一种单层土工膜防渗大坝的渗漏反演分析方法技术

本发明专利技术涉及一种单层土工膜防渗大坝的渗漏反演分析方法，属于水利工程渗流领域。将土工膜缺陷渗漏分为分散缺陷渗漏和集中缺陷渗漏。分散缺陷渗漏量按缺陷均匀分布近似计算，集中缺陷渗漏看作通过孔口的自由出流，采用孔口出流的方法计算。对于集中缺陷渗漏的计算，若沿高程相邻缺陷间有2次不同水深监测数据的情况，通过建立2组渗漏方程，联立求解确定集中渗漏缺陷的高程和面积大小。若相邻2次不同监测水深间有新增缺陷的情况，通过建立渗漏方程和渗漏量对水位的偏微分方程，联立求解集中渗漏缺陷的高程和面积大小。最后根据所有不同水位的渗漏监测数据求解出所有不同高程集中缺陷的高程和面积大小。该方法简便、精度高、效率较好。较好。较好。

【技术实现步骤摘要】
一种单层土工膜防渗大坝的渗漏反演分析方法


[0001]本专利技术涉及一种单层土工膜防渗大坝的渗漏反演分析方法，属于水利工程渗流领域。

技术介绍

[0002]土工膜具有拉伸强度好，冲击强度高，防渗透、耐酸碱、耐热、耐候、耐磨等特性，在江河堤坝、水库、引水隧道、公路、铁路、机场、地下、水下等工程防渗中广泛使用。质量完好的土工膜的渗透系数一般很低，在10
‑
13
～10
‑
15
m/s数量级，基本可视为不透水层。但由于土工膜的生产工艺和铺设工艺的影响，一般都会造成一些缺陷，比如：焊缝局部粘结不实、施工搬运造成破损、施工过程中造成刺破、地基不均匀沉降引起的撕裂、水压导致的局部刺穿等。这些缺陷都会引起蓄水过程中土工膜的异常渗漏。土工膜异常渗漏不但会影响水库的效益，而且也会影响到大坝的安全。
[0003]目前对于土工膜防渗大坝渗漏异常检测一般采用物探的方法，比如：高密度电法、地质雷达、示踪法等。
[0004]高密度电法是利用土石料中含水率变化导致土石料电阻率的变化，间接推断渗漏的位置和分布本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单层土工膜防渗大坝的渗漏反演分析方法，其特征在于：将土工膜缺陷渗漏分为分散缺陷渗漏和集中缺陷渗漏，分散缺陷渗漏量按缺陷均匀分布近似计算，集中缺陷渗漏看作通过孔口的自由出流，采用孔口出流的方法计算；对于集中缺陷渗漏的计算，若沿高程相邻缺陷间有2次不同水深监测数据的情况，通过建立2组渗漏方程，联立求解确定集中渗漏缺陷的高程和面积大小；若相邻2次不同监测水深间有新增缺陷的情况，通过建立渗漏方程和渗漏量对水位的偏微分方程，联立求解集中渗漏缺陷的高程和面积大小，最后根据所有不同水位的渗漏监测数据求解出所有不同高程集中缺陷的高程和面积大小。2.根据权利要求1所述的一种单层土工膜防渗大坝的渗漏反演分析方法，其特征在于：分散缺陷渗漏量计算方法如下：式中：Q
Fd
——坝坡土工膜缺陷渗漏量，单位为：m3/s，dQ
Fd
——坝坡土工膜缺陷渗漏量微分；η——缺陷系数，取1.9635
×
10
‑
10
～1.7671
×
10
‑9，平均7.854
×
10
‑
10
，特殊情况取4.9087
×
10
‑7；μ—流量系数，取0.60～0.70；g——重力加速度，单位为：m/s2；H——水库水深，单位为：m；l——分散缺陷的高程，单位为：m；dl——分散缺陷高程微分；θ——土工膜铺设的倾角；c——水深为l时水面与土工膜接触的长度，单位为：m。3.根据权利要求1所述的一种单层土工膜防渗大坝的渗漏反演分析方法，其特征在于：集中缺陷渗漏量计算方法如下：坝坡集中渗漏量方程式中：h——集中缺陷的高程，单位为：m；A——集中缺陷的面积，单位为：m2；H——水库水深，单位为：m；Step1：选取某一渗漏正常值的水位作为初始值；Step2：取第n次渗漏监测数据，Q
cdn
——第n次渗漏量，H
n
——第n次监测时水深，h
n
——第n个缺陷的高程，给h
n
赋初始值，取H
n
‑1，H
n
‑1——第n
‑
1次监测时水深；Step3：计算时，先利用式(5)计算本次迭代A
n
，再根据公式(6)计算出本次迭代h
n
；n＝1
……
p，p为监测的总次数；利用式(2)，则第n次监测渗漏满足利用式(2)，则第n次...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏海，张志雄，杨升友，周俊毅，王铭明，雷红军，宋炳月，隋玉明，乔婧艺，杨海娇，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：