向家坝水电站坝基渗控效果研究

为了降低坝基扬压力和减少坝基渗漏量,向家坝工程在坝基设置了防渗帷幕和排水孔幕等渗控措施。基于饱和渗流理论,建立了典型坝段渗流计算模型,采用FLAC3D软件渗流分析模块对坝基渗流场进行了计算,研究了坝基扬压力和排水孔涌水量在不同情况下的变化规律。研究结果表明,向家坝坝基渗控措施排水降压效果明显,可以满足大坝安全稳定的要求。研究成果可对类似工程渗控设计提供参考。     

立洲RCC拱坝渗控方案的三维有限元优化分析

以四川木里河立洲水电枢纽工程为研究对象,对坝区的渗控措施展开研究。利用ANSYS12.1建立三维有限元渗流模型,计算分析得到了各渗控方案的渗流特征和渗透压力变化规律。对各方案中关键部位的渗透比降、渗漏量和典型剖面渗流场的渗压、地下水位等特征量进行比较分析后,得知:(1)立洲拱坝渗控措施设计方案的防渗帷幕和排水孔幕能有效降低坝后渗流浸润线,对于减小坝基、坝肩扬压力、改善坝基和坝肩受力条件起到了良好的作用;(2)加深帷幕和排水孔幕、增厚帷幕对降低坝区渗透压力作用不大;(3)适当增加f5断层附近防渗帷幕的深度,可防止f5断层形成渗漏通道,影响坝区渗透稳定;另外,取消第一层排水幕、缩短坝肩防渗帷幕延伸长度,可使渗控措施在满足渗流安全的前提下更为经济。     

三峡大坝基础渗流控制措施效果分析

 通过对三峡大坝左#9～右#21坝段基础渗流场的有限元数值模拟，对比分析了排水孔幕的孔距、建基面的高程以及封闭和不封闭防渗排水的型式对渗流控制效果的影响，并采用接近实际的设计排水孔距， 用三维模型模拟分析了防渗排水系统的渗控效果。研究结果表明，虽然渗透剖面图显示坝基岩体的渗透性很小，但帷幕结合排水孔的防渗排水措施仍是必要的，此设计方案具有较好的渗控效果。     

高拱坝三维渗流分析及渗控措施优化研究

在拱坝运行期,基于拱坝-地基模型,模拟大断层破碎带、主要裂隙结构面等地质构造和排水孔幕等渗控措施,进行三维渗流分析,重点分析坝基帷幕灌浆及抗力体排水洞对坝基渗流的影响,并针对坝肩不同帷幕长度、下游抗力体排水洞布置型式以及坝基帷幕灌浆深度进行敏感性分析和优化研究,据此确定科学合理的防渗措施。     

旭龙水电站坝基及右岸地下厂房防渗排水效果研究

为优化金沙江上游旭龙水电站坝基及右岸地下厂房区渗控布置方案,运用三维有限元渗流模拟方法,分析比较了大坝运行期不同设计方案P1、P2、P3和P4的渗流控制效果。结果表明:在拟定基本方案P1条件下,坝基及地下厂房区围岩内形成明显的地下水降落漏斗,渗流控制效果显著,主帷幕水力比降为17.0;设计方案P2优化了排水孔布置,在基本方案基础上将排水孔间距扩大一倍,计算结果表明帷幕后水压力较基本方案抬升明显,坝基主帷幕水力比降减小为7.6,渗流量略微上升,但增幅不超过3.7%;方案P3减小了帷幕设计深度,结果依然能够达到与方案P1近乎相同的渗控效果;对方案P4帷幕渗透系数敏感性进行分析,计算结果表明帷幕渗透性对区域渗流场影响较大,主帷幕比降为43.3,渗流量减少约20.9%。由于坝址深部岩石渗透性弱,在确保地层完整性较好的条件下可适当简化帷幕布置;排水孔间距为3～6 m布置时,渗透量变化较小;渗流场对帷幕渗透性变化较敏感,应保证防渗帷幕施工质量。该研究成果可为大坝及地下厂房区帷幕、排水设计与施工提供参考。     

坪头水电站地下厂房渗控措施效果研究

地下厂房洞室群渗流场中密集排水孔排水幕的处理一直是工程渗流特性和渗控研究的重点,由于排水孔(幕)众多,渗控作用大,须尽可能精确模拟,这对网格划分提出了极高的技术要求.文章采用严密的改进排水孔结构技术[1](使整体三维模拟排水孔(幕)的实际渗流行为和渗控效果成为现实),通过多方案比较对裂隙岩体中地下厂房的防渗帷幕、排水孔...     

喀腊塑克碾压混凝土重力坝坝基防渗和排水设计研究

运用有限单元方法和排水子结构技术，对喀腊塑克碾压混凝土重力坝坝基进行了渗流场求解，分析了坝基渗流场的水头分布规律，主要研究了坝基上游防渗帷幕和排水幕的选择和布置，并在此基础上提出坝基优选渗控方案。     

地下厂房洞室群渗流场及渗控措施效果数值分析

采用三维渗流场有限元方法,模拟地下厂房洞室群稳定渗流场。建立三维渗流场有限元分析模型,精确模拟排水孔的位置。通过多工况的计算,详细分析地下厂房洞室群渗流特性以及其中帷幕及排水幕的渗流控制效果,同时探讨坝基及消力戽排水孔间距对渗流场的影响。计算结果表明：地下厂房洞室群天然水位较高,渗流控制措施对厂房洞室群渗流场可起到很好的控制作用,排水孔的排水减压作用明显,防渗帷幕能够有效降低扬压力以及水力坡降的分布,有利于围岩稳定。另外,坝基及消力戽排水孔间距对渗流场影响并不明显。     

百色水利枢纽地下厂房区防渗与排水设计

针对本工程独特的水文地质条件，论述厂区洞室的渗控设计，采取在厂外设置一道排水孔幕并在其外侧设置防渗帷幕的渗控措施。经厂区渗流场计算分析，结果显示所采取的渗控措施有良好的效果。     

金安桥水电站碾压混凝土重力坝渗控设计

文章根据金安桥水电站工程地质条件和重力坝枢纽布置情况,设计研究提出重高碾压混凝土重力坝渗控措施。大坝上游面二级配碾压混凝土防渗,坝基由上下游灌浆帷幕、纵横向排水孔幕、渗漏集水井及抽排设备组成一个完整的封闭抽排渗控系统,经渗流计算和实际监测检测分析表明,大坝渗控系统防渗效果良好,保障大坝蓄水后运行安全。     

碾压混凝土坝防渗与排水渗控设计方法

本文采用渗流场求解的结点虚流量法、缝面无厚度平面单元、排水子结构和排水孔开关器等方法，依托10多年来对龙滩高碾压混凝土重力坝渗流特性和渗控优选方案的研究，对碾压混凝土大坝的坝上下游面防渗体和坝内排水孔幕的防渗与排水设施的渗控机理及效果进行了系统深入的分析研究。其中包括对上下游面防渗体的作用、本体的弱渗透性、层面和缝面的强透水性、上游面防渗体竖直劈头缝和水平裂缝的影响、坝段横缝止水失效的影响以及排水孔孔径和孔距的影响等问题的研究。     

白鹤滩水电站地下厂房层间错动带渗流控制措施研究

白鹤滩水电站地下厂房洞室群规模巨大,层间错动带C2贯穿左岸地下厂区整个防渗线路,由于其性状差、透水性强、允许渗透比降小,是左岸厂区主要渗漏通道,因此,提高C2的防渗能力和渗透稳定性,防止形成集中渗漏通道,对左岸厂区防渗体系至关重要。为此,采取截渗洞、系统帷幕灌浆和排水孔幕相组合的防渗排水工程措施,通过三维渗流场有限元计算及帷幕灌浆试验对防渗效果进行分析。结果表明:截渗洞和帷幕灌浆能有效截断渗漏通道,排水孔幕排水降压效果显著,C2渗透系数的变化对地下厂区上游侧渗流场影响不大; C2影响孔段可灌性好,灌后能够满足透水率小于1 Lu的工程防渗要求; C2渗流控制措施总体合理有效,但是排水孔揭穿C2部位渗透比降较大,最大可达7. 0,蓄水初期应重点关注,避免发生渗透变形。     

水底山水库库区三维渗流场反演分析及渗控效果评价

水底山水库右坝肩局部存在中等透水的节理发育带,右坝肩及下游存在渗流破坏风险。为了合理评价水库渗控措施的效果,通过建立水底山库区整体三维渗流模型,开展了天然状态与运行期稳定渗流模拟,优化了岩土层渗透系数,分析了库区渗流场特性。结果表明,在防渗帷幕阻水和排水孔幕降压的联合作用下,坝基下游侧扬压力显著降低,同时,帷幕灌浆降低了右坝肩局部地下水位,在一定程度上阻止了节理发育带渗漏,水库总体渗流量较小,表明工程防排水体系布置合理,对右岸节理发育带渗漏形成有效防护。     

地下厂区渗流场参数反演分析及帷幕布置方案研究

现代水电站建设中,地下厂区规模日趋宏大。由于地下厂区多位于降雨形成的天然水位线以下,渗漏成为主要问题。针对某工程复杂的地质条件和防渗措施,建立厂房区及坝区的三维整体模型,采用三维有限元法对稳定渗流场进行计算。运用反问题正算的方法反演枢纽区天然渗流场,在此基础上,对两种不同帷幕布置方案下厂区渗流场、渗流量以及坡降等水力要素进行对比分析。分析表明:枢纽区天然水位较高,防渗帷幕和排水孔幕组成的渗控系统对厂房区地下水位具有较好的控制作用;厂前封闭式帷幕相对于开敞式帷幕的渗控效果更加明显,结合渗流控制效果和工程造价的角度,优先推荐采用封闭式帷幕进行厂区渗流控制。     

黄登工程坝基渗控设计

统计表明,坝基渗漏是影响大坝安全的一个重要因素,在拦河坝设计时应充分重视坝基渗控方案设计。针对黄登工程拦河坝坝基地质条件,结合工程自身特点,对所采取的上游主防渗帷幕+河床坝段增设上游副帷幕+下游封闭副帷幕的防渗帷幕方案,及坝基范围内4纵7横排水幕+集水井集中抽排的排水方案进行了论述。监测成果表明,坝基扬压力与地下水位分布符合一般规律,坝基渗漏量小,满足设计要求,表明渗控措施设计方案合理可行。     

万家口子水电站拱坝坝基三维渗流场分析及渗控措施研究

运用Visual Modflow软件对万家口子水电站拱坝坝基渗流进行了模拟研究,用六面体单元精确模拟了排水孔孔径、孔深和孔距及帷幕的空间分布,同时对影响渗流场主要的渗流通道,如不整合面、断层、裂隙带等进行了精确模拟,在此基础上分析了坝基渗流场分布规律。综合评估了坝基渗流场的主要渗流特性、宏观渗流控制能力和局部渗流控制薄弱环节。研究表明,不整合面对坝基渗流特性影响很大,建议施工时应尽量开挖到不整合面以下,或将帷幕穿透不整合面以提高帷幕的防渗效果。     

观音岩水电站坝基三维渗流场数值模拟

坝基渗流是威胁观音岩水电站安全运行的主要问题之一。针对观音岩水电站坝区复杂的地质条件和多重渗控措施,建立较为精细的坝区三维整体计算模型,采用基于计算流体力学(CFD)的三维非稳态水气两相流渗流模型,对正常蓄水位下的坝基三维渗流场进行了数值模拟,并重点分析了典型剖面的渗流特性和渗控措施的渗控效果。分析表明,坝基渗流场中的水头、水力梯度、扬压力、渗流量等基本都在正常范围内,不会对坝基渗流安全稳定构成较大威胁;防渗帷幕和排水系统的渗控效果显著,有效改善了坝基渗流场的分布,渗控布置方案合理有效。     

构皮滩双曲拱坝坝基三维渗流场分析

采用固定网格的结点虚流量法对构皮滩拱坝坝基进行了三维渗流场分析 ,重点考虑了渗流自由面、逸出面和排水孔幕的正确模拟。计算成果较好地反映了坝基实际渗流状态 ,并对构皮滩拱坝渗控措施的有效性和合理性进行了评价     

深埋洞室群围岩渗流场分析及渗控效果初步评价

采用三维有限元精细模拟技术,对某抽水蓄能电站工程复杂渗流场进行计算,重点研究了深埋高压输水隧洞和岔洞钢筋混凝土衬砌开裂状态下洞室群围岩的渗流场分布特征。研究表明,在高压岔洞下游侧高压支管区设置防渗帷幕和排水孔幕组合防渗体系,对衬砌开裂状态下的高压渗水有显著控制作用,使该区域渗控效果基本满足要求,为下游厂房长期安全运行提供了保障。     

水利枢纽运行期软岩坝基渗流控制效果评价与数值分析

以广东省新丰江水电站工程为研究对象进行数值模型的构建,对软岩坝基渗流控制效果进行数值分析与评价,结果表明,现有防渗、排水设计可将坝体与坝基岩层内水头值显著减小,有效地降低坝基扬压力,相比于无渗控措施工况,可减小一半的扬压力;依靠排水设施实现坝基扬压力降低,防渗帷幕在坝基扬压力降低方面贡献很小。在已有的渗流控制措施下,当帷幕的渗流系数达到5.5 Lu时,坝体和坝基内等水头线的分布及坝基的扬力值没有显著的改变,而坝基的总渗流量和坝基的排水孔排水量的改变仅为7.1%。三维有限元渗流计算表明,现有防渗、排水系统可降低坝基扬压力,减小坝基渗漏量,帷幕可降低坡坝段坝基扬压力;在帷幕渗透系数为5.5 Lu时,各坝段坝基扬压力变化不明显,坝基渗流量增加9.1%。