河口村水库左坝肩渗流场分析及防渗帷幕优化设计

摘要

河口村水库坐落于黄河一级支流沁河最后一段峡谷出口处，距五龙口水文站大约9km，属河南省济源市克井乡，是控制沁河径流、洪水的重要工程，也是黄河下游防洪工程体系的重要组成部分。本文主要研究河口村水库左岸渗流场特征及其防渗帷幕优化设计，具有重要的理论意义和实际意义。其主要内容包括：
　　1、根据河口村水库坝址地形、地质条件，充分考虑左坝肩的主要断层、节理裂隙以及岩溶发育情况等不利地质构造，建立三维数值模型，较客观地反映工程的实际情况。
　　2、通过三维有限元数值渗流模型，对坝址区左坝肩的渗漏问题进行计算分析，在此基础上，优化分析帷幕防渗方案的防渗效果，得出以下结论：
　　(1)左坝肩帷幕的不同防渗深度，对渗漏量有明显的影响。K取建议值时，对于采取的三种防渗深度：Ⅰ深入弱透水层、Ⅱ截断中强透水层和Ⅲ截断强透水层，渗漏量分别为9858.91 m3/d、93438.5 m3/d和193431.6 m3/d，可见帷幕深入弱透水层一定深度，防渗效果较好。
　　(2)左坝肩帷幕的不同防渗延伸长度，对渗漏量有明显的影响。对于采取的三种防渗长度：Ⅰ防渗长度240m、Ⅱ防渗长度480m和Ⅲ防渗长度723m，渗漏量则依次递减，并且相差很大，说明防渗帷幕越长防渗效果越好，本文建议将防渗帷幕延伸到老断沟。
　　(3)左坝肩帷幕不同的防渗质量，对渗漏量有明显的影响。对于采取的从小到大6种不同的K值，渗漏量依次增加，而且差别很大，说明帷幕质量对防渗效果有很大影响，建议帷幕防渗施工时加强质量监管。
　　本文的研究成果为河口村水库防渗设计和决策提供了科学依据，社会效益和经济效益显著，达到了国内先进水平，对其它类似工程具有较好的借鉴参考价值。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 选题的目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 技术路线

2 河口村水库坝址区工程地质条件

2.1 坝址区地形地貌

2.2 坝址区地层岩性与地质构造

2.2.1 河谷基岩风化与岸边卸荷裂隙带

2.2.2 地层岩性

2.2.3 地质构造

2.3 研究区的水文地质特征

2.3.1 研究区地质构造特征及岩体的完整性

2.3.2 研究区岩溶发育特征

2.3.3 水文地质特征

3 三维渗流分析的基本原理及模型的建立

3.1 渗流分析计算模型

3.2 模型计算范围

3.3 模型概化及有限元网格

3.4 库区渗流计算参数选取

3.4.1 透水率(Lu)和渗透系数K的关系分析

3.4.2 各材料分区渗透系数

3.5 左岸防渗帷幕线的范围

4 坝址区左坝肩三维防渗计算分析

4.1 计算条件及工况

4.1.1 计算条件

4.1.2 计算工况

4.2 左坝肩帷幕防渗深度敏感性分析(275m)

4.2.1 帷幕深入弱透水层(275m)

4.2.2 帷幕截断中强透水层(275m)

4.2.3 帷幕截断强透水层(275m)

4.3 帷幕延伸长度敏感性分析(275m)

4.3.1 帷幕延伸长度240m(275m)

4.3.2 帷幕延伸长度480m(275m)

4.3.3 帷幕延伸长度723m(275m)

4.4 帷幕渗透系数敏感性分析(275m)

4.4.2 防渗帷幕渗透参数5Kwm

4.4.3 防渗帷幕渗透参数10Kwm

4.4.4 防渗帷幕渗透参数30Kwm

4.4.5 防渗帷幕渗透参数50Kwm

4.4.6 防渗帷幕渗透参数100Kwm

4.5 坝址区左坝肩渗漏分析小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

攻读硕士学位期间参加的科研实践及发表的论文

致 谢

参考文献