第四节土石坝的渗流分析

第四节土石坝的渗流分析一、渗流的概念：水库蓄水后，由于上下游水位差的关系，水流会通过坝体土粒之间的空隙从上游向下游流动。图6-13渗流示意图二、渗流分析的目的：（1）确定坝体内浸润线的位置；（2）确定坝体及坝基的渗流量，以估算水库的渗漏损失；（3）确定坝体和坝基渗流逸出区的渗流坡降，检查产生渗透变形的可能性；（4）为坝体稳定分析和布置观测设备提供依据。常用的渗流分析方法：流体力学方法、水力学方法、流网法和试验法。三、渗流基本方程土坝渗流为层流，因此满足达西定律(Darcy’sLaw),渗流区内任一点势函数应满足拉普拉斯方程：kx,ky——分别为x,y方向的渗透系数对于简单的边界条件，上述方程能解，复杂边界条件，需借助数值方法。四、渗流的水力学问题假设:均质,层流,稳定渐变流.应用达西定律，并假定任一铅直过水断面内各点的渗透坡降相等，对不透水地基上的矩形土体，流过断面上的平均流速为：单宽流量：图6-14不透水地基上矩形土体的渗流计算图自上游向下游积分：自上游向区域中某点（x,y）积分，得浸润线方程：图6-15土坝浸润线示意图五、流网法图6-16流网的绘制