建兴水库大坝渗流计算方法及渗透指标

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建兴水库大坝渗流计算方法及渗透指标

1　工程基本情况

建兴水库位于四川省德阳市中江县富兴镇会棚乡，是一座拦蓄式水库，其工程任务是以灌溉为

主，兼有防洪、养殖等综合功能的小（1）型水利工程。中江县距震中汶川县映秀镇不到

100km，水库坝址以上集雨面积 18.1km2，总库容 170 万m3，设计灌面 4000 亩，设计洪水标

准为 30 年一遇（P＝3.3%），设计洪水位 596.28m，校核洪水为 500 年一遇（P＝0.20%），校

核洪水位 597.18m。水库正常蓄水位 594.20m，死水位 583.00m。

大坝为均质土坝，坝顶高程为 597.80m，坝顶宽 4.4m，最大坝高 18.4m，坝顶长 91.00m，基础

底高程为 579.40m。大坝上游坡比为 1 2.25∶；下游坡比为 1 2.0∶。工程自 1960 年12 月建成以

来，对当地的生产生活起着重大作用，同时发挥了较大的经济效益。

据现场调查，该坝施工时为抢工期，上坝土料不均，碾压不均或不密实，加之无检测手段，导

致填筑质量较差。受汶川特大地震影响，坝脚及放空洞出现 5处涌水点且有明显浑水流

出。2008 年7 —月，据钻孔揭露：坝体填料为黄褐色粘土夹块碎石，粘土呈可塑硬塑状，碎

石、角砾及砂约占 15%～20%。压水试验表明，渗透系数 K变化较大，从 1.38×10-5cm/s～

2.23×10-4cm/s，说明坝体均匀性较差，渗透系数平均值为 1.30×10-4cm/s 大于 10-4cm/s，不满

足规范要求。

工程于 2009 年进行加除险加固整治，其渗渗整治措施为：坝体充填灌浆，坝基帷幕灌浆。灌

浆沿坝轴线布孔，分三序钻灌，施工时严格质量控制，灌浆防渗体渗透系数要求小于 10-

4cm/s，达 10-5cm/s 左右。经过多年运行，渗漏整治效果良好。

2　大坝渗流计算方法及渗透指标

2.1　计算公式

对于符合达西定律的二向均质、各向同性土体的渗流，当土体已完全固结时，其水头函数符合

拉普拉斯方程式：【1】

z：坐标位置高程 q：自由面下降或上升时从自由边界流入或流出渗流场的单宽流量

2.1.1　计算断面。依据大坝现场安全检查情况，大坝渗流计算选取实测的老河床断面进行验

算，此断面也为最大坝高断面，分析认为采取此断面进行渗流分析计算，基本可反映整个大坝

的渗流性态。

2.1.2　材料分区及渗透系数。断面的材料分区是以土工试验及大坝质量评价为基础，并结合现

场检查和多年运行情况来确定。整治前坝土体分区主要为坝体填土及排水棱体，整治后坝土体

分区主要为坝体填土、灌浆防渗体及排水棱体。

本次渗流计算，各分区渗透系数取值采用室内土工试验成果并结合工程经验选取，综合施工会

议及运行期大坝质量检查而确定。各分区的渗透系数取值详见表1：【表1】

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摘要：

建兴水库大坝渗流计算方法及渗透指标1　工程基本情况建兴水库位于四川省德阳市中江县富兴镇会棚乡，是一座拦蓄式水库，其工程任务是以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合功能的小（1）型水利工程。中江县距震中汶川县映秀镇不到100km，水库坝址以上集雨面积18.1km2，总库容170万m3，设计灌面4000亩，设计洪水标准为30年一遇（P＝3.3%），设计洪水位596.28m，校核洪水为500年一遇（P＝0.20%），校核洪水位597.18m。水库正常蓄水位594.20m，死水位583.00m。大坝为均质土坝，坝顶高程为597.80m，坝顶宽4.4m，最大坝高18.4m，坝顶长91.00m，基础底高程为57...

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