不透水地基上设有排水棱体堤坝渗流计算的理论解

详细信息   

• 责任者：吴世余^c安徽省淮委水利科学研究院^d1926^f教授级高级工程师 ; 宋新江
• 刊名：岩土工程学报
• 出版年：2012
• 卷期：34^b1总235
• 关键词：堤坝 ; 渗流20^a算法
• 页码：102～109
• 索书号：P473.066/357
• 图表：^c表9参8插图
• 分类号：1600
• 文摘期号：2012/09

摘要

论述了堤坝下游设有棱体和褥垫排水堤坝的渗流计算，排水边界的坡角大于90°。主要内容和成果有:(1)对于下游水深H₂=0的棱体排水，按柯钦娜式q/k=μh₀，高精度计算出流量和出逸点高度关系式的比例系数μ的倒值，并提出相应的1/μ拟合式，以便于应用，应用转化的超越几何函数，导出出逸段的坡降计算式，并具体计算出排水边坡坡角90°，135°，180°的出逸坡降分布;(2)应用速度平面保角变换的简化方法，导出排水棱体临界水深H_C的计算式，其推导过程较之努米诺夫的混合函数法大为简化，另提出相应的HC拟合式，以便于应用;(3)对于下游水深H₂≥H_C的棱体排水，按努氏式ΔL₂=D₁H₂+D₂q/k，高精度计算出下游区附加渗径ΔL₂式的比例系数D₁和D₂，并提出相应的拟合式，以便于应用，应用保角变换求出该型堤坝下游区的精确解，再结合努氏的上游区精确解，举出一具体算例，精确计算出堤坝的流量和渗透系数的比值q/k，出逸点高度h_s，出逸段坡降I的分布，以及全程浸润线和上下两反弯点的坐标，可借以校核该型堤坝渗流有限元计算程序和其它近似计算方法的正确性及其计算精度;(4)对于下游水深0＜H₂＜H_C的棱体排水，提出出逸点高度h_s和下游区附加渗径ΔL₂两近似理论计算式，据此算出的q/k和h_s，与有限元计算的结果相符。