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计算方案:排水孔涌水量与坝基水力特性关系研究

【摘要】:为获得排水孔涌水量与坝基扬压力及坝基水力坡降之间的关系,根据左非3坝段上、下游主排和第一、第二辅排流量和孔口压力实测值变化情况,拟定计算工况见表8.2。表8.2计算方案表注 表中孔口压力水头为零,代表排水孔的阀门完全开启,孔口可自由出流;孔口压力水头大于零,代表排水孔阀门可进行不同程度的关闭,排水孔有控制地出流;排水孔关闭代表坝基不设置排水孔。

基于排水孔孔口压力越大、涌水量越小的认识,为获得确定坝基排水孔涌水量标准所需的排水孔涌水量与坝基扬压力及坝基水力坡降之间的关系,针对上述建立的渗流计算模型,采用调整排水孔孔口压力大小的方法来实现对排水孔涌水量控制的目的。排水孔中的水压力总体上沿高程线性分布;而流量沿高程分布复杂,且未知。因此,数值计算中对排水孔施加水头(压力)边界更容易实现,且误差小。数值模型左非3坝基中的上游主排、第一辅排、第二辅排和下游主排均按实际排水孔的尺度和数量进行建模。

为获得排水孔涌水量与坝基扬压力及坝基水力坡降之间的关系,根据左非3坝段上、下游主排和第一、第二辅排流量和孔口压力实测值变化情况,拟定计算工况见表8.2。基准方案考察坝基不设置排水孔条件下坝基的扬压力是否满足要求;方案一考察不设置中间辅助排水廊道情况下坝基扬压力变化情况;方案二主要了解辅排水孔和下游主排水孔在自由排水情况下的坝基扬压力变化情况;方案三主要考察辅助排水孔和下游主排水孔孔口压力等于实测值情况下的扬压力及水力梯度变化情况;方案四用于研究坝基辅助排水孔和下游主排水孔位置处按设计扬压力控制条件下排水孔的涌水量控制标准。

表8.2 计算方案表

注 表中孔口压力水头为零,代表排水孔的阀门完全开启,孔口可自由出流;孔口压力水头大于零,代表排水孔阀门可进行不同程度的关闭,排水孔有控制地出流;排水孔关闭代表坝基不设置排水孔。