堤坝内集中渗漏通道与周围介质水量交换研究

堤坝内存在集中渗漏通道时，通道与周围多孔介质在压力差的驱使下会进行水量交换，两者间的水量交换可能导致堤坝渗漏量增大，传统的渗流场分析往往忽视了这一点。本文搭建砂槽模型以模拟堤坝中存在集中渗漏通道的情况，根据集中渗漏通道与多孔介质的出流量，研究渗漏通道与多孔介质间水量交换机理，提出一种计算水量交换系数的新公式。结果表明，渗漏通道与多孔介质间的水量交换量与通道直径(D)、多孔介质渗透系数(K_m)、水力梯度(J)成正比。通过正交试验，进一步分析各因素对水量交换量的影响程度，发现影响程度最大的是D，其次是J和K_m。研究成果能为堤坝存在集中渗漏通道情况下的渗流场分析提供依据，在渗流场计算中考虑集中渗漏通道与周围多孔介质间的水量交换更加贴合实际情况。