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水工建筑物知识点
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渗流分析的水力学法
用水力学法进行土石坝渗流计算时,可将坝内渗流分为若干段,应用达西定律和杜平假设,建立各段的运动方程式,然后根据水流的连续性求解渗透流速、渗透流量和浸润线等。进行渗流计算时,应考虑水库运行中可能出现的不利条件。SL274-2001《碾压式土石坝设计规范》规定,需计算下列水位组成的情况:①上游正常蓄水位与下游相应的最低水位；②上游设计洪水位与下游相应的最高水位；③上游校核洪水位与下游相应的最高水位；④库水位降落时上游坝坡稳定最不利的情况。
（一）渗流基本公式
对于不透水地基上矩形土体内的渗流,如图1所示。
图1不透水地基上矩形土体的渗流计算图
应用达西定律,渗透流速Ｖ=KJ，K为渗透系数,J为渗透坡降。假定任一铅直过水断面内各点渗流坡降均相等,则有:
v=-K(1)
设q为单宽流量,则
q=vy=-Ky(2)
将上式变为:
qdx=-Kydy(3)
等式两端积分,x由O至L,y由至,经整理则得:
q=(4)
若将式(3)两端积分的上、下限改为:x由0至x,y由至y,则得浸润线方程:
即(5)
由式(5)可知,浸润线是一个二次抛物线。式(4)和式(5)为渗流基本公式,当渗流量q已知时,即可绘制浸润线,若边界条件已知,即可计算单宽渗流量。
标签：渗流基本公式
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