)算步驟，根據(jù)滲流場特性，利用Midas/GTS，對面板堆石壩的滲流問題進(jìn)行二維、三維求解，利用其特有的滲流求解單元來確定壩體內(nèi)滲流水頭位置及壩體內(nèi)各點(diǎn)的水壓力，其結(jié)果直觀、精確并以彩色云圖或列表形式給出。在穩(wěn)定即正常蓄水狀態(tài)下，上游

3、壩面混凝土面板的擋水能力較好，正常狀態(tài)的求解是非穩(wěn)定滲流計(jì)算的初始條件。通過對面板壩非穩(wěn)定滲流的定性分析，當(dāng)上游水位以每天一米的速度下降時，研究了大壩水位下落五天時的水頭和水壓力，同時給出水位下落穩(wěn)定后兩天內(nèi)的水頭和水壓力，可以看出，在壩體內(nèi)總水位變化的位置僅發(fā)生在上游壩體區(qū)域，降水五天內(nèi)隨著上游水位的下降，壩體水頭也相應(yīng)下降，五天以后水位下降趨于穩(wěn)定，水頭基本保持不變。當(dāng)上游水位越低時，壩體內(nèi)孔隙水壓力為零的溢流面也隨著水位的降低而降