土石壩滲流分析的水力學法計算過程案例綜述進行滲流計算時，SL271-2010《碾壓式土石壩設計規范》規定，需計算下列工況：1、上游正常蓄水位與下游相應的最低水位；2、上游設計洪水位與下游相應的水位；3、上游校核洪水位與下游相應的水位；4、庫水位降落時對上游壩坡最不利的情況。1.1滲流基本公式土體滲透系數為k，應用達西定律，全斷面內的平均流速為（1.1）設單寬滲流量為q，則（1.2）將上式變為：（1.3）等式兩邊積分，x由0至L，y由H1至H2，則得：即（1.4）若將式（1.3）兩端積分的上下限改為：x由0至x，y由H1至y，則得浸潤線方程為：即（1.5）1.2心墻土壩的滲流計算由于壩內位置不同特點不同，可以將壩體劃分為多段，采用達西定理計算土壩的滲流問題，并且假設任一過水斷面內各點滲透坡降均相等。通過防滲體滲流量：(1.6)通過防滲體后側壩體滲流量：(1.7)式中：：壩體的滲透系數，m/s；：截水墻的滲透系數，m/s；：壩基的滲透系數，m/s；：上游水深，m；：防滲體下游側逸出水深，m；h：心墻浸潤線的逸出高度，m；T：透水地基厚度，m；δ：心墻平均厚度，m；：從防滲體滲流逸出處到浸潤線與排水棱體上游坡交點的水平距離，m。假設：（1）不考慮防滲體上游壩殼對水頭的消耗。(2)砂礫料滲透系數較大，防滲體又損耗了大部分水頭，認為不會形成逸出高度。根據水流連續條件，q=q1=q2，聯立等式（1.6）和（1.7），可求得心墻后水深h和q。心墻內的浸潤線按式（1.5），心墻后浸潤線可按式（1.8）計算。壩體下游浸潤線方程：（1.8）1.3本設計土壩滲流的具體計算在本設計中，滲流計算選取河床最大壩高斷面，具體的計算工況如下：(a)工況1，水庫為正常蓄水位穩定滲流期；(b)工況2，水庫為設計洪水位穩定滲流期；(c)工況3，水庫為校核洪水位穩定滲流期；(d)工況4，庫水位自校核洪水位降至正常蓄水位時；(e)工況5，庫水位自正常蓄水位下降至死水位時。現僅以工況3和工況5為例，工況1、工況2只在數值方面區別于工況3，工況4也只在數值方面區別于工況5，而它們的計算方法和步驟完全一樣。在穩定計算里只取此種情況進行計算。1.工況2的滲流計算1)滲流計算的簡化圖由基本資料知，透水層地基厚度在25.1~25.8m之間，現取透水層厚度T=26m。2)計算參數心墻滲透系數K2=6×10-6m/s，透水地基滲透系數KT=3×10-4m/s，下游壩殼土的滲透系數K=4.33×10-4m/s,上游水深H=48.58m，下游水深H2=0m，透水層厚度設為T=26m，L=118.4m;心墻的平均厚度δ=28.66+4/2=11.33m。3)首先用已知參數帶入公式，利用excel試算出h和q值，是試算結果h=9.8m和q=0.79×10-3表1.1h99.8101112q1（10-3m3/s）0.80.790.780.770.76q2（10-3m3/s）0.70.790.810.91.02且由此可知下游壩殼浸潤線方程為：3.6x=449.11-y2-31.03y，浸潤線方程各點坐標如下表1.2所示：表1.2y（m）0246899.8x(m)124.75113.6380.2854.721.9112.180.0將q=0.79×10-3m3/s，H=48.58+26=74.38m，K2=6×10-6m/s代入公式得心墻浸潤線方程：表1.3x（m）024681012y（m）74.5870.9667.1563.1158.7954.1249.02同理可得工況1和工況3的浸潤線方程，具體結果如下：工況1下游壩殼內浸潤線表1.4y（m）0246899.6x(m)123.04101.6778.0652.224.19.20.0工況1心墻內的浸潤線表1.5x（m）026810141611.33y（m）74.0274.4762.7658.5353.9743.4237.0435.88工況3下游壩殼內浸潤線表1.6y（m）0246899.84x(m)123.32102.5479.5754.4227.0712.590.0工況3心墻內的浸潤線表1.7x（m）026810141611.33y（m）74.871.1863.3259.054.3243.5231.9635.76各工況下游浸潤線方程表1.8工況下游壩殼浸潤線方程心墻內浸潤線方程13.56x=438.02-y2-31.03y23.6x=449.11-y2-31.03y33.66x=451.34-y2-31.03y工況5的滲流計算上游水位H1=48.56+26=74.58m，下游水位H2=(48.58-31)+26=43.58m，滲透系數K=2.28×10-4m/s,L=11.94×(2.5+2.75)=88.94m，將其帶入式(1.9)得單寬流量q:（1.9）將q=4.7×10-3m2/s，H1=48.56+26=74.58m，帶入公式得浸潤線方程：(x∈0,88.94)工況5上游壩殼內浸潤線表1.9x（m）051015y(m)74.5873.1871.7670.31對于工況4，從校核水位181.83m降至正常蓄水位181.00m，落差較小，這對壩上游坡的穩定性無影響，故在此不進行滲流分析和穩定計算。圖1.1正常蓄水位時浸潤線圖圖1.2設計洪水位時浸潤線圖圖1.3校核洪水位時浸潤線圖成果分析與結論滲透坡降的計算公式:式中:ΔH:上游水深減逸出水深;δ:防滲體的平均厚度。表1.10工況ΔHδJ工況148.02-9.6