土石坝水力学法渗流计算.xlsVIP

绘制浸润线 渗流量计算 按钮34_单击 按钮35_单击 m1 m2 L(m) ΔL(m) k(cm/s) H1(m) H2(m) a0(m) hk(m) x y 未知数 3.计算原理： 4.1 均质土坝坝高H(m) 2.计算目的： 1.计算依据： 教材 河海版水工建筑物p122-131 水力学　吴持恭主编　下册　p233 水平不透水层上均质土坝的渗流计算 确定经过坝体的渗流量和坝内浸润线位置 如右图所示为筑于水平不透水地基上的均质土坝，上游 因一般坝轴线较长，故通常把土坝渗流作为平面问题看 待，采用 “分段法”进行计算，此程序采用“两段法” 两段法是在三段法的基础上进行了简化，把上游楔形体 ABE用一个矩形体AEB'A'去取代，取代以后的渗流效果一样。 这样把第一段和第二段合并为一段，即上游渗流段A'B'GC。 AC,C点称为逸出点，ABDC区域为渗流区。　　 液体将通过边界AB渗入坝体，在坝内形成自由表面（浸润面） 渗透系数k 土　名 粘土 m/d cm/s <0.005 0.005～0.1 0.1～0.5 0.25～0.5 0.5～1.0 1.0～5.0 5.0～20.0 35～50 20～50 60～75 <0.000006 0.000006～0.0001 0.0001～0.0006 0.0003～0.0006 0.0006～0.001 0.001～0.006 0.006～0.02 0.04～0.06 0.02～0.06 0.07～0.08 亚粘土 轻亚粘土 黄　土 粉　砂 细　砂 中　砂 均质中砂 粗　砂 均质粗砂 注：本表资料引自中国建筑工业出版社1975年出版的《工程地质手册》。 4.2上游坝面边坡系数m1 表1.土坝坝坡边坡系数参考值 坝高（m） 上 游 坝 坡 下 游 坝 坡 <10 >30 10～20 20～30 1:2～1:2.5 1:2.25～1:2.75 1:2.5～1:3.0 1:3.0～1:3.5 1:1.5～1:2.0 1:2.0～1:2.5 4.已知参数: 坝高H（m） 坝顶最小宽度Bmin(m) <30 30～100 >=3.0 >100 5.计算过程： 5.1坝体的分段 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　 H1…………上游水位（m） H …………土坝坝高(m) m1…………上游坝面边坡系数 m2…………下游坝面边坡系数 5.2上游段的计算 采用两段法是采用三段法的简化，把上游锲形体ABE用一个矩形体AEB'A'去取代, 渗流从过水断面A'B'至CG的水头差ΔH=H1-hK ,两过水断面之间平均渗透路程Δs=L+ΔL-m2hk ,m2为坝下游面的边坡系数， 故上游段的平均水力坡度 表2.坝顶最小宽度值 表3.土的渗透系数参考值 行联解。 5.3下游段的计算 无压流，需分开计算。同时根据实际流线的情况，把下游段内的流线都看做是水平线。 设坝下游有水，其水深为H2，逸出点在下游水位以上的高度为a0,因在下游水位以下的渗流为有压流，在水面以上部分为 下游坝面边坡系数m2 4.3坝顶宽度B (m) 4.4上游水位H1(m) 4.5下游水位H2(m) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　hk…………逸出点高度 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　J…………上游段的平均水力坡度 4.6渗透系数k(cm/s) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　k…………坝体材料的渗透系数 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A…………上游段单宽坝长平均过水断面积 很显然要用上式计算渗流量还不可能，因其中逸出水hk是位知数，所以还必须要对下游段建立计算公式，以便和上式进 注：上下游如为变坡时，则分别取各自的平均值。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 △L…………等效的矩形体宽度 (2)第二、三两段的底宽和（线段DE长度）L为： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 L…………第二、三两段的底宽和 如右图所示，下游三角形CGD段，可以下游