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1、第1期王韦、陈平:透水地墓上均盾土垠的渗流舒算参考文献;f l曰出K ” ”B.A,KPa四e TyH ey“Pe邸e Ha oroo TK oCaHa职益e rs”es o几H.及。 K几A LIyCCP.1 955,Nl.Pa3 Pa6 oT K ao c HO BPae卿a”nPo e心np oBaH H只哭M刀只Huxe ooPy米e n H直eHe o翻”玖o s a即目M “o跟o eaM H,yC Tonq”BuM班np eT“ Bo B3月旧n口B H益吧PoB曰xB朗HTe朋四昭”选a rq盯BHH H r,lJeH姗P邸,1 958Ko即PaTbeBH.E,Pa eqe r
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3、,p.5.andDe an,R.G.,Wave一IndueedMotionofBottomSed imentpartieales.Tr a nsae io nsASC E。1961。LiHuon,Stab i lityofos cil latoryLaminarF lowalongaWall。Be aehErosionBo ard,I eehniealM卜一no randum,N47,1954.Bo 刀劝Bf l.A.,Ho C刀e八o BaH HeHe PasM曰Ba幻坦e益eK oO PC r”即H的脚s oMp e水HMe.Peq Ho益TPa He noPT,1961,饨7.勘狱“叨f
4、 l.K.月几米外Ko砚K ”益H.H.,Mop e袱Bo刀Hen“ene r o朋益c rs能Hac ooPy袱e H u 只”6ePer a.Ma山c rO P益阳江a T,19 4 9.l Jo肛朋ooB,B.,Ko nP叭即en “助MaK e“ Ma 刀bHoxo B月H o B曰xe K0p e口e众56ePe r oBo益3 o HeMo p只.P T邓曰 ”H一T ao KeaHo 刀o r“HA HCCCP,xL vlll,19 6 1.,.JI胜一jJ,r. Lr.L,.J. .J,户Ur. LL.L,.J丹.J了口U. rr.l番一U9 日r.L口IL透水地基上均鬓土坦的
5、渗流靛算王韦陈平(南京水利科学研究所)一、概箫巴甫洛夫斯基(H.H.na助。Bc K浦)1 曹建蒸,透水地基上均盾土坦的渗流针算可以这样考虑:在舒算坦体渗流时,将坦基当作不透水层;在酚算埙基渗流时,将坦体当作不透水体;最后将分别舒算所得的渗流量加起来,便得总渗流量.显然,巴氏是假静埙体和坦基为两个截然无关的单独体,宛若分界面上装有一隔水板,截断渗流的沟涌.后来,有些作者2 ,3 遵循巴氏的假歌进行研究;另一些则考虑 了坦体上游楔体中渗流对坝基的影响4 ,】.可是,在他俏推导公式的过程中所作的一些假殷是与突际情况不符的.为了了解巴氏建裁的可靠性,我们进行了几祖脸兹献脸,精果列于表1,2.从表1和
6、表2可以看出,两种办法突麟的渗流量相差甚大.只有当人0 /粉=1时,巴氏假歌才与突际情况接近 (此时埙体等水头拢与分界面正交).因此,采用巴氏假敦显然是不适当的.本文拟从另一角度出发,提出当坝基透水性大于坦体时均盾士埙的渗流舒算方法;同时,还在电力积分仪上进行雕征拭歇.本文初稿于19 63年3月1日收到.5 8水利学报196斗年表IH、“08米,“2“0,l,=30 0米,12二1 95米,。“3.7,人。八:=200(符号晃图i)透透水层深度T(米) ) )10 0 02 0 0 04 0 0 060 0 0备注注通通过稠体流量qT T T0.14 8左。 。0.148左。 。0.1 4 8
7、天。 。0.14 8左。 。按巴氏假殷将埙体和垠基分开所所 通通过垠基流量q 0 0 01.600友。 。3.0 80天。 。6.10 0人。 。8.70 D人。 。测得的查料料总总流量q一.+q o o o1.748及。 。3.228及。 。6.248及。 。8.8 4 8通。 。 。总总流量q q q2.095左。 。3.64 0咬。 。6.350天。 。9.675左。 。将埙体和境基当作整体卖测置料料流流量教差(%) ) )一 18。9 9 9一 11.3 3 3一l。76 6 6一8.56 6 6 6 6表2Hi二8 0米,I JZ二0,1=2 0米,11二3 0 0米,12军195米
8、,二3.7弓 (。/左, 1 1 120 0 050 0 010 0 0 0l,000 0 03,0 00 0 05,00 0 0 0备注注穿穿T T T1 4.8 0左。 。0.7 4 0左。 。0.296左。 。0.1斗8左。 。0.01 4 8友。 。0.0 04 95友。 。0.00296冷。 。靛明同表1 1 1q q qo o o3.08天。 。3.0 8左。 。3.08左。 。3.08左。 。3.0 8左。 。3.08如如3.0 8左。 。 。q q q二qT+夕。 。17.88左。 。3.8 2天。 。3.3 7 6如如3.228天。 。3.0 9 4 8左。 。3.084 9
9、左。 。3.0 8 2 9如如如q q q q q19.02左。 。5.00左。 。4.0 0左。 。3.64左。 。3.4 0左。 。3.33左。 。3.20左。 。盆明同表1 1 1流流量簇差(% ) ) )一6。O O O一 2 3.5 5 5一15.6 6 6一11。3 3 3一又8 8 8一7.2 2 2一 3.6 6 6 6 6二、渗流量补算公式的推导本文推导的舒算公式仍属于水力学范畴.我们将埙断面分成三段,如图1所示.第1段是进口段,从此进入坦基的渗流量可用下式表示:召。=人。全三旦0.4 4(1)式中:q 0从进口段渗入的流量;如坦基士壤的渗透系数;札一一进口段的水头棋失.通过
10、上游水位与上游斜坡的交点作垂俊1一1.第2段是由断面。一。和1一1之简的坦基部分及坦上游楔体“阮部分(图l )所粗成.a c栩是通过交点与上游坦坡垂直相交的值峰.过去人们静算此段时,都是用等量短形来代替上游楔体,而忽祝了这种情况渗流图形(流网)的实盾.迎毛 一厂 环噶口rl!|动TL曰代口J田司司司、瓦卜 叫 l少/ q r,工Sin以司 l飞 孟一,介火 导置茎置徉艾茸图1垠断面分段示意 图根据对拭瞰所得渗流图形(图2)的分析,我们献为,可以假歌渗入直角三角形a b。的流量将全部进入断面卜1和2一2之简的坦基段.因此,第2段坦基内的渗流将是变量流.这样将使断面1一1和2一2之阴的水头摄失不符
11、合直伐变化规律.通过第2段坦基中任意断面x一x的渗流量q二为q二“如沙(方二)d二;T在d x内渗流量的变化是第1期王韦、陈平:透水地基上均盾土坦的渗流舒算d宁二= =天。dZ(h二) dxZTdx(2)此流量的变化是由于从三角形ab内相应的微分段内渗入的流量心T:所引起的,且有d叮二= =d口了1.(3)人砂犷二奋,舜汤。二仍。,二 一 a乃,l,=J o o索,l:= 1 9 日索夕此占决勿舀占夕牙异刁口序勿名如苏图2实测等水头技分布图分析我们熟脸的流网图形可知,当左0 /友T值足够大时,上游楔体内等水头橇基本上与上游坦坡平行,故在上游楔体内允爵用断面平均坡降来舒算渗流量.这样,内T:便可
12、用下式舒算:沙qT,=畏T吞人苦xsin口drco sa.(4)以上各式中:h x断面x 一x上的水头揖失;粉. 坦体土坦的渗透系数;一上游坦坡的倾角;T透水地基的深度.为了使最后所得舒算公式筒单,而又不影响舒算精度,根据分析敲为可假歌式(4)中的公x /为Ah扩x=二五1l/:.上述假殷的实盾是:在箭算通过 三角形a b:的渗流量时,忽略了进口揖失和第2段坦基内水头捐失非直瘤变化的影响.以后的款脸征明,此假殷产生的靛差是不大的.这样,将式(2),(4)代入式(3),便得到第2段坦基渗流运动微分方程式为爪一T如一如dZ(人r)_dxZ一宁(5)式中”J=c ota,为上游坦坡系数.积分式(5)
13、,井代入相应的边界条件,可得以下两式:人。=fl一竺丝立、。,一二狙一,1.2友oT/一攻oT(6)宁i二夕。+左了二二人i,(7)式中:q 1通过断面1一1的渗流量;句一断面1一1上的水头揖失.现在我们再来研究通过第3段渗流量.根据渗流图形的分析,我们敲为,在此段内可议假殷通过坝基的 渗流量仍为q;,而垠体(三角形。c b不包括在内) 的渗流量不进入埙 基.因此,通过第3段坦基的渗流量还可按下式针算(考虑了 出口揖失):H一肠_ “=“。万不不不了 ”(s)式中:He s上、下游水头差;几断面1一1至2一2之简的水平距离.联立求解式(1),(6),(7),(s ),得到爵算坦基单竟流量q:的
14、公式为天。月0.4 4+丝+上T伊(9)式中:水利1 964年,_竺擎鱼 Z左口T ,一一一, , 一万一 0.44十泣T涌过埙体 (三角形a b。除外 )的渗流量可按下式言十算:花T_一r吧矛刀.左0夕2,二夜r(H一乃1)2+22 H(H一人i)2 12(10)由式(的算出q 1后,再用勺=乳/勃,算出处并代入式 (1的,便可算出.:.这样,总单宽渗流量q便可按下式确定:,=叮i+qZ、(1 1)同时,根据前面有关公式,便不难求出各个分流量.三、坦基水头揖失的针算根据前节各公式算出渗流量后,便能较容易地算出垠墓任意断面的水头揖失,将各断面的水头棋失用 曲技联桔起来,便得到水头揖失曲翻或测压
15、管水头韧.进口水头揖失为八。二“器 断面1一1上的水头揖失为。,=弓琴,叹0梦式中,按式(9 )箭算,肋/如按下式箭算:丝 夜of二及r_/。月,12111,.二一叨、U., t宁t二, 珍。,.洛2.L尺0J一/Jl。月月.11、 V,气r竺丁, 一!U, 广二丁) 了rl一里竺竺、“I/2攻oT/已知吞匈和人;后,可由下式确定第2段坦基内任意断面的水头揖央:(人二卜l一粤竿-奈(,卜,)1*,一于咎(,:一二);L乙尺01 IJ尺0,此断面内任意处的坡降为:一如_lr-矛刁 攻O竺鱼二+.目卫 生_Tl l左OT-(l)(12)(1 3)(l 今)(1弓)显然,垠基内最大坡降是在x)l,处
16、,其值为(jo)。a二=第3段坦基 内任意断面的水头揖失用下式爵算:q1 左oT.人二,“人,+(I J一人:)x 1 12+0.4 4T(1 6)式中x 1自断面卜1起算.至于坦体内浸渭钱的言十算,目前都是采用裘布依方模式,而且它适用于粗略估算浸溯麟的后段,可参看文献4,习.严格靓来,裘氏方程式不适用于下凹的浸澜摘;可是对我们所研究的情况,浸稠钱不仅下凹,而且不符合援变流原则.因此,透水地基上均盾土坦坦体内浸润伐的精确舒算,还是一个 值得深人研究的裸踢.第1期王韦、陈平:透水地墓上均盾土垠的渗流针算61四、拭翰成果的脸靓以及与其它补算公式的比较为了鉴定所提出的舒算方法,我们在电力积分仪上进行了一系列裁睑;豁脆桔果及舒算桔果列于表表3l。56 82。0703.6 306。5509,30 0献献毅毅按本文公式箭算算按刘宣列公式式按谢氏公式式 箭箭箭箭算t
