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上游帷幕深度敏感性分析

【摘要】:图7.7上游帷幕深度与排水孔涌水量关系图图7.8为上游帷幕在不同深度条件下的坝基扬压力变化图。由图7.8可知,当上游不设帷幕时,扬压力最小。当上游帷幕深度超过122m,坝基扬压力变化逐渐趋于平缓。上游防渗帷幕的实际深度为142m,与敏感性计算得到的临界深度122m相接近,表明上游防渗帷幕的深度设置相对合理。

图7.7为上游帷幕深度与排水孔涌水量关系图。从图7.7中可知,当上游不设帷幕时,主排水孔涌水量和总涌水量达到最大值。随着上游帷幕深度增加,上游主排水孔的涌水量逐渐减小,而辅排(辅助排水孔)和下游主排水孔的涌水量出现小幅增加,主要受上游主排水孔的影响,总涌水量也逐渐减小。上述现象表明上游帷幕的加深有效地阻止了坝基岩体裂隙水流向幕后流动,使得主排水孔和总涌水量减小。辅排和下游主排水孔的涌水量小幅增加的原因是上游帷幕的加深使通过帷幕深度以下基岩的渗流量有所增加。当帷幕深度超过122m后,排水孔涌水量基本上不再变化。

图7.7 上游帷幕深度与排水孔涌水量关系图

图7.8为上游帷幕在不同深度条件下的坝基扬压力变化图。由图7.8可知,当上游不设帷幕时,扬压力最小。随着上游帷幕深度增加,不管是幕前扬压力,或者是幕后扬压力,还是总扬压力都出现增加。幕前扬压力和总扬压力增大的原因是上游防渗帷幕的阻水作用,削弱了排水孔对幕前的泄压效果,随着上游帷幕的深度的增加,这种作用变得越明显。主要受幕前扬压力增大的影响,总扬压力也随之增大;而幕后扬压力增加是防渗帷幕加深使得通过帷幕深度以下的渗流量增加导致的。当上游帷幕深度超过122m,坝基扬压力变化逐渐趋于平缓。

图7.8 上游帷幕深度与扬压力关系图

综上分析可知,当帷幕的深度达到122m后,帷幕深度再加深对减小渗流量的作用很小,而施工难度和经济投入却在加大。另外,从减小扬压力的角度讲,帷幕的作用并不明显,但是帷幕设置可以减小坝基尤其是排水孔壁附近的渗透比降,这对防止排水孔的渗透破坏有利。所以对于上游帷幕,应综合考虑各方面因素,合理设置深度。上游防渗帷幕的实际深度为142m,与敏感性计算得到的临界深度122m相接近,表明上游防渗帷幕的深度设置相对合理。