赤金峡水库坝后渗流规律分析

发表时间:2020/6/29   来源:《中国西部科技》2020年7期   作者:刘金辉
[导读] 坝体1966m以下心墙采用高喷防渗体,
        摘要:坝体1966m以下心墙采用高喷防渗体,大坝加高方案采用倾斜防渗斜墙,渗流渗径变短、穿透相对较快,渗流马上出现且流量迅速达到正常水平,然后呈现随水位升降而升降;这是目前赤金峡水库大坝渗流的主要来源。
        关键词:渗流两;浸润线;正态分布;滞后
1 赤金峡水库概况
        赤金峡水库位于石油河中游赤金峡峡谷。是一座以灌溉为主兼顾防洪与发电的年调节性中型水库,自1959年建成至今,通过多次的改扩建和除险加固,形成了现在的工程规模。拦河坝为粉质粘、壤土心墙砂砾块碎石坝型,坝高34.6m,坝顶长度264.8m,坝顶宽5m,坝顶高程1571.60m。水库总库容3878 万m3(校核洪水位1570.91m)。在2005年实测库容核定为2274万m3。
2 大坝渗流观测设施情况
         坝体下部设排水褥垫,后坝坡坡脚处设有排水棱体,沿后坝坡坡脚设集水沟、排水沟。集水沟为干砌石材质。排水沟2018年10月之前为砼板砖渠道,冻胀破损严重,2018年10月改建为砼现浇排水沟,流量观测采用三角堰观测。坝体共设5个横观测断面、4个纵观测断面,21支测压管(代号A) 。4支测压管深入基岩,功能是测量基岩扬压力水位;16支埋设于坝体,用于测量坝体浸润水位;1支埋设于左岸基岩,用于测量基岩浸润水位。
测压管分布图


3 历年坝后渗流情况
         三角堰流量变化数据分两种情况,第一种情况,蓄水位超过1566米,保持时间不超过20天,这种情况下水位上涨至1566m时渗流突然出现,水位下降至1565.50m时突然消失。第二种情况下蓄水位超过1566.0米,持续上涨并持续20天以上,渗流持续增大,最大值8.27L/s,水位降至1566.00m以下时渗流持续30天以上才消失。
4 各种蓄水状态渗流分析
4.1 测压管水位与坝后渗流之间的线性联系

4.2 数据分析、图表


(1)水位低于1566米,水位变化状况下渗流量稳定无突变,测压管水位变化不大。说明库水位在1566.00m以下运行时,由于压差小,渗流相对就小,渗流不明显。
(2)水位高于1566m时的渗流研判。由于水位逐渐升高,压差加大,一方面1566m以下坝体心墙渗流开始增大,另一方面由于防渗心墙过渡到防渗斜墙,渗径变短,渗流短时间内快速出现并且变化明显。根据赤金峡水库运行规律,全年最大渗流出现在四月下旬,但并不一定出现在最高水位时。对比1—4月份高水位期间渗流量和8—11月份高水位期间渗流量数据,各年份都呈现出春季渗流量大,秋季渗流量小的特征。初步判断是由于春季高水位持续时间长,坝体下部渗流滞后出现与坝体上部渗流合并出现的结果。
(3)水位在1566.00m上下波动时,渗流时有时无,滞后于水位达到1566.00m的时间5天左右出现(或消失)。证明上部渗流较下部渗流敏感。
5 结论
    (1)在蓄水过程中,大坝渗流分布规律与水位变化相关性总体上呈正态分布;
     (2)渗流主要出现在水位1966.00m至正常蓄水位1569.89m区间,大坝1966.00m以上;由于坝体1966m以下心墙采用高喷防渗体,大坝加高方案采用倾斜防渗斜墙,渗流渗径变短、穿透相对较快,渗流马上出现且流量迅速达到正常水平,然后呈现随水位升降而升降;这是目前赤金峡水库大坝渗流的主要来源。
         (3)渗流滞后规律。水位下降过程中,渗流消散滞后约35天;水位上升过程中,渗流出现或显著增大滞后约5天。
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